低碳背景下促进我国页岩气产业化的对策研究

随着能源安全和二氧化碳减排指标的日益控制,加大天然气资源开发力度、大规模清洁能源替代将是推动中国节能减排、低碳发展的最现实途径之一。以页岩气、煤层气为主的非常规天然气凭借其资源量大和碳排放量低的优势,必将伴随着低碳发展的大潮迎来新一轮开发利用高潮。从分析页岩气资源储存特点入手,归纳总结了美国促进页岩气产业发展的政策措施和技术发展模式,并对制约中国页岩气产业快速发展面临的配套政策、勘探开发理论、关键技术等3 方面的主要问题进行了深入分析。在此基础上,提出了推动中国页岩气产业快速发展应建立配套政策和加快技术创新的对策及建议。     

北美页岩气政策研究及启示

面对日益加剧的能源安全、经济发展和环境保护等问题,世界各国纷纷把目光投向页岩气。美国、加拿大页岩气开发最为成功,在能源系统中占有重要地位。该文介绍北美页岩气开发现状及发展趋势,总结北美页岩气政策目标,通过详细分析美国和加拿大的页岩气产业政策,认为开放的市场环境、有力的生产激励和长期的技术研发是北美"页岩气革命"成功的主要原因。鉴于北美页岩气开发的成功经验,结合中国页岩气资源潜力和开发现状,提炼北美经验对中国制定页岩气政策的4点借鉴意义,指出中国页岩气政策发展方向。     

国内页岩气开发现状及面临问题

随着美国的“页岩气革命”取得的良好进展,预示着页岩气作为一种重要的非常规天然气,具有缓解我国能源压力的巨大潜力,将成为我国油气资源勘探开发的新热点.通过几年的努力,我国页岩气的勘探开发在资源储量评估、水平井钻探和完井、开采技术方面已经取得了一定的成果.但是与美国相比,我国页岩气地质条件更为复杂,对页岩气的开发在开采技术、水资源利用、环境保护以及开发成本上将面临更大的挑战.     

由北美页岩气勘探开发看我国页岩气选区评价

美国是世界上最早对页岩气进行商业性勘探开发的国家.2009年,美国页岩气勘探开发更是取得了惊人成就,页岩气产量接近900×108 m3.页岩气快速勘探开发使得美国天然气储量增加了40%.加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气投入勘探开发的国家,勘探开发的地区主要集中在不列颠哥伦比亚省东北部中泥盆统Horn River盆地与三叠纪Montney页岩,近年来又逐渐扩展到了其他省份.分析北美地区页岩气勘探开发特点与成功经验,对比我国页岩气形成的地质条件,可以得出以下几点启示:(1)页岩气是一种潜力巨大、近期可实现经济勘探开发的现实资源,应引起勘探开发决策的高度重视;(2)页岩气是一种广分布、低丰度、易发现、难开采的自生自储连续型非常规低效气藏,其勘探开发需要先进的技术、严格的成本控制、优惠的税收扶持政策以及考虑必要的环境保护;(3)我国页岩气形成的地质背景比北美地区复杂,页岩气的选区评价需要建立适合我国页岩气形成地质条件特点的标准.     

中国页岩气勘探研究现状

随着勘探程度的提高和非常规天然气研究的深入,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目.页岩气是以吸附和游离状态同时存在于泥页岩地层中的天然气.页岩气成藏条件多样,成藏机理特殊,具有普遍发育、广泛分布的特点.中国页岩气的勘探还处于起步阶段,与美国东部地区页岩气成藏地质条件进行初步对比发现,中国的许多盆地均具有页岩气成藏的地质条件,并有望成为页岩气勘探开发的有利目标区.     

