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什么是页岩气?

日期: 2019-10-30 16:39 浏览次数 :

文章来源:科普中国网     原文链接https://cloud.kepuchina.cn/search/imgText?id=67872

一、简介

页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源,中国的页岩气可采储量较大。

页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产页岩气分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

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、高效的能源资源和化工原料,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等,用途广泛。页岩气生产过程中一般无需排水,生产周期长,一般为30年~50年,勘探开发成功率高,具有较高的工业经济价值。我国页岩气资源潜力大,初步估计我国页岩气可采资源量在36.1万亿立方米,与常规天然气相当,略少于浅煤层气地质资源量的约36.8万亿立方米。

二、发展沿革

美国进行页岩气3开采大约有80多年历史。在加拿大,作为商业开采还处于起步阶段。因为能补偿常规天然气开采量下降的问题,这些很难开采的气体在加拿大天然气开采中的作用越来越重要。数据显示,加拿大西部地区大约有550万至860万亿立方英尺页岩气储量。

美国和加拿大已经开始了对页岩气的勘探开发,特别是美国,已对密西根、印第安纳等5个盆地的页岩气进行商业性开采,2005年页岩气产量达到198亿立方米,成为一种重要的天然气资源。

世界页岩气资源量为457万亿立方米,同常规天然气资源量相当,其中页岩气技术可采资源量为187 万亿立方米。全球页岩气技术可采资源量排名前5 位国家依次为:中国(36 万亿立方米,约占20%)、美国(24 万亿立方米,约占13%)、阿根廷、墨西哥和南非。中国页岩气资源丰富,技术可采资源量为36 万亿立方米,是常规天然气的1.6 倍。在开采技术成熟、经济性适当时,将会产生巨大的商业价值。

2011 年中国能源消费结构中,煤炭消费占比70%,石油消费占比18%,天然气占比仅为5%。随着煤炭资源的消耗以及对清洁能源的日益重视,中国必然会加大天然气等清洁能源的开采和利用。到2012年,中国页岩气开发处

于气藏勘探和初步开采试点阶段。截至2012 年4 月,中国共确定33 个页岩气有利区,页岩气完井58 口,其中水平井15 口。随着页岩气勘探权逐步向民间开放,未来十年页岩气开发将有望迎来快速发展的“黄金十年”。到2015 年末,仅页岩气开采阶段设备需求超过150亿元,至2020 年末相关设备需求则超过1000 亿元。

 

2011年,国务院批准页岩气为新的独立矿种,为我国第172种矿产。5按国务院指示精神,考虑页岩气自身特点和我国页岩气勘查开采进展以及国外经验,国土资源部将页岩气按独立矿种进行管理。

2012年11月中国发布了支持页岩气开发利用的补贴政策,规定今后三年中央财政对页岩气开采企业给予补贴,补贴标准为0.4元/立方米。补贴标准的出台将刺激页岩气消费需求,有助于行业开发进度加快。

三、成藏机理

对页岩气成藏机理进行全面分析,获得四个方面的认识。

①页岩气成藏机理兼具煤层吸附气和常规圈闭气藏特征,体现出了复杂的多机理递变特点。

②在页岩气的成藏过程中,天然气的赋存方式和成藏类型逐渐改变,含气丰度和富集程度逐渐增加。

③完整的页岩气成藏与演化可分为3个主要的作用过程,自身构成了从吸附聚集、膨胀造隙富集到活塞式推进或置换式运移的机理序列。

④相应的成藏条件和成藏机理变化对页岩气的成藏与分布产生了控制和影响作用,岩性特征变化和裂缝发育状况对页岩气藏中天然气的赋存特征和分布规律具有控制作用。研究了中国的情况,认为中国的许多盆地存在工业性页岩气藏发育的基本地质条件,其中,吐哈盆地吐鲁番坳陷的水西沟群是页岩气发育的重要区域之一。

四、自然生成

页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,页岩气是主体上以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中的天然气,它可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上以游离相态(大约50%)存在于裂缝、孔隙及其它储集空间,以吸附状态(大约50%)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面,极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中。天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中。天然气生成之后,在源岩层内的就近聚集,表现为典型

