论中国页岩气“十四五”发展思路与目标

经过10余年的勘探开发攻关和实践,中国页岩气产量实现了从无到有,从小到大的跨越式发展,"十三五"期间中国页岩气商业化开发驶入快车道,2020年页岩气产量达200×108 m3,是仅次于美国的全球第二大页岩气生产国,并形成了以四川盆地及其周缘海相页岩气为代表的商业化开发示范区。为讨论分析中国页岩气"十四五"方向,从"十三五"页岩气规划完成及取得成果,页岩气发展的资源基础等方面对未来中国页岩气的发展思路和目标进行了科学的分析和研判,研究结果表明:(1)"十三五"期间虽然规划指标完成不高,但在四川盆地中浅层区海相五峰组—龙马溪组页岩气实现了全面开发;四川盆地深层海相页岩气及盆地外复杂构造常压区海相页岩气实现了有效开发;海陆过渡相页岩气和陆相页岩气领域勘探实现了突破或见到好的苗头;(2)"十四五"期间,我国页岩气具有快速发展的丰富资源基础,研发适合我国各地区各层系海相、陆相和过渡相页岩气的勘探开发技术、大功率装备以及工具和材料,快速推进老区立体深度开发和新区新层系勘探开发突破,力争2025年页岩气产量达400×10^(8)~450×10^(8)m^(3);(3)为保障目标实现,能源企业需要进一步优选勘探开发目标及实施方案,发展高效低成本钻井、压裂、采气工程等技术,加大产能建设工程投资,并加强外输管网建设,继续开展地貌复原、钻井液和返排液回收处理与重复利用、钻井岩屑资源化利用等工作。结论认为,我国虽然页岩气资源丰富,开发潜力巨大,但在制定国家页岩气"十四五"及中长期发展规划时,要充分考虑所面临的困难和挑战,制定切实可行的发展思路和目标,切忌盲目追求高指标高速度发展。

美国“页岩气革命”及影响——兼论对中国页岩气开发的启示

近年来,美国在页岩气开采方面取得了技术突破。凭借水平开采技术和水力压裂技术,美国一举超越俄罗斯成为世界头号天然气生产国。这一新情况已经触发了美国能源、经济、外交等多领域的变化,并将对全球能源格局和油气地缘政治产生深刻影响。与此同时,美国的"页岩气革命"推动了全球页岩气开发热潮,包括页岩气储量居全球首位的中国。目前,我国的页岩气开发仍处在起步阶段,面临技术、成本和环境监管等多方面的挑战。随着开发模式和开采技术的创新,未来中国页岩气市场发展前景广阔。

页岩气发展引发的能源革命效应分析——兼论中国页岩气发展的前景与路径

以美国为例,对其页岩气的发展历程及现状、前景进行了深入分析。从美国和全球两个层面对美国页岩气革命的影响进行解读,认为页岩气革命对美国的影响主要表现在提高能源自给率,推进国内绿色环保以及拖低全球天然气价格;对国际方面的影响主要表现在产业示范带动效应。对中国的页岩气产业前景进行了分析和展望。在借鉴美国发展经验的基础上,立足国内发展现状,就发展中国页岩气促进能源革命的路径进行了思考。

中国页岩气发展现状及前景展望

中国许多盆地分布着丰富的页岩气资源,具有较好的发展前景,但对页岩气研究起步晚。介绍了中国页岩气示范基地设立、研究进展、技术与装备现状及勘探开发现状,分析了中国发展页岩气的"瓶颈",指出要实现中国页岩气经济有效开发,必须组织技术力量,建立适合我国地质条件的页岩气开发关键技术体系,实现到2015年全国产量达到65×108 m3的总体目标。

中国页岩气勘探新思路

页岩气具有自生自储、低孔低渗的特点,它的成藏机理与常规气藏相似,对产量贡献最大的是游离气。高产页岩气藏需要具备以下四个基本条件:具有持续生气能力的页岩,网状微裂缝发育,气藏发育在构造封闭的宽缓背斜中顶底板岩层致密,形成岩性圈闭。盆地内构造运动影响较小、成藏诸要素具备,是国内重点页岩气勘探区域,尤其是四川盆地下志留统龙马溪组及下寒武统牛蹄塘组黑色页岩,应作为我国页岩气勘探的重点目标。

