【壓縮機網(wǎng)】頁巖氣是指賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中,以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣。長期以來,頁巖一直被作為生成油氣的烴源巖,而不能成為有效儲集層,即使在頁巖中鉆探出工業(yè)氣流,也被認為是裂縫性氣藏。
一、世界各國頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀
目前,北美地區(qū)的美國、加拿大已成功實現(xiàn)工業(yè)化開發(fā)。亞太地區(qū)的中國、澳大利亞、印度,歐洲地區(qū)的波蘭、烏克蘭、土耳其、英國,中南美地區(qū)的阿根廷、智利等國家,已認識到頁巖氣資源的開發(fā)利用前景,開始開展頁巖氣基礎(chǔ)研究與勘探開發(fā)試驗,中國等少數(shù)國家已實現(xiàn)工業(yè)突破。
二、我國頁巖氣開發(fā)面臨的機遇與挑戰(zhàn)
美國頁巖氣大規(guī)模開發(fā)利用,推動我國從政府部門到科研院校和生產(chǎn)企業(yè),都掀起頁巖氣研究與勘探開發(fā)試驗熱潮。經(jīng)過短短幾年時間,我國在頁巖氣基礎(chǔ)研究、資源調(diào)查、示范區(qū)建設(shè)等方面取得重要進展,加快開發(fā)已具備四大機遇:
一是我國天然氣對外依存度大幅攀升,需要加快頁巖氣開發(fā)利用。
2000年以來,伴隨克拉2、蘇里格、普光等一批大氣田發(fā)現(xiàn),天然氣產(chǎn)量以年均12.1%的速度快速增長,2012年產(chǎn)量已達1072億方。但產(chǎn)量增速仍趕不上需求增速,導(dǎo)致天然氣工業(yè)剛進入快速發(fā)展期就出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,2012年對外依存度已達25%。在此形勢下,加快頁巖氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)利用,對推進我國天然氣工業(yè)快速發(fā)展、促進經(jīng)濟社會低碳綠色發(fā)展十分重要。
二是我國頁巖氣資源比較豐富,具有發(fā)展的資源基礎(chǔ)。
我國陸上發(fā)育海相、海陸過渡相、陸相3大類富有機質(zhì)頁巖,分布范圍廣泛,具備頁巖氣形成的良好物質(zhì)基礎(chǔ)。國內(nèi)外不同機構(gòu)評價認為,我國頁巖氣技術(shù)可采資源量為31.6萬億方[5]、25萬億方、8.8萬億方(海相)、10-15萬億方等。總體看來,我國頁巖氣資源潛力比較大,具備加快發(fā)展的資源基礎(chǔ)。
三是國家已出臺多項優(yōu)惠扶持政策,為加快頁巖氣發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。
目前,國家能源局已先后出臺《關(guān)于出臺頁巖氣開發(fā)利用補貼政策的通知》、《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》等優(yōu)惠政策支持頁巖氣加快發(fā)展。國土資源部已進行兩輪頁巖氣區(qū)塊招標(biāo),吸引大批企業(yè)投資進行頁巖氣開發(fā)。一些地方政府也撥出專項資金用于頁巖氣研究與勘探開發(fā)試驗。
四是我國頁巖氣開發(fā)利用具有后發(fā)優(yōu)勢,如果組織得力可以加快發(fā)展節(jié)奏。
美國經(jīng)過大約30年時間的攻關(guān),逐步形成水平井、多段壓裂、微地震監(jiān)測等頁巖氣勘探開發(fā)核心技術(shù)。我國頁巖氣發(fā)展,可以借鑒美國發(fā)展經(jīng)驗,通過成熟技術(shù)引進、消化、吸收和再創(chuàng)新,實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)的時間有望比美國大大縮短。
但我國頁巖氣地質(zhì)條件與美國相比差異較大,開發(fā)利用仍面臨四大挑戰(zhàn):
一是地質(zhì)條件的特殊性決定了國外成熟技術(shù)難以照搬應(yīng)用。
與美國以海相頁巖氣為主不同,我國陸相、海相都有,而且海相頁巖主體呈現(xiàn)時代老、熱演化程度高、改造強、埋藏深,陸相頁巖主體處于生油階段,國外陸相頁巖氣也沒有真正實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)。
二是地表條件復(fù)雜,不適應(yīng)大型設(shè)備動遷與照搬美國開采模式。
美國海相頁巖氣主要分布于平原區(qū),地表相對平坦,可以采用大規(guī)模平臺式“工廠化”模式開采,不僅能大幅提高資源動用程度,還能大幅降低生產(chǎn)成本。我國頁巖氣主要分布于山地、丘陵等復(fù)雜地區(qū),大型工程設(shè)備動遷難度大,需要建立我國平臺式“工廠化”開采模式的布井要求,創(chuàng)新發(fā)展適合我國地面條件的工程技術(shù)。
三是水資源總體短缺,大型水力壓裂面臨挑戰(zhàn)。
