我国深层页岩气规模效益开发策略

中国深层页岩气资源丰富,是未来天然气产量增长的现实领域,实现其规模效益开发对于保障国家能源安全具有重要的战略意义。为此,在剖析深层页岩气资源规模效益开发进展与成效的基础上,分析总结了其规模效益开发面临的4大机遇和5大挑战。4大机遇是:①中国天然气市场空间巨大,页岩气发展前景广阔;②国家和地方政府重视并支持页岩气勘探开发;③深层页岩气具备上产和稳产的资源基础;④技术进步将加快深层气规模效益开发步伐。5大挑战是:①深层页岩气勘探开发难度较浅层更大;②勘探开发技术和装备的能力不足;③勘探开发成本较高,降本增效难度大;④生产运行管理体制机制需要进一步优化;⑤企地协调面临新的挑战。结论认为,必须坚持顶层设计、共建共赢、市场运行、继承创新等基本原则,在借鉴国内外典型页岩气区块规模效益开发经验的基础上,优化完善我国深层页岩气规模效益开发推进措施:①完善生产组织模式,实现协同效应最大化;②加强技术攻关,推进科技引领;③建立市场化工程技术服务机制,激发页岩气开发活力;④深化企地合作,推进共建共赢;⑤加快培育天然气利用产业集群,推动页岩气就地利用;⑥积极争取政府产业支持,优化政策环境。     

促进中国非常规天然气资源开发的政策思考

为加快推进中国非常规天然气开发利用的步伐,在借鉴美国成功经验的基础上,归纳了中国非常规天然气资源开发现状,分析了中国非常规天然气资源潜力与前景,结果认为：未来10~20年,中国非常规天然气产量将显著增长,成为全国天然气储量、产量增长的主要来源之一,对保障全国天然气供应将起到日益重要的作用。同时指出了中国非常规天然气开发面临的问题与挑战：①过去的垄断体制不利于资源开发市场方兴未艾的竞争;②非常规天然气矿权问题突出,监管政策明显滞后;③财税扶持政策不完善,不利于页岩气开发;④缺乏核心技术体系,技术瓶颈突出;⑤天然气价格偏低,制约非常规气开发利用;⑥管网建设滞后,缺乏公平入网机制;⑦基础工作薄弱,资源情况不清楚;⑧环境约束明显,环境保护任务艰巨。最后提出了相关政策思考和建议：①深化改革,稳步有序放开上游市场,强化市场监管;②明确页岩气新矿种地位,实行一级管理;③落实好现行扶持政策,调整完善优惠政策体系;④加强关键技术研发,尽快突破技术瓶颈;⑤加强基础工作,制定规范和标准;⑥加强国际合作与交流,加快产业化示范区建设;⑦未雨绸缪,加强非常规天然气开发的环境保护;⑧加强管网等基础设施建设,促进非常规天然气开发利用;⑨深化气价改革,不断完善天然气价格形成机制。     

新时期我国天然气勘探形势及战略思考

我国天然气勘探已进入第三阶段快速发展时期,正面临一系列新的挑战和问题。通过分析中国大气田勘探现状、理论与技术攻关进展,以及由此带来的天然气勘探理念、领域类型等格局的深刻变化,总结认为目前我国天然气勘探存在5个方面主要问题:①深层资源认识程度较低;②中西部大气田成藏规律认识不足制约勘探目标落实;③全国范围非常规气资源潜力与经济前景认识不明晰;④复杂气藏仍面临一系列技术瓶颈;⑤资源日益劣质化与成本上升导致勘探效益下行。分析认为,国内天然气上游应充分预判国际产业冲击影响,结合国内天然气上产、保供等形势,加大非常规气勘探力度与政策扶持,推动技术创新与集成,实现复杂气藏效益开发。新形势下勘探部署应当在领域分类基础上,通过资源潜力、储量潜力、勘探开发综合成本等关键指标综合评价,结合不同探区发展形势与特征,实施不同勘探部署策略。     

