页岩气:打开中国能源勘探开发新局面
来源:中国产业经济信息网
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日期:2012-02-03
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我国第172种矿产资源近日现身。国务院批准页岩气为新的独立矿种,我国油气资源家族从此又添一个新成员。
页岩气勘探开发成功率高,具有较高的工业经济价值,是未来较重要的替代能源之一。
我国页岩气资源潜力大,初步估计可采资源量在31万亿立方米,与常规天然气相当,尽快实现页岩气规模开发,将有利于缓解我国油气资源短缺的现状,形成油气勘探开发新格局,改变我国能源结构。
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,是一种清洁、高效的能源资源。具有自生自储、分布广、埋藏浅、生产周期长等特点。
目前,页岩气在全球油气资源领域异军突起,形成勘探开发的新亮点。加快页岩气勘探开发,已经成为世界主要页岩气资源大国和地区的共同选择。
我国也是页岩气资源大国,加快发展页岩气,对改变我国油气资源格局,甚至改变整个能源结构、缓解我国油气资源短缺、保障国家能源安全、促进经济社会发展,都有十分重要的意义。
由美国引发的“页岩气革命”正在向全球蔓延
据美国能源信息署(EIA)的较新统计数据显示,当前全球页岩气可采资源189万亿立方米。其中北美地区拥有55万亿立方米,位居第一;亚洲拥有51万亿立方米,位居第二;非洲拥有30万亿立方米,位居第三;欧洲拥有18万亿立方米,位居第四。全球其他地区拥有35万亿立方米。页岩气勘探开发已在北美洲、亚洲、欧洲、南美洲、大洋洲等地区蓬勃兴起,爆发一场“页岩气革命”。
美国是页岩气开发较早、较成功的国家。1981年,第一口页岩气井压裂成功,实现了页岩气勘探开发的突破。本世纪以来,随着水平井大规模压裂技术的成功应用,美国页岩气开发利用快速发展。美国页岩气产量从2005年的194亿立方米,提高到2010年的1378亿立方米,占美国天然气总产量的23%。2011年为1800亿立方米,占34%。这改变了美国天然气供应格局,使该国进口天然气和LNG量大幅度下降。据预测,页岩气将成为美国未来天然气增产的主要来源,到2035年总产量占比将提高到46%。这增加了其他国家对页岩气勘探开发利用的信心。
目前,世界许多国家正在效仿美国发展页岩气,以期降低对中东、北非和俄罗斯进口天然气的依赖。
加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气进行勘探开发的国家,除自给自足外,增加了对欧洲和亚太地区的供应,使北美地区成为世界能源新的增长点。欧洲的波兰、德国、奥地利、匈牙利、波兰、西班牙等国家页岩气的勘探开发已取得重大进展,预计到2035年将逐步摆脱对俄罗斯天然气的依赖,实现燃气自给,提高欧洲能源安全。亚太的印度、印尼、澳大利亚以及南美洲的阿根廷和哥伦比亚,还有非洲的南非等国也在积极开展页岩气勘探开发,都取得了明显的进展,大有在本地区捷足先登、引领能源未来之势。
美国对页岩气开发利用快速发展的经验,主要包括以下几个方面:
一是开放的竞争环境起到了促进作用。美国页岩气勘探开发准入门槛低,勘探开发主体多元化。美国的页岩气勘探开发主要由中小公司推动,目前有数千家页岩气公司,仅钻机就有2000多台,85%的页岩气产量由中小公司生产。中小公司在率先取得技术和产业突破后,大公司则通过收购和兼并中小公司参与进入市场,形成了大中小企业并存发展的市场竞争格局。
二是技术进步起到了推动作用。美国政府于上世纪70年代,就设立专项资金用于页岩气基础研究和关键技术攻关,率先在世界成功研发了页岩气水平钻井和多段压裂技术并加以大规模应用,直接推动了页岩气的商业开发。由于技术的不断创新,美国页岩气开采成本仅为常规天然气开采成本的一半。目前,美国一口总进尺在4000米~4500米左右的页岩气水平井,钻完井周期不到20天,钻完井及压裂成本在300万美元左右,折合人民币不到2000万元,
