【7A文】页岩气课题研究

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1、,页岩气课题研究,目录,项目背景 全球页岩气产业现状 中国页岩气开发现状及趋势 发展页岩气产业的几个问题 启示与建议,1 2 3 4 5,1993,1993,1994,1994,1995,1995,1996,1996,1997,1997,1998,1998,1999,1999,2000,2000,2001,2001,2002,2002,2003,2003,2004,2004,2005,2005,2006,2006,2007,2007,2008,2008,2009,2009,2010,2010,800,立 方,米 600 400 200 0 0 数据来源：美国能源信息署(EIA)，2010年10

2、月。,美国的“页岩气革命” 1993年页岩气的产量仅3.12亿立方米，其后产量逐年小幅增加 2006年以来，由于实现了水平钻井技术与水力分段压裂技术的综合运 用，页岩气产量迅速增长 2010年美国页岩气产量超过1379亿立方米，已占全国天然气年总产量的 23%，美国超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国 1400 1200 亿1000,美国的“页岩气革命”对美国本土的影响,天然气供给：天然气储量增加40%，【产量：2035-45%】， LNG进口国转变为出口国；,天然气应用市场：交通-增加石油替代，CNG、气制油（GTL）；发电-气电燃料供应、市场；,石化工业-间接提高美国石化工业竞争力；,区域

3、经济及就业：08年Marcellus区块给宾州带来经济收入23亿$、税收2.4亿$ 就业2.9万个；,减少温室气体排放：减少石油煤炭应用，缓解美国应对全球气候变暖的碳减排的国际压力；,美国的“页岩气革命”对全球的影响,页岩气成为全球能源游戏规则的“改变者”，引发能源领域的一场”革命”。,能源供给与价格：,天然气储量及产量增加 Chesapeake认为能满足美国至少100年天然气新需求,美国能源独立，增强美国能源外交话语权,油气价格联动机制减弱,影响全球LNG市场,LNG出口目标市场发生转移：从美国转移到欧洲和亚太市场,LNG现货价格和长期合同发生变化,未来LNG进一步宽松，可能有更多用户转向现

4、货市场，促使其价格降低,影响地缘政治,俄罗斯将失去在欧洲天然气市场强硬的定价权和一定范围的市场份额,亚太地区的天然气供应呈现多元格局，天然气资源国与中国的合作意愿加强,成就美国利用天然气的资源优势间接制裁伊朗的政治意图,数据来源：美国能源信息署(EIA)，2010年10月。,项目情况 研究目标,2011年3月国家能源局石油天然气司委托开展国务院发展研究中心企业所及中国能源,网研究中心进行页岩气开发的体制及政策研究课题, 希望就中国页岩气发展政策、技 术及环境可行性，以及勘探开发投资模式和商业利用方式等体制政策问题进行研究， 并提出有针对性的建议，供相关政策制定参考。 项目工作, ,页岩气情况实

5、地调研 管理机构及地方政府调研 企业调研 专家访谈 多次内部交流及讨论与成果提交,项目成果, ,研究报告提交 政策建议提交 页岩气十二五规划讨论,页岩气概述,全球页岩气产业现状,什么是页岩气？,页岩气是生烃源岩中一部分烃运移至背斜构造中形成常规天然气，尚未逸散 出的烃则以吸附或游离状态留存在暗色泥页岩或高碳泥页岩中形成页岩气。,图：油气藏分布及页岩气形成 （资料来源：中石油西南油气田公司）,页岩气的资源特点,碳酸盐岩 砂岩,致密岩石,页岩,煤,常规储层,非常规储层,页岩气的开发特点,“三低一高一快一长”的特点：,气层压力低：一般不会自喷，以水平井 为主，需压裂改造措施；,单井产量较低：平均日产

