出版时间:2013年09月 |
非常规天然气主要包括页岩气、致密气、煤层气和天然气水合物等,是科技进步和政策扶持驱动下出现的新型化石能源,与常规天然气具有一致的产品属性。但资源丰度偏低,技术要求更高,开发难度更具挑战性。美国已成功实现了非常规天然气资源的大规模开发利用,2011年非常规天然气产量达到3940×108m3,占美国天然气总产量的60%以上,其中页岩气产量1760×108m3,占美国天然气总产量的27%。非常规天然气的大规模开发利用,已经改变了美国能源供应格局,有效推动了美国能源独立战略的实施,导致其全球能源战略布局的重大调整,影响深远。中国油气对外依存度持续攀升,国家油气安全的压力越来越大,加快非常规天然气资源开发利用,对改善能源结构和保证国家能源安全都具有重大战略意义。
一 中国非常规天然气资源潜力与分布
中国地质条件有利于非常规天然气资源的形成和储存。根据本次研究和评价,中国页岩气、致密气、煤层气和天然气水合物资源都比较丰富,其中页岩气、致密气和煤层气技术可采资源量约31×1012m3,是中国常规天然气可采资源总量的1.5倍左右(见表1)。初步估算,中国天然气水合物远景地质资源量超过100×1012m3,主要分布在南海海域和青藏高原冻土区。
中国发育海相、海陆过渡相和陆相三类页岩气资源,本次研究重点评价了与美国相似的海相页岩气的技术可采资源量,结果是8.8×1012m3,与国土资源部(2012年4月)公布的海相页岩气资源量数据十分接近,主要分布在川渝、湘鄂、云贵和苏皖等地区。海陆过渡相和陆相页岩气也具有较大资源潜力,但因现阶段资料有限,并缺乏国外可类比对象,本次评价暂未给出具体资源量结果。
表1 中国常规与非常规天然气技术可采资源量对比
中国致密气技术可采资源量约11×1012m3,主要分布在鄂尔多斯、四川、准噶尔、塔里木、松辽、渤海湾和东海等主要含油气盆地,主要赋存在石炭系~二叠系、三叠系~侏罗系和白垩系~第三系等含煤岩层系。
中国煤层气技术可采资源量约11×1012m3,主要分布在鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇东—黔西、二连等盆地,其中以华北地区石炭~二叠系、华南地区上二叠统、西北地区中~下侏罗统和东北(含内蒙古东部)地区上侏罗统~下白垩统较为集中。
二 中国非常规天然气开发利用面临的主要挑战
1.中国非常规天然气资源条件具有特殊性,工程技术面临诸多挑战
中国海相页岩气地质条件与美国有较大差别,不能完全照搬美国的开发模式,需要结合中国的具体条件,探索发展有中国特色的技术路线和发展之路。美国海相富有机质页岩主要分布在中陆平原地区。重点层系发育在上古生界,主体埋藏深度1500~3500m,热演化程度适中(Ro介于1.1%~2.5%)。中国海相富有机质页岩主要分布在中上扬子地区,地形多山地和丘陵。主要层段以下古生界为主,时代偏老、热演化程度偏高(Ro介于2.0%~3.5%)、埋深偏大(2500~4500m),经历多期构造运动,地形高差起伏较大,地应力复杂。
这种资源条件决定了中国页岩气开发难以完全照搬国外技术,需要开展先导试验,通过优先加强基础研究、工程技术攻关和体制机制探索,创造性地发展适合中国地面地下条件和资源赋存环境特点的工程配套技术,才能实现页岩气的规模发展。致密气在鄂尔多斯、四川等盆地已实现规模开发利用,其他盆地尚处于勘探开发早期阶段,地质条件与资源特点都有较大变化,需要进一步开展资源调查,发展完善压裂改造工艺技术,走低成本发展之路。中国煤层气成藏条件比较复杂,气藏类型多样,具有储层条件多样、含气饱和度低、深部资源比例偏高等特点,决定了中国煤层气开发也难以照搬国外技术模式,迫切需要发展提高单井产量的配套技术。
2.中国非常规天然气资源经济敏感性较强,经济有效开发需要强有力的政策扶持
目前,国家已对煤层气和页岩气出台了一些优惠扶持政策,对致密气尚未制定扶持政策。页岩气先导试验区钻探结果表明,中国页岩气资源利用受地面和地下条件的影响较大,现有成熟技术有很大的不适应性。在当前经济和技术条件下,页岩气开发成本是国外成本的3~5倍,扶持政策到位后,经济效益仍然较差。中国致密气开发利用主要是“贫中找富”,大量品位更低的致密气资源因经济性较差尚未投入开发,亟须国家出台扶持政策。
此外,管