美國頁巖氣開發(fā)主要采用低成本大型滑溜水壓裂改造技術(shù),需要大量的水資源。如果我國頁巖氣開發(fā)采用這項主體技術(shù),則面臨水資源不足的嚴(yán)重約束,需要發(fā)展新型的少用水甚至無水壓裂技術(shù)。
四是成本壓力大,大規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)面臨挑戰(zhàn)。
由于我國頁巖氣地質(zhì)地表條件復(fù)雜,加上許多關(guān)鍵技術(shù)與裝備仍需進口,導(dǎo)致相同深度頁巖氣水平井建井成本是美國的2~3倍,需要國家給予積極政策扶持方能實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)利用。
三、對我國頁巖氣開發(fā)的思考
非常規(guī)油氣作為技術(shù)主導(dǎo)型油氣資源,比起常規(guī)油氣,開發(fā)難度更大、技術(shù)要求更高,規(guī)模發(fā)展需要較長時間的技術(shù)準(zhǔn)備和突破準(zhǔn)備,實現(xiàn)科技與管理創(chuàng)新,一旦突破發(fā)展速度會很快。我國頁巖氣開發(fā)也需要經(jīng)歷一段時間技術(shù)準(zhǔn)備,要花費大量精力、大量投入,不斷實踐。
我國頁巖氣規(guī)模發(fā)展,需要突破理論關(guān)、技術(shù)關(guān)、成本關(guān)、環(huán)保關(guān)“四關(guān)”,需要制定加快核心區(qū)優(yōu)選、加大試驗區(qū)建設(shè)、加強生產(chǎn)區(qū)規(guī)劃“三步走”路線圖 。當(dāng)前至少需要堅持做好5件事:
一是加大基礎(chǔ)研究創(chuàng)新,打一批地質(zhì)取心資料井,進一步摸清家底,尋找出我國除蜀南等之外的新頁巖氣工業(yè)化開采核心區(qū);
二是在四川等盆地建設(shè)不同類型頁巖氣工業(yè)化試驗區(qū),形成工業(yè)技術(shù)、方法和開采模式;
三是加大頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)和裝備自主研發(fā)力度,盡早實現(xiàn)國產(chǎn)化;
四是大力培養(yǎng)頁巖氣多學(xué)科人才;
五是國家要給頁巖氣在政策上更大的支持和扶持,用非常規(guī)的機制和體制,保障頁巖氣科學(xué)有效發(fā)展。
頁巖氣發(fā)展有空間,但需要時間。十年磨一劍,我國頁巖氣會有更好的發(fā)展前景。
【壓縮機網(wǎng)】頁巖氣是指賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中,以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣。長期以來,頁巖一直被作為生成油氣的烴源巖,而不能成為有效儲集層,即使在頁巖中鉆探出工業(yè)氣流,也被認為是裂縫性氣藏。
一、世界各國頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀
目前,北美地區(qū)的美國、加拿大已成功實現(xiàn)工業(yè)化開發(fā)。亞太地區(qū)的中國、澳大利亞、印度,歐洲地區(qū)的波蘭、烏克蘭、土耳其、英國,中南美地區(qū)的阿根廷、智利等國家,已認識到頁巖氣資源的開發(fā)利用前景,開始開展頁巖氣基礎(chǔ)研究與勘探開發(fā)試驗,中國等少數(shù)國家已實現(xiàn)工業(yè)突破。
二、我國頁巖氣開發(fā)面臨的機遇與挑戰(zhàn)
美國頁巖氣大規(guī)模開發(fā)利用,推動我國從政府部門到科研院校和生產(chǎn)企業(yè),都掀起頁巖氣研究與勘探開發(fā)試驗熱潮。經(jīng)過短短幾年時間,我國在頁巖氣基礎(chǔ)研究、資源調(diào)查、示范區(qū)建設(shè)等方面取得重要進展,加快開發(fā)已具備四大機遇:
一是我國天然氣對外依存度大幅攀升,需要加快頁巖氣開發(fā)利用。
2000年以來,伴隨克拉2、蘇里格、普光等一批大氣田發(fā)現(xiàn),天然氣產(chǎn)量以年均12.1%的速度快速增長,2012年產(chǎn)量已達1072億方。但產(chǎn)量增速仍趕不上需求增速,導(dǎo)致天然氣工業(yè)剛進入快速發(fā)展期就出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,2012年對外依存度已達25%。在此形勢下,加快頁巖氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)利用,對推進我國天然氣工業(yè)快速發(fā)展、促進經(jīng)濟社會低碳綠色發(fā)展十分重要。
二是我國頁巖氣資源比較豐富,具有發(fā)展的資源基礎(chǔ)。
我國陸上發(fā)育海相、海陸過渡相、陸相3大類富有機質(zhì)頁巖,分布范圍廣泛,具備頁巖氣形成的良好物質(zhì)基礎(chǔ)。國內(nèi)外不同機構(gòu)評價認為,我國頁巖氣技術(shù)可采資源量為31.6萬億方[5]、25萬億方、8.8萬億方(海相)、10-15萬億方等。總體看來,我國頁巖氣資源潛力比較大,具備加快發(fā)展的資源基礎(chǔ)。
