天然气资源未来发展趋势

天然气资源未来发展趋势

1非常规天然气的概况

非常规天然气主要包括页岩气、致密气、煤层气和天然气水合物等，基本组成与天然气相同，是化石能源中较洁净的能源。全球非常规天然气资源丰富，达4000万亿立方米，是常规天然气资源量的8.3倍。

得益于非常规天然气尤其是页岩气开发技术的突破,2009年美国以6240亿立方米的产量首次超过俄罗斯成为世界第一天然气生产国。产量地位的更替使美国天然气消费长期依赖进口的局面发生逆转。美国专家兴奋地认为,有了页岩气,美国100年无后顾之忧。页岩气的开发,特别是美国页岩气产量的急剧增加,使这个大多数人还十分陌生的能源话题成为热门。美国在非常规天然气特别是页岩气革命已经动摇了世界液化天然气市场格局,并且这一影响还将愈发显著,进而改变世界能源格局。

世界各主要国家在油价、安全、应对气候变化等压力下，纷纷调整战略，寻找替代能源、开发能源新技术成为竞相争战的新的战略制高点，以争取可持续发展的主动权。在这一背景下，天然气在国际能源结构中的地位显著上升。“天然气在未来25年将扮演主角”，“21世纪将是天然气世纪”，天然气供给增加，将为世界经济发展注入新的活力，有利于降低经济运行成本，助推经济增长。而随着非常规天然气的加速开发利用，建立在传统能源利益关系上的地缘政治格局面临调整，世界能源版图将由此改变。2011年6月20日，中国工程院在京启动了2011年重大咨询项目“我国非常规天然气开发利用战略研究”。得到国家领导人的充分重视。“我国非常规天然气开发利用战略研究”项目研究将紧密跟踪国际能源格局变化，通过对我国非常规天然气形成地质条件、资源分布、富集规律的调查研究，与国外非常规天然气比对分析，提出我国非常规天然气勘探开发关键技术、发展战略与政策建议，为今后10-15年国家能源战略决策和规划提供科学依据。

过去10年，全球非常规气利用发展很快，非常规天然气产量快速上升，2008年非常规天然气产量占天然气产量的18%，美国2010年非常规天然气产量占天然气产量已超过50%。我国非常规天然气资源丰富，据估计是常规天然气的5倍以上。但是，与美国等发达国家相比，我国非常规天然气的勘探研究大多还处于起步阶段，开发潜力巨大。非常规天然气是常规天然气的重要接替资源。非常规油气均处于产业化发展初期。在当前全球常规油气资源条件变差、新发现油气储量质量逐年下降以及资源接替形势严峻的背景下，大力发展非常规油气资源产业

已成为能源企业的重大战略选择。非常规天然气资源开发难度较大，目前只有美国和部分国际石油公司掌握了勘探开发这类资源的全套技术，而且处于绝对的垄断地位。近年来，中国石油经过积极努力，积累了一些勘探开发非常规天然气资源的理论、技术和经验。但是，就致密砂岩气、煤层气和页岩气的勘探开发而言，中国还在起步阶段，谈不上规模化、集约化发展。美国是全球非常规天然气开发利用的领军国家。2009年，首次超过俄罗斯，达到6240亿立方米，成为全球第一大产气国，其主要贡献是非常规天然气（年产量已达到2917亿立方米）。近七年来，中国天然气每年以两位数增长，2009年全国天然气年产量已达830亿立方米（与2002年比较，增长了2.76倍）。两线建设能力400亿立方米。2006年以前，非常规天然气开发利用，主要方式是小公司决策。之后，国际各大油公司（埃克森美孚、壳牌、雪佛兰、康菲、BP等）通过直接投资、收购、合作等方式介入非常规天然气的勘探开发，并已经成为开发的主角。EXXon公司购买Moile花了80亿，近期，又花了430亿购买XTO（美国最大的非常规天然气公司）。中国石油购买澳大利亚煤层气公司

