页岩气开发将改变全球能源格局

2019-05-25 11:47

  页岩气,是从页岩层中开采出来的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

  作为潜力巨大的非常规天然气,页岩气引起了专家的重视。以美国页岩气革命为代表的非常规能源开发或改变全球能源格局。全球能源消费和供需形势正在发生变化,科技进步带来能源行业的创新发展。其中,以页岩气为代表的非常规能源将成为未来能源行业关注的焦点。

  加拿大不列颠哥伦比亚省省长简蕙芝说,能源行业有一些主要的变化正在全世界发生,对领导人来说,重要的是使整个能源格局的变化能够发生。她举例说,在日本,大地震导致核能利用发生了变化,这导致能源格局的变化。而北美,特别是美国页岩气产业的快速发展,给全球能源行业带来一个巨大的机会。

  目前许多评估认为,作为当前世界最重要能源,石油的产量峰值已经到来。权威机构预计,常规油气资源供应20年后可能出现枯竭,而页岩气等非常规油气则有可能成为最好的替代能源。未来数年,在全球能源需求增长。价格高企及气候变化问题日益突出的背景下,页岩气的大规模开发有望使世界能源格局进入天然气时代。

  美国页岩气革命正蔓延全球

  据美国能源信息署(EIA)的最新统计数据显示,当前全球页岩气可采资源189万亿立方米。其中北美地区拥有55万亿立方米,位居第一;亚洲拥有51万亿立方米,位居第二;非洲拥有30万亿立方米,位居第三;欧洲拥有18万亿立方米,位居第四。全球其他地区拥有35万亿立方米。页岩气勘探开发已在北美洲、亚洲、欧洲、南美洲、大洋洲等地区蓬勃兴起,爆发一场页岩气革命。

页岩气开采

  美国是页岩气开发最早、最成功的国家。1981年,第一口页岩气井压裂成功,实现了页岩气勘探开发的突破。本世纪以来,随着水平井大规模压裂技术的成功应用,美国页岩气开发利用快速发展。美国页岩气产量从2005年的194亿立方米,提高到2010年的1378亿立方米,占美国天然气总产量的23%。2011年为1800亿立方米,占34%。这改变了美国天然气供应格局,使该国进口天然气和LNG量大幅度下降。据预测,页岩气将成为美国未来天然气增产的主要来源,到2035年总产量占比将提高到46%。这增加了其他国家对页岩气勘探开发利用的信心。

  目前,世界许多国家正在效仿美国发展页岩气,以期降低对中东、北非和俄罗斯进口天然气的依赖。

  加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气进行勘探开发的国家,除自给自足外,增加了对欧洲和亚太地区的供应,使北美地区成为世界能源新的增长点。欧洲的波兰、德国、奥地利、匈牙利、波兰、西班牙等国家页岩气的勘探开发已取得重大进展,预计到2035年将逐步摆脱对俄罗斯天然气的依赖,实现燃气自给,提高欧洲能源安全。亚太的印度、印尼、澳大利亚以及南美洲的阿根廷和哥伦比亚,还有非洲的南非等国也在积极开展页岩气勘探开发,都取得了明显的进展,大有在本地区捷足先登、引领能源未来之势。

  我国页岩气勘探开发的现状

  我国页岩气资源类型多、分布广、潜力大。我国海相沉积分布面积多达300万平方公里,海陆交互相沉积面积200多万平方公里,陆上海相沉积面积约280万平方公里。这些沉积区内均具有富含有机质页岩的地质条件,页岩地层在各地质历史时期十分发育,形成了海相、海陆交互相及陆相多种类型富有机质页岩层系。海相厚层富有机质页岩,主要分布在我国南方,以扬子地区为主;海陆交互相中薄层富有机质泥页岩主要分布在我国北方,以华北、西北和东北地区为主;湖相中厚层富有机质泥页岩,主要分布在大中型含油气盆地,以松辽、鄂尔多斯等盆地为主。

  与美国相比,我国页岩气勘探开发起步晚、差距大。现阶段,我国页岩气勘探开发面临的问题,主要包括以下几个方面:

