震撼性勘探突破!我国页岩油气勘探开发或迎来巨大机遇!

2026-04-01 浏览:22

来源:新华社

作为新一轮找矿突破战略行动的一部分,中国稀土集团四川牦牛坪稀土矿深部找矿行动取得大捷:自然资源部评审备案显示,矿区新增稀土氧化物资源量966.6万吨,保有资源量累计达1040.8万吨,另新增伴生资源萤石2713.5万吨、重晶石3722.8万吨,均达到超大型规模。

自然资源部有关负责近日表示,尽管稀土公众关注度高,但伴生萤石、伴生重晶石的发现是“震撼性”的。

据中国地质科学院矿产资源研究所所长王登红介绍,重晶石主要成分是硫酸钡,密度大、化学性质稳定、无磁性,在石油天然气勘探开采领域,作为钻井泥浆加重剂具有不可替代性。据统计,钻井每钻进30米消耗约1吨重晶石粉。


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王登红说,压住井压、防止井喷、稳定井壁、保护套管……没有重晶石,油气勘探开发就得停摆,页岩油气开采等也无从谈起。

在全球能源转型与油气资源深度开发的背景下,页岩油气革命深刻重塑了世界能源格局。然而,在这场以水平井钻井和水力压裂为核心技术的开发浪潮中,有一种看似低调的矿产——重晶石,却扮演着不可替代的关键角色。它被誉为油气钻井的“血液成分”,是支撑页岩油气实现经济有效开发的幕后基石。

钻井液被称为“钻井的血液”,承担着冷却钻头、携带岩屑、稳定井壁、平衡地层压力等关键任务。在钻井过程中,地下油气层压力极高,若钻井液密度不足,极易引发井涌甚至井喷事故;若密度过大,又可能导致地层破裂、钻井液漏失。重晶石因其高密度、化学惰性、良好分散性和相对低廉的成本,成为调节钻井液密度的首选材料。通过添加重晶石,钻井液可以精准提升液柱压力,实现与地层压力的动态平衡,从而保障钻井作业的安全、高效进行。

相较于常规油气藏,页岩油气储层具有低孔隙度、低渗透率、强水敏性等特点,开发难度显著提升。其工业化开采必须依赖两大核心技术——水平井钻井与大规模水力压裂,而这恰恰将重晶石的战略价值推向了新的高度。

一口常规油气井的重晶石消耗量通常在几十吨左右,而一口典型的页岩水平井,其水平段长度普遍在1000米至3000米之间,钻井周期长、起下钻频繁,重晶石消耗量普遍达到200吨至500吨,部分深层页岩气井甚至更高。在一个“工厂化”作业平台(通常布设4—12口井)的集中开发中,重晶石的总用量可达数千吨。

页岩地层对钻井液的性能提出了更高要求。首先,页岩遇水易膨胀、分散,导致井壁坍塌,这需要钻井液形成致密优质的滤饼,而重晶石的粒度分布与纯度直接影响滤饼质量。其次,长水平段钻进中,钻井液长期处于高温、高压、高固相环境,若重晶石中含有过量低密度杂质或可溶性盐类,会导致钻井液增稠、流变性失控,增加卡钻、井漏等井下复杂风险。

因此,页岩油气开发通常要求使用高比重(密度≥4.20克/立方厘米)、高纯度(硫酸钡含量≥90%)、低粘度效应的重晶石矿粉。品质的细微差异,直接关系到复杂井眼轨迹能否顺利实现。

除钻井液加重外,重晶石在油气勘探开发中还具有多重附加价值。

地质勘探指示:在某些含油气盆地,重晶石(尤其是热液成因重晶石)的分布与断层、裂缝发育带密切相关,而这些区域往往是页岩油气富集的有利区。勘探阶段对重晶石矿物组合的研究,可为优选甜点区提供辅助依据。

压裂示踪应用:在页岩气压裂作业中,技术人员有时会使用不同粒径或经过特殊处理(如涂覆示踪剂)的重晶石作为示踪剂,通过监测其在返排液中的出现时序与浓度,反推压裂裂缝的延伸方向、复杂度及压裂液在不同层位的分布情况,从而评估压裂改造效果,优化后续施工参数。

页岩油气属于低渗透资源,必须通过大规模、持续性的钻井作业才能实现经济开采。这使得重晶石在全球范围内被多数油气生产国视为战略性非金属矿产

美国在页岩气革命高峰期,曾因重晶石供应紧张、价格大幅波动而影响到部分作业区的钻井进度。这一经验凸显了重晶石供应链的稳定性和成本可控性对油气开发的重要性。对于油气公司而言,重晶石的采购成本、物流运输效率、矿源品质稳定性,都会直接反映在单井投资回报中。

目前,全球重晶石资源分布不均,中国、印度、摩洛哥、美国等是主要生产国。对于油气勘探开发活跃的地区,建立稳定、高质量的重晶石供应体系,已成为降低桶油成本、保障作业连续性的重要举措。

重晶石本身属于惰性矿物,毒性极低,在钻井液中主要发挥物理加重作用。但在钻井废弃物处理环节,含重晶石的高密度废弃泥浆和岩屑若处置不当,可能带来固相堆积、土壤盐碱化等问题。此外,部分重晶石矿中伴生的微量重金属(如镉、汞等)需要在选矿和废弃物处理环节予以关注。

从技术替代角度看,四氧化三锰、钛铁矿、赤铁矿等材料也可作为钻井液加重剂。然而,它们或硬度较高易磨损钻具,或酸溶性强影响地质录井解释,或价格显著高于重晶石。因此,在可预见的未来,重晶石凭借其综合性价比、工艺适配性和成熟的应用体系,在油气钻井加重领域仍将保持难以替代的地位。

重晶石与页岩油气的关系,是一种典型的“基础材料支撑关键技术”的深度绑定。页岩油气的规模化开发,为重晶石产业提供了持续稳定的市场需求;而重晶石的资源保障能力、品质稳定性与供应链韧性,也直接影响到油气勘探开发的效率与成本。

在全球油气资源品位下降、非常规油气占比持续提升的大趋势下,重晶石作为“隐藏在日常视野之外的关键矿产”,其战略价值正愈发受到资源国与能源行业的重视。对于重晶石矿山的开发而言,满足油气工业对高品位、高稳定性产品的需求,不仅是市场机遇,更是融入全球能源供应链核心环节的重要路径。


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作者:    新闻时间:2026-04-01

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