随着石油等常规能源开采进入后期，非常规天然气资源成为重要的接替资源，将逐渐成为首要资源。全球范围内，非常规天然气资源丰富，开发利用技术日趋成熟，是常规天然气最现实的接替资源，在世界能源结构中扮演着重要的角色。中国非常规天然气资源十分丰富，随着技术的进步，中国非常规天然气资源有着巨大的发展潜力。中国非常规天然气资源开发利用，目前正处于快速发展阶段。转变认识，研发低成本配套技术，推进开发利用，是一项重大战略选择。

如今，在能源需求日益增加的亚洲，许多企业也跃跃欲试，希望参与到对页岩气如火如荼的追逐中来。对美国和欧洲国家来说，大力开发页岩气能够促进减排，同时也有助于这些国家摆脱对俄罗斯天然气的依赖。对亚洲而言，减排固然会有帮助，但另一方面可以摆脱对煤炭的依赖。比如印度，由于极度缺乏相对清洁的发电燃料，就寄希望于获益页岩气开发。对中国而言，随着非常规天然气的重要性日益凸显，为弥补国内能源的不足大力开发非常规天然气已是大势所趋。去冬今春，一场前所未有的大范围“气荒”席卷全国多个省市，天然气供应紧缺的难题再次摆在人们面前。在这种情况下，新型能源资源——非常规天然气，成为人们关注的目标。国家层面的重视，是推动非常规天然气开发的基础和前提。在我国，非常规天然气开发已经提上政府的重要议事日程。据预测，中国低渗透天然气(包括致密砂岩气)资源量可达100万亿立方米，煤层气资源量约为30万亿立方米，页岩气资源量可达100万亿立方米，此外中国还有丰富的高含硫、二氧化碳天然气等。可见，这一领域的开发前景非常喜人。

中国非常规天然气资源总量（仅包含致密砂岩气、煤层气、页岩气和天然气

水合物）资源量是常规天然气资源量的5.01倍。其资源量如表1所示

中国非常规天然气资源的地质特点：（1）南北中广泛分布。（2）深中浅层系复合。（3）海陆相沉积兼有。（4）储层物性复杂。（5）一般与常规油气共生共存。

经过多年的不懈探索，中国非常规天然气在勘探、地质、开发等方面形成了一系列理论认识。

（1）致密气（砂岩、火山岩、碳酸盐岩）理论认识

超高建设型大型河流三角洲、低速变形流动、二元攻关理论、超浅层侵入相火山岩、海相碳酸盐岩层系多期聚散成藏理论

（2）煤层气开采机理及理论认识

排采“双驼峰”曲线理论、物理吸附说、面积降压平稳排采认识、等温吸附模型、低煤阶煤层气分形吸附模型、“五段两点法”管理

（3）页岩气形成机理及理论认识

泥岩裂缝孔渗形成概念、泥页岩裂缝性成藏认识、游离方式赋存说、海相优于陆相的认识、生物和热成因认识

在非常规油气资源的开发技术方面以美国为代表的非常规天然气开采，经过近30年的不断探索，形成了适用于非常规天然气开发的技术体系。其关键主体技术包括有非常规天然气成藏基础理论研究（有机质、孔隙、渗流等）；致密砂岩气藏精细描述技术；非常规天然气地震勘探开发技术。丛式井、水平井、羽状水平井钻井工艺技术；多井、多层压裂改造增产工艺技术（批量化施工）。就我国而言，煤层地球物理识别技术、煤层钻完井技术、排水采气技术、水平井钻井技术、水平井分段压裂改造技术、排水采气技术低压集输处理工艺技术等方面经过多年的不懈努力，中国非常规天然气开发初步探索形成了一系列关键技术，有些技术已达到世界先进水平。中国在致密气开发走在了世界前列，探索形成了一套致密砂岩气田有效开发主体技术、特色技术和适用的配套技术体系。在高精度二维地震技术、富集区优选、井位优选技术、快速钻井及小井眼钻井技术、适度规模压裂技术、井下节流技术、排水采气技术、分压合采技术等方面取得了很大