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天然气行业新宠——页岩气
□ 中国石油集团经济技术研究院 张焕芝 何艳青
页岩气是指赋存于页岩系统中的天然气,是一种新型的能源,并已成为全球油气资源勘探开发新的亮点,它与
煤层气、致密砂岩气构成当今世界三大非常规天然气。目前,美国和加拿大是页岩气规模开发的两个主要国家,澳
大利亚、德国、法国、瑞典、波兰等也开始了页岩气研究和开发,我国页岩气资源的勘探开发还处于探索起步阶段。
一、全球页岩气资源丰富
全球页岩气资源丰富,据美国国家石油委员会(NPC)统计,截至2007年底,全球页岩气资源量约为456万亿
m3(16103万亿cu.ft(立方英尺)),占全球非常规气资源量的近50%。主要分布在北美(占23.8%)、中亚和中国
(占21.9%)、中东和北非(占15.8%)、拉美(占13.1%)等国家和地区(表1)。
表1 全球页岩气资源分布 万亿立方英尺
国家/地区 资源量 国家/地区 资源量
北美 3840 中亚和中国 3526
拉美 2116 亚太 2625
西欧 509 中东和北非 2547
中欧和东欧 39 撒哈拉以南非洲 274
前苏联 627 合计 16103
二、北美是页岩气开发的先行者
1. 美国
美国页岩气资源丰富,在过去的十几年里,页岩气产量呈指数级增长:1998年产量为85亿m3,占美国天然气
产量的1.6%;2008年产量达500亿m3,占美国天然气产量的8%。页岩气产量的大幅增长扭转了美国天然气产量下
降的趋势,美国本土48州的天然气产量自2007年年初至2008年年中激增15%。美国Barnett、Haynesville、
Fayetteville、Marcellus和Woodford五大页岩气田自2000年以来的产量变化见表2。据美国能源信息署(EIA)
预测,未来20多年,页岩气产量还会大幅上涨,到2030年页岩气产量将占到美国天然气总产量的18%~28%。
随着页岩气资源的不断探明,美国天然气储量有较大幅度增长,探明储量已从2000年的5万亿m3增加到了
2008年的6.93万亿m3。按美国目前对天然气的需求计算,页岩气资源还可供美国使用90年,随着越来越多的页
岩气被发现,预计这个数字还会放大。
2. 加拿大
加拿大的页岩气资源主要集中在英属哥伦比亚、阿尔伯塔、萨斯喀彻温、安大略湖、魁北克和新斯科舍。目前
已经开发的Horn River和Montney页岩气田都位于英属哥伦比亚省,其产量见表3。
①Horn River Horn River页岩气盆地的主要作业者有EnCana、Apache、Devon、EOG、Nexen等几家具有页
岩开发经验的公司。据EnCana公司预计,这一盆地的页岩气原始地质储量为35万亿cu.ft,可以实现10亿cu.ft/d
的产量规模。
②Montney Montney页岩气田深度为400~4400m,厚度约为500m。ARC Energy Trust 是Montney页岩气的
主要经营者,早在2003年就介入该页岩气田的开发,它采用水平井技术和先进的完井技术,2008年第四季度的产
量高达5000万立方英尺/日。EnCana 公司是该气田的另一个主要经营者,该公司仅用4天时间就可以完成一口水
平井的8级压裂。Murphy公司在这一气田经营着9口井,产量为3000万立方英尺/日,该公司还计划在未来的6
年时间里再钻118口水平井。
表2 美国五大页岩气田的日产量 亿方英尺
年份 2000 2009 2010(预测)
Haynesville - 9 16
Marcellus - 2 7
Woodford - 5 7
Fayetteville - 14 18