的原地成藏模式,与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同,页岩既是天然气生成的源岩,也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此,有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。


 

页岩气发育具有广泛的地质意义,存在于几乎所有的盆地中,只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大分别具有不同的工业价值。中国传统意义上的泥页岩裂隙气、泥页岩油气藏、泥岩裂缝油气藏、裂缝性油气藏等大致与此相当,但其中没有考虑吸附作用机理也不考虑其中天然气的原生属性,并在主体上理解为聚集于泥页岩裂缝中的游离相油气。因此属于不完整意义上的页岩气。因此,中国的泥页岩裂缝性油气藏概念与美国现今的页岩气内涵并不完全相同,分别在烃类的物质内容、储存相态、来源特点及成分组成等方面存在较大差异。

五、勘测调查

2004年以来,以中国地质大学张金川教授、中国石油勘探开发研究院李新景和王社教授、中国石油勘探开发研究院廊坊分院王红岩和李景明教授以及长江大学潘仁芳教授为代表的杰出石油地质科技工作者开始了页岩气勘探开发基础理论的相关研究,在页岩气成藏机理、储量评价、资源量分类、页岩气渗流机理等方面取得了可喜的成果,为我国页岩气勘探开发奠定了理论基础;2009年,我国启动“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区优选”项目;2010年,我国分三个梯次开展了研究工作,第一启动了“川渝黔鄂页岩气

调查先导试验区”工作开展重点调查,第二在下扬子苏皖浙地区开展页岩气资源调查,第三在北方地区(华北、东北和西北)开展页岩气资源前期调查研究;2011年,结合前期调查研究成果,国土资源部在川渝黔鄂开展了5个项目的先导性试验,在上扬子及滇黔桂区、中扬子及东南区、西北区、青藏区、华东-东北区5个大区继续开展资源潜力调查,同时开展了5个页岩气勘探开发相关工艺技术的攻关项目。

 

其中,中国石油在川南、黔北地区选取了4个有利区块,已完钻11口评价井,其中有4口直井见气;中国石化在黔东、皖南、川东地区优选了2个有利区块,已完钻5口评价井,其中有2口直井见气;延长石油在延安完钻3口页岩气井,取得陆相页岩气技术突破;中国海油、中联煤也开始在皖浙地区、山西沁水盆地开展前期调查。

据国内最大的石油公司中国石油天然气股份有限公司披露,中国石油计划在2015年从中国西南部的四川盆地生产出10×10m的页岩气,四川盆地届时将向中国市场提供第一批商业页岩气产量。

经过7年的勘测调查和反复研究,专家跑遍滇、黔、桂、湘、鄂、川、渝、陕等8省区,最终将优势区域锁定在重庆东南部,并确定了一条以綦江为起点,经万盛、南川、武隆、彭水、黔江、酉阳、秀山的开发路线。也就是说,中国页岩气开发将会从綦江起步,走向全国。綦江有着独特的地理位置和资源优势,它处于云贵高原到四川盆地过渡区域,沉积地层齐全,页岩气埋藏浅,深度大概在200米到700百米之间,有利于开发。 中国的页岩气勘探开发将会迅速发展。

郑州中牟地下发现丰富页岩气 可开采127亿立方米8。中牟区块地下3500米以上有可开采的页岩气127.5亿立方米。

六、开发评价标准

目前进行页岩气经济开发的核心区的条件有五个,通常是指TOC值大于2%、处在生气窗内、脆性矿物含量大于40%的有效页岩。有效页岩厚度大约30~50米。有效页岩连续发育时大于30米,断续发育或TOC值小于2%时,累计厚度大于50米时亦足以满足商业开发要求。