三是國家已出臺多項優(yōu)惠扶持政策,為加快頁巖氣發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。
目前,國家能源局已先后出臺《關(guān)于出臺頁巖氣開發(fā)利用補貼政策的通知》、《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》等優(yōu)惠政策支持頁巖氣加快發(fā)展。國土資源部已進行兩輪頁巖氣區(qū)塊招標(biāo),吸引大批企業(yè)投資進行頁巖氣開發(fā)。一些地方政府也撥出專項資金用于頁巖氣研究與勘探開發(fā)試驗。
四是我國頁巖氣開發(fā)利用具有后發(fā)優(yōu)勢,如果組織得力可以加快發(fā)展節(jié)奏。
美國經(jīng)過大約30年時間的攻關(guān),逐步形成水平井、多段壓裂、微地震監(jiān)測等頁巖氣勘探開發(fā)核心技術(shù)。我國頁巖氣發(fā)展,可以借鑒美國發(fā)展經(jīng)驗,通過成熟技術(shù)引進、消化、吸收和再創(chuàng)新,實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)的時間有望比美國大大縮短。
但我國頁巖氣地質(zhì)條件與美國相比差異較大,開發(fā)利用仍面臨四大挑戰(zhàn):
一是地質(zhì)條件的特殊性決定了國外成熟技術(shù)難以照搬應(yīng)用。
與美國以海相頁巖氣為主不同,我國陸相、海相都有,而且海相頁巖主體呈現(xiàn)時代老、熱演化程度高、改造強、埋藏深,陸相頁巖主體處于生油階段,國外陸相頁巖氣也沒有真正實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)。
二是地表條件復(fù)雜,不適應(yīng)大型設(shè)備動遷與照搬美國開采模式。
美國海相頁巖氣主要分布于平原區(qū),地表相對平坦,可以采用大規(guī)模平臺式“工廠化”模式開采,不僅能大幅提高資源動用程度,還能大幅降低生產(chǎn)成本。我國頁巖氣主要分布于山地、丘陵等復(fù)雜地區(qū),大型工程設(shè)備動遷難度大,需要建立我國平臺式“工廠化”開采模式的布井要求,創(chuàng)新發(fā)展適合我國地面條件的工程技術(shù)。
三是水資源總體短缺,大型水力壓裂面臨挑戰(zhàn)。
美國頁巖氣開發(fā)主要采用低成本大型滑溜水壓裂改造技術(shù),需要大量的水資源。如果我國頁巖氣開發(fā)采用這項主體技術(shù),則面臨水資源不足的嚴(yán)重約束,需要發(fā)展新型的少用水甚至無水壓裂技術(shù)。
四是成本壓力大,大規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)面臨挑戰(zhàn)。
由于我國頁巖氣地質(zhì)地表條件復(fù)雜,加上許多關(guān)鍵技術(shù)與裝備仍需進口,導(dǎo)致相同深度頁巖氣水平井建井成本是美國的2~3倍,需要國家給予積極政策扶持方能實現(xiàn)規(guī)模開發(fā)利用。
三、對我國頁巖氣開發(fā)的思考
非常規(guī)油氣作為技術(shù)主導(dǎo)型油氣資源,比起常規(guī)油氣,開發(fā)難度更大、技術(shù)要求更高,規(guī)模發(fā)展需要較長時間的技術(shù)準(zhǔn)備和突破準(zhǔn)備,實現(xiàn)科技與管理創(chuàng)新,一旦突破發(fā)展速度會很快。我國頁巖氣開發(fā)也需要經(jīng)歷一段時間技術(shù)準(zhǔn)備,要花費大量精力、大量投入,不斷實踐。
我國頁巖氣規(guī)模發(fā)展,需要突破理論關(guān)、技術(shù)關(guān)、成本關(guān)、環(huán)保關(guān)“四關(guān)”,需要制定加快核心區(qū)優(yōu)選、加大試驗區(qū)建設(shè)、加強生產(chǎn)區(qū)規(guī)劃“三步走”路線圖 。當(dāng)前至少需要堅持做好5件事:
一是加大基礎(chǔ)研究創(chuàng)新,打一批地質(zhì)取心資料井,進一步摸清家底,尋找出我國除蜀南等之外的新頁巖氣工業(yè)化開采核心區(qū);
二是在四川等盆地建設(shè)不同類型頁巖氣工業(yè)化試驗區(qū),形成工業(yè)技術(shù)、方法和開采模式;
三是加大頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)和裝備自主研發(fā)力度,盡早實現(xiàn)國產(chǎn)化;
四是大力培養(yǎng)頁巖氣多學(xué)科人才;
五是國家要給頁巖氣在政策上更大的支持和扶持,用非常規(guī)的機制和體制,保障頁巖氣科學(xué)有效發(fā)展。
頁巖氣發(fā)展有空間,但需要時間。十年磨一劍,我國頁巖氣會有更好的發(fā)展前景。
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