据“石油资源”公司称，如果能全面投入工业开发巴然霍夫套层（含油岩石群），俄罗斯的“黑金”可采储量可增加500亿吨。然而，要实现这一目标，需要国家、科研界和企业的协同合作。有关哪些技术可以帮助开发国内巨大难采油储量，《俄罗斯报》采访了该公司总经理谢苗·加拉古利。
谢苗·谢尔盖耶维奇，贵公司正在研发热化学作用技术。与其他难采油开发方法相比，它有哪些独特之处？
—— 这是一种新一代热能技术。目前，传统热能技术在全球油服市场中，占据了超过一半的提高采收率技术领域。热化学作用技术的独特性体现在其应用所能实现的效果上。我举三个例子来说明。第一，目前可采的仅为埋藏深度不超过1800米的天然沥青、高黏度和重质原油。同样类型但埋藏更深的烃类，目前仍被认为是技术上不可采的。热化学作用技术可实现对埋藏深度达4000米的重质烃资源的经济性开发，同时也能更高效地综合开采1800米以内的可采重质烃。
第二个例子——目前传统油田（如西西伯利亚）的石油采收率，坦率地说，恐怕难以超过25%。这意味着，在西西伯利亚那些处于开发后期、产量逐渐下降的富产层中，仍有约75%的石油尚未被开采出来。广泛使用的地层压力维持法已无法进一步提升采收率。国外实验研究与试验田应用表明，即便是中轻质原油，采用传统热力技术也可以将采收率提升至50%以上。热化学作用技术相比传统方法更加高效，因此我们认为，若在西西伯利亚地区应用该技术，从地下潜在可采的常规石油储量，可能与过去60多年来开发所提取的石油总量相当。
第三个例子——俄罗斯最大的烃类资源储量集中于生油岩层，尤其是巴然霍夫套层，该地层在西西伯利亚的分布面积超过一百万平方公里。“斯科尔科沃科技学院”受“俄罗斯天然气工业石油公司”委托进行的多年实验和流体动力建模表明，如果不采用热化学作用技术，巴然霍夫套层就无法实现工业上的经济开发。热化学作用技术通过对含油干酪根岩层的独特作用机制，使巴然霍夫套层的全部烃类资源潜力得以开发，其中主要包括固态有机质——干酪根、不可流动或低流动性的沥青质原油，以及高品质轻质原油。正是通过对干酪根和沥青质原油施加热化学作用技术中的作用工作剂（РАВ），在巴然霍夫岩层内部生成了合成原油，这一过程与炼油厂中的石油加工过程相似。当前世界上没有任何其他技术能够实现这一点。
最后，我想强调的是，这一切之所以成为可能，也得益于热化学作用技术中所使用的独特的作用工作剂。在含油层或含油干酪根层中注入的作用工作剂，是处于超临界状态的水（注入时温度高达480摄氏度，压力可达55兆帕），这些工作剂还可根据需要被赋予碳氢和非碳氢类气体（同样处于超临界状态）、碳氢溶剂、醇类以及多种纳米级催化剂。
此外值得指出的是，热化学作用技术与地质勘探工作相结合，是实现可采液态和气态烃类资源储量增长的有效且独特的工具。没错，甚至包括气态烃资源，因为热化学作用技术的某些技术版本同样适用于提高复杂油气凝析田（例如为“西伯利亚力量”管道供气的恰扬金油气凝析田）中天然气的产量。
开采变得更轻松
热化学作用技术在实践中如何运行？其基础的物理化学过程是什么？
—— 热化学作用技术的另一项独特之处在于它的通用性。该技术的原理是在高温高压下将超临界水作为作用工作剂注入目标储层，对产层实施热化学作用。为提升热化学作用的效率，所使用的作用工作剂是复杂组分的混合液体，并富含前述各类添加剂。工作剂可以采用周期性注入、持续注入（即注水）或先进行周期性注入后再实施大面积注入等多种方式进行注入。整个过程高度灵活……
储层中的物理化学过程及烃类转化机制极为多样。例如，在对油源岩（如巴然霍夫套层）进行作用时，主要涉及“干热解”和“水热解”过程，在巴然霍夫岩层2500至3500米的深度内，通过这种作用，从干酪根中生成人工合成的原油和合成气体。对于巴然霍夫层来说，热裂解、加氢裂解和催化裂解是最关键的储层内转化过程。其中，催化裂解在无需外加催化剂的情况下也可在提高地层温度后发生，同时该岩层中天然存在着大量“原生催化剂”。值得注意的是，通过使用热化学作用技术中的工作剂对岩层进行处理，可使原本低渗透的巴然岩层转变为相对高渗透的状态，同时储层内的能量也得到提升。对巴然霍夫套层的原油开采将以自喷模式进行，不允许出现地层压实（即压缩或塌陷）现象。
如果我们作用于重质烃含量较高的储层，则最重要的机制是降低原油的黏度和密度，而这种转变通常是不可逆的。这被称为“储层内原油部分品质提升”——即重质原油在作用后变得更轻。
当对中质，尤其是轻质原油施加热化学作用时，最重要的机制是蒸馏（即储层内蒸发）和原油的热膨胀。
很明显，业内人士都知道高温技术被用于开采天然沥青、高黏度和重质原油，但即使是在石油行业内部，也鲜有人了解，原油越轻，热化学作用的效果和经济性就越高，尤其是在采用创新型热化学作用工作剂的情况下。还需要强调的是，这一点非常关键：当我们谈到低渗透储层（难采油）或油田中含水量较低的整体块体（即传统油田中的干层）时，高温热力作用会“有益地破坏”岩石结构，从而大幅提高储层的渗透性。热作用还会将岩石的润湿性从疏水性转变为亲水性，这一转变能显著提升热化学作用技术的采收效率。