  一是市场未完全放开。目前,只有6家国有油气企业从事页岩气勘探开发,其他中央和地方国有资本、民营资本虽有很大的积极性,但尚未进入。美国经验表明,实行投资主体多元化,形成有序的竞争机制,在页岩气勘探开发中具有显著的效果。

  二是缺乏政策支持。页岩气勘探开发初期,具有风险大、成本高的特点,一般需要政府在财税方面给予一定的政策支持,当形成规模和市场完善后再取消财税支持政策。目前,我国虽然已有矿产资源补偿费、探矿权和采矿权使用费减免等优惠政策,但扶持激励政策尚未出台。

  三是缺乏核心技术。与美国相比,我国在资源评价和水平井、压裂增产开发技术等方面,尚未形成页岩气勘探开发的核心技术体系。况且,我国页岩气地质条件更为复杂,页岩层系时代老,热演化程度高,经历了多期构造演化,埋藏深,保存条件不够理想,开发技术要求更高。目前,我国的技术水平尚不能完全满足页岩气勘探开发的要求。

  四是调查程度较低。近年来,尽管我国在页岩气地质理论、潜力评价和有利区优选等方面进行了初步探索,取得了一定的进展,但这项工作时间短、投入少、力度小、工作难度大,还有待进一步深化。

  五是管网设施不足。美国发达的天然气管网大大降低了页岩气开发利用成本。与美国相比,我国管网设施建设滞后,且已有管网设施在第三方准入、市场开放等方面体制不顺、垄断经营,缺乏政策支持。随着页岩气规模开发,基础设施不足等问题将会成为制约页岩气开发利用的瓶颈。

  因为对页岩气的开采,美国已经大大降低了对石油的依赖度,并从天然气进口国,一跃成为世界天然气第一大资源国和生产国。正是看到了页岩气的巨大前景,今年3月,我国颁布《页岩气十二五发展规划》,计划到2020年,我国页岩气年产量达到600亿-1000亿立方米。

页岩气开采

  不过,要实现600亿-1000亿立方米的页岩气产能,根据美国的经验,起码需要2万口页岩气井。而据国土资源部油气资源战略研究中心副主任张大伟透露,截至今年4月底,我国gesep全球节能环保网共钻完页岩气井63口。而打一口3000米深的页岩气井,需要投入1亿元左右。按照张大伟提供的数字,打出2万口页岩气井,10年内所需投资在4000亿-6000亿元,也就是平均年需投资400亿-600亿元。

  如此巨大的投资量,仅仅靠几大国有能源企业根本无法实现,因此,吸引民间资金和外资就成为必然。据张大伟透露,目前页岩气第二轮招标已经准备完毕,正走履行审批程序。第二轮将有20个区块面向市场招标,招标企业暂定为17家。可以确定的是,招标将不再限制所有制,不论是国有还是民营,只要有资金实力和勘探开发资质,都可以进行投标。外资企业也可以以合资合作的方式参与中国页岩气的开发。

  国内开发技术泄后 资源给海外巨头盯紧

  在页岩气的开发上,环保问题也成为一大隐忧。国务院发展研究中心研究员张永伟在5月10日举办的第八届中国能源投资论坛上就明确指出,如果不把好环保关,那么页岩气未来的开采可能就是一场灾难。

  目前,页岩气开发最成功的技术是水力压裂技术。但是,水力压裂技术不仅要消耗大量水资源(同时我国页岩气主要分布在一些水资源匮乏的西部地区,大规模地开发页岩气必然会加剧当地水资源不足的矛盾,增加环境污染的风险),而且向地下注入裂解液还可能污染地下水。同时向页岩层大量注水,可能促使深层岩石滑动,引发地震。此外,用水力压裂技术开采页岩气,还会带来大量可挥发性有机化合物及其他有害空气污染物的排放,如苯、甲烷(甲烷的温室气体效应强度至少是二氧化碳的20倍)、正己烷等,对环境造成危害。