页岩气压裂增产机理与施工技术分析

能源是制约中国经济发展的重要因素,但中国常规油气资源基本上都已经进入了产量递减期,开发页岩气是一条势在必行之路。在页岩气开发中压裂又是最为关键的环节,它直接关系到了气井的产能、采收率和经济效益。较为全面地介绍了页岩气的压裂增产机理和施工技术,对中国的页岩气开发提出一些有益的建议。从地质入手分析了页岩的地质概况,建议加强对脆性和天然裂缝的评价;并详细阐述了改造体积增产理论,简要分析了影响页岩气井产能的因素;结合改造体积增产机理,对页岩气压裂中需要应用到的各项技术进行了分析,提出了一些新的观点以及研究建议。     

页岩气地质选区及资源潜力评价方法

中国页岩气勘探开发持续、快速升温,建立页岩气的评价标准及具体的地质选区评价方法是勘探开发的前提和基础。有利区的优选可为进一步勘探决策和深化研究提供重要的依据。通过参考大量国外页岩气勘探开发实例,总结了页岩气的主要地质特点,并从页岩的生气能力、储气能力、易开采性3方面,结合国外页岩气开发实践及地质地球化学参数和国内盆地的具体地质实际,筛选并界定了6项地质选区评价参数,建立了评价参数分级的标准。利用该评价标准,在某地区进行了地质选区评价方法的应用模拟,从而提出了相关地质选区评价程序和具体评价步骤。系统归纳了国内外常用页岩气资源潜力定量计算方法,结合中国地质背景的复杂性和页岩气勘探开发程度较低的现状,建议根据区块页岩资料掌握情况,综合利用类比法和容积法估算资源量。     

中美页岩气开采压裂返排液处置政策分析及启示

页岩气压裂返排液因含化学添加剂、受地层水和岩屑影响而具有成分复杂、处理难的特点。通过比较中、美两国页岩气开发水环境保护和压裂返排液管理的相关政策及法律法规,认为中国在页岩气开发环境监管方面存在以下不足：页岩气开发环境监管统一协调机构尚未形成;页岩气开发相关环保法规和标准规范尚不完善;与页岩气开发水环境保护相关的基础科学研究薄弱。鉴于此,建议中国健全页岩气开采相关法规和标准体系,开展全过程的环境监管;加强基础科学研究,完善技术和管理体系。     

页岩气开采技术国际专利态势分析

页岩气是一种重要的非常规天然气资源,最早由美国勘探开发,目前在北美地区形成了成熟的评价方法和勘探开发技术,并推动了页岩气产业的发展。该文研究了国际页岩气的开发现状,并以汤森路透（ThomsonReuters）的Derwent专利数据库为数据源,基于关键词从国家、机构和研究主题等方面,对截至2013年的页岩气开采技术相关专利进行了分析,揭示了页岩气的关键开采技术特点和发展趋势,为我国页岩气的开发提出了对策和建议。     

页岩气开发现状及影响

页岩气是一种重要的非常规资源。近年来,美国页岩气发展势头强劲,正在改变美国天然气供应格局,甚至会影响美国未来的整体能源局势。加拿大、中国、澳大利亚等也开始关注页岩气。页岩气俨然成为全球油气行业的新宠。通过对页岩气的研究,阐述了页岩气的资源分布,总结了国内外勘探开发现状,辩证的论述了页岩气开发的弊端及优势。     

Marcellus页岩气开采的水资源挑战与环境影响

 页岩气作为一种重要的非常规天然气资源,已成为全球油气资源勘探开发的新亮点。美国Marcellus页岩是目前世界上最大的非常规天然气田,地质储量高达42.47万亿m3,最大可开采量约14万亿m3,可供其20余年的天然气消费。然而,2008年以来Marcellus页岩气田的开采,因其消耗了大量的水资源及潜在的环境危害,引发了美国全国性的关于页岩气开采的环境影响大讨论。本文主要以美国Marcellus页岩气田为例,简述其开采现状及其产生的环境问题。针对中国目前正在积极筹划的页岩气资源战略调查和勘探开发战略构想,总结了美国页岩气开发的资源环境效应带来的启示。     

