美国页岩气开发的运营模式及管理经验_陈嘉茹

必备能力 稳定的资产规模 完善的决策规程
可控的成本压力 持续的管理体系
前期
开发期
成熟期
识别
获取 勘探
概念 测试/试验
开发 生产
资产评估 资产组合管理 并购/A&D/贸易
回收优化
处置
快速决策 资金规划与项目管理
油气田开发计划 市场营销
土地与租赁管理
技术管理 井的交付
储层管理
采购
维护与可靠性 供应链管理/物流
风险管理 知识/数据/文件管理 人力资源/人才管理
图4 页岩气运营商需要具备的能力
资料来源：BOOZ咨询。
的勘探开发是个紧密的接替化的 生产过程，运营商需要提高信息 流获取的速度及质量，优化决策
和生产流程，有效地进行知识储 备和技术管理，并采购大量的标 准化设备。
二、美国页岩气 勘探开发的经验
非常规油气开发一般可以有两 条途径：一是大型多元化国际石油 公司充当主导，其雄厚财力可以承 担早期的风险，能够在页岩气这种 资本密集型产业的新技术领域取得 突破；二是资本规模较小、技术专 业、致力于区域业务的勘探和生产 企业承担钻探风险，率先步入勘探 的前沿领域，前提是政府在各个方 面给予一定的优惠条件。[1]美国页 岩气勘探开发市场是充分开放的， 大中小企业8000余家并存，并进行 市场竞争。美国多数区块被中小能 源公司和各类基金控制，85%的页 岩气是由中小公司生产的（见图 5）。[2]因此，美国非常规资源的开 发走的是第二条道路，形成了美国 页岩气发展的独有特点。
关键词 美国 页岩气 运营经验 管理模式
一、页岩气勘探 开发的特点及模式
1. 页岩气勘探开发的特点 与常 规气 不同，页岩 气 开发 具 有单井产量低、采收率低、产量递减 快、生产周期长等特点（见表1），这 决定了页岩气开发只有通过不断钻 井进行持续生产，产生规模效应后， 才能形成稳定的投资回报。 页岩气独特的勘探开发特点主 要表现在以下几个方面。 一是页岩气需要采取滚动开发
3. 每个区块由多家企业参与， 并购活跃
页岩气的分布区域广、开发周
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天然气与LNG NATURAL GAS & LNG
表3 页岩气区块企业参与情况
页岩气区块
2010年产量, 亿立方英尺
参与企业（按2010年产量）
图2 页岩气井产量下降曲线
三是注意页岩气与常规资源的
资料来源：PFC.
区分。由于页岩气的特殊性，各个
公司一般都把页岩气和常规资源
万桶/日
20
分开，只共享市场、金融、人力
西非深水油气
18
资源、信息技术、法律和供应链等
16
服务性业务。按照页岩气的开发特
14
巴西深水油气
点，生产商必须在整个生产流程内
12
墨西哥湾深水油气
第三年产量下降90％
发策略和衡量标准（见表2）。通
过这一系列的操作，区块的潜能得
到了合理的评价和最大限度的开
1 15 29 43 57 71 85 99 113 127 141 155 169 183 197 211 225 239 253 267 281 295 309月 发，可以实现产量的最大化。
成功策略
规模化
衡量标准
阶段4： 重新评估
主要活动 成功策略 衡量标准
表2 非常规资源的生产阶段
地质信息研究；竞购土地；探索性开发 不按照石油行业的常规法则：进行科学实验；吸引其他公司进入；租用土地（即使还不能完全确定资源的地 下分布情况）；按照科研水平而不是成本选择石油服务公司 租赁土地的价格；租赁土地的数量和分布；从已有钻井中获得的储层的信息量 广泛尝试；确定气藏的规模和范围；优化钻井设计；建立集输中心 实现效率最大化：整合数据，得出结论；获取共享信息并加大钻井，积累经验；雇佣各专业服务公司以实现 最佳效果 评估收购表现较弱资产的支付价格；观察压裂技术和数据变化，不断优化设计；初始产量不断提高 稳步增加作业量；专注于地面效率的提高 通过标准化来降低成本：协调好公司和资源的对接；确保辅助设施的完善；对服务公司遵循一切从简原则并 寻求批发折扣价 资本成本和现金流水平处在周期底部；进入市场的时机和效率；超越同行的整合速度和预测新井的准确率； 成本（包括OPEX和CAPEX）的持续削减；开采活动的集中度 转让所有权；增加开采密度、再次压裂或向新区扩张 关注细节和创新：保持低成本和专注；充分利用已有井口、基础设施和现场工作人员；寻求新区域和技术突破 尽可能提高液体产量的贡献；已有井口和设施的利用率；发现甜点的成功率；基础产量的下降率