七、资源储量

页岩气分布北美克拉通盆地、前陆盆地侏罗系、泥盆系,密西西比系富集多种成因、多种成熟度页岩气资源。

中国许多盆地发育有多套煤系及暗色泥、页岩地层,互层分布大套的致密砂岩存在根缘气、页岩气发育有利条件,不同规模的天然气发现,尚未在大面积区域内实现天然气勘探的进一步突破。资料显示,中国南方海相页岩地层可能是页岩气的主要富集地区。除此之外,松辽、鄂尔多斯、吐哈、准噶尔等陆相沉积盆地的页岩地层也有页岩气富集的基础和条件。重庆綦江、万盛、南川、武隆、彭水、酉阳、秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带,因此被确定为首批实地勘查工作目标区。

据估计,全球页岩气资源约为456万亿立方米,主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和前苏联,其中北美最多。但其丰度低,技术可采量占资源总量的比例较低,同时页岩气的储层具有低孔隙率和低渗透率的特点,开采难度大,需要高水平的钻井和完井技术。在21世纪刚开始开采页岩气时,多采用水平钻井技术和水基液压裂技术提高采收率。

2012年前后,已实现对页岩气商业开发的国家有美国和加拿大,其中美国已实现大规模商业化生产。我国页岩气资源也很丰富,但开发还处于起始阶段。国家正在积极推进页岩气的开发利用工作。

中国主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿-30万亿立方米,与美国28.3万亿立方米大致相当,经济价值巨大。另一方面,生产周期长也是页岩气的显著特点。页岩气田开采寿命一般可达30~50年,甚至更长。美国联邦地质调查局最新数据显示,美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80~100年。开采寿命长,就意味着可开发利用的价值大,这也决定了它的发展潜力。

2015年10月21日,国土资源部发布《中国矿产资源报告(2015)》显示,2014年中国地质勘查投入1145亿元,新发现大中型矿产地249处。油气勘查取得重大突破,页岩气首次探明地质储量1068亿立方米。1011

2018年8月24日,地球页岩层内的天然气资源与常规天然气可采储量相当。“中国页岩气开发起步虽晚,却是继美加之后第三个形成规模和产业的国家,产量近期可达百亿立方米能级。国内最早研究页岩气的专家之一、国土资源部矿产资源储量评审中心主任张大伟这样表示。北京国际图书博览会开幕,页岩气第三大国首次向世界“亮家底”。作为“十三五”国家重点图书、国家出版基金项目,由华东理工大学出版社出版的“中国能源新战略――页岩气出版工程”,向世界最大出版商之一的施普林格・自然集团输出英文版权,预计5年内陆续向全球发行。12

总主编、中国地质大学(北京)能源实验中心主任张金川表示,页岩气头号大国美国至今无相关科学与工程著作给世界参考,而先期15册体量的“页岩气出版工程”不仅是国内第一套页岩气全产业链丛书,在未来多年可能仍是中国乃至全球最系统的页岩气科技图书,填补该领域空白。12

八、经济价值



页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低,开采难度较大。随着世界能源消费的不断攀升,包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视。美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发。页岩气藏的储层一般呈低孔、低渗透率的物性特征,气流的阻力比常规天然气大,所有的井都需要实施储层压裂改造才能开采出来. 另一方面,页岩气采收率比常规天然气低,常规天然气采收率在60%以上,而页岩气仅为5%~60%。低产影响着人们对它的热衷,美国已经有一些先进技术可以提高页岩气井的产量。 中国页岩气藏的储层与美国相比有所差异,如四川盆地的页岩气层埋深要比美国的大,美国的页岩气层深度在800~2600米,而四川盆地的页岩气层埋深在2000~3500米。页岩气层深度的增加无疑在我们本不成熟的技术上又增添了难度。

 

随着技术的进步,页岩气井压裂措施的费用也逐步降低。水平井是页岩气藏成功开发的另一关键因素。根据美国经验,水平井的日均产气量及最终产气量是垂直井的3-5倍,产气速率则提高10倍,而水平井的成本则不足垂直井的2-4倍。因此,水平井的推广应用加速了页岩气的开发进程。由于页岩气发育规模较大、单口井的控制可采储量高(可达6千万方),采取措施后的单井日产量可达3万方。加之页岩气井的产量递减率低,容易实现30-50年的稳产时间,因此能实现相对的高产的经济价值。

