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1、全球非常规油气资源开发状况,中国石油勘探开发研究院 2012年12月6日,常毓文,汇报提纲,一、非常规分类及特征 分类、定义、特征 二、非常规油气勘探开发状况 三、非常规油气技术现状及发展方向,1、非常规油气分类,1、致密性非常规储层孔隙非常小: 常规毫米与微米 非常规微米与纳米 2、重质性非常规密度特别大、原油粘度特别高： 常规小于100mpa.s 非常规大于100mpa.s(大体相当于20API) 其中：重油10010000mpa.s 油砂大于10000mpa.s (大体相当于10API),主要有两种类型,依据经济、勘探开发与工程技术要求、地质特征可有多种定义 经济概念（是指油气资源的经济
2、性）：将在经济上依靠高油价才能盈利的陆地天然气及其它油气资源（包括小型生产者的资源）定义为非常规油气资源 勘探开发与工程技术概念：美国全国天然气委员会（NPC）将只有采用先进的开采技术组合才能采出的油气（即采用普通勘探开采技术难于表征和进行商业性生产的油气聚集RPSEA）定义为非常规油气 地质概念：主要是非浮力驱动形成、且其分布不受构造圈闭或岩性圈闭控制的区域性连续分布油气（Law and Curtis ，2002）,2、非常规油气定义,“非常规油气资源”是一个动态、主要受技术、经济性影响的概念,各类非常规油气定义,（1）致密气：主要指致密砂岩气，是指只有经过大型压裂改造等措施才可以获得经济产
3、量的低孔渗砂岩气藏。其孔隙度一般小于10%，空气渗透率一般小于0.1 mD,（2）煤层气：俗称瓦斯或煤层瓦斯，是以游离、吸附、溶解等方式赋存在煤层中的典型自生自储的伴生气体。一般需要先排水减压、后排采,（3）页岩气：从自生自储在富含有机质的页岩纳米级孔隙中或致密储层页岩夹层中，经过压裂改造等工程技术才能具有商业产能的天然气。赋存孔隙为纳米孔，渗透率更低,各类非常规油气定义,（4）致密油：是赋存于生油岩中或与其直接接触的致密砂岩、致密碳酸盐岩等岩石中的石油聚集，只有经过大型压裂改造等措施才可以获得经济产量的油藏。其中，孔隙度一般小于12%，空气渗透率一般小于1 mD，大部分小于0.1mD,（5）
4、油 砂：又称沥青砂，是一种含有高粘度原油或天然沥青的砂岩。其中，原油粘度大于10000mPaS，API重度小于10，沥青含量一般超过1012%，基本不流动,（6）重 油：是油藏次生改造过程中，轻质组分散失后残留的大分子量、高粘度的残余稠油。其中，原油粘度10010000mPaS ，API一般小于20，流动性差,3、差异性对比,储层孔隙: 常规毫米与微米 非常规微米与纳米,地质差异性对比,流体性质及产出物的差异性对比,流动性: 常规牛顿与达西流 非常规非牛顿与非达西流,非常规油气特低渗、致密储层中油气产量取决于井筒和压裂技术,（1）非常规油气资源受经济界限决定,4、非常规油气特征,（2）从“源外
5、”到“源内”聚集、 改变了勘探开发视野,（3）超越了现有经典理论、改变了传统勘探开发理念,汇报提纲,一、非常规分类及特征 二、非常规油气勘探开发状况 （一）非常规油气资源分布及特征 （二）非常规油气资源开发状况 三、非常规油气技术现状及发展方向,（一）非常规油气资源分布及特征,非常规油（油砂、重油、油页岩）地质资源量18818亿吨，可采资源量4578亿吨 国家分布：主要分布在俄罗斯、委内瑞拉、加拿大和美国 地理分布：集中在阿尔伯达、东西伯利亚、东委内瑞拉和皮申思盆地,非常规原油,全球非常规气（致密气、煤层气和页岩气）：地质资源量为802万亿方，可采资源量204万亿方 国家分布：主要分布在俄罗斯