1. 独立油气生产商推动 独立石油公司是美国一种独特
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NATURAL GAS & LNG 天然气与LNG
％ 2001年1月
5月 9月 2002年1月 5月 9月 2003年1月 5月 9月 2004年1月 5月 9月 2005年1月 5月 9月 2006年1月 5月 9月 2007年1月 5月 9月 2008年1月 5月 9月 2009年1月 5月 9月 2010年1月 5月 9月
过程的标准化和规范化，控制投入 并最大限度提高开发效益。
资料来源：高盛。
五是提升决策效率。页岩气
2012.10 国际石油经济
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天然气与LNG NATURAL GAS & LNG
主要活动
阶段1：
成功策略
潜力证明
衡量标准
主要活动
阶段2： 成功策略
优化
衡量标准
主要活动
阶段3：
图1 页岩气和常规气生产流程的区别
整个地下的油气藏进行有规模、大
资料来源：Booz咨询。
体积改造，进行储层的一体化开
初始产量
发，这种工业化规模开采可有效节 省成本。
二是有完善的生产流程。在美
第一年产量下降60％
国，页岩气的开发一般都被分为潜 力证明、优化、规模化、重新评估
第二年产量下降75％
四个阶段，每个阶段都有相应的开
的模式。页岩气分布范围广、孔隙度 小、渗透率低、开发难度大，储量不 容易通 过一两口井 探 明，因此 作业 者往往会在一个产气区集中打一批 井，在同一时期进行勘探、评价和开 发，实行滚动式开发（见图1）。
二是页岩气需要不断打井维持 产量的稳定。由于页岩气的单井起 始产量相对较高，但是产能衰竭较 快（投产第一年产量将减少50%〜 85%，见图2），且采收率低，为 了维持产气量的稳定，需要不断地 补充气井。
四是页岩气开发需要资本的 持续注入。从图3可以看出，将非 常规资源与昂贵的深水项目和加 拿大油砂相比，非常规资源产出 速度较快，但产量最低。因此， 页岩气的开发需要大量的投资， 特别是在项目晚期，当其他资源
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国际石油经济 2012.10
NATURAL GAS & LNG 天然气与LNG
获取 勘探
天然气与LNG NATURAL GAS & LNG
美国页岩气开发的运营模式及管理经验
陈嘉茹 杜 伟
（中国石油集团经济技术研究院）
摘 要 页岩气在勘探开发特点和模式上与常规气有很大的不同，需要不断钻井持续生产，产 生规模效应后才能形成稳定的投资回报。美国页岩气发展有其独有的特点：早期由独立油气生产商 推动，之后大型油气公司积极参与，推动页岩气行业向规模化发展；每个区块由多家企业参与，并 购活跃；技术服务公司的专业化分工与协作以及多方力量参与共同促进了页岩气资源的开发。但 美国页岩气开发的软硬件条件在中国难以复制；通过在美国投资或成立合资公司并不一定能获得核 心技术。我国有页岩气开发的优势，应在学习美国先进的运营经验及管理模式的基础上，选择性消 化、吸收、创新国外先进的管理经验及运营模式，加快开发利用我国的页岩气资源。
米 切尔（M it c h el l）公司是页 岩 气 规 模 化 生 产 的 先 驱，创 始 人
Mitchell两兄弟组建的地质学家和 工程学家团队在12年的时间里（1981 －1993年）完成多项实验，使得气流 能 够顺 利 流 入钻 井 孔，并 将水平 钻 井 和压 裂 技 术 结 合 起 来，为中小 企 业 开发页岩 气 产生了较 好的示范作 用。2003年前后，独立油气生产商凭 借敏锐的洞察力和专业的技术优势 获得了极大的发展，切萨皮克能源公 司（Chesapeake Energy Corporation） 作为美国独立油气公司的典型，依靠 自身技 术 在 美国发现了大 量非常 规 油气新储量，从一家初始投资仅5万 美元的小公司发展成为美国第二大 天然气生产商。