中石油(PetroChina)在中国四川省发现了页岩气,这证实了,在中国这个渴求能源的国家,这种非常规燃料储量巨大。根据预期,页岩气即蕴藏在页岩中的天然气可以通过提供廉价而充足的新型燃料来源,在未来几十年里改变世界第一大能源消耗国中国的能源供给格局。

中国石油天然气集团公司(CNPC)的上市子公司中石油对英国《金融时报》透露,该公司已经在四川省南部的页岩区钻探了约20口气井,初步结果很积极。“现平均每口井的日产量在一万立方米以上,”中石油董事会高级助理秘书毛泽锋表示。“我们仍然在评估潜在储量的确切规模。”页岩气的开采需要通过一种称为“水力压裂法”(fracking)的步骤,将岩石层压裂,从而释放出其中的天然气。这种开采方法压低了天然气价格,为美国和一些国家的能源市场带来了革命性巨变。

 

美国是世界最大的页岩气生产国。根据美国能源情报署(Energy Information Administration)估计,中国的页岩气储量超过其它任何一个国家,可采储量有1275万亿立方英尺。按当前的消耗水平,这些储量足够中国使用300多年。北京将天然气视为解决中国日益增长的能源需求的方案的一部分,国家鼓励对页岩气和煤层气等“非常规”天然气资源进行开发。在周三举行的一场新闻发布会上,中石化董事长傅成玉称,中国页岩气产量最终将超过美国。

中国富顺永川的页岩气项目于2012年底实现了页岩气商业化运营,成为中国开始页岩气革命的重要标志性事件。

九、开发利用开发影响

受美国页岩气成功开发影响,全球页岩气勘探开发呈快速发展态势。

随着水力压裂技术日臻成熟,美国兴起了页岩气开发热潮。成功开采页岩气使美国跃居全球第一产气大国,随着技术的进步及探明储量的持续增加,未来页岩气开采将进入爆发式增长期,并带动美国的天然气生产进入“黄金时代”。

数据显示,在2000年,页岩气产量不足美国天然气供应的1%,而今天已经占到30%,而且份额还在上升。得益于页岩气的大规模开发,2009年,美国取代俄罗斯成为世界第一大天然气生产国,占世界天然气总产量份额达到20%。2012年,美国天然气销售量更达到7160亿立方米,比2006年增加30%。

受美国页岩气成功开发影响,全球页岩气勘探开发呈快速发展态势。墨西哥计划未来2年投资20亿美元开发页岩气。已有40多家跨国石油公司在欧洲寻找页岩气,埃克森美孚公司已开始在德国进行钻探,雪佛龙公司和康菲石油公司开始在波兰进行勘探,奥地利OMV公司在维也纳附近测试地质构造,壳牌公司将页岩气勘探目标锁定在瑞典。能源供应大国俄罗斯尽管具有超大规模的常规天然气储量,但也还是做好了开采页岩气的准备。印度尼西亚等亚洲国家以及非洲的南非等都不同程度地进行着页岩气的发展规划。

页岩气成为新宠,不仅深刻影响天然气市场格局,而且开始改变美国一些高能耗的重化工业的命运。由于能源成本下降明显,美国的化工、制造业出现“回流”现象,产业竞争力有所提升。

在我国,根据《页岩气发展规划(2011-2015年)》,“十二五”期间,我国将完成探明页岩气地质储量6000亿立方米,可采储量2000亿立方米,实现2015年页岩气产量65亿立方米,2020年力争达到页岩气年开采量为600亿至1000亿立方米。如果这一目标得以实现,我国天然气自给率有望提升到60%至70%,并使天然气在我国一次能源消耗中的占比提升至8%左右。这将有助于扭转我国过度依赖煤炭的能源结构,并减少能源对外依存度。

