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页岩气产业发展的影响因素

作者:殷诚 高世葵 董大忠 朱文丽 王欣蕊  来源:中国地质大学(北京)人文经管学院 
评论: 更新日期:2017年04月01日


3 美国页岩气产业发展对中国的启示
3.1 中国页岩气勘探开发进展
经过几年的发展,国内页岩气产业取得了重大突破,中石油、中石化、延长石油相继在长宁、威远、昭通、涪陵、延长等地获得三级储量近5×1011m3,形成产能15×108m3,累计生产页岩气6.8×108m3。但是中国页岩气勘探开发仍面临许多问题,还需继续在实践中探索。目前的突破仅局限于四川盆地内的海相局部地层,其他海相地层及广泛分布的陆相和海陆交互相地层尚未形成工业产能。部分勘探开发的核心技术还没有完全掌握,与常规油气相比,页岩气开发成本高、难度大、效益低。新进入页岩气勘探开发领域的企业在技术、资料和经验的积累上仍需要相当长的时间。因此,中国要实现页岩气产业化发展依旧任重道远。
3.2 美国页岩气产业化发展的中国启示
迄今,中国页岩气勘探开发最成功的地区是四川盆地,已发现的涪陵气田是中国首个大型页岩气田(图5)。涪陵页岩气田位于四川盆地东南缘,面积约300km2,页岩气地质资源量超过4×1011m3,2013年投入开发生产,年产页岩气1.4×108m3,预计2015年将建成产能50×108m3/a。四川盆地页岩气产区特征与美国页岩气产区特征对比显示:按因素重要性,埋深、单井投资、企业数3方面中美差距最大(表7)。因此美国页岩气产业化发展对中国的启示有:

 


 

3.2.1埋深是制约中国页岩气产业化发展的基础障碍
埋深和资源丰度是影响页岩气产业发展最重要的因素(表6),但比较四川盆地页岩气产区与美国页岩气产区的埋深和资源丰度发现(表7),页岩气的资源丰度差别不大,但四川盆地页岩气储层埋深远大于美国。美国页岩气埋深1219~3658m,四川盆地页岩气层埋深1000~4200m,尤其是四川南方海相3000m以下深层高压页岩气资源开采尚未取得实质性的突破,四川盆地页岩气埋深区域性变化差距可能是实现页岩气产业化的最大阻碍。
四川盆地东南段页岩气层埋深较浅,在1000~1400m之间,而东北段埋深达2800~4200m[33]。不同地区埋深的巨大差异,成为四川盆地页岩气产业发展布局考虑的重要因素。东南段的涪陵区块、长寿地区可作为优先区块进行产业化发展,而东北地区则是发展潜力地区,待技术实现更大突破后再予以发展。这样的发展思路既保证了四川盆地页岩气产业的发展,又防止了现阶段的技术限制对页岩气勘探开发的阻碍作用。
因此,中国发展页岩气产业的首要任务是做好全国范围内的资源评价,尤其是埋深情况的调查,做好资源评价的基础性工作。不仅限于对剩余可采资源量的估算,更重要的是对区域内资源开采难度进行充分评估,根据资源丰度和埋深等对全国页岩气资源进行“甜点区”确定,为页岩气的后续开采作充分准备,诸如布井范围和布井深度等。
面对四川盆地埋深状况的复杂性,切忌盲目乐观看好四川盆地的页岩气产业化道路,而应转变“仅围绕四川盆地开展试验区”的态度,寻求新的产业发展区,避免将页岩气产业发展的全部重心投入四川盆地,应积极寻求新“甜点区”共同发展。
3.2.2降低单井投资是中国页岩气产业化发展的必经之路
四川盆地和美国页岩气产业发展的另一差距在于单井投资。目前四川盆地初步实现商业气流的焦页1井单井投资在1500万元以上,而美国五大产区的页岩气井单井投资都控制在600万元以内(以1美兀兑换6.11人民币元汇率计算)。
显然,单井投资的降低与技术突破相关,目前中石化在四川盆地的涪陵产区已初步形成了中浅层海相页岩气水平井分段压裂技术体系:具有1500~2000m水平段水平井的钻井能力,最长水平段2130m;司实现长水平段可钻式桥塞多级体积压裂,可最高实现26段压裂,并探索实施了工厂化作业模式。但美国的页岩气开采在水平井和多段连续压裂改造技术的基础上,合理配合清水压裂、排采增产等技术实现增产。因此,中国还需走“以我为主、积极引进”的技术之路,一方面,集企业、大学、科研机构各方力量,加快关键技术的突破,并实现科技成果的商业化运用,提升中国页岩气产业的竞争力;另一方面,与BP、雪佛龙、斯伦贝谢等公司开展联合研发与技术合作,积极探讨区块合作的可行性。
3.2.3油气开采公司的有效参与是中国页岩气产业化发展的前提条件
除此之外,中国目前投入页岩气开发生产的公司数也与美国相差20倍以上,目前在四川盆地页岩气产区进行油气开采的公司仅有中石化、中石油、壳牌等在内的五家企业。国家能源局2013年10月发布的首个《页岩气产业政策》提到“鼓励包括民营企业在内的多元投资主体投资页岩气勘探开发,通过规范产业准入和监管确保页岩气勘探开发健康发展”,目前国土资源部对页岩气的探矿权进行国内公开招标,两轮已有18家企业中标。但国内在鼓励企业参与页岩气开采的同时,更应该培育成熟、健全的油气技术服务市场[9],杜绝不懂页岩气或不掌握技术的企业进入页岩气行业,实现行业内的公平竞争。
4 结论
1)影响页岩气产业发展的4个主要因素为资源基础、技术支持、产业政策和投入产出,根据其包含的子指标,可以构建影响页岩气产业发展因素的指标体系。
2)利用主成分分析法对美国页岩气产业发展因素进行分析,结果表明:对页岩气产业化的影响程度由高到低的排序是埋深、资源丰度、单井投资、管道长度、资源税率、水平井段长度、企业数、日产值、水平压裂级数、钻井数、厚度。其中,埋深是最为重要的主控因素,因此基于中国页岩气堙深的现状,不可肓目乐观地追求页岩气产业化的成功。
3)根据因素的重要程度和对比中美页岩气产业发展状况可知,中国要想页岩气产业化发展顺利,必须跨越地质条件复杂、单井投资高、油气开采公司数少等3个方面的障碍。

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