世界页岩气资源勘探开发现状与启示.docx

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1、世界页岩气资源勘探开发现状与启示作者：刘树臣闫卫东页岩气是指页岩层赋存的天然气，主要成分是甲烷，是一种十分重要的非 常规天然气资源。随着美国页岩气开发的突破，引发了世界对页岩气勘探开发 的热潮。我国已经把页岩气作为一种独立矿种进行管理，正在制订相关支持政 策，推进页岩气勘查开采进程，把页岩气的勘探开发放在了重要的议事日程。 那么，国际页岩气资源状况到底如何？勘探开发前景如何？国外页岩气勘探开 发到底有多少经验值得我们借鉴？这正是本文要探讨的。目录一、世界页岩气资源状况2二、一些国家页岩气勘探开发现状5三、启示与建议9做大量细致而又客观的评价工作。从美国页岩气的资源量来看，是依据8万多 口井和大

2、量动态资料计算获得的，而其对我国基础资料的掌握显然要薄弱的 多。建议在我国新一轮油气资源评价和动态评价的基础上，再进一步开展深入 的评价工作，并把页岩气的专项评价与油气综合评价结合起来，把页岩气的家 底真正摸清，为统筹规划和有序勘探开发提出依据。3 .加强示范努力实现技术突破我国能源需求快速增长，能源结构急需优化调整，抓住页岩气找矿前景良 好的契机，加速突破。但从国外经验来看，页岩气的突破是建立在大量基础研 究、扎实的调查评价、重大的技术突破等基础上取得的。针对我国目前页岩气 勘探开发现状，应加大科技投入，采取引进与自主创新结合，加强关键技术研 发，逐步形成适合我国页岩气特点和地质特征的勘探开

3、发核心技术体系。页岩 气开发是一项系统工程，对于尚处于探索阶段的我国来说，应尝试建立页岩气 开发示范区，以便对全国页岩气的开发起到引导作用，为大规模开发奠定基础 和积累经验。4 .高度重视并妥善解决页岩气开发可能带来的环境问题目前页岩气开采主要使用水力压裂法，即将大量的水、砂子以及化学品进 行混合，然后在高压下将其注入岩石，从而使岩石分裂，岩层中的天然气就可 以慢慢渗透出来。在这一过程中使用的化学品，有可能污染地下水，危害环 境，特别是对地下水含水层系统的破坏。此外，页岩天然气开采过程中还会导 致大量甲烷的泄露，这是一种比二氧化碳的温室效应强几倍的气体。另一方 面，这一技术需要大量水资源，可能

4、会出现与农业争水的局面，对于我们这样 一个水资源并不丰富的国家，选择水资源相对丰富的地区进行试验，并积极发 展循环用水技术，将是页岩气开发在我国能否具有光明前景的关键所在。需要 提前开展研究，从源头解决可能出现的页岩气开发用水与民用、农用水矛盾， 对可能产生的环境污染问题给予关注，坚持走可持续发展之路。一、世界页岩气资源状况从目前掌握的资料和初步评价来看，世界页岩气资源非常丰富。2011年4 月，美国能源信息署（EI A ）发布了世界页岩气资源初步评价报告，对美国以外 32个国家的页岩气资源进行评价，估计页岩气资源量22016万亿立方英尺，技 术可采资源量5760万亿立方英尺。加上美国的页岩气

5、，技术可采资源量为 6622万亿立方英尺（187.4万亿立方米），仅仅是这33个国家的页岩气就与目 前全球的天然气储量（187.1万亿立方米）相当。美国能源信息署评价了 14个 油气区、48个含页岩气盆地和70个页岩气层，未包括俄罗斯、中亚、中东、 东南亚和中非等地区，因为这些地区或有非常丰富的常规资源,或缺乏基础的评 价资料。评价采用的方法是首先对所选择页岩盆地和地层进行地质和储层描 述,确定主要页岩地层的分布范围、厚度和关键的储层参数,然后确定各页岩地 层的潜力区,最后计算地质资源量和技术可采资源量。根据美国能源信息署的评价报告，从各大洲的分布来看，北美洲最为丰 富，潜在技术可采页岩气资源

6、量1931万亿立方英尺，占29.2%；亚洲潜在技术 可采页岩气资源量1404万亿立方英尺，占21.2%；南美1225万亿立方英尺， 占 18.5% （表 1） o表1各大陆潜在原地页岩气和技术开采页岩气资源量*未包括美国，大洲潜在原地页岩 气资源量（万亿立 方英尺，tfc）潜在技术可采 页岩气资源量（万 亿立方英尺，tfc）潜在技术可采 页岩气资源量占 比北美3856*193129.2南美4569122518.5欧洲25876249.4非洲3962104215.7亚洲5661140421.2澳洲13813966.0合计22016*6622100ltcf=283亿立方米技术可采资源量排名前10位

