全球页岩气开发现状分析

全球页岩气开发现状分析

1 页岩气概述

1.1页岩气的概念

中国地质大学张金川认为：页岩气是以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集，是典型的“原地”成藏模式。从某种意义来说 ,页岩气藏的形成是天然气在源岩中大规模滞留的结果 ,由于储集条件特殊 ,天然气在其中以多种相态存在。

1.2页岩气成藏机理

页岩在地层组成上 ,多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。在页岩中 ,天然气的赋存状态多种多样。除极少量的溶解状态天然气以外 ,大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面 ,或以游离状态赋存于孔隙和裂缝之中。由于页岩气在主体上表现为吸附态与游离态天然气之间的递变过渡,体现为成藏过程中的无运移或极短距离的有限运移。因此,页岩既是烃源岩又是储层, 具有典型的过渡性成藏机理及“自生、自储、自封闭”的成藏模式。

1.3页岩气的基本特征

1.3.1 页岩气源岩特征

页岩气源岩类型多样,可包括富含有机质的暗色-黑色泥页岩、高炭泥页岩及富含沥青质泥页岩等。源岩组成一般为 30 %-50 %的黏土矿物、15 % -25 %的粉砂质 (石英颗粒)和 1 % -20 %的有机质, 多为暗色泥岩与浅色粉砂岩的薄互层。

1.3.2 储集层特征

页岩气藏储层具有低孔隙度低渗透率的特点，页岩储集层孔隙度一般小于10%，而含气的有效孔隙度一般只有1%-5%，渗透率则随裂缝发育程度的不同而有较大变化，一般渗透率小于0.001×10-3um2左右。与常规天然气藏相比，页岩气的开发是否具有商业价值，很大程度上依赖裂缝的发育情况。

1.3.3 分布特征

页岩气的分布特征具有多样性和隐蔽性的特点。与常规油气藏不同,页岩气成藏不需要在构造高部位,页岩气藏的分布与有效烃源岩分布范围相当,呈区域性分布。其分布特点受构造背景和沉积条件、有机质类型、丰度、成熟度及裂缝、

断裂等多种因素的影响, 这些因素决定了其是否具有工业勘探开发价值。

1.3.4 开发特征

页岩气藏是一种典型的连续型油气藏。所谓连续型油气藏尤其是连续型气藏指的是持续产气、持续供气,产量低、产能稳,资源量大, 但采收率较低, 需要人工改造增产。但稳产后的递减速度较慢, 一般为 2%-3%,生产周期比较长,开采寿命可达30-50年。美国地质调查局(USGS)2008 年最新数据显示 Fort Worth 盆地Barnett页岩气田开采寿命甚至能达80年。开采寿命长, 就意味着可开发利用的价值大,这也决定了其发展潜力。

1.4全球页岩气储量与主要分布区域

从全世界范围看，泥、页岩约占全部沉积岩的60％，页岩气资源前景巨大。全球页岩气资源量为456.24X 1012，甚至更多。主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联（如图一所示）。

图一——世界主要页岩气分布区域

单位1012m3

资料来源：EIA

2世界能源现状

2.1能源定义

《能源百科全书》：“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”能源是一种呈多种形式的，且可以相互转换的能量的源泉。确切而简单地说，能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。

2.2能源的重要性

物质、能量和信息是构成自然社会的基本要素。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。自工业革命以来，能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天，国际能源安全已上升到了国家的高度，各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在近三十多年里，在稳定能源供应的支持下，世界经济规模取得了较大增长。但是，人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时，也遇到一系列无法避免的能源安全挑战，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。

2.3世界能源消费结构和剩余开采年份

据美国能源信息署最新预测：2010年世界能源需求量将达105.99亿吨油当量，2020年达128.89亿吨油当量，2025年达136.50亿吨油当量，年均增长率为1.2%，人类面临着巨大的能源需求和压力。

石油、煤炭、天然气、核能和水电依然是能源供应的主要来源，风能、太阳能和地热贡献了1.7%的全球发电量，占一次全球传统能源供应的0.7%。虽然有很大的进步，但从总量上来看是非常小的。

图二——世界能源消费结构

资料来源：EIA

煤炭、石油、天然气虽然是世界主要的能源，但在不远的将来将会枯竭（图三）。如果再计算上逐年增长能源的消费需求，那么时间又将会大大缩短。替代能源寻找和发展已经成为迫在眉睫的问题，就目前来看，真正形成规模的新能源是核能和水电，已为世界贡献了11.8%的能源消耗量。根据BP能源专家鲁尔的

介绍，水电的增长差不多到了顶峰，世界上已经没有太多的地方还能建大水坝了。核能目前发展的问题主是建设周期太长的问题，并且建设的风险相当的大，在日本核电站泄露之后，世界对核电建设的态度更加谨慎。

图三——煤炭、石油、天然气的可开采年份

资料来源；EIA

3全球开发页岩气的必要性

3.1开发页岩气是解决能源枯竭问题的必然要求

在当今的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭化石能源。然而由上面的分析可以看出，煤炭、石油和常规天然气已经面临着枯竭的危险。随着经济的发展、人口的增加、社会生活的提高，预计未来世界能源消费量将以每年2.7%的速度增长，到2020年世界的能源消费总量将达到195亿吨。人类开发利用能源的历史长河中，以石油、天然气和煤炭等化石能源为主的时期，仅是一个不太长的阶段，它们终将走向枯竭，而被新能源所取代。人类必须未雨绸缪，及早寻求新的替代能源。页岩气就是人类要寻找的替代能源之一，与普通天然气相比，页岩气分布范围广泛，埋藏浅，目前探明的最浅仅8米，开采周期较长，可开采30年到50年，甚至时间更长。目前，页岩气在美国、加拿大等地已是重要的替代能源，正广泛应用于燃气化工，汽车燃料方便。

3.2页岩气清洁干净、污染物排放很少