我国能源问题与对策——以页岩气产业发展为例

运用文献资料、统计绘图、数据统计及系统分析等方法,准确分析和把握中国页岩气产业发展现状和存在问题,为推动中国页岩气产业持续健康发展提供建议。根据对中国页岩气资源情况、国家产业政策及近年来产业发展情况的分析表明:中国页岩气资源丰富,开发潜力大,近年虽已取得一定发展,但在资源勘查、矿权管理、政府监管、市场环境等方面问题仍然突出,成为制约中国页岩气产业持续健康发展的关键因素。建议尽快从国家层面做好页岩气产业发展整体规划和顶层设计,在管理体制、矿权管理、环境监管、市场利用等方面进行综合创新。     

延长陆相页岩气水平井体积压裂新进展及其应用

页岩气是常规油气的重要接替资源,是一个新的资源领域,开采寿命和生产周期较长,可以提高延长石油集团等油气资源企业的服务年限,实现相对较高的经济价值。根据国内外页岩气勘探开发经验,水平井采用体积压裂技术进行压裂施工。鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩储层岩相变化快、脆性矿物含量低、泥质含量高、物性差。比国内外海相页岩气井压裂施工难度更大,本文根据该区储层地质特点,对延长陆相页岩气水平井体积压裂技术进行了研究,形成了适合延长陆相页岩气水平井的体积压裂技术,并进行了现场应用,取得了较好的改造效果。为延长陆相页岩气的高效压裂奠定了基础,有望形成具有指导意义和推广价值的陆相页岩气水平井体积压裂技术,最终在延长石油集团非常规油气领域推广,促进延长非常规油气产业快速发展。     

中、美页岩气开发现状的对比与思考

 通过对中、美页岩气开发的资源基础、地质条件、开发技术等方面的对比,认为当前中国页岩气开发具有资源基础较好、勘探开发技术起点较高的有利因素,但也存在地质及地表条件相对差、技术尚未成熟、配套不完善等不利因素。针对这些实际情况,需要解决核心区优选、研发和优化等适合中国地质条件和地表条件的开发工程技术系列,发展“工厂化”作业模式等关键技术,以克服诸多客观因素带来的不利影响。     

中国页岩气开发管理模式探讨

 北美页岩气高效开发模式总结为“一体化管理+水平井平台+超大型压裂+工厂化作业”，一体化管理采取的是革命性降本增效配套管理措施。目前尚未形成符合中国页岩气开发特性的一体化管理模式。分析了北美和中国页岩气开发的成功经验。应用新制度经济学的交易费用理论、产权理论及经济机制设计理论分析表明：中国页岩气开发特性表现为资产专用性高、不确定性大、交易频率高，中国页岩气开发管理发展方向应该是混合制和企业制管理模式。中国应该组建若干个“大型油气资源勘察企业+大型油气技术服务企业+地方政府代表企业”的页岩气开发集团，具体可以采用联盟、关联交易、股份制企业3种管理模式，进而建立一套信息有效利用、资源配置合理、激励措施相容的中国页岩气开发长效管理机制。     

台北凹陷侏罗系含油气系统天然气序列性研究

吐哈盆地台北凹陷侏罗系含油气系统常规天然气、致密砂岩气和页岩气资源丰富。通过对吐哈盆地台北凹陷 侏罗系地质条件的分析研究,指明在侏罗系含油气系统内页岩气、致密砂岩气和常规天然气在空间展布和储层特征等 方面的序列性特征。结合该区的勘探开发实践,总结出：在同一个含油气系统的前提下,页岩气、致密砂岩气和常规天 然气具有共生性强的特点,认为它们是先后经历了源岩内滞留、初次运移、二次运移和成藏聚集等过程,分别在泥页 岩、致密砂岩和常规储层中形成的不同类型的天然气聚集。并归纳出他们在运移阶段、成藏时间、空间分布、含气特 点、开发技术、产量储量特征和勘探开发阶段等方面序列性特点。最终认为在同一含油气系统中只要具备合适的地质 条件,在一种类型天然气发现后,通过“顺藤摸瓜”的方法来寻找其他类型天然气是一种新的勘探思路。     