6、1万方2万 方；,页岩气采收率低：通常5% 20%不等 投入高：需要打很多口井以形成规模化 生产与供应；初期难以形成稳定的投资 回报,产量递减快：初期气产量递减快， 1-2 年递减率高达60%-70%，后期趋于稳 定；,生产周期长：单井经济寿命长，30年50年,图 美国Barnett页岩井口分布,图：页岩气开采流程 页岩气开采需要经过5个环节的工 艺流程（如下图所示），主要是： （1）钻竖直井到页岩层； （2）钻水平井进入页岩储气层； （3）向页岩气井中注入由水、砂 及化学添加剂配比而成的高压混合液 ； （4）压裂； （5）抽采页岩气到地表。 图：多井共用钻台,全球页岩气产业现状,潜力,全球页

7、岩气资源开发潜力 1997年，美国国家石油委员会于基于Rognar 的数据估算全球非常规天然气资源量约923万 亿M3；其中：近半数为页岩气（456万亿M3） 页岩气：北美（1/4）、亚洲、太平洋地区 与拉美。其中北美与中国合计占45%。 全球常规天然气资源量378万亿M3。 常规油气资源 非常规油气资源,*包括亚洲其它中央计划经济国家 全球页岩气资源分布不均，但总量丰 富！,常,规,非常规资源1 油：重质油、油砂、油页岩 页岩油等 气：致密砂岩气、煤层气 盆地中心气、页岩气等,非常规资源2 需要更高价格、新技术等 包括天然气水合物、极差品质资源等,非常规油气资源 数量很大 难于开发,常规油气

8、资源 数量较少 易于开发,新,理,论,、,新,技,术,、,投,资,增,加,、,价,格,升,高,全球页岩气资源开发潜力,相比常规油气，非常规气/页岩气难以 勘探开发！,而近年来，在钻、完井(尤其是水平井 钻井、连续油管射孔和水力压裂等)技术 进步、天然气价格高涨及开发速度快速 增长的推动下，发现的页岩气的储存面,积越来越广，对页岩气资源及开发潜力 的认识也越来越清晰。,2011年4月，美国能源信息署发布“World Shale Gas Resources: An Initial Assessment of 14 Regions Outside the United States”报告，对除美国以

9、外的32个国家48个页岩气盆地进行资源评估。评估 结果显示，研究所覆盖的区域内，页岩气资源总储量623.42万亿立方米，技术可开发量163.10万 亿立方米，若将美国包括在内，世界五大洲页岩气资源技术可开发量187.51万亿立方米。,1.34亿方/天,3,920万方/天,4,760万方/天,页岩盆地 泥盆纪/密西西比页岩通道 山脉逆冲带,北美地区已发现页岩气盆地近30个，其中Barnett（德克萨斯州）、 Marcellus（阿巴拉契亚盆地 ）、 Fayetteville（阿肯色州）、等投入商业性开发。 美国页岩气开发技术全球领先：美国已掌握从气藏分析、数据收集和地层评价、钻井、压裂到 完井的

10、系统成套技术。 拥有有一批国际领先的专业化的技术服务公司，雪佛龙，斯伦贝谢，新田公司等。并开始向全 球进行技术及装备输出,北美是全球唯一实现页岩气商业开发化的地区 1,960万方/天 1821年完钻第一口页岩 气井，比第一口油井早 38年 1,120万方/天,美国页岩气开发历程 20世纪70年代,加快油气资源勘探开发进程,地质和地,石油禁运和石油危机 球化学探索研究和试验；,1980年 （1）认识到页岩气的吸附作用机理；（2）美国政府实施了 能源意外获利法，对包括致密气在内的非常规天然气田实行税收 减免 1997年 水压增产技术成熟，页岩气井完井成本大幅度降低； 1999年 重复压裂增产技术成

11、熟，延长了页岩气井高产时期 2003年 （1）水平井技术趋于成熟，（2）天然气价格上升,2006年以来 水平井结合水力分段压裂技术实行综合运用，产量翻番 美国页岩气的成功开发是技术进步、需求推动、 政策支持等多种因素合力作用的结果。,13.5 亿立方米 108 亿立方米 200 亿立方米,1993,1993,1994,1994,1995,1995,1996,1996,1997,1997,1998,1998,1999,1999,2000,2000,2001,2001,2002,2002,2003,2003,2004,2004,2005,2005,2006,2006,2007,2007,2008,

