中国页岩气革命展望

中国页岩气革命展望

一、页岩气的概念

1.1页岩气的生成

页岩气（shale gas），是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。页岩气与深盆气、煤层气一样属于“持续式”聚集的非常规天然气。在页岩气系统中, 富含有机质的页岩既是系统的烃源层又是储层, 也可能是盖层,各产层地质、地球化学条件迥异。页岩气存在形式主要以吸附气与游离气为主,形成机制可划分为生物成因、热成因及二者混合成因。页岩气的地质储量丰富,影响其成藏的因素主要有总有机碳、有机质类型和成熟度、产层孔隙度、地层压力及裂缝发育程度等,同时还要兼顾各参数之间的联系。

1.2页岩气的储藏量与分布

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。

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，但目前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。

1.3页岩气的特点

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。

1.4页岩气的价值

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。“现在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。

现在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。

1.5中国政府十二五和十三五对页岩气开采的规划

“十二五”期间实现以下规划目标：

（１）基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价，初步掌握全国页岩气资源量及其分布，优选30～50个页岩气远景区和50～80个有利目标区。

（２）探明页岩气地质储量6000亿立方米，可采储量2000亿立方米。2015年页岩气产量65亿立方米。

（3）形成适合我国地质条件的页岩气地质调查与资源评价技术方法，页岩气勘探开发关键技术及配套装备。

（4）形成我国页岩气调查与评价、资源储量、试验分析与测试、勘探开发、环境保护等多个领域的技术标准和规范。

2012年3月，国家发布了《页岩气发展规划(2011—2015年)》，明确了页岩气勘探开发的量化目标，使得该规划更具考核性。该规划提出，“十二五”期间，中国要基本完成页岩气资源的评价，到2015年实现页岩气探明地质储量达到6000亿立方米，可采储量2000

亿立方米；实现页岩气规模化生产，2015年产量达到65亿立方米。经过“十二五”的铺垫，中国在“十三五”期间，将加大投入，实现页岩气储量、产量双突破，力争到2020年页岩气产量超过600亿立方米。2012年9月10日，国土资源部举办了第二轮页岩气探矿权招标，作为首次面向全社会进行的招标，共吸引了55家国有企业、26家民营企业和两家中外合资企业投标，最终共有16家企业中标，其中包括两家民营企业。2012年11月，中国发布了

天然气十二五规划，其中专门谈到对页岩气开发要有战略性眼光，到2015年，要探明页岩气地质储量6000亿立方米，可采储量2000亿立方米，页岩气产量达到65亿立方米，基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价，攻克页岩气勘探开发的一系列关键技术。

二、页岩气全球利用现状