中美页岩气开发条件对比及未来展望

在俄乌战争爆发后,石油与天然气等战略资源又一次变成热议话题。现在社会对能源的需求越来越高,保证能源供应,减少对外能源依赖至关重要。随着非常规天然气的可开发性进入大家的视野,已经吸引了各个国家和地区政府以及科学界广泛关注。非常规天然气的范围主要包括致密气、页岩气、煤层气和天然气水合物等。在页岩气开发方面,美国页岩气开发模式遥遥领先,值得中国学习。

探索中国式的页岩气发展之路

目前我国页岩气勘探开发的现状和问题表现为"两高四多两少":热情高、调子高、规划多、研讨会多、成立机构多、出国考察多、投资少、政策支持少,实际投入工作量也不够多。分析我国页岩气勘探开发的现状后认为,在借鉴国外经验的基础上,必须结合我国的地质地貌特点,走中国式的页岩气勘探开发之路。可行的做法包括:①树立正确的开发理念;②建立高端模型;③参考中国致密气开发的成功模式;④强化基础研究和关键技术突破;⑤明确勘探开发的基本条件;⑥贯彻开发"二元论"(技术创新与管理创新相结合);⑦借鉴国内外非常规天然气开发的技术路线。为加快我国页岩气勘探开发步伐,提出如下建议:①从战略高度倡导和支持非常规天然气的开发利用;②国家层面制定扶持政策;③设立国家级页岩气开发利用综合示范区;④依据"二八法则"(只要能控制具有重要性的少数因子即能控制全局)组织技术攻关;⑤业主与工程服务商遵循"共进退"原则;⑥市场化运作;⑦建立完善的政府监管体系;⑧探索"国企+民企和谐发展"的低品位资源开发新模式。

《中国页岩油气典型地质剖面》序

2012年,中国石化在涪陵焦石坝部署实施了焦页1井,完钻测试获得日产20.3万立方米的高产天然气流,由此拉开了中国页岩气规模化开发的序幕。到目前为止,中国在四川盆地及其周缘地区,已建成涪陵、川南、威荣、长宁等多个页岩气产区,2020年产量超过200亿立方米。随后,中国的页岩油亦得到蓬勃发展,在松辽盆地古龙凹陷、准噶尔盆地吉木萨尔凹陷、渤海湾盆地济阳和黄骅坳陷、苏北盆地湊潼凹陷等地均获得重大突破。从下古生界、上古生界、中生界到新生界,展现了中国广阔的页岩油气资源及勘探开发前景,形成了油气工业发展的新格局。

江汉油田页岩气开发红色教育基地:打造页岩气开发的中国样本

长江与乌江交汇处,重庆涪陵区边界有一个小镇,因遍布灰黑色的岩石而得名“焦石镇”。这个深山里的小镇正悄然涌动着中国页岩气的第一股春潮。上世纪60年代,12万大军荒原会战,建起了南方重要石油勘探开发基地江汉油田。半个多世纪里,石油石化人一次次出征。从江汉油田到涪陵页岩气田,油气报国的誓言铮铮,石油会战的精神代代传承,推动涪陵页岩气田累计产量达到400亿立方米。

美国页岩气开发环境风险控制措施及其启示

美国页岩气产业快速发展对美国和世界能源格局产生了重要影响,但其页岩气开发带来的环境风险也较大,包括土地占用与污染、水资源大量消耗与污染、大气污染与温室气体排放等。为此,从政府监管措施和环境友好开发技术两方面分析了美国页岩气开发环境风险控制措施,主要包括建立多级协调的监管体系、实行页岩气开发全过程监管并针对其特点新增监管措施、提出一系列降低页岩气开发环境风险的开发指南等。结合中国的实际情况分析认为,部分地区页岩气开发将面临土地紧张、水资源短缺及潜在污染等环境问题,因此在页岩气开发起步阶段即应将环境监管作为促进中国页岩气产业健康发展的重要手段。进而建议:①在政府监管方面,应尽快完善油气开发环境监管法律体系,从国家层面推动页岩气环境监管体系建设,提升环境监管能力,设立页岩气开发环保技术推广补贴和环境保护专项基金,并建立有效的公众沟通机制;②在开发技术方面,对外合作中应优先引进环保开发技术,自主技术研发应以节水、节地和设备小型化为发展方向。

