中国页岩气勘探开发机遇与挑战—金之均

2015年4月[e-mail]金之钧从中国石化页岩气发展历程看中国页岩气发展机遇与挑战1、美国页岩气发展历程与启示2、中国页岩气发展现状与前景3、挑战与对策提纲040080012001600200024002800197419781982198619901994199820022006201020141821EGSP启动第1口页岩气井155年:产量极低30年：10-200亿方1976水平井、多段压裂等技术9年：200-2700亿方亿方美国页岩气发展历程可以分为三个阶段。美国政府自1976年组织实施东部页岩气工程以来，经过20多年探索才实现技术突破。2006年以来，美国页岩气进入了快速发展阶段，实现了页岩气产量快速增长。数据来源：美国能源部（DOE）、EIA1.1美国页岩气发展历程金之钧，2015,41970s晚期—1990s早期，美国能源部（DOE）联合油公司、科研机构、高校等单位开展了非常规天然气（页岩气、致密气和煤层气）评价和开采方法研究。1976-1992，实施东部页岩气工程（EGSP）2.页岩气革命开始与发展美国主要能源产量变化1970s初期，美国油气产量都开始下滑，引起了美国政府对能源供应安全的担心1.1美国页岩气发展历程金之钧，2015,4（1）研发高效、环保的技术，以寻找和生产泥盆系页岩气；（2）减少储量规模的不确定性，从而能够鼓励私有企业大规模开发页岩气资源。总体目标（1）准确估计天然气地质资源和经济可采资源量；（2）建立勘探目标的勘探原理；（3）开发并改进低成本的开采方法。具体目标美国能源部东部页岩气项目（1976-1992）1.1美国页岩气发展历程金之钧，2015,41981—1998,Mitchell能源公司坚持在FortWorth盆地探索试验，综合开发了水力压裂和水平井技术，最终实现了Barnett页岩气的规模商业开发，开创页岩气开发新局面。页岩气之父GeorgeMitchell于2011年获得终身成就奖，以表彰他在页岩气开发方面做出杰出贡献2.页岩气革命开始与发展（一）美国页岩气发展历程金之钧，2015,4在此期间，美国开发的页岩气区带有5个：Ohio、Antrim、Barnett、Lewis和NewAlbany。Barnett页岩气开发成功具有里程碑意义，它使人们真正认识到了页岩气的巨大潜力，成为这场页岩气革命成功的标志。2.页岩气革命开始与发展（一）美国页岩气发展历程金之钧，2015,4美国主要页岩气区带分布美国6大页岩气区MarcellusHaynesvilleBarnettFayettevilleEagleFordWoodford可采资源量：750Tcf在Barnett页岩气开发成功的鼓舞下，美国兴起了页岩气的勘探开发热潮，带来了页岩气的快速发展，目前形成了6大页岩气区3.页岩气革命的成功1.1美国页岩气发展历程金之钧，2015,49美国页岩气产量情况及未来趋势数据来源：EIA，AEO201334%50%单位：万亿立方英尺1.1美国页岩气发展历程3.页岩气革命的成功美国页岩气产量占天然气总产量从2011年的34%将逐步增至2040年的50%金之钧，2015,4美国页岩气革命成功的经验证明理论技术的创新和进步是推动页岩气勘探开发发展的关键因素和主要动力。页岩气勘探开发发展史就是一部科技创新与进步的发展历史。资源是基础优越地质条件完善基础设施技术是关键水压裂技术水平井技术政策是保障政府鼓励政策良好竞争环境效益是根本价格成本基础设施资源页岩气勘探开发市场科技体制政策1.1美国页岩气发展带来的启示金之钧，2015,4＋甜点地震识别水平钻井水力压裂地质认识地质建模微地震监测页岩地球物理测井页岩地球化学测井储层微观表征地质化学评价科技进步在页岩气革命中的作用坚持不懈的基础地质研究孕育了美国页岩气革命水平井和水力压裂技术的进步促成了革命成功1.2美国页岩气发展带来的启示金之钧，2015,4水平井和水力压裂技术的进步促成了革命成功钻完井技术的进步过程典型水压裂过程示意图（二）美国页岩气发展带来的启示金之钧，2015,4页岩气革命对美国经济社会的影响力巨大增加就业机会：2010年，页岩气产业发展为美国提供约60万个工作岗位；到2015年和2035年，这一数据将分别增至87万个和166万个。创造更多GDP价值：2010年，页岩气产业对美国GDP贡献值超过760亿美元；到2015年，将增至1180亿美元；到2035年，将增至2310亿美元。提高政府财政收入：2010年，联邦和各级地方政府因页岩气生产而获得财政收入总额达186亿美元；2035年，这一数据将增至570亿美元。未来25年，页岩气产业将累计贡献税收9330亿美元。促进生产力发展：页岩气生产导致的天然气价下降，进一步促使2010-2035年间美国电力成本降低10%。到2017年，低气价将促使工业产量增长2.9%；到2035年，这一影响将达到4.7%。数据来源：IHS全球观察，20111.2美国页岩气发展带来的启示金之钧，2015,4加拿大是继美国之后第二个实现页岩油气商业开发的国家，2014年页岩油产量约40万桶/天，页岩气产量约39亿立方英尺/天阿根廷、中国、墨西哥等国家发展势头良好页岩油气革命将是全球性的1.2美国页岩气发展带来的启示根据EIA等权威机构评估，全球的页岩油气资源丰富、分布广泛金之钧，2015,41、美国页岩气发展历程与启示2、中国页岩气发展现状与前景3、挑战与对策提纲金之钧，2015,42.1我国能源安全形势严峻1996年我国成为原油净进口国，当年原油净进口量2263万吨，2014年增至3.08亿吨，现对外依存度达59.6%。2006年我国开始进口LNG，2009年开展通过陆上管道进口天然气，2014年进口量达590亿立方米，现对外依存度32.2%。