Barnett 2 46 48
其他 9 8 8
合计 11 85 104
表3 加拿大两大页岩气田的日产量 亿方英尺
年份 2000 2009 2010(预测)
Montney - 6 8
Horn River - 1 2
合计 7 10
三、多因素推动页岩气快速发展
1. 财税政策的大力扶持
页岩气的开发具有高投入、高风险、回收期长等特点,从发展的角度来说,特别需要一个协调一致的政策环境。
早在20世纪70年代末期,美国政府在《能源意外获利法》中规定了非常规能源开发税收补贴政策,而得克萨斯州
自20世纪90年代初以来就对页岩气的开发不征生产税。另外,美国还专门设立了非常规油气资源研究基金。可以
说,美国政府有利的政策支持大大降低了页岩气的开发成本,为页岩气的快速发展提供了强劲的动力。
加拿大英属哥伦比亚政府对于页岩气的投资也制定了一些便利政策,如税收减免、改善交通设施以及提供高质
量的地球科学信息等,大大地刺激了页岩气的勘探和开发。
2. 天然气价格的大幅上扬
从长期来看,页岩气生产成本约为6美元/MBtu,相当于油价34.8美元/桶。自2000年起美国天然气价格连年
飙升,使得页岩气的开采有利可图。虽然2008年至今,天然气价格受金融危机的影响一路走低,但据EIA预测,
2010年之后天然气价格会逐渐反弹,这对页岩气的大规模开发非常有利。
3. 技术的不断进步
页岩气资源丰富,要实现有效动用,问题在于有多少经济和技术可采储量。除了天然气价格上扬因素以外,开
发技术的进步使页岩气的有效开采从以往的望而却步变成有利可图。美国经过多年攻关,探索出一套先进的页岩气
开采技术,主要包括:水平井钻井技术、水平井分段压裂技术、清水压裂技术和微震裂缝实时成像技术等。正是在
这些先进技术的不断推动下,美国的页岩气产量10年来一路走高。
四、北美页岩气快速发展给中国的启示
1. 页岩气将会在全球能源变革中扮演重要角色
相对于石油而言,天然气是一种更清洁、更有效的燃料。随着石油产量的递减,全球能源市场正在向天然气过
渡。在过去的几年里,页岩气的开发已经扭转了美国天然气的供应格局,随着全球页岩气勘探开发活动的不断开展,
页岩气必将会在全球能源变革中扮演重要角色。
2. 政府财税政策的大力扶持是先决条件
从北美页岩气行业发展的历程来看,无论是美国还是加拿大,政府制定的有利的财税政策都大大地推动了页岩
气的开发。在中国国家能源局等几大部委的大力推动下,中国的页岩气补贴政策已经基本成型,基本比照煤层气补
贴政策执行。
3. 技术突破是页岩气实现大规模开发的关键
任何资源的开发都离不开先进的技术,要想实现页岩气的大规模开发,中国需要在地质选区、致密岩心测试、
水平井钻井、增产改造、经济评价等一系列技术方面有所突破。
4. 寻求合作是页岩气开发的重要途径
北美页岩气开发最初的推动者是一些中小型石油公司,目前大石油公司没有一个是页岩气开发的专家。一些大
石油公司看到页岩气渐成气候之后纷纷通过并购、合作等模式参与页岩气的勘探开发业务。如埃克森美孚收购了页
岩气开发经验丰富的XTO公司;法国道达尔和美国戴文能源联手在法国钻探页岩气;挪威国家石油公司与美国页岩
气开发最为成功的切萨皮克能源公司共同向南非政府申请对南非Karoo盆地页岩气资源的勘探权。在国内,中国石
油和壳牌将联手开发四川的页岩气资源。
我国页岩气资源丰富,分布广泛。据中石油勘探院利用类比法初步估算,我国页岩气资源量约为30万亿m3,
广泛分布于三大海相盆地、五大湖相盆地。目前已经启动了页岩气资源评价、储层识别以及有利目标区筛选工作。
初选出南方海相有利目标区,现场试验已经启动。相信随着页岩气勘探开发活动的不断开展,我国页岩气大发展的
春天必将很快到来!