12、2008,2009,2009,2010,2010,美国页岩气开发历程,800,立 方,米 400 200 0 图：美国页岩气年产量变化图 数据来源：美国能源信息署(EIA)，2010年10月。,2007年 2008年 2009年 2010年 2035年（预测）,366 600 880.8 1379.2,亿立方米 亿立方米 亿立方米 亿立方米占美国天然气总产量的23% 占美国天然气总产量的45%,2010年，由于美国页岩气总产量上升，美国天然气总产量超过俄罗 斯成为全球第一大天然气生产国，对全球能源市场产生了重要影响。 1400 1200 亿1000,政府牵头组织技术和地质研究,20世纪7080

13、年代，美国能源部(DOE)和美国能源研究和开发署 (ERDA)启动页岩 气研究与开发 (R&D)的东部页岩气工程勘探研发，目的是加强对页岩气地质、地,球化学、开发工程等方面的研究，摸清页岩气分布规律并进行资源潜力评价。 东部页岩气工程勘探研发产生了一批科研成果，包括认识到页岩气的吸附作用 机理促使页岩气产量从1979年1999年净增7倍。,政府资助前期技术研发与勘探研究,20世纪70年代，DOE投资9200万美元用于政府层面的勘探研究；,90年代之后，政府又专门设立非常规油气资源研究基金支持科研机构与油气公,司的研发，包括拨款、贷款及担保、培训资助、科研资助和勘探直接投入等。 商业化后的阶段性

14、研发支持：能源法案规定20042015年间政府每年投资 4500万美元用于非常规气研发。,美国页岩气开发历程,美国页岩气开发历程,对页岩气上游开发实施税收优惠政策,税收减免：原油意外获利法对1979年和1993年之间钻探的非常规油气与2003年之 前生产和销售的页岩气均实施税收减免,沿用传统油气上游开发的五种税收优惠：无形钻探费用扣除、有形钻探费用扣除、租 赁费用的扣除、工作权益视为主动收入、小生产商的耗竭补贴；等。,各州特殊优惠：得州自20世纪90年代初开始就一直对页岩气的开发不征收生产税。,中小公司推动页岩气技术创新及商业化,中小公司创新意识强、敢于承担风险，且技术革新行动更快捷：页岩气开

15、发初期经济 性不明朗，大公司不愿介入，主要是中小公司开发。,美国85%的页岩气田由中小公司生产：多数区块被中小能源公司和各类基金控制，包括 Devon Energy、XTO Energy、Chesapeake、EOG Resources、Encana Oil & Gas (USA)、 Burlington Resources等。,页岩气开采技术都源自中小能源和技术公司：技术创新在不同公司之间延续更替。如 Michell从1981年开始研发，1986年完成地层剖面，90年代末开始实施增产实验，但因 实力不济，1998年被Devon公司收购，2002年Devon成功突破了水平井技术,美国页岩气开发

16、历程,大公司的参与及介入推动页岩气向规模化发展,大公司在常规油气区块（墨西哥湾深水）产量下滑后开始关注日益成熟的页岩气市场 国际大型油气公司在长期性和投资能力上具有优势；,大公司通过购买技术、收购中小公司页岩气区块、与中小公司合作等介入页岩气开发。 据统计，2009年1月至2010年4月美国页岩气资产收购兼并交易额超过480亿美元；,专业化分工与协作相结合,产业链各环节专业化技术服务公司协作：专业公司各环节分工、协作及衔接有效的提 高了效率、缩短了生产周期、分散了开发风险、积累了开发经验；不仅有利于技术再 创新，而且可以减少单一主体投资的巨额支出。,完善的天然气管网设施支持了页岩气的输配需求：美国天然气管网发达，且天然气生 产和运输相分离，实施管网第三方准入。,资本的高流动,高度分工与协作使得页岩