中国非常规天然气的战略地位

中国严重依赖煤炭的畸形能源结构和世界非常规天然气的发展趋势,促使中国坚持常规和非常规天然气同时并重,共同推动天然气产业的快速发展,中国非常规天然气迎来了发展的良好机遇。中国非常规天然气资源雄厚,技术可采资源量达34×1012 m3,其中致密气最为现实,技术可采资源量达11×1012 m3,已在鄂尔多斯盆地苏里格气区大规模开发,其他主要盆地也有规模储量发现;煤层气技术可采资源量达12×1012 m3,经过多年的技术攻关,已在中国部分地区获得工业产能,具备规模开发的基本条件,可以加快发展;页岩气勘探开发刚刚起步,已经开展系统评价工作,稳定区海相页岩具有与美国类似的地质条件,是页岩气勘探的有利区,初步评估中国稳定区海相页岩中页岩气技术可采资源量约为7.5×1012 m3。建议如下:①增强致密气政策扶持力度,推进技术再进步,降低致密气经济下限;②完善煤层气开发关键技术,加快开发进程;③全面可靠评价页岩气、加快试验区建设、强化技术攻关,共同推动中国非常规天然气发展进程。预计经过20年左右的时间,中国非常规天然气产量将占天然气总产量的"半壁江山",随后继续发展,逐步成为中国天然气产量的主体和助推中国能源结构改善的生力军。     

中美页岩气勘探开发历程、地质特征和开发利用条件对比及启示

分析美国"页岩气革命"的成功经验对促进中国页岩气产业发展具有重要意义。对比研究中美两国页岩气的勘探开发历程、成藏地质条件、开发利用条件以及资源开发现状,结果表明:中美两国均拥有丰富的页岩气资源,但中国的页岩气勘探开发起步晚,资源探明率低,开发程度低,产量远低于美国,尚处于早期快速发展阶段。美国拥有得天独厚的页岩气成藏地质条件,优越的开发地质条件,完备的开发基础设施;美国在页岩气勘探开发方面的技术创新能力强,工艺技术全球领先,加上产业政策扶持等多种因素,共同促成了其页岩气产量的飞跃。与美国相比,中国的地质构造演化期次多,沉积盆地类型多,发育海相、海陆过渡相和陆相3种类型页岩,不同类型页岩的品质差异大;加之受晚期构造改造强烈,不同构造单元的页岩气保存条件差异大。中国页岩气主要分布区的地形地貌、地下地质条件复杂,开发基础设施相对薄弱,目前在立体高效开发等关键技术和工艺方面与美国存在较大差距。页岩气是中美天然气未来产量增长的主体,也是中国天然气产量增长的重要力量。建议:①进一步加快四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气的勘探开发,实现增储上产;②进一步发挥公益性油气地质调查的引领作用,加强新区、新层系页岩气的地质调查和评价工作,开辟新的页岩气产能基地;③加强自主创新,强化成藏理论研究,攻关适合中国地表地质特点的关键技术工艺,促进深层、常压、陆相和海陆过渡相页岩气的低成本有效开发;④继续从政策方面给予扶持,促进页岩气产业快速发展。     

探索中国式的页岩气发展之路

目前我国页岩气勘探开发的现状和问题表现为“两高四多两少”：热情高、调子高、规划多、研讨会多、成立机构多、出国考察多、投资少、政策支持少,实际投入工作量也不够多。分析我国页岩气勘探开发的现状后认为,在借鉴国外经验的基础上,必须结合我国的地质地貌特点,走中国式的页岩气勘探开发之路。可行的做法包括：①树立正确的开发理念;②建立高端模型;③参考中国致密气开发的成功模式;④强化基础研究和关键技术突破;⑤明确勘探开发的基本条件;⑥贯彻开发“二元论”（技术创新与管理创新相结合）;⑦借鉴国内外非常规天然气开发的技术路线。为加快我国页岩气勘探开发步伐,提出如下建议：①从战略高度倡导和支持非常规天然气的开发利用;②国家层面制定扶持政策;③设立国家级页岩气开发利用综合示范区;④依据“二八法则”（只要能控制具有重要性的少数因子即能控制全局）组织技术攻关;⑤业主与工程服务商遵循“共进退”原则;⑥市场化运作;⑦建立完善的政府监管体系;⑧探索“国企+民企和谐发展”的低品位资源开发新模式。     

中国陆上天然气资源的特征及发展策略

对中国陆上天然气资源的基本特征作了全面分析,其特征主要表现为:①天然气勘探程度不高,资源相对丰富,主要集中分布于四个气区;②天然气成藏特点明显,类型差别较大;③目前天然气勘探进入大发现时期,天然气产量大幅度增长,储采比暂时较高.根据目前勘探开发状况,今后加快天然气发展的策略应是:①突出重点,继续加强天然气勘探;②加强提高单井产能的工程技术攻关,降低开发成本;③转变开发理念,提高管理水平;④通过体制创新,提高开发效益.     