6、、美国、加拿大和中国 盆地分布：集中分布在阿巴拉契亚、阿拉伯、阿尔伯达、东西伯利亚通古斯,非常规天然气,主要国家的非常规潜力,美国 页岩气：加拿大 阿尔伯达盆地 致密油：委内瑞拉 东委内瑞拉盆地 致密气：美国、中国 煤层气：美国、澳大利亚、加拿大 加拿大 油砂 页岩气： 煤层气 委内瑞拉 重油 澳大利亚 煤层气 俄罗斯、中国等 页岩气、煤层气、重油等 勘探程度低,1、美国页岩气、致密油资源分布,美国六大页岩基本特征对比,33个盆地36个成藏组合（play） 页岩气：21万亿方 Marcellus：55% Haynesville：10% Barnett：6% 致密油：32.6亿吨 Montere
7、y/Santos：64% Barkken：15%， Eagle Ford：14% 待发现页岩气：1.6万亿方（USGS）,2、美国致密气分布及特征,地质储量：38.7万亿方 剩余探明储量：1.7万亿方 累产：1.44万亿方 资源潜力：2.65万亿方 待发现资源量：21万亿方,数据来源：Woodmac 2011,Piceance,Anadarko,19,地质储量：5.4万亿方 剩余探明储量：2915亿方 累产：6651亿方 资源潜力：9820亿方 待发现：11.45万亿方 美国煤层气主产盆地3个，新区3个，前景区9个,3、美国煤层气分布及特征,待发现资源量：30.5万亿方 地质储量：31万亿方，
8、主要分布在Horn River、Montney盆地 可采储量：1754亿方 资源量估算可靠性差 20082009年,Horn River仅钻了55口井，2009年TRR为120Tcf（储量600 Tcf，采收率20%） 20102011约为210口，Horn River的TRR高达96Tcf,加拿大五大页岩区基本特征对比,4、加拿大页岩气、致密油分布及特征,加拿大致密气的资料比较欠缺，只有3大致密气藏的基本资料（Dixon，2005） 浅层气：井深20002500ft，多数为直井；平均采气速度33Mcf/d，一些达1.0MMcf/d BC东北部气藏：井深40004500ft，多数为水平井，水平
9、段长29005000ft；平均采气速度480Mcf/d 深部盆地：井深700011000ft，多数为直井；平均采气速度400Mcf/d,5、加拿大致密气分布及特征,待发现资源量：8.32万亿方 地质储量：20万亿方 可采储量：4245亿方 储量潜力：2.15万亿方 目前产量：507亿方，占天然气总产量34%,数据来源：Woodmac,主要分布在阿尔伯达的上下两套煤层。煤层气产量的90%来自于上部的Horseshoe Canyon，但埋藏较深的Mannville组资源潜力更大 2002年商业开发，开发程度较低，只占有加拿大天然气总产量的7.8%,6、加拿大煤层气资源分布,地质储量：7.1万亿方
10、储量：2292亿方，主要是上层 储量潜力：1.69万亿方 2011年产量：87亿方，预计未来几年产量将有所下降 待发现资源量：8.32万亿方,主要分布：阿尔伯达阿萨巴斯卡、冷湖、和平河三个地区，总面积14.08 万平方公里,7、加拿大油砂分布及特征,资源量：3825亿吨 地质储量：2884.6亿吨 剩余探明储量：70.5亿吨,委内瑞拉是重油储量最为丰富的国家，奥里诺科重油开发最具影响力和代表性 总面积55314平方公里，原始地质储量2 000亿吨，按23%的采收率计算，其可采储量约460亿吨 正常温压系统，岩石固结差，非均质性中等，岩性圈闭为主，局部受断层控制,8、委内瑞拉重油分布及特征,世界
11、重油储量分布,来源：SLB,澳大利亚煤层气储量、潜力分布,9、澳大利亚煤层气资源分布,大部分煤层气项目计划LNG出口，面临共同的挑战，公司策略相似 煤层气制LNG前景不明，主要是市场，其他还有人力和资源等等,资源量：7.4万亿方 地质储量：6.5万亿方，其中Bowen和Surat盆地储量最大，开发最热 探明储量：3481亿方 潜在储量：1.75万亿方,汇报提纲,一、非常规分类及特征 二、非常规油气勘探开发状况 （一）非常规油气资源分布及特征 （二）非常规油气资源开发状况 三、非常规油气技术现状及发展方向,1、美国：页岩气,美国页岩气储量大、开发早、技术先进，目前世界页岩气产量基本源于美国 自2