我国历年天然气产量与进口量（亿方）资料来源：（国家统计局，中石油，2014）我国历年原油产量与进口量（亿吨）1.71.761.811.851.861.91.892.032.032.072.12.10.911.231.271.451.631.792.042.382.542.712.823.0800.511.522.533.5200320042005200620072008200920102011201220132014原油生产量(亿吨)原油进口量（亿吨）3544154935866928038539491027107012091256000104046761653124255305900200400600800100012001400200320042005200620072008200920102011201220132014天然气生产量（亿方）天然气进口量（亿方）金之钧，2015,4年份2020年2030年2050年原油消费需求（扣除煤制油，亿吨）5.97.07.5国产油供应（亿吨）2.22.12.4原油/缺口（亿吨）3.74.95.1天然气消费需求（亿方）350048006000国产气供应（亿方）250030003600天然气/缺口（亿方）100018002400我国油气供需平衡分析预测据预计，我国油气供需矛盾还将加剧，2030年石油对外依存度将达到70%，天然气对外依存度将达到38%。（据中国石油，2013）2.1我国能源安全形势严峻金之钧，2015,42.1我国能源安全形势严峻我国一次能源消费结构长期以来维持“以煤为主”的格局，发展页岩油气有助于调整我国能源消费结构66%19%6%9%煤炭石油天然气水电、风电、核电2013年我国主要一次能源消费占比金之钧，2015,42.1我国能源安全形势严峻中国页岩气开发利用趋势与路线图（中国工程院，2012）160014001200100080060040020002000200520102015202020252030产量（亿万）探索准备工业起步快速发展15001000600高情景中情景低情景300200100页岩油气规模开发将大幅度提升国内的油气生产能力，页岩油气将成为保障我国能源供给和改善能源结构的重要构成部分。金之钧，2015,4我国页岩气可采资源量评价数据表单位估计可采资源量（万亿立方米）评价年份备注中国石化石油勘探开发研究院18.62014全国陆域美国能源署（EIA）31.552013主要盆地国土资源部油气资源战略研究中心25.082012全国陆域中国工程院10-13（均值11.5）2012主要盆地和地区美国能源署（EIA）36.12011四川及塔里木盆地中国石油勘探开发研究院10-202009主要盆地我国初步开展了全国范围内的资源评价，不同单位采用类比法和体积法对我国页岩气资源进行了初步估计，结果相差比较大，但均显示我国页岩气资源丰富。2.2中国页岩气勘探开发现状金之钧，2015,4政府高度重视页岩气的开发2014年6月，习近平主席提出要“推动能源供给革命，建立多元供应体系。”2014年4月，李克强总理指出：“要立足国内……创新体制机制，促进页岩气、页岩油、煤层气、致密气等非常规油气资源开发……”。国家发改委等多部委于2012年3月联合发布《页岩气发展规划(2011-2015年)》。2012年3月13日，国家发改革、财政部、国土资源部、能源局联合发布《页岩气发展规划(2011-2015年)》2012年11月1日，财政部、国家能源局联合发布“关于出台页岩气开发利用补贴政策的通知”（财建[2012]847号）2.2中国页岩气勘探开发现状金之钧，2015,4国内外众多公司集中在四川盆地及周缘、鄂尔多斯盆地的页岩气勘探开发222.2中国页岩气勘探开发现状金之钧，2015,42007年，与Newfield公司开展合作，进行老井复试；2008年，在宜宾钻探页岩气取心浅井；2009年，与Shell公司合作勘探开发富顺－永川区块页岩气；2012年，启动威远-长宁、昭通页岩气示范工程；2013年，开展示范区产能建设方案研究，规划2015年生产页岩气26亿方；2014年，建成外输管线93公里，设计年输气量15亿方。中国石油据中国石油，20142.2中国页岩气勘探开发现状金之钧，2015,4延页平1井开采两年来，日产气量基本稳定在4000—5000方，并略有上升。2011年11月柳评177井点火成功。目前，已压裂25口，直井2000方/日，水平井10000方/日。2012年9月延长石油开始建设延安国家级陆相页岩气示范区。据延长石油，2014延长石油2.2中国页岩气勘探开发现状金之钧，2015,4（据国家地调局，2014）中海油2014年3月在安徽开钻第一口页岩气探井—徽页1井。国土部在贵州、湖南、青海等多个省份开展了页岩气地质调查工作，多口钻井获较好气测显示。我国设立21块页岩气矿权区中，20块为17家非油公司中标，目前已开展大量地质评价工作，多口钻井获较好显示。其他单位2.2中国页岩气勘探开发现状金之钧，2015,42.3中国石化页岩气勘探开发现状2004年在《天然气工业》发表“页岩气成藏机理和分布”2006年-2010年，开展前瞻性项目《中国页岩气早期资源潜力分析》，初步建立了南方页岩气选区评价方法，并优选出有利区带；2010年5月，中国石化第一口页岩气井：宣页1井开钻；2011年10月，中国石化第一口页岩气水平井建页HF-1井测试日产1.2万方；2012年5月，彭页HF-1龙马溪组压裂测试日产气2.5万方；2012年11月，焦页1HF龙马溪组压裂测试日产气20.3万方，实现海相页岩气勘探重大突破，这是美洲之外的第一个页岩气商业发现，中国石化因为涪陵页岩气田的重大发现而荣获2014年度“页岩油气国际先锋奖”。金之钧，2015,4中国石化于2014年11月5日在美国达拉斯举行的第五届世界页岩油气峰会上，获得“页岩油气国际先锋奖”。272.3中国石化页岩气勘探开发现状金之钧，2015,4