7、的国家依次是中国、美国、阿根廷、墨西哥、 南非、澳大利亚、加拿大、利比亚、阿尔及利亚和巴西。这10个国家技术可采 资源量占全球的84.5 %。此外，欧洲的波兰和法国页岩气资源也比较丰富。从 美国能源信息署的评价结果来看，这些国家的页岩气资源量都远远多于已证实 的天然气储量，如法国页岩气资源量是已证实天然气储量的900倍，中国是 119倍，页岩气资源勘探开发前景看好（表2）。表2页岩气技术可采资源量超过100万亿立方英尺的国家序号国家1中国2美国序号国家1中国2美国序号国家1中国2美国技术可采页 岩气资源量* （万亿立方英 尺，tfc）1275862已证实天 然气储量量* （万亿立方英 尺，tf

8、c）107.0272.5页岩气资源 量与已证实天然 气储量之比119*U.S. Energy Information Administration, 20113阿根廷77413.4584墨西哥68112.0575南非485非常大6澳大利亚396110.047加拿 大38862.068利比亚29054.759阿尔及利亚231159.0110巴西22612.91811波兰1875.83212法国1800.2900*BP Statistics of World Energy, 2011目前天然气依赖进口但页岩气资源比较丰富的国家有法国、波兰、土耳 其、乌克兰、南非、摩洛哥和智利等。目前已有较高天然气

9、产量而且页岩气资 源量亦很丰富的国家有美国、加拿大、墨西哥、中国、澳大利亚、利比亚、阿 尔及利亚、阿根廷和巴西。页岩气对这两类国家都有很大的吸引力。美国能源信息署对我国最有前景的四川盆地/扬子地台和塔里木盆地，从地 质特点、页岩气资源和开发活动等方面进行了详细评估，资源量预测为：四川 盆地技术可采资源量为692万亿立方英尺（约合19.6万亿立方米），塔里木盆 地技术可采资源量为583万亿立方英尺（约合16.5万亿立方米），两者合计为 1275万亿立方英尺（约合36.1万亿立方米）。另外还对鄂尔多斯盆地、准喝尔 盆地、华北盆地、吐哈盆地和松辽盆地等页岩气资源进行了定性分析。当然，不同的研究机构对

10、全球页岩气有着不同的估计数据，世界能源委员 会（World Energy Council, 2010 ）估计全球页岩气资源潜力为14159万亿立方 英尺，其中，北美4471万亿立方英尺，拉美373万亿立方英尺，西欧559万亿 立方英尺，中东欧559万亿立方英尺，中东和北非1305万亿立方英尺，前苏联 5402万亿立方英尺，中亚和中国372万亿立方英尺，太平洋地区745万亿立方 英尺，环撒哈拉地区373万亿立方英尺。二、一些国家页岩气勘探开发现状世界上的页岩气资源研究和勘探开发最早始于美国，目前美国和加拿大是 页岩气规模开发的两个主要国家，页岩气发展尤其迅速，实现了高效经济、规 模开发，成为北美

11、天然气供应的重要来源，并引起全球天然气供应格局的重大 变化。欧洲的德国、法国、英国、波兰、奥地利、瑞典，亚洲的中国、印度， 大洋洲的澳大利亚、新西兰，南美的阿根廷、智利等国家或地区都已充分认识 到页岩气资源的价值和前景。欧洲于2009年发起一个多学科页岩气研究开拓计 划（GASH）,来自科研院所、地调机构、高等院校等单位的学者组成专家 组，研制基于GIS的欧洲黑色页岩数据库，评价欧洲页岩气的潜力，探索欧洲 页岩气的赋存空间、成因机制及其性质。有的国家开始了广泛的页岩气基础理 论研究、资源潜力评价、开采试验等页岩气研究和勘探开发。加快页岩气资源 勘探开发，已成为世界主要页岩气资源大国和地区的重要

12、选择之一。当然，也 有人认为，在中短期内，其他地区不可能像北美一样取得重大成功。对于页岩 气勘探开发的态度，各国并不完全相同，美国、加拿大、阿根廷、波兰等多数 国家态度积极，加大勘探开发力度，以推动能源供应结构和布局调整，提高能 源供应安全；法国等国持谨慎态度，主要出于对页岩气开发可能诱发环境问题 的忧虑，2011年法国议会通过了禁止使用水力压裂技术的法案，成为全球首个 明确对页岩气说不的国家，匈牙利因担忧对水的污染也拒绝对含页岩气盆地进 行勘探，英国也在犹豫不决，欧盟内部开始出现限制页岩气在欧洲开采的趋 势，欧洲一些国家正密切关注美国有关页岩气开采项目减少环境污染的做法。 法律的不确定性使得

