2017年12月15日 星期五
中国矿业报订阅

我国页岩气勘探开发前景可期

2017-12-4 9:14:37 来源:中国矿业报 作者:李世臻

近日,一则新闻震惊世界:美国总统特朗普访华期间,中美两国企业签署合作项目金额达2535亿美元。这既创造了中美经贸合作的纪录,也刷新了世界经贸合作史上的新纪录。而其中规模最大的一项战略合作框架协议,是国家能源投资集团和美国西弗吉尼亚州签署的页岩气全产业链开发示范项目。该项目投资金额达到837亿美元。页岩气成为此次中美合作尤其是中美能源合作中的最大亮点。

涪陵国家级页岩气示范区内的钻井平台

据美国商业部消息,在未来20年里,国家能源投资集团将在西弗吉尼亚州进行页岩气的开发和化工制造,涉及上游勘探开发、中游液化天然气存储和下游化工制造与发电整个产业链。目前,项目规划工作正在进行中。更多细节虽未披露,但美国和西弗吉尼亚州社会各界对此次合作给予高度评价,认为这将对该州的未来产生变革性影响,并对合作前景充满期待。就美方而言,该项目将为西弗吉尼亚州创造大量就业机会、扩大能源基础设施建设、促进地方投资并推动区域经济增长;而中方也会在参与美国页岩气全产业链开发过程中获得新技术新经验,实现互利共赢。

西弗吉尼亚州地处美国最大页岩气盆地阿巴拉契亚(Appalachian)泥盆系马塞勒斯(Marcellus)页岩的核心区。据美国能源信息署(EIA)数据,截至2015年,西弗吉尼亚州已探明页岩气地质储量为23859.49亿立方米,2015年页岩气产量为329.32亿立方米。

国家能源投资集团是近期由中国国电集团和神华集团重组成立的,其前身神华集团已在西弗吉尼亚州做了大量前期投资准备工作。早在2013年,神华集团就注册设立神华美国能源公司,与美国能源公司合作开发宾夕法尼亚州格林县25口水平井,当时的页岩气开发目的层就是马塞勒斯页岩。关于国内页岩气,神华集团也早有布局,在国土资源部2012年页岩气探矿权出让招标中,曾中标湖南保靖页岩气区块,目前在持续勘探中。

页岩气属于非常规天然气资源,蕴藏于以泥页岩为主的层系中,因其储集空间小、渗透率低,勘探开发难度较常规天然气大很多。本世纪初,随着水平井、多段压裂等技术的突破和广泛应用,页岩气经济可采成为可能。2008年在美国爆发了页岩气革命,这场风暴迅速席卷全球,影响了世界能源格局。

我国的页岩气勘探工作起步较晚,在“世纪骗局”、“阴谋论”、“泡沫论”等一系列负面评论的笼罩下,我国的页岩气科技工作者保持了镇定和清醒,抓住时机、坚定前行、迎头赶上。通过赴美学习参观、交流与培训,对比中美页岩气地质条件,我国页岩气科技工作者扎实开展了我国页岩气地质调查评价,并在较短的时间里取得了长足进步,总结了我国富有机质页岩类型、分布规律及页岩气富集特征,确定了页岩气调查主要领域及评价重点层系,创新使用了页岩气勘探开发地球物理、钻完井、水平井压裂改造等技术,探索形成了具有中国特色的页岩气勘探开发理论体系和技术系列,实现了我国页岩气勘探开发的重大突破和迅速崛起。

国土资源部发布的全国页岩气资源评价结果显示,我国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米,可采资源潜力为25.08万亿立方米(不含青藏区)。截至目前,我国累计探明页岩气地质储量达7643亿立方米,其中,中石化涪陵页岩气田三期探明储量6008亿立方米,成为北美之外最大的页岩气田,预计2017年底将建成年产能100亿立方米;中石油长宁和威远页岩气田探明储量1635.3亿立方米。2016年,我国页岩气产量78.82亿立方米,成为继美国、加拿大之后,页岩气产量排名第三的国家。这些数据表明,我国目前具备了页岩气大规模商业性开发的资源基础。

我国页岩气资源量虽然大,但面临地质条件复杂、勘探程度低、技术和管理存在短板等诸多方面的难题,这无疑给我国的科技工作者和管理部门提出了更高的要求。

为加快页岩气勘探开发,笔者通过近几年的追踪研究认为,应加强如下三个方面的工作——

一是在地质调查方面,需加大投入力度。我国页岩气资源丰富、探明率低,尚处在勘探初期。因国际油价持续下跌、石油公司竞争性不足等因素,页岩气新区新层系风险勘探投入严重不足。应加大中央、地方及企业资金投入力度,并向其它海相层系以及广泛分布的海陆交互相和陆相地层拓展,总结评价不同地区、不同层系页岩气地质特征,进一步优选页岩气富集区和页岩气有利层段,部署实施参数井予以验证,为加快增储上产提供更多的测试数据,总结形成新的页岩气地质理论。

