【行业分析】页岩气这么火 准备好迎接它了吗?

 





日前,国家能源局印发页岩气发展规划(2016-2020年)(下称《规划》),部署了大力推进科技攻关、分层次布局勘探开发、加强国家级页岩气示范区建设、完善基础设施及市场等四大任务。

上述《规划》指出,2020年目标完善成熟3500米以浅海相页岩气勘探开发技术,突破3500米以深海相页岩气、陆相和海陆过渡相页岩气勘探开发技术;在政策支持到位和市场开拓顺利情况下,2020年力争实现页岩气产量300亿立方米。

此外,展望2030年,目标在“十四五”及“十五五”期间,我国页岩气产业加快发展,海相、陆相及海陆过渡相页岩气开发均获得突破,新发现一批大型页岩气田,并实现规模有效开发,2030年实现页岩气产量800-1000亿立方米。

当前各方热点聚焦页岩气,那么什么是页岩气?

页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,是一种清洁、高效的能源资源和化工原料,主要用于居民燃气、城市供热、发电、汽车燃料和化工生产等,用途广泛。页岩气生产过程中一般无需排水,生产周期长,一般为30年~50年,勘探开发成功率高,具有较高的工业经济价值。

页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产页岩气分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

我国页岩气储量丰富,主要盆地和地区页岩气资源量约为15万亿-30万亿立方米,与美国28.3万亿立方米大致相当,经济价值巨大。另一方面,生产周期长也是页岩气的显著特点。页岩气田开采寿命一般可达30~50年,甚至更长。美国联邦地质调查局最新数据显示,美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80~100年。开采寿命长,就意味着可开发利用的价值大,这也决定了它的发展潜力。

页岩气如何开采

页岩气开采技术,主要包括水平井技术和多层压裂技术、清水压裂技术、重复压裂技术及最新的同步压裂技术,这些技术正不断提高着页岩气井的产量。正是这些先进技术的成功应用,促进了美国页岩气开发的快速发展。如果能引进这些先进技术,将为中国页岩气开发助一臂之力。

中国页岩气开发技术不断进步:一个是钻井技术,3500米的页岩气井、2000米的水平钻最快45天就完成。二是分钻压裂技术已经完全掌握并基本实现了国产化。

页岩气如何开发

虽然有吸附与游离相天然气的同时存在,但页岩气的开发并不需要排水降压。由于页岩中游离相天然气的采出,能够自然达到压力降低的目的,从而导吸附相及少量溶解相天然气的游离化,达到进一步提高天然气产能并实现长期稳产之目的。由于孔隙度和渗透率较低天然气的生产率和采收率也较低,因此岩气的最终采收率依赖于有效的压裂措施,压裂技术和开采工艺均直接影响着页岩气井的经济效益。

有专家提到根缘气,J.A.Masters (1979)提出了深盆气(Deep bagas)思想,建立了气水倒置的模式,描述了天然气勘探开发的广阔前景。由于识别难度大,P. R. Rose等(1986)提出了盆地中心气(Basin-centergas),B.E.Law等人研究思路将该类气藏的识别方法从“区域气水倒置”改进为“没有边水”,从而简化了繁琐的识别过程并在很大程度上提前了对该类气藏的识别时间。由于对“无边底水的确定仍然较多的钻井地质资料故仍然不是最佳的解决方案。

经过实验研究,将根缘气确定为致密砂岩中与气源岩直接相连的天然气聚集,并强调其中的砂岩底部含气特点。由于紧邻气源岩(根)天然气与地层水在运移动力上形成直接传递的连续介质,故被视之为根缘气。该类气藏主体形成于砂岩普遍致密化后,大致对应于煤系及暗色泥岩的热解及石油的裂解生气阶段,故一般的埋藏深度相对较大。

根缘气研究方法基于天然气成藏动力学原理,将气藏识别技术推进到单井剖面即是否出现并发育砂岩底部含气特征(与常规圈闭中的砂岩顶部含气模式和特点完全不同),在野猫井(而不是预探井甚至开发井)上即可对气藏类型进行最早期的快速识别。只砂岩底部含气就能够说明天然气在成藏动力上的连续性,并进一步阐述天然气成藏的机理特点,从而确定天然气的聚集机理类型,即深盆气、盆地中心气、缘气甚至向斜含气或满盆气等的存在,确定天然气的成藏、富集及分布特点将气藏类型识别的时间向前延伸至勘探限为后续勘探思路最大限度的时间。

页岩气前景

中国页岩气的发展是当前最符合未来趋势也是最值得看好的新能源,许多国家都在研究页岩气的开发和应用,美国的页岩气革命更是如火如荼,美国对石油进口的依赖逐步降低;但许多人认为中国在页岩气方面的进展好像很缓慢,对石油的依然依旧很高,其实,当前中国可持续利用的新能源中,最主要的是非常规油气,特别是页岩气。

目前来说,中国是继美国之后,第一个完全掌握页岩气勘探开发技术和全部装备制造的国家,未来这块业务前景值得期待。

页岩气发展面临的争议

尽管关于页岩气开发的相关政策“暖风”频吹,但是关于页岩气的勘查开发在环境污染与水资源利用方面争议一直存在。

据了解,按照开采方式的不同天然气分为常规天然气和非常规天然气,虽然后者的开采难度要大得多,但当技术经济条件发展到一定程度,这些非常规的天然气就可以被大规模开采。作为非常规天然气, 页岩气的开发利用将节约和替代大量煤炭和石油资源,减少二氧化碳排放量,改善生态环境。

尽管如此,页岩气开发也会产生一定的环境影响,如页岩气井场建设会对地表植被产生破坏,开发和集输过程中可能产生甲烷逸散或异常泄露,页岩气增产改造会引发地表震动,增产改造用水量大,影响开采地区水资源的使用情况,并且钻井液和压裂液返排后处理不当,也可能会造成污染。另外,我国页岩气富集区主要分布在人口稠密的区域,页岩气开发存在“与人争地”、“与人争水”的情况。

“实际上开采页岩气可能造成的污染和打石油没有任何区别,页岩气井和普通的天然气井也没有太大的区别,很多天然气井也会使用压裂的方法,在压裂的过程中会有压裂液,压裂液可能有一些污染,但是压裂液与钻井中的泥浆企业会进行回收处理,如果处理得当则不会造成更多的污染。” 中国能源网首席研究员韩晓平对《第一财经日报》记者表示。

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