中国非常规天然气产业发展趋势、挑战与应对策略

中国天然气发展"十二五"规划对优化能源结构提出新目标,天然气使用比例将由"十一五"末的4%提升到8%。非常规天然气资源已成为中国能源供应安全保障的重要基础,它的开发将有效缓解中国环境压力,中国将成为全球重要的页岩气产业示范区。但非常规天然气产业面临如下挑战:资源还需进一步落实、政策体系需要持续健全和完善、勘探开发关键技术亟待突破、资源开发与环境保护矛盾突出、市场培育与发展存在诸多制约因素。促进非常规天然气产业发展的策略是:①建立非常规天然气产业政策法规体系;②加强非常规天然气国际合作与交流;③加强天然气产业整体规划与实施;④培育非常规天然气利用产业集群;⑤积极培养非常规天然气科技与管理拔尖人才;⑥建立天然气现货与期货交易市场。结论认为:中国非常规天然气产业处在快速发展阶段,面临着重要的战略机遇,假以时日必将展现出广阔的发展前景。     

促进中国页岩气开发的政策探讨

尽管我国页岩气开发已经起步,但效益不高,产业发展较缓慢。其制约因素主要如下:①积极有效的扶持政策缺乏;②地质条件复杂;③资源基数不清;④核心技术不足;⑤市场监管不到位;⑥管网设施欠发达。为此,在对照美国页岩气开发经验、参照国内煤层气开发实践的前提下,分析和探讨了加速我国页岩气开发相关政策,提出了投融资优惠、科研支持、财税优惠、环境监管等方面的政策建议:①通过政府直接拨款、提供贷款(担保)、鼓励民间资本进入等方式为页岩气开发利用提供投融资优惠;②增设页岩气开发国家重大专项、加强国家能源页岩气研发中心及其他页岩气重点实验室建设、设立包括页岩气在内的非常规油气研究基金,以及加强对外合作研究等,加大对页岩气开发的科研支持力度;③现阶段我国页岩气开采免征矿产资源补偿费和资源税,页岩气对外合作开采所得税施行"二免三减半"政策,给予页岩气开发企业资源耗竭津贴;④考虑页岩气开发可能产生的环境影响,参照国外成熟经验,制定相应的法律法规,实现有效的环境监管,将页岩气开发过程中可能产生的环境影响控制在最低限度;⑤开展页岩气资源调查与评价,搞清楚资源分布、地质特征、开发特点与工艺技术需求、经济性及可采资源量,从而为产业发展提供可靠的资源数据。此外,还应加强对页岩气定价、市场准入、管网设施建设等方面的支撑力度。     

中国页岩气勘探开发进展及发展展望

中国页岩气进入了快速发展的黄金时期,随着天然气在能源消费结构中的比重不断攀升,以及在川南地区页岩气商业化开发的成功,页岩气成为中国未来最可靠的能源接替类型。文章系统梳理了近10年来中国页岩气在勘探开发实践中的理论认识和开发技术进展,总结了中国页岩气商业开发的成功经验,明确了页岩气在中国未来天然气发展中的前景与地位。中国页岩气资源潜力巨大,是未来天然气产量增长的现实领域;获得工业性页岩气资源的条件包括“两高”(含气量高、孔隙度高)、“两大”(高TOC集中段厚度大、分布面积大)、“两适中”(热演化程度适中、埋藏深度适中)和“两好”(保存条件好、可压裂性好);中国海相页岩气最具勘探开发潜力,是目前页岩气上产的主体,已形成适用于四川盆地及周缘奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气开发的六大主体技术系列(地质综合评价技术、开发优化技术、水平井优快钻井技术、水平井体积压裂技术、工厂化作业技术、高效清洁开采技术)。中国页岩气商业开发的成功经验可总结为四点:①选准最佳水平井靶体层位;②配套优快钻进和高效体积改造技术;③促进地质工程一体化数据融合;④探索先进组织管理模式。对中国页岩气未来发展的三点建议:①加强非海相及深层海相页岩气低成本开发关键技术与装备攻关;②重视提高区块页岩气采收率问题,实现整体规模效益开发;③重视非资源因素对页岩气上产节奏的影响。     