巴然霍夫套层的开发
巴然霍夫套层的开发有哪些特点？
—— 在2008年至2018年间，国内石油行业专家普遍认为，俄罗斯页岩革命的核心对象——巴然霍夫套层，是北美油页岩层的直接对应物（即含油气的致密硬岩层——编者注）。当美国在2014年中宣布对俄罗斯实施“页岩制裁”时，我们感到高兴，因为我们认为这有助于我国石油企业避免重大战略误判。当时的误判是：认为可以借鉴北美的页岩技术方案（即长水平井加多段压裂）实现巴然霍夫套层的大规模经济性开发。我们公司专家多次警告，照搬北美页岩技术方案无法达到开发目标。
事实证明我们是对的：到2022年已基本明确，仅靠该方案无法实现商业化盈利。唯一能够实现巴然霍夫经济性开发的，是热化学作用技术。同时我们也提醒业内人士，仅在采用我们原创版本的热化学作用技术时才能实现这一目标。该版本以超临界水为工作剂，对巴然霍夫地层实施热化学处理，其井口温度高达550摄氏度，压力为50–55兆帕。而业内提出的“简化版”技术方案，即在井口使用温度为450摄氏度、压力不超过40兆帕的超临界水，最终证明是失败的，正如我们所预判的那样。
热化学作用是一项极为复杂的技术，单就基础内容，其书面描述就可达数百页。因此，我只简要介绍几个关键原则，这些原则必须遵守，才能形成巴然霍夫套层的商业化采油方案：
第一：热化学作用的工作剂必须达到允许的极限热压条件，这一点我前面已经提到；第二：热化学作用技术的工作剂能成倍提高巴然霍夫储层的渗透性（为此已开发出数十种子技术）；第三：热化学作用的工作剂能够“重新激活”巴然霍夫储层；第四：巴然霍夫储层的开发主阶段应采用周期性热化学作用模式；第五：原油开采应以井喷方式进行，同时避免储层压实现象，并保持异常高压状态；第六：严禁使用水力压裂或二氧化碳压裂，包括使用黄原胶等基质的压裂液；第七：由于巴然霍夫套层具有天然层理性，其开发必须采用水平井或斜井，并配备小直径的径向裸眼井段；第八（最后一点）：在采用短水平井的情况下，可使用数次基于液化石油气（LPG——丙烷与丁烷混合物）的低强度压裂。
数万亿卢布的机会
能源公司与本国科研机构的协同合作，是否能加快难采资源的开发进度，并提高复杂油田的开采效率？
—— 是的，这种合作至关重要，目前也已经在进行中。 一个典型的例子就是“俄罗斯天然气工业石油公司”与“斯科尔科沃科技学院”及喀山联邦大学地质与油气技术研究所之间，在巴然霍夫套层方向上的有效合作。“石油资源”公司已与喀山联邦大学签署战略合作协议。目前正在推进与“斯科尔科沃科技学院”签署类似合作文件的工作。
若成功应用新技术，开发巴然霍夫套层需要哪些投资？原油产量有望增加多少？
— 这一切取决于目标的规模。无论如何，可以明确的是，未来十年内俄罗斯需要对难采油的开发投入数万亿卢布。在这种情形下，难采资源将产生显著的经济回报。
减少碳排放
在采用现代难采油开采方法的同时，如何应对碳排放问题？
—— 我们无法为所有可能被使用的技术负责。关于这些技术，应该由各自的研发人员来介绍。至于热化学作用技术，最关键的是，可以将伴生气和/或天然气作为生成超临界水或超超临界水所需的燃料，同时为这些超临界水生成器配备烟气催化后燃装置。在这方面，值得一提的是，若使用天然气生成热化学作用所需的工作剂，将显著扩大俄罗斯国内的天然气市场需求。在目前能源行业的发展阶段，实现二氧化碳收集和利用系统的经济可行性仍然较低。
为了提升产量并尽量减少环境风险，俄罗斯石油公司应优先发展哪些技术创新？
—— 热化学作用技术完全可以成为其中的优先项。 必须明确，没有一种石油天然气开发或能源生产技术是完全“清洁”的。所谓“绿色能源”概念，说得委婉些，并未展现全部真实情况。每生产1千瓦时风力电力，间接排放约11克二氧化碳。是的，这与燃烧天然气发电所产生的每千瓦时约490克相比要少得多。但被有意忽略的是，制造与报废风机、涡轮叶片（通常采用玻璃钢和钢结构材料）的碳排放同样不可忽视。
在俄罗斯，难采资源的利用是否有可能成为推动相关领域创新发展的产业集群和科研中心的催化剂？
—— 我再次强调，我们无法为所有难采资源开发技术负责。但我们可以指出，热化学作用技术中用于生成工作剂的超超临界水发生器，完全可作为分布式能源系统的一部分，直接为用能终端附近提供热能和电能。
此外，热化学作用技术未来的横向多元发展路径还包括：石油泥浆处理、被污染地区及土壤的化学清理、有机生活垃圾的超临界水氧化或气化处理——这些都是可以衍生出的技术选项，具备形成新型技术产业集群和科研中心的潜力。
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