  正是因为担心页岩气开发带来的环境污染问题,近期还有业内专家专门上书国务院,建议在水污染问题解决之前慎重开发页岩气。

页岩气开采

  虽然我国第一部页岩气十二五规划出台并提出:到2015年页岩气产量将达到65亿立方米/年,到2020年年产量要达到6001000亿立方米,然而,我国在软硬技术领域均存在重大缺陷,贸然开发恐有不良后果。

  我国地质条件复杂,页岩气多埋藏在3000米以下,目前还处在勘探阶段,开采难度极大。相关企业对水力压裂法掌握不到位,钻井技术工艺低下,周期耗时较长,后期施工成本也高,无法准确核算页岩气开采成本,页岩气开采成为了一项耗时耗资的形象工程。大规模上马页岩气项目不太明智。

  页岩气开发的主要技术,一是寻找甜点,即页岩气富集区;二是水平井技术;三是分段压力技术。这几项技术我国都已基本掌握,之所以不能大规模开采页岩气,关键原因是不同地区的页岩气有不同的属性,必须要找到适合其属性的开采技术。

  页岩气在我国是必须要进行开发的,现在不具备成熟的条件,但将来一定会成功。现阶段的重点,一是要摸清家底,解决有多少资源、处于什么状态的问题;二是要加紧技术攻关,真正解决页岩气的开发技术;三是要加强实践,画出试点、试验区。据介绍,国土资源部已经决定立项,预计投入300亿来进行前期的资源摸底,可能需要几年时间。

  页岩气革命将改改变世界能源格局

  页岩气及美国页岩气革命出现的频率非常高。事实正是如此,美国页岩气革命不仅改变了美国的能源供需形势,还在一定程度上对世界能源格局产生了影响,其对未来能源行业发展的引领作用毋庸置疑。

  近几年,随着水平井大规模压裂技术的成功应用和逐渐成熟,美国页岩气进入快速发展阶段,页岩气产量从2000年至2010年,10年间产量增长近15倍,占美国天然气总产量的比例从约1%增至23%,美国天然气资源储备总量在从2000年起的10年间增长了约70%。美国天然气市场出现供过于求和高库存状态,对进口天然气的需求不断下降。据俄罗斯2009年,美国天然气开采量达到6240亿立方米,超过俄罗斯5823亿立方米的开采量,成为世界第一大天然气生产国和资源国。有专家认为,依靠页岩气的开发利用,在未来10年,美国不仅可以一改天然气大举进口的局面,实现全面的自给自足,还有望成为液化天然气出口国。

  美国IHS剑桥能源咨询公司董事长丹尼尔耶金在达沃斯论坛间隙说,页岩气是自新世纪以来能源领域最大的创新,已经改变了美国的能源格局,使美国的能源构成从以煤炭为核心转向天然气。页岩气的规模化商业生产打破了美国天然气市场原有的供需格局,在国际油价及天然气价格大幅上涨的形势下,美国管输。船运进口天然气价格均出现大幅下跌。

页岩气开采技术

  美国页岩气产量快速增长,直接影响到全球天然气市场的供需格局。天然气供应自给率的提升导致大量原本计划进入美国市场的液化天然气流向其他市场,特别是亚洲和欧洲。IEA也表示,美国非常规天然气产量激增,金融危机后全球天然气市场需求快速下降,将导致2012-2015年全球每年约有2000亿立方米的天然气供应过剩。

  这种全球天然气供大于求的趋势也必然会对欧洲及亚太地区天然气定价产生影响。更多液化天然气转向出口欧洲和亚太地区,出口流向的转移和出口商之间的竞争将促使天然气市场逐渐开始由卖方市场向买方市场转变。

  页岩气的大规模开发有望使世界能源格局进入天然气时代。目前,世界天然气年均消费增长24%。根据2011年埃克森美孚发布的《2030年能源展望报告》,预计到2030年天然气在世界一次能源结构中所占比例将从当前的23.8%提高到28%,超过石油成为世界第一大能源。

分享到:
收藏