保障稳定的资产规模、完善的决策
10
加拿大油砂
规程、可控的成本压力和持续的管
8
6
非常规油气
理体系（见图4）。 四是坚持规范化、标准化的作
4
业模式。在设计、建设、操作、技
2
术层面制定技术和管理的规范化、
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 标准化模板和预制形式，强化生产
项目投产时间，年
图3 100亿美元投资可换来的平均产量
的企业形式，美国独立油气生产商 对技术变革的推动远远超过全球其 他任何地区。一方面受美国冒险文 化的影响，独立生产商具有敢于尝 试的勇气和灵活应变的能力，面对 成本的压力和经济上的种种不确定 性，独立生产商敢于推动原有的常
规勘探向新的、资本密集的非常规 能源开发转移；另一方面，美国非 常规资源储备与现存的常规储备存 在重叠，开发常规油气资源的中小 公司有得天独厚的优势。
2. 大型油气公司积极参与，推 动页岩气行业向规模化发展
2 0 0 8 年，美 国非常 规 天然气 产 量 开始 超 过 常 规 天然气 产量，特 别 是页岩 气 产量 上 升 幅度 很大（见图 6），大型企业开始关注页岩气这一 领域。与此同时，小型企业虽然拥有 开 采 潜力大 的区 块，但 是 由于 缺 乏 周 转 资金（特 别 是在 天 然气价格 低 迷期），亟需获得大企业的投资和合 作。据估计，在未来的20〜50年非常 规油气项目的投资回报可超过20%， 于是大型油气公司凭借资金优势纷 纷加 入 进 来。大 型 油 气公司多通 过 资产收购，或者与中小公司合作合资 等方式介入页岩气产业。大公司的介 入推动了美国页岩气行业向规模化 发展。据不完全统计，目前美国已完 钻近10万口页岩气（油）井，仅2011年 一年就完钻近1万口。[3]
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
独立石油公司
综合石油公司
图5 美国大型综合石油公司和独立石油公司的页岩气产量比例
资料来源：PFC.
8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
0 年
亿立方米
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034
渐显现的。页岩气的生产周期较 长，随着勘探开采的深入及井数的 增加，采收率会得到提升。同时， 随着技术的进步及经验的积累，页 岩气的生产成本会不断降低。例 如，巴涅特（Barnett）页岩气年产 量达到100亿立方米用了22年，近 几年在新技术的推动下，费耶特维 尔（Fayetteville）页岩气年产量达 到相同规模仅用了4年时间。但与 常规气相比，页岩气的经济性显示 仍相对滞后。
非常规气特有的要素 概念
测试/试验
开发 开采
区块只需要维持性资本开支时， 页岩气区块还需要稳定的生产性 资本投入。
2. 页岩气勘探开发的模式
识别机遇
共同要素
回收优化 处置
在勘探开发模式上，页岩气井 与常规气井也有很大的不同。
获取
常规资源特有的要素
勘探
开发
开采
一是采取“工厂化流水ຫໍສະໝຸດ Baidu”的 作业模式。页岩气井与以前的丛式 井不同，需要通过成规模的井组对
三是页岩气开采的经济性是逐
表1 常规气与页岩气的生产特征比较
种类 井数 常规气 少 页岩气 多
单井产量 高 低
起始产量 低 高
产能衰竭 前期投资 成本回收 采收率*
慢
多
快 60%以上
快
少
慢 5%〜60%
开发寿命 短 长
* 采收率数据引自“黄玮.壳牌非常规天然气合作项目管理研究[D].北京交通大学,2011”。
煤层气 48个州陆地常规产量
页岩气 48个州海上产量
致密砂岩气 阿拉斯加
注：美国有50个州，夏威夷和阿拉斯加是两个海外州。其余48个州在美国本土， 加上哥伦比亚特区，称为美国本土或美国大陆。
图6 1990－2035年美国天然气产量来源及预测
资料来源：EIA, Annual Energy Outlook 2011.