一 页岩气藏及开发技术简述

（一）页岩气藏简述

页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，属于非常规天然气中的一种。它以吸附或游离状态存在于泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层中为主，可以生成于有机成因的各种阶段天然气主体上，以游离状态（大约50%）存在于裂缝、孔隙及其他储集空间，以吸附状态（大约50%）存在于干酪根、黏土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中。储集空间以裂缝为主，并以吸附气和水溶气形式赋存，为低（负）压、低饱和度（30%左右），所以其产量较少。

页岩气并不是一种新发现的油气矿种，它的储藏范围广泛，油气藏的储层、盖层以及各种沉积相都能发现它，具有资源量大、单井生产寿命长等特点。早在1821年，美国第一口页岩气井（也是全球第一口页岩气井）就诞生了，比北美的第一口油井足足早了38年。但是由于它具有资源丰度低、低孔、低渗、日产量低、投产递减快等特征，其在过去技术水平下，商业价值不大。因此，人们很快放弃了这种成本较高的非常规天然气的开发。

然而，石油危机导致美国联邦政府不断加强对非常规能源开发的政策和资金的倾斜，同时以MLP模式为主的众多能源业主有限合伙人基金不断地将风险资金投向页岩气开发领域，二者推动了水平钻井和同步压裂技术的进步，最终使页岩气开发实现商业化开发。

（二）页岩气开发技术

当前页岩气的主要开发方式是采取水平钻井作业，然后对储层进行多段多簇压裂，实现改良岩层裂隙发育，从而达到改变体积和改善气体渗透性的目的。西南石油大学教授、国家工程院院士罗平亚认为水平井分段压裂及体积改造技术是页岩气开发和增产的主要技术措施，其中关键技术措施包括“分段多簇”射孔（套管完井）、水平井分段压裂技术、大型滑溜水压裂技术、水平井同步压裂技术。

（三）储量与分布

图1 全球14国页岩气藏储藏分布

据估计，全球页岩气资源约为456万亿立方米，主要分布在北美、中亚、中国、拉美、中东、北非和独联体（见图1）。相比之下世界常规天然气总资源量为436万亿立方米，而世界非常规天然气总资源量为921.7万亿立方米，是常规天然气的2倍多（其中，致密气209.6万亿立方米，煤层气256.1万亿立方米，页岩气456万亿立方米），全球页岩气储量基本上和常规天然气持平。

2013年，国土资源部初步评价，中国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米，可采资源潜力为25.08万亿立方米（不含青藏地区）。另据估算，我国致密砂岩气、煤层气、页岩气和火山岩气资源量约84.5万亿立方米，是常规气资源量的1.5倍（见表1）。

表1 非常规气构成

根据现有资料分析，页岩气在全球的分布是不均衡的，同时它的分布和常规天然气的分布状况并不一样。有些缺少油气资源的国家，反而页岩气储量丰富，当然这和目前各个国家对页岩气的勘探程度有关。但是如果某些缺乏常规油气资源的国家成功开发了本国储量丰富的页岩气资源，其战略意义自然是不言而喻的（见表2）。EIA的《技术估算32国页岩气储量对比2009年期间上报的天然气生产、消费和探明现状》可以很好地说明这个问题。

表2 技术估算部分国家页岩气储量及2009年天然气生产、消费和探明现状

续表

以上的储量分析不包括俄罗斯、中亚以及中东主要产油国。随着页岩气造成的市场冲击不断加深，各石油出口大国也在逐渐改变态度，一旦这些传统油气大国加入到页岩气开发的领先行列中，那么页岩气革命将会对世界能源市场产生更大的冲击。

二 全球开发利用状况

由于页岩气广泛存在于油气藏的盖层和储层内，在传统油气开发过程中，世界各地的油气开发人员很早就注意到了页岩气的伴生现象。但是由于页岩气自身的贫矿特征，人们一直未能找到其大规模商业化开发的方法。直到美国取得页岩气革命成功，并且从2003年起，天然气产量猛增，世界各国才重新重视页岩气开发的重要性。图2是页岩气勘探技术开发史。以下就主要几个取得页岩气开发部分成果的国家进行简述。

图2 页岩气勘探技术开发史

（一）国际

截至目前，全球实现大规模页岩气商业开发的国家只有美国，另外加拿大初步实现了商业开发，其余多数国家仍然处于试验勘探阶段，其中，中国和法国取得了部分单项技术突破，但是离商业化开发还有一定距离。传统油气生