页岩气资源勘探开发历史及现状

在化石能源为世界主体能源,全球进入难动用储量开发时代的背景下,页岩气的成功开发对于北美的能源供给有着举足轻重的影响,美国的天然气供给实现了自给自足,并在世界范围内掀起了天然气革命。页岩气是21世纪的巨大资源,具有储量丰富、清洁廉价和能够长期供给的优点。但在中国乃至世界范围内,针对其进行的勘探和开发工作并不足,对页岩气的利用也只是冰川一角。中国页岩气资源潜力巨大,如能成功开发,不仅可以缓解当前的油气资源短缺现状,甚至可以改变油气资源格局和能源结构,对国家能源安全和经济发展具有重要的意义。页岩气的经济开发是必须且亟需解决的问题;页岩气储量巨大,如能成功开发,其产量也将是巨大的,并会随着开发的进行逐年大幅增长;中国页岩气资源丰富,政策支持良好,勘探开发前景广阔,但同时存在着地质条件复杂、关键技术难突破的问题,需在借鉴北美成功经验的同时,结合中国页岩储集层实际,开创出独具中国特色的页岩气勘探开发之路。     

“十四五”是中国天然气工业大发展期——对中国“十四五”天然气勘探开发的一些建议

世界10个产气大国中仅有美国、俄罗斯和伊朗年产量达2 500×10⁸m³或更多,预计2025年中国年产气量将达到2 500×10⁸m³。中国天然气工业大发展有3个依据:①天然气资源丰富而探明率低,仅为8.6%,具有更快发展的资源优势;②过去35年,天然气产量持续增长,具有更快发展的增长优势;③2006年以来,天然气剩余可采储量逐年上扬,具有更快发展的储量优势。近10年的天然气年产量增长率、天然气剩余可采储量和天然气储采比都支持中国2025年年产气量达2 500×10⁸m³。最后提出中国"十四五"加快天然气勘探开发的建议:①开辟鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系页岩气勘探开发新领域;②攻克3个(北天山山前坳陷、柴北坳陷和西湖凹陷)隐伏煤系潜在大气区;③加速已探明的陵水17-2气田等探明地质储量1 000×10⁸m³以上的7个大气田的开发;④增加气井和超深层探井的钻探。     

中国海油非常规气勘探开发一体化探索与成效

美国页岩油气革命带来非常规油气工业快速发展,中国海洋石油集团有限公司(简称中国海油)顺势而为,积极开拓非常规油气业务。中国海油收购中联煤层气公司以后,面对煤层气资源品位差、储量丰度低、产量规模低、建产能力低,以及致密气有储量、少产量等困境,结合煤层气、致密气气藏特点和勘探开发技术要求,通过勘探开发一体化的管理创新,探索如何实现非常规气商业性开采的路径,并取得了初步成效。通过管理方式与制度建设创新,改变了非常规气勘探开发节奏和成效,实现了当年从勘探钻井、到管网建设、再到试产销售的目标,大幅缩短了生产周期,不仅改善了勘探质量和投资效率,而且避免了直接规模开发的风险,加速了增储上产的步伐。希望通过点上的探索示范和相应的制度改革创新,撬动中国非常规气产业的健康有序发展。     

中国油气勘探开发新进展与前景展望

近年来,石油企业不断推进油气增储上产,加大投资力度,增加工作量,强化油气勘探和产能建设,取得超预期进展与成效。2019年以来,全国勘探新发现亿吨级油田和新增储量亿吨以上油田共7个,新发现和新增储量千亿立方米以上气田8个,新发现亿吨以上陆相页岩油田2个,实现了深层页岩气、深层煤层气勘探的战略性突破,落实了万亿立方米深层页岩气区,发现了大型浅层页岩气田;全国年均新增探明石油地质储量13.61×108t,年均新增常规天然气探明地质储量约8867×108m3;2022年,石油产量增至约2.05×108t,时隔6年重回2.0×108t以上,天然气产量增至约2178×108m3,超预期完成了油气增储上产阶段性目标任务。基于油气资源潜力分析,近中期,国内油气勘探开发将延续近4年增储上产发展态势,油气新增储量保持高位增长,石油产量在高位实现稳中有增,天然气产量实现较快增长;中长期看,油气探明储量有望较长时期保持高位增长,石油产量将在高位中逐步下行但有望长期稳定在2.0×108t以上,天然气将较长时间增产,2035年预计达到（3300~3500）×108m3,国内油气生产供应能力总体持续提升。要将前景展望变为现实,既需要企业积极应对挑战,保持加大油气勘探开发力度的战略定力,更需要国家层面的政策引导和支持,营造有利于油气增储上产的政策环境。     