民和盆地页岩气勘探潜力分析

为了探讨民和盆地侏罗系的页岩气勘探潜力,分析了该盆地侏罗系窑街组油气源岩有机质丰度、类型、成熟度和天然气类型以及气源等地质条件,并和北美用油气藏的形成条件进行了对比。结果表明,民和盆地烃源岩发育是一个已经证实的含油气盆地,与北美页岩气藏相比,窑街组泥页岩含气量高、刚性矿物颗粒含量高、资源丰度高,具备形成页岩气藏的地质基础,页岩气勘探开发潜力较大。     

含油气盆地深层—超深层油气勘探开发的科学技术问题

中国已在深层—超深层油气勘探取得巨大进展,成为陆上深层—超深层油气勘探生产大国。目前中国油气勘探已全面进入“深层、深水、非常规”的历史阶段,深层—超深层油气资源具有巨大潜力,是中国今后石油工业发展的重要领域。需要深刻认识含油气盆地深层—超深层油气勘探开发的科学技术问题。本文中回顾了中国深层—超深层勘探成果,从地质科学与工程技术两个方面提出研究方向。地质科学问题：深层—超深层储层特征与形成机制;深层—超深层勘探目标的地质类型;深层—超深层油气成藏机制与油气藏类型;深层—超深层构造变形与地质力学、岩石力学机制;超深层流体特征与流-固作用机制;超深层油气资源的特点与评价方法。工程技术问题：万米钻机的大规模工业化推广;6～12 km深度物探装备研发;高温高压测井技术研发;深层—超深层压裂技术装备研发。     

基于层次分析法的页岩气开发对水环境影响评价模型

基于我国页岩气开发的大背景以及水资源短缺和水环境污染的严峻形势,建立页岩气开发对水环境影响的评价模型,有针对性地进行预防与治理是颇有必要的。该文从区块原始水文条件、钻完井期、水力压裂期、生态恢复期四大方面进行综合评价,选取每个阶段中易于评估、有代表性的水环境影响因素作为评价指标。结合相关行业标准及国内外行业经验,制定了各个指标对水环境影响的评价标准。引入层次分析法对评价指标进行层次划分,同时在专家打分形成的判断矩阵的基础上,计算出了各个评价指标的权重,建立了包含4个一级评价指标、15个二级评价指标的页岩气开发环境影响评价模型。将建立的评价模型应用于实际案例当中,得到的结果与实际情况具有很好的拟合性。研究成果的意义在于,为页岩气开发部门制定清洁环保的开发方案、寻找主要污染源,以最大程度地保护水资源并为其提供合理化建议;为政府环保部门、水利部门出台相关的水环境保护政策提供专业技术上的依据。     

羌塘盆地页岩气成藏地质条件初探*

页岩气作为一种前景巨大的清洁能源资源,近年来迅速成为油气地质领域研究的热点,而发育有多套优质泥页岩质烃源岩的羌塘盆地页岩气勘探还处于探索阶段。通过分析国内外主要页岩气盆地勘探开发关键地质参数,归纳总结了有利页岩气勘探区评价标准。在对羌塘盆地主要泥页岩质烃源岩层厚度、有机质成熟度、有机质类型、有机碳含量等已知关键页岩气地质参数进行综合评价的基础上,提出了羌塘盆地主要发育有两套有利页岩气勘探层：上三叠统泥页岩层、下侏罗统曲色组泥页岩层;遴选了5个有利页岩气勘探区：藏夏河有利区、沃若山有利区、土门格拉有利区、毕洛错有利区、木苟日王有利区。