13、许多国家页岩气开发减速。1 .美国美国页岩气资源丰富，潜在技术可采资源量862万亿立方英尺(24.4万亿 立方米)。美国是世界上页岩气勘探开发最早的国家，页岩气的开发利用扭转 了美国天然气以来进口的局面。1821年，第一口页岩气井钻于美国东部步入规 模生产，20世纪70年代页岩气勘探开发区扩展到中、西部，20世纪90年代， 在政策、价格和开发技术进步等因素的推动下，页岩气成为重要的勘探开发领 域和目标。美国加大对页岩气勘探的投入，例如仅仅在德克萨斯州巴尼特 (Barnett)页岩，1997-2009年十年间就完成了 13,500 口钻井，主要是水平钻 井。2000年，美国页岩气年产量为122亿

14、立方米，占美国天然气产量的1%, 2010年产量为1378亿立方米，占美国天然气产量的23%,十年间页岩气产量 增长1。多倍。预计在未来的10年间，这一比例将继续提升至50%左右，页岩 气将占美国天然气市场半壁江山。页岩气的快速勘探开发使美国天然气储量增 长了 40%,页岩气开发的快速增长逐渐弥补了消费的增长，有力降低了并将继 续降低美国天然气对外依存度。同时，美国页岩气的开发利用还稳定了天然气 价格，使之有所下降。正是看到页岩气开发利用的前景，大型跨国能源公司积 极介入到美国页岩气勘探开发之中，2009年埃克森美孚以410亿美元收购美国 XTO能源公司，正式拉开了石油巨头角逐页岩气开发的序幕

15、，此后，法国道达 尔石油公司、英国天然气公司、英荷壳牌公司等相继介入，加快了美国页岩气 开发步伐。美国页岩气的成功开发改变了美国能源格局，页岩气的开发使美国超过俄 罗斯成为全球第一大天然气生产国，增强了其在中东地区的能源外交和军事主 导权，并对全球能源供应及地缘政治产生重要影响。同时，页岩气的成功开采 大大增强了美国在能源外交和应对气候变化等方面的主导权，也对全球天然气 市场、能源供应格局以及地缘政治产生了重要影响。尤其是在影响中东、北非 等地政局变革，遏制和削弱一些石油出口国的影响力，保持国内油气价格相对 稳定方面，页岩气的规模化开采让美国政府相比过去有了更大的战略调整空 间。页岩气开采的关

16、键技术包括水平钻井、水力压裂、随钻测井、地质导向钻 井、微地震检测等，其中大部分技术的突破与率先应用都来自美国。美国大力 鼓励页岩气勘探开发领域的竞争，深入研究了页岩气的地质成藏理论，注重发 挥中小企业的作用，在页岩气开发上形成了中小企业与大企业有机接替、专业 化分工与协作有机结合、产业链各环节资本高效流动的开发体制。与此同时， 美国在支持页岩气技术研发、完善环境监管方面也积累了不少经验。这方面的 介绍已经很多，在此不多赘述。2 .加拿大美国页岩气开发利用的突破，促进了加拿大加快页岩气勘探开发步伐。加 拿大页岩气主要集中在西部的阿尔伯特省和不列颠哥伦比亚省以及东部的新斯 科舍省和新不伦瑞克省。

17、潜在原地页岩气资源量1480万亿立方英尺，技术开可 采资源量388万亿立方英尺。另据加拿大国家能源董事会(NEB)和不列颠哥伦比亚省(BC)能源部发 布的联合报告显示，加拿大BC省Hom River页岩气盆地拥有78万亿立方英尺 的潜在天然气资源量，包括3万亿立方英尺已经发现的天然气资源。而BC省 剩余的常规天然气储量约为31万亿立方英尺，西加拿大沉积盆地拥有197万亿 立方英尺的常规和非常规天然气储量。3 .阿根廷阿根廷具有技术可采页岩气资源量774万亿立方英尺，位居世界第三，是 南美天然气开发利用前景最好的国家。有人认为，除了北美外，阿根廷是全球 最具前景的页岩气开发利用地区，特别是内乌肯