十、开采技术

页岩气开采技术,主要包括水平井技术和多层压裂技术、清水压裂技术、

重复压裂技术及最新的同步压裂技术,这些技术正不断提高着页岩气井的产量。正是这些先进技术的成功应用,促进了美国页岩气开发的快速发展。如果能引进这些先进技术,将为中国页岩气开发助一臂之力。中国页岩气开发技术不断进步:一个是钻井技术,3500米的页岩气井、2000米的水平钻最快45天就完成。二是分钻压裂技术已经完全掌握并基本实现了国产化。

十一、开发方式

虽然有吸附与游离相天然气的同时存在,但页岩气的开发并不需要排水降压。由于页岩中游离相天然气的采出,能够自然达到压力降低的目的,从而导吸附相及少量溶解相天然气的游离化,达到进一步提高天然气产能并实现长期稳产之目的。由于孔隙度和渗透率较低天然气的生产率和采收率也较低,因此岩气的最终采收率依赖于有效的压裂措施,压裂技术和开采工艺均直接影响着页岩气井的经济效益。

有专家提到根缘气,J.A.Masters (1979)提出了深盆气(Deep bagas)思想,建立了气水倒置的模式,描述了天然气勘探开发的广阔前景。由于识别难度大,P. R. Rose等(1986)提出了盆地中心气(Basin-centergas),B.E.Law等人研究思路将该类气藏的识别方法从“区域气水倒置”改进为“没有边水”,从而简化了繁琐的识别过程并在很大程度上提前了对该类气藏的识别时间。由于对“无边底水的确定仍然较多的钻井地质资料故仍然不是最佳的解决方案。

经过实验研究,将根缘气确定为致密砂岩中与气源岩直接相连的天然气聚集,并强调其中的砂岩底部含气特点。由于紧邻气源岩(根)天然气与地层水在运移动力上形成直接传递的

连续介质,故被视之为根缘气。该类气藏主体形成于砂岩普遍致密化后,大致对应于煤系及暗色泥岩的热解及石油的裂解生气阶段,故一般的埋藏深度相对较大。根缘气研究方法基于天然气成藏动力学原理,将气藏识别技术推进到单井剖面即是否出现并发育砂岩底部含气特征(与常规圈闭中的砂岩顶部含气模式和特点完全不同),在野猫井(而不是预探井甚至开发井)上即可对气藏类型进行最早期的快速识别。只砂岩底部含气就能够说明天然气在成藏动力上的连续性,并进一步阐述天然气成藏的机理特点,从而确定天然气的聚集机理类型,即深盆气、盆地中心气、缘气甚至向斜含气或满盆气等的存在,确定天然气的成藏、富集及分布特点将气藏类型识别的时间向前延伸至勘探限为后续勘探思路最大限度的时间。

十二、开发现状

页岩气改变了美国的能源结构,也带来一系列潜在的问题,比如水资源的耗费和污染《国际先驱导报》记者阳建发自华盛顿 美国是页岩气开发最早、最成功的国家,由于储量丰富、开发技术先进,美国的页岩油气资源开发已渐成规模,2011年其页岩气产量达到1800亿立方米,占美国天然气总产量的34%。曾有专家预测,有了页岩气的补充,美国的天然气足够使用100年。不过,虽然页岩气减少了美国的对外能源依赖,对于大规模开发页岩气,美国国内仍然存在诸多争议。 页岩开发助美成油气大国美国非常规能源储备十分丰富,根据美国能源情报署的数据,在美国可开采的天然气储量中,页岩气、致密型砂岩气和煤层气等非常规能源天然气储量占到60%。