12、006年，美国的天然气进口量开始下降 美国页岩气产量已从1980年18.2亿方增加到2011年1720亿方，累计生产7267亿方,2011年世界页岩气产量及占比,（亿方）,来源：Douglas Westwood; BP,（1）开发状况分析,美国页岩气开发历程,Mcf,来源：EIA,美国进口天然气变化,Haynesville的平均单井初始产量及各阶段产量明显高于其它区带，是优质的页岩气储层 2011年，Haynesville已超越Barnett成为美国页岩气产量最大的区带,主要区带的递减规律对比,（2）不同区带开发规律,主要区带产量变化,产量最大区带,（3）美国页岩气经济性分析,不同区带平均单井
13、最终采出量,不同区带平均单井成本,亿立方米,百万美元,不同区带平均平衡气价,平均单井最终采出量最高的是Haynesville，约1.85亿立方米，其它区带大致在0.41.4亿立方米 最终采出量大的区带舍得在成本上多投入，相反地由于成本投入大，促使最终采出量大 多数区带的平衡气价在34.5美元/千立方英尺，平衡气价越低，效益越好,以页岩气为代表的非常规天然气地位愈发凸显，产量比重逐渐增大，预计到2035年占比为23.5% 预计到2020年美国页岩气年产量达到2700亿立方米，2035年达到3850亿立方米,（4）美国页岩气趋势预测,世界天然气产量分布预测,来源：Douglas Westwood;
14、 BP,23.5%,美国页岩气产量预测,（亿方）,2、美国：致密油,（1）开发状况分析,2011年全美原油产量组成（万吨）,来源：JTC，EIA,2011年，美国生产致密油2450万吨（占全美原油产量的7%），其中72%来自巴肯区带 油气价格差、技术趋成熟，使得美国投入到开采石油，尤其是致密油的钻机比重逐渐升高,美国致密油开发历程,（2）美国致密储层井型变化,巴肯区带井型变化,Barnett不同井型年产气量,Bcf,自2001年开始，美国巴肯区带开始以水平井为主 Barnett区带1999年首次使用水平井；从2004年的400口上升到2010年的10000口以上。2010年，水平井的产量已经超
15、过了90%,来源：HPDI,LLC,Barnett区带井型变化,美国致密油储层井型发展及预测,来源： dmr.nd.gov,巴肯油藏不同井型与完井方式的平均初始产量,前60天快递减，日递减率为0.96%，月递减率为21.3%；60天之后进入长时间稳定的慢递减，日递减率维持在0.19%，月递减率维持在5.51% 单井采收率集中在4%14%，加权平均值为8.26%,致密油日递减率与月递减率,（3）致密油初始产能与递减规律,单井采收率数据分布,随着压裂级数与规模的增加，单井最终可采量从11万桶增加到70万桶，单位发现&生产成本从39.77$/桶减少到12.19$/桶 目前油气价格差异致使投资致密油效
16、益更好，收益率更高；当油价高于90美元时，Bakken地区油田内部收益率超过50%,资料来源：SPE文献,资料来源：美国大陆石油公司,（4）致密油经济性分析,（5）美国致密油趋势预测,预测2020年美国致密油产量将达1亿吨，2035年产量可达1.5亿吨 美国的石油进口逐步减少，到2020年主要依靠美洲保障石油供应，预计2030年前后，美国石油产量和需求量将实现基本平衡 随着美国对中东北非油气依赖的减少，将对世界油气格局产生重大影响，促进世界油气格局重构,美国致密油产量预测,来源：National Petroleum Council,美国巴肯致密油产量预测,来源: NDPA,万吨/年,万吨/年,3、美国：致密气,亿方/年,2011年美国致密气产量国内占比,（亿方）,美国的致密气是三大非常规天然气中开采历史最长 2011年美国的致密气产量为1711亿立方米，占天然气总产量的28% 美国生产致密气的四大盆地分别为Pinedale Anticline、Anadarko、Piceance和Deep Bossier,美