18、盆地页岩气前景看好，为此吸 引了一些世界油气大公司的青睐。当然，阿根廷Golfo San Jorge盆地和南麦哲伦 盆地的白垩系页岩也具有较大的页岩气潜力。2011年，埃克森美孚表示将出资7630万美元与加拿大美洲石油天然气公 司(Americas Petrogas)合作来开发内乌肯盆地Los Toldos矿区的油气资源。内 乌肯盆地的巴卡穆埃尔塔页岩预计拥有240万亿立方英尺的可采资源量。法国 道达尔公司与阿根廷PYF公司合作获得了位于内乌肯盆地的4个页岩气区块的 权益。道达尔公司获得了 Aguada de Castri区块和Pampa las Yeguas区块各 42.5%的权益，获得了

19、Cerro Las Minas区块的40%权益以及Cerro Partido区块 的45%的权益。根据协议，道达尔公司将担任其中两个页岩气区块的作业者， 而YPF公司担任另外两个页岩气区块的作业者。道达尔公司表示，将钻取多口 井来评价其位于内乌肯盆地的两个页岩气区块的潜力。阿根廷泛美能源公司(Pan American Energy)表示，2012年公司计划投资至少10亿美元用于海洋和 页岩气勘探。皇家荷兰壳牌公司已同意与阿根廷Medanito公司在阿根廷西南部 的页岩油和页岩气项目上进行合作，并计划在未来5年里至少投资2亿美元。 印度石油公司(Oil India)也计划投入阿根廷页岩气勘探开发

20、。对于阿根廷页岩气的勘探开发，最大的障碍是政策，主要是由于阿根廷对 油气公司的有关限制，用于鼓励投资者的刺激政策也不确定。为此，阿根廷政 府已推出提高井口价等政策措施，鼓励大力开发该国页岩气，吸引更多外资来 加大对本国能源行业的开发，以缓解国内能源短缺。止匕外，如智利、乌拉圭等 其他南美国家，也把页岩气作为勘查开发的重点。4 .波兰波兰是欧洲页岩气最丰富的国家，具有技术可采资源量187万亿立方英 尺。巨大的页岩气资源量不仅吸引了各大能源公司纷至沓来，也让波兰政府对 页岩气产业前景信心十足。波兰希望加快页岩气勘探开发步伐，以摆脱对俄罗 斯的依赖，从而达到能源自给。波兰外长斯科尔斯基也曾公开表示，

21、不论是从 能源行业还是从长期发展来看，对波兰而言，页岩气开采都是个很好的机会。 波兰政府把开采页岩天然气作为波兰能源安全战略的组成部分，为勘探、科研 和实现页岩天然气利用创造最佳条件。波兰学者也认为，欧洲的非常规天然气 产业，尤其是页岩气的蓬勃发展，对提升能源安全、降低天然气价格和减少碳 排放有着不容忽视的作用。波兰有三大页岩气盆地，分别位于波罗的海、波德拉谢以及卢布林地区。 在最近的几年里，波兰政府发放了 100多个页岩气勘探许可证，积极引入外资 开发本国页岩气，埃克森美孚、康菲和埃尼等国际能源巨头都已介入。三、启示与建议我国页岩气资源非常丰富，按照美国能源信息署的数据，技术可采资源量 居世

22、界第一位。页岩气资源已经受到党中央、国务院的高度重视，油气界的广 泛而密切关注，国土资源部已将加强页岩气的勘探开发作为找矿突破战略行动 的重要内容之一，加大研究评价工作，争取尽快取得突破。加强页岩气勘探开 发，对改变我国能源结构，增加清洁能源供应，形成油气勘探开发新格局，提 高资源安全水平具有重要意义。作为一个新的领域，需要我们倍加关注，切实 抓住关键环节，努力解决关键问题，确保油气行业健康持续发展。当然，对于 全球页岩气的勘探开发而言，各国的认识和态度并不完全一致，美国、加拿大 等积极开展，并取得显著进展和经验，法国等比较慎重，更多地考虑页岩气开 发可能对环境产生的影响。1 .客观认识有关页

23、岩气资源的数据关于世界页岩气资源状况，目前大家引用最多、最权威就是美国能源信息 署公布的数据，其两类数据一是潜在原地页岩气资源量(risked gas in-place), 二是潜在技术可采资源量(risked technically recoverable resources),我们应该 注意，其所用的两个关键词，即潜在的(risked)和资源量(resources),与技 术可采储量(technically recoverable reserve)是完全不同的概念，从资源量转化 为具有商业价值的技术可采储量，还需要做大量的工作。美国能源信息署的数 据表明，中国有36万亿立方米，超过美国的24万亿立方米，位居世界第一， 但我们自己应该有正确的认识，切忌无限夸大这一数据或被这一数据所迷惑。2 .扎实做好页岩气资源评价工作我国与美国沉积岩分布面积大体相当，油气地质条件要复杂得多。尽管美 国能源信息署评价我国页岩气资源非常丰富，但我国家底到底有多少，还需要