美国石油协会公布的数据显示,算上页岩天然气资源,美国达到开采标准的油气资源居世界首位,比沙特阿拉伯多24%。自上世纪90年代以来,在国内政策、技术进步等支持下,美国率先在全球勘探和开发页岩气等非常规能源。之后,美国在水压破裂和水平钻井技术方面的进步,解决了从页岩中开采油气的技术和成本挑战,美国页岩气开发逐渐形成规模。2000年,美国页岩石油每天开采仅20万桶,仅占美国国内总开采量的3%,而2012年每天开采100万桶。美国页岩气产量也从2000年的122亿立方米暴增至2010年的1378亿立方米。美国剑桥能源咨询公司预计,到2020年底美国每天可产出300万桶页岩石油,超过2012年原油产量的一半。美国PFC能源咨询公司的数据显示,到2020年,页岩油气资源将占美国油气产出约三分之一,届时美国将是全球最大的油气生产国,超过俄罗斯和沙特阿拉伯。 因浪费水、易污染遭抵制。页岩气的开发改变了美国的能源结构。过去数十年来,煤电一直是美国电力的主要来源,2003年占比仍达53%。但随着页岩天然气的开发,市场上出现了大量廉价天然气,造成很多煤电厂关停,天然气发电厂兴起。2011年前9个月,煤电比例降至43%,而天然气发电比例则从2003年的不足17%升至25%左右。 不过,页岩气也引发了一系列潜在的问题。首先是消耗大量水资源且不可回收。页岩天然气开采所使用的水压破裂技术需要消耗大量水资源,由此油气开发商开始抢占农业用水,甚至会挤占市政用水。据介绍,灌溉640英亩(约合2.6平方公里)干旱土地需要4.07亿加仑(约合15.4亿升)水,可收获价值20万美元的玉米,等量的水如果用于水压破裂技术钻井,可获得价值25亿美元的石油。由于钻井所使用的水注入页岩层,比地下蓄水层要深得多,主要被岩石吸收,不能再回收利用。开发页岩气还容易造成环境污染。页岩油气开采在钻井过程中要经过蓄水层,钻井使用的化学添加剂会对地下水形成污染威胁。主要输送从油砂中提炼的重油的“Keystone”管道在2010年5月就曾发生两次重大泄漏事故,造成严重污染和生态破坏。正是因为存在诸多隐患,美国环保团体和农牧业团体强烈反对非常规油气资源开发,奥巴马政府也推迟决定“Keystone”管道延长线项目的实施。

十三、技术进度国外发展

全球对页岩气的开发并不普遍,仅美国和加拿大在这方面做了大量工作。

其中,美国已进入页岩气开发的快速发展阶段,加拿大商业开采还处于起步阶段。美国页岩气开发有80多年的历史,参与的石油企业从2005年的23家发展到2007年的64家。2000年美国页岩气年产量为122亿立方米,而2007年,仅Newark East页岩气田的年产量就达217亿立方米,美国页岩气总产量接近500亿立方米,占美国天然气总量的8%以上。但来自美国能源情报署网站的数据显示:美国页岩气产量占天然气产量比例从2007年到2011年分别是8.07%(2007),11.09%(2008),15.19%(2009),21.69%(2010),29.85%(2011)专家表示,美国页岩气发展速度之快,离不开国家政策上的支持和先进的开发技术,而这也是至少在2015年以前中国所不具备的。20世纪70年代末期,美国政府在《能源意外获利法》中规定非常规能源开发税收补贴政策,而得克萨斯州自20世纪90年代初以来,对页岩气的开发不收生产税。另外,美国还专门设立了非常规油气资源研究基金。可以说,美国政府对页岩气开发的重视为页岩气发展提供了强劲的动力。对页岩气这个新生事物而言,有利的政策支持无疑会大大降低开发成本,刺激页岩气的发展。随着页岩气产量迅速提高,国际能源署预计,到2015年美国将超越俄罗斯成为全球最大天然气生产国。美国能源当局则预测说,页岩气将取代煤炭而成为仅次于石油的美国第二大能源资源,而且可能改变美国能源生产格局。至2012年,页岩气产量增加已经拉低了能源价格,已成为美国振兴制造业的一大法宝。欧洲空中客车公司等许多国际大企业将一些制造项目迁入美国,看重的正是当地低廉的能源价格。