三是出台的优惠政策起到了扶持作用。1978年~1992年,美国联邦政府对页岩气等开发实施长达15年的补贴政策,州政府也出台相应的税收减免政策,对油气行业实施五项税收优惠,大大地鼓励了中小企业的钻探开发投资,有力地扶持和促进了页岩气的勘探开发。
四是健全的市场监管起到了保障作用。美国政府十分重视页岩气勘探开发中的监管问题。凡与页岩气勘探开发相关的管理部门,均在其履行的职责中赋予监管职能,有效的行业监管是美国页岩气开发取得成功的重要因素之一。
五是完善的基础设施起到了支持作用。美国天然气管网和城市供气网络十分发达,天然气管网总长约50多公里,大大减少了页岩气在开发利用环节的前期投入,降低了市场风险。同时,实行天然气开发和运输的全面分离,运输商对天然气供应商实施无歧视准入。管道运输价格受到监管,而天然气价格则完全放开,有力支持了页岩气开发的商品化。
六是专业的技术服务起到了支撑作用。美国油气专业服务公司具有强大的技术优势,自主研发仪器装备,且门类齐全、专业化程度高。水平钻井、完井、固井和多段压裂等工程以及测井、实验测试等,一般都委托专业技术服务公司。
我国页岩气资源丰富,勘探开发已开始起步
我国页岩气资源类型多、分布广、潜力大。我国海相沉积分布面积多达300万平方公里,海陆交互相沉积面积200多万平方公里,陆上海相沉积面积约280万平方公里。这些沉积区内均具有富含有机质页岩的地质条件,页岩地层在各地质历史时期十分发育,形成了海相、海陆交互相及陆相多种类型富有机质页岩层系。海相厚层富有机质页岩,主要分布在我国南方,以扬子地区为主;海陆交互相中薄层富有机质泥页岩主要分布在我国北方,以华北、西北和东北地区为主;湖相中厚层富有机质泥页岩,主要分布在大中型含油气盆地,以松辽、鄂尔多斯等盆地为主。
目前,我国页岩气资源调查评价工作已取得重要进展。国土资源部油气资源战略研究中心与中国地质大学(北京),从2004年起就开始跟踪国外页岩气发展动态,重点研究我国页岩气地质条件和富有机质页岩发育情况。经过几年的积累,2008年初步提出扬子地区为我国页岩气富集远景区,2009年启动并实施了“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”项目,并于2010年设置了川渝黔鄂页岩气资源战略调查先导试验区。同时,在苏浙皖地区和北方部分地区开展页岩气资源前期调查研究,初步掌握了我国部分有利区富有机质页岩分布,确定了主力层系,初步形成了页岩气资源潜力评价方法和有利区优选标准框架,优选出一批页岩气富集远景区,为在全国开展页岩气资源潜力调查评价及有利区优选工作奠定了扎实的基础。
2011年,国土资源部在全国油气资源战略选区项目中,设置了“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”项目,将全国陆域分为上扬子及滇黔桂区、中下扬子及东南区、华北及东北区、西北区、青藏区5个大区,组织27个单位420余人,对页岩气资源潜力进行系统评价。结果表明,我国页岩气地质条件复杂,资源类型多、分布相对集中,可采资源潜力为25万亿立方米(不含青藏区),与我国陆域常规天然气相当,与美国的24万亿立方米相近。优选出有利区180个,面积111万平方公里。
我国页岩气勘探开发还刚刚起步。目前,我国页岩气勘探开发主要集中在四川盆地及其周缘、鄂尔多斯盆地、辽河东部凹陷等地。中国石油在川南、滇黔北地区优选了威远、长宁、昭通和富顺—永川4个有利区块,完钻10余口探井,其中7口井获得工业气流。完钻并压裂水平井1口,在钻、完钻水平井多口。中国石化在黔东南、渝东南、鄂西、川东北、泌阳、江汉、皖南等地完钻10余口探井,其中6口井获得工业气流。完钻并压裂水平井1口。优选了彭水、建南、黄平等有利区块。中海油在皖浙等地区开展了页岩气勘探前期工作。延长石油在陕西延安地区5口钻井取得陆相页岩气重大发现。中联煤在山西沁水盆地提出了寿阳、沁源和晋城3个页岩气有利区。
我国页岩气勘探开发已获得重大发现,已经完钻近30口页岩气探井,18口井压裂获工业气流,初步掌握页岩气压裂技术,具有良好的前景。目前,我国企业已与壳牌、埃克森美孚等多家外国公司开展合作开发与联合研究。国内相关企业、科研院校成立专门机构,开