二是在工程技术方面,需加强自主创新。我国页岩气勘探开发核心技术仍处于跟跑阶段,核心技术装备仍需引进。应在引进、消化和吸收的基础上,提高自主创新能力,进一步提高水平井钻井效率,压缩钻井周期,完善具有地层针对性的长水平井分段压裂试气技术,形成绿色环保的开发体系,针对我国页岩普遍埋深的特点,攻关4000米以深的页岩气水平井钻完井和压裂技术,实现页岩气新装备新工具的中国创造,降低勘探开发成本。

三是在管理规划方面,以页岩气为突破口,进一步推进油气体制改革。长期以来,我国油气体制存在着深层次矛盾和问题,上游最主要的问题是市场垄断,区块退出机制不健全,竞争活力不足。在吸取前期页岩气探矿权区块出让经验的基础上,要继续做好页岩气探矿权出让,引进更多的社会资本,制定并完善相关制度规范,同时做好页岩气企业的监管和服务,强化天然气管道网等基础设施建设,充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,构建更加公平竞争、开放有序的现代油气市场。

虽然面临困难很多,但是今年以来,页岩气领域捷报频传——

页岩气勘探突破和发现已显示出从上扬子地区向中下扬子地区、从海相向海陆交互相、从单一产层向多层系拓展的趋势。今年7月,中国地质调查局宣布,在湖北宜昌寒武系水井沱组(约5亿年前)获得日产6.02万立方米的高产页岩气流,成为继四川盆地及周缘的下古生界志留系龙马溪组(当前页岩气探明储量层位)外又一新的海相地层,并在震旦系陡山沱组(约6亿年前)获得迄今全球最古老页岩气藏的重大发现,实现页岩气勘探新区新层系重大突破。另外,海陆交互相地层中,在鄂尔多斯盆地、南华北地区、下扬子地区等都相继发现了页岩气。

页岩气开发工程技术屡获突破,钻井深度、水平段长度、压裂深度和压裂段数不断刷新国内纪录。中石化涪陵页岩气的“井工厂”化更加成熟完善,研制成功的钻井装备与工具更加适用于复杂山地和地质环境;水平井钻井进一步提速提效,钻井周期进一步缩短,单井成本由开发初期超亿元降至目前最低四五千万元;中石油无水压裂(二氧化碳干法加砂压裂)试验获得成功;武汉大学联合延长石油公司开展的超临界二氧化碳高效开发页岩气试验也获得成功,这项关键技术的突破为减少水资源消耗、保护环境和高效开发海陆交互相、陆相页岩气提供了新途径。今年施工完成的重庆页岩气公司足201-H1井完钻井深达到6038米,中石油西南油气田泸202井完钻井深达到6095米,中石油浙江油田公司YS113H1-7井水平段长度达到2512米,足201-H1井和中石化丁页4井压裂深度都超过了4000米,中国地质调查局鄂阳页1HF井完成33段大型压裂施工,除正在压裂测试的泸202井和鄂阳页1HF井外,上述钻井均获得了高产工业页岩气流。

页岩气矿业权出让制度改革迈出新步伐。今年8月份,国土资源部委托贵州省政府举行贵州正安页岩气区块拍卖会,这是我国继前两轮页岩气招标出让后,首次对页岩气勘查区块进行拍卖,起拍价4236万元。经激烈角逐,贵州产业投资(集团)有限责任公司以12.9亿元竞得页岩气探矿权区块695.11平方千米。页岩气探矿权区块的成功拍卖对推动我国油气体制改革做出了新的积极探索。

页岩气主要成分是甲烷,是一种清洁低碳、安全高效的绿色能源,广泛大规模使用能够有效缓解我国大气污染问题,有效应对气候变化压力,对于生态文明建设将起到良好的推动作用。长期以来,我国作为煤炭消费大国,天然气在能源消费结构中的比重远远低于世界平均水平。据有关统计,2016年我国天然气在能源消费结构中的比重为6.2%,远低于世界平均水平24.1%。《能源发展“十三五”规划》和《天然气发展“十三五”规划》提出,逐步降低煤炭消费比重,天然气消费比重力争达到10%,到2020年,常规天然气产量达到1700亿立方米,岩气产量达到300亿立方米,煤层气(煤矿瓦斯)利用量达到160亿立方米。按照规划,四年之后,国内页岩气在天然气产量中的比重将从2016年的6.40%上升到13.89%,而届时页岩气产量将是2016年产量的4倍以上。

十九大报告提出“推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系”。可以预见,通过不断探索和实践,以及中美项目合作、技术引进和自主创新,我国的页岩气定将迎来爆发式的增长。页岩气在国家整个能源领域的地位也会日益凸显。相信,页岩气会为推进我国绿色发展发挥更大的作用。□(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

矿业报官方微博

返回新闻