此外,得益于页岩气革命中的“水力压裂”技术,页岩油(一种石油)的产量也飞速增加,使美国石油产量强劲反弹,导致2011年,美国自1949年以来首次成为精炼石油产品净出口国。国际能源署认为,到2020年美国将成为全球最大原油生产国。美国康菲石油公司总裁瑞安·兰斯表示,到本世纪20年代中期美国将不必进口石油。美国页岩气的快速发展改变了美国的能源消费结构,不仅降低了煤炭以及其他能源的消耗比例,也减少了对中东国家石油能源的依赖,引发了全球范围内的页岩气开发革命。

十四、国内发展

国土资源部2009年10月份在重庆市綦江县启动了中国首个页岩气资源勘查项目。这标志着继美国和加拿大之后,中国正式开始这一新型能源页岩气资源的勘探开发。 将对中国新型能源建设起到积极的示范作用,在中国油气领域具有里程碑意义。2012年3月20日,壳牌公司已经与中国石油签署了一份产品分成合同,将在中国四川盆地的富顺—永川区块进行页岩气勘探、开发及生产。两家公司对页岩气的开发还处于勘探阶段,暂并未进入实质性开采。2012年9月24日 ,全国首个页岩油气产能建设项目——中石化梁平页岩油气勘探开发及产能建设示范区8个钻井平台全面开钻。2012年11月13日-16日,为期四天的2012年中国国际页岩气大会在重庆召开,主题为“促进投资与合作,推动中国页岩气产业的商业化发展”。200多名全球各地的页岩气资源开发商、购买商、贸易商、技术支持方、油田服务及设备供应商、顶尖的页岩气产业研究专家以及政府顾问人士参会。而重庆瑞博、埃克

森美孚、三菱商事、西门子等多家外企和三一重工、山东能源集团、华电重工等国内公司也到场,寻找挖掘潜在的页岩气装备项目机会。

会上,国土资源部油气资源战略研究中心研究员李玉喜透露,多项扶持页岩气产业化的政策正在酝酿中。这一系列扶持政策主要包括:一是页岩气市场化定价政策,同时页岩气利用方式可以灵活;二是监管体系强调一级管理,实际又分为二级三级监管,即让各省各级参与管理的监管体系,使整个监管过程向下延伸到页岩气井;三是税收上将多数利税留给地方,以对企业和地方都有利。

尽管业界对我国页岩气的关注度持续升温,但日前参与“2012年中国页岩气发展论坛”的业内专家认为,我国页岩气开发中仍然面临一些问题亟待解决,包括技术准备、资源储量评价、政策研究到开发模式等方面,都需借鉴美国的成功经验,不能急于求成。中国涉及油气特种装备制造的公司包括杰瑞股份、石油济柴、江钻股份、神开股份、宝德股份、海默科技、惠博普、吉艾科技8家机械制造公司。李玉喜在会上透露页岩气开发三大利好后,这8家机械设备制造商全线飘红。2012年11月15日,在北京举行的财富CEO高峰论坛上,中外能源行业的专家就能源世界新格局进行了探讨。此次探讨中,各方专家逐步形成一致观点:中国页岩气开发应当推进,更应当保持谨慎态度。相关专家表示,中国的页岩气储藏深度远远高于美国,而且地质复杂程度也超过美国,加上多数页岩气开发地区人口密集,从技术和社会两方面来讲,开发难度都很大,应当谨慎推进。由于开采页岩气所需的水力压裂技术需要大量的水资源,而我国页岩气储量丰富地区多为水资源匮乏地区,同时水力压裂技术可能会带来地下水污染问题。这也是一个不容忽视的问题。我国将基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价,建成一批页岩气勘探开发区,初步实现规模化生产,页岩气年产量达到65亿立方米。“十二五”期间,我国在页岩气开发上的重点任务包括:一是开展页岩气资源潜力调查评价;二是开展科技攻关,掌握适用于我国页岩气开发的关键技术;三是在全国重点地区建设19个页岩气勘探开发区。我国的页岩气进入到大规模商业开发阶段还需要技术、资金、管道和政策上的种种支持,但是页岩气开发各方的准备工作也已经陆续展开。我国页岩气开发距离大规模商业化还有3-5年的距离,预计2015年我国页岩气产量将会在40亿立方米左右,2020年将会达到500-700亿立方米之间。而由页岩气开发带来的相关技术和服务的市场空间将在2015年达到420-430亿元。由国家能源局制定的页岩气产业发展政策已经制定完成,待有关部门批准后将会发布。同时,由国土资源部制定的页岩气探矿权招投标管理办法也计划出台。国家能源局石油天然气司副司长杨雷表示,除国土资源部开展了一些页岩气基础性的资源调查工作外,国家发改委或能源局也从科技、研发中心、装备、示范中心等方面做了四位一体的科研攻关:一是依托重大科技专项,国家有很大的投入;二是设置了页岩气研发中心,给了很多装备和设备的投入;三是装备的国产化,支持国内企业进行国产化的实验;四是依托示范工程,能源局已批准了三个页岩气的示范区,包括四川、重庆和陕北。“下一步,国家能源局将在前面工作基础上继续推进科技攻关,包括示范区建设、资源评估等工作。另外,要加大政府支持和推动的力度。”杨雷说,备受关注的页岩气产业政策已经有了一个文本,里面包括了产业的准入、环保、监管及对外开放等问题,都有一些更细致的规定,更具有可操作性。此外,规划里还有一些财税支持、用地优惠等都会明确。2013年10月18日,烟台杰瑞集团发布了“小井场大作业”成套页岩气压裂解决方案,并成功实现了全套设备的现场联机测试。这是专门针对复杂地理条件下页岩气压裂的解决方案,开创了中国页岩气等非常规能源压裂增产完井设备的新方向。2013年10月30日,国家能源局在其官网发布了《页岩气产业政策》,进一步深化页岩气发展地位,明确将页岩气开发纳入国家战略性新兴产业。这是在2012年3月发布《页岩气发展十二五规划》和2012年11月出台《关于出台页岩气开发利用补贴政策的通知》之后,国家有关部门对页岩气产业发展的再次有力的扶持。