基于生命周期理论的美国页岩气产业发展启示

为了保障我国页岩气大规模高效益开发以及产业高质量快速发展,基于美国页岩气开发技术创新与产业发展的经验,从产业生命周期理论的角度,采用类比分析法,对美国页岩气开发历程进行了全面梳理,划分了美国页岩气产业生命周期并分析了其阶段特征,总结了美国页岩气产业发展的经验和教训。研究结果表明:①美国页岩气革命成功是40多年持续技术攻关的结果,是100多年政策刺激与调控的成果,是资源环境保护与资源效益开发博弈的过程,即便是处于成熟期的美国页岩气产业也会因为新冠肺炎疫情而出现动荡;②我国页岩气产业应以技术突破为前提,根据产业周期特点及时制定产权、管网建设等方面配套政策,持续正视并及时解决开发过程中的环境保护问题;③建议从产业投融资风险识别与管控、勘探开发技术革新、供给侧和需求侧动态适应等方面提升页岩气产业抗风险的能力。结论认为,美国页岩气开发和产业发展的经验、启示甚至教训,有助于我国结合自身情况在不同阶段制定合理策略推动页岩气产业高质量发展。

阿巴拉契亚盆地Marcellus页岩气藏地质特征及启示

随着水平钻井及水力压裂技术的进步,北美页岩气得以成功开发并成为北美最为重要的非常规天然气之一,其中阿巴拉契亚盆地Marcellus页岩气藏作为北美资源量最大的页岩气藏为世人所瞩目。根据研究资料,分析了泥盆系Marcellus黑色页岩厚度、有机质类型及丰度、成熟度、孔渗等参数,重点分析了页岩微裂缝的特征及发育机制。将Marcellus页岩气藏地质特征与目前北美页岩气产量最大的FortWorth盆地Barnett页岩气藏进行对比分析,二者不仅具有相似的构造及沉积背景,并且Marcellus含气页岩在多项石油地质指标上优于Barnett页岩,认为Marcellus页岩气为北美最具发展前景的页岩气区带。我国特殊地质条件决定不能直接套用北美页岩气成藏理论,只要有足够大面积与页岩厚度,黑色页岩大多可形成页岩气藏。综合研究及权衡各地质参数,认为中国上扬子地区多套海相页岩和其他地区陆相暗色页岩地层均具有良好页岩气潜力。

页岩气水平井生产规律

随着我国页岩气开发工作的逐步深入和开发规模的不断加大,适时开展气井生产数据分析、评价已投产井生产规律是评价阶段开发效果和制订下一步开发部署的依据和保障。为此,通过分析北美地区6个页岩气开发区块和我国国家级页岩气示范区长宁—威远区块、昭通区块的页岩气水平井生产数据,采用双曲—指数混合递减模型建立不同区块的归一化产量递减曲线,探讨了页岩气井初始产量的变化趋势和产量递减规律,并建立了页岩气水平井估算最终开采量(EUR)的快速评价方法。研究结果表明:①在开发初期页岩气水平井平均初始产量均呈现逐年上升的趋势,而初始产量分布则存在着差异,而后,气井平均初始产量变化呈平台式,后期则呈逐年下降的趋势;②双曲—指数递减模型应用于中国和北美地区页岩气水平井的产量递减分析具有较好的适应性,同一区块不同批次的气井产量递减规律相似;③长宁区块前3年产量递减比例依次为55%、38%和33%,与北美地区Fayetteville区块接近,威远区块生产初期产量递减比例依次为63%、46%和37%,明显高于北美地区5个区块;④气井EUR与第1年累计产气量(Q1)正相关,一般为Q1的2~5倍,Woodford区块气井EUR/Q1最高,长宁区块与Barnett、Eagle Ford、Fayetteville和Haynesville区块相当,而威远区块则相对较低。

美国阿巴拉挈亚盆地Marcellus页岩气研究

随着页岩气开发技术的快速发展,近年来北美页岩气开发获得了巨大的成功。最新资料表明,北美页岩气地质储量为145.72×1012m3,可采储量为20.25×1012m3。页岩气的大量开发使美国天然气年产量达到5 933.8×108m3,超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国。阿巴拉挈亚盆地位于美国东部,是美国最重要的油气产区之一,该盆地于1821年在纽约州钻探了世界第一口页岩气井。根据研究资料,本文分析了泥盆系Marcellus黑色页岩厚度、有机质类型及丰度、成熟度、孔渗、微裂缝的特征及发育机制等。并简要介绍我国页岩气发展现状。

创新攻关模式 推动科技创新和成果转化

至5月11日9时,我国首个页岩气田——中国石化江汉油田涪陵页岩气田累计产量突破300亿立方米,创造中国页岩气累产新纪录。目前,该气田日产气量达1700万立方米,每天可满足3400万户家庭的生活用气需求。这是中国石化发挥"十条龙"攻关模式的优势取得的重大成果之一。