考虑到吸附气所占空间的页岩气资源/储量计算方法

页岩气资源落实是中国未来天然气产量增长的最现实领域,页岩气资源/储量作为页岩气开发的基础,是页岩气开发方案编制、规划战略制定等的重要依据之一。现行页岩气资源/储量计算方法中普遍采用体积法计算吸附气储量和容积法计算游离气储量,但2种方法都没有考虑到吸附气和游离气共同储集在页岩微观孔隙中的情景,因此在游离气计算过程中应该扣除吸附气所占的孔隙体积。在页岩储层孔隙结构与页岩气赋存状态分析的基础上,建立了新的页岩孔隙与页岩气赋存状态模型和页岩气储层岩石物理模型,并进一步据此建立了符合页岩气储集特征的资源/储量计算的新方法。以四川盆地南部泸州海相和鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气评价井为例,对比了新方法与现行常规方法计算结果的差异性,现行方法高估了页岩气地质储量20%以上。与海相页岩相比,海陆过渡相页岩总孔隙度偏低,扣除吸附气所占孔隙空间,游离气含量占比仅为12%,游离气含量偏低成为单井产量偏低的原因之一。     

技术进步是推动美国页岩气快速发展的关键

近年来,美国页岩气的勘探开发步入大规模快速发展阶段。除了得益于天然气市场需求的增长、国家政策扶持等因素外,技术进步是推动美国页岩气快速发展的关键因素,其中钻井、完井与增产技术的进步,尤其是水平井钻井、水力多段压裂、重复压裂、同步压裂以及裂缝综合监测等技术的突破与广泛运用起着极为重要的作用。美国页岩气勘探开发的巨大成功表明,只要突破传统的勘探思想,坚持不懈地开展技术创新,仍然能够使分布广泛的页岩气资源量逐步转化为经济和技术可采储量。     

《页岩气发展规划（2011-2015年）》解读

为大力推进中国页岩气的勘探与开发,2012年3月16日,国家有关部门发布了《页岩气发展规划（2011-2015年）》（以下简称《规划》）。认真解读并严格执行这一指导中国“十二五”期间页岩气勘探开发的重要文件,对中国页岩气勘探开发的有序发展具有重大意义。为此,从《规划》出台的形势和背景入手,论述了《规划》的重要意义;指出《规划》具有战略性、可操作性、前瞻性3个主要特点,特别是由于确定了量化的目标、强化和细化了页岩气勘探开发整体布局、制定了相对全面的《规划》保障措施和实施机制,使得《规划》具有很强的可操作性;对规划中第四部分提出的3项重点任务--页岩气资源潜力调查评价、科技攻关、页岩气勘探开发布局进行了一一解读;结合当下中国页岩气勘探开发的现状,论述了《规划》的社会责任。《规划》提出了“十二五”期间初步掌握全国页岩气资源量及其分布,优选30～50个页岩气远景区和50～80个有利目标区;探明页岩气地质储量6 000×10⁸m³,可采储量2 000×10⁸m³;2015年全国页岩气产量达到65×10⁸m³等量化指标。     

四川盆地侏罗系陆相页岩油气富集条件及勘探方向

四川盆地侏罗系发育3套半深湖亚相富有机质页岩,具有叠置发育、广覆分布的特征,半深湖亚相页岩具有“高TOC、高孔隙度、高含气量”的特点。四川盆地侏罗系多口井、多个层段的陆相页岩油气近期取得勘探新突破,勘探潜力巨大、资源丰富,是继五峰组—龙马溪组海相页岩气之后的重点资源接替领域。经过细粒岩综合评价研究发现其具有强非均质性,通过建立“四元”岩相划分方案,明确了陆相页岩油气富集高产主控因素：半深湖亚相富有机质页岩提供了物质基础、良好的构造保存及高压条件是关键、适宜的热演化程度及微裂缝发育有利于油气富集及烃类流动、地质—工程一体化研究是高产的保障。侏罗系陆相页岩油气资源潜力大、天然气当量为6.0×10¹²m³,占四川盆地天然气总资源量的27.7%,是“十四五”(2021—2025年)期间增储上产的重要领域。川东北地区多层页岩叠置发育、川南地区半深湖亚相页岩大面积展布,是重要的勘探有利区,其中,中国石油化工集团有限公司所属矿权区的天然气总资源量为2.94×10¹²m³、原油为12.03×10⁸