十五、开发措施

一是编制我国页岩气资源战略调查和勘探开发中长期发展规划。在认真分析世界页岩气勘探开发的态势和我国现状的基础上,科学评价和分析我国页岩气资源潜力,进行页岩气探明储量趋势预测研究,对我国页岩气资源战略调查和勘探开发目标、重点和发展阶段作出科学规划,明确发展定位,编制页岩气资源战略调查和勘探开发中长期发展规划。

二是制定鼓励页岩气资源战略调查和勘探开发政策。在对美国等国家页岩气发展中给予的优惠政策研究基础上,结合我国实际,参照国内煤层气勘探开发的优惠政策,给予页岩气勘探开发的优惠政策。国家财政加大对页岩气资源战略调查的投入,鼓励社会资金投入页岩气;减免页岩气探矿权和采矿权使用

费;对页岩气开采企业增值税实行先征后退政策,企业所得税实行优惠;页岩气开发关键设备免征进口环节增值税和关税;对页岩气开采给予定额补贴;对关键技术研发和推广应用给予优惠等,引导和推动页岩气产业化发展。

 

三是完善和创新页岩气矿业权管理制度。根据页岩气分布广、勘探开发灵活性强的特点,深入研究我国页岩气矿业权设置制度。借鉴煤层气矿业权管理经验,设立专门的页岩气区块登记制度,实行国家一级管理。允许具备资质的地方企业、民营资本等,通过合资、入股等多种方式参与页岩气的勘探开发,也可独立投资,直接从事页岩气勘探开发。

四是加快制定页岩气技术标准和规范。加强政府引导,依托页岩气资源战略调查重大项目和勘探开发先导试验区的实施,加快页岩气资源战略调查和勘探开发技术标准和规范体系建设,促进信息资料共享和规范管理。

此外,要密切关注世界页岩气发展动向,建立和完善页岩气国际合作交流机制。加强与国外有实力公司的合作开发,引进先进理念与开发技术,通过引进和消化页岩气开发技术,探索和创新适合我国页岩气开发的核心技术,为我国页岩气大规模开发奠定技术基础。

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