页岩气开发前景分析院系能源动力班号

可再生能源课程设计概论 题目：我国页岩气开发前景分析 能源部电力工程专业班 热电工程 1208班 讲师 2016年4月17日 摘要 本文概述了页岩气开发的意义，页岩气发展现状分别介绍了国外和中国的天然气开发情况。通过比较美国和中国页岩气的特点和开发技术，分析了中国页岩气的开发前景，提出了中国页岩气开发的建议。关键词：页岩气；发展状况；中国; 前景和国内。通过比较美国和中国的页岩气特征和技术发展，分析了我国页岩气的发展前景，提出了我国页岩气发展的若干建议。关键词：页岩气；发展状况；中国; 展望1 页岩气开发意义及现状1.1 页岩气开发意义 页岩气是指主体位于深色泥页岩或高碳泥页岩及其夹层中。非常规天然气的聚集主要以吸附或游离状态存在。1 页岩气开发意义 页岩气是指主体位于深色泥页岩或高碳泥页岩及其夹层中。非常规天然气的聚集主要以吸附或游离状态存在。1 页岩气开发意义 页岩气是指主体位于深色泥页岩或高碳泥页岩及其夹层中。非常规天然气的聚集主要以吸附或游离状态存在。

页岩气在成分上与天然气差别不大，均以甲烷为主。与天然气的主要区别在于分配方式不同。页岩气在页岩孔隙中吸附或解离，页岩与页岩气共存于页岩矿床中。充足性考虑：一是从资源上看，全球页岩气储量丰富，勘探开发程度低，开发潜力巨大；国际能源署（IEA）的统计数据显示，全球非常规天然气储量远超常规天然气储量。非常规天然气中，页岩气可采储量占63%。到 2035 年，非常规天然气产量预计将达到 1.6 万亿立方米。第二，页岩气在使用过程中相对环保，可以在很大程度上缓解日益严重的环境问题。第三，页岩气将对能源利用现状产生重大影响。大规模开发有望将世界能源带入天然气时代；因此，它将对边缘政治产生重大影响，例如中东油价下跌和俄罗斯对欧洲天然气市场的垄断地位下降。. 考虑必要性：环境污染日益严重，迫切需要清洁能源替代传统化石能源；能源需求飙升，能源短缺危机迫使人们加快寻找替代能源的步伐；美国的能源依赖对国家安全意义重大。美国页岩气的大规模商业开发引领了第三次能源革命。随之而来的是美国廉价的国内能源价格，电价相当于人民币。，经过大量制造回报后中国页岩气利用现状，完美匹配机器人产业，推动工业自动化发展。

这场页岩气革命不仅改变了美国的能源结构和能源战略，也影响了世界的政治格局。美帝国主义正在逐步掌握全球石油的定价权和主导地位。1.2 全球页岩气开发现状 世界页岩气资源的勘探开发最早始于美国，早在1821年美国就钻出了第一口商业页岩气井。二战，天然气成为重要能源，进一步推动了页岩气的勘探开发。到1970年代后期，美国页岩气开发进入规模化、商业化开发阶段，年产页岩气约20亿立方米。进入21世纪以来，随着需求的增长，勘探开发力度的加大，特别是大规模压裂技术在水平井中的成功应用，美国页岩气进入快速发展阶段。页岩气的开发极大改善了美国的天然气供应格局和能源安全，2009年超过俄罗斯，成为全球最大的天然气生产国和资源国。 1.1996年的6%到2010年的23%左右。美国页岩气产量的急剧增加引起了国际社会对页岩气开发的高度关注，许多国家已采取措施，加快本国页岩气资源的勘探开发。加拿大、波兰、法国、挪威、乌克兰、瑞典等国家均开展了页岩气研究与试验开发，部分企业已开始商业勘探开发。1.3 中国页岩气开发现状 中国页岩气可采资源量达36万亿立方米，居世界首位。目前，我国页岩气开发刚刚起步，总体处于勘探准备初期，主要以资源评估和勘探为主。乌克兰和瑞典均已开展页岩气研究和试验开发，部分企业已开始商业勘探开发。1.3 中国页岩气开发现状 中国页岩气可采资源量达36万亿立方米，居世界首位。目前，我国页岩气开发刚刚起步，总体处于勘探准备初期，主要以资源评估和勘探为主。乌克兰和瑞典均已开展页岩气研究和试验开发，部分企业已开始商业勘探开发。1.3 中国页岩气开发现状 中国页岩气可采资源量达36万亿立方米，居世界首位。目前，我国页岩气开发刚刚起步，总体处于勘探准备初期，主要以资源评估和勘探为主。

国家发改委、国家能源局同意在“十二五”期间设立四川长宁-威远国家页岩气示范区。我国第一口页岩气水平井卫201-H1井创造了我国压裂阶段最多、单井液耗最大、加砂量最大、施工排量最大、连续施工时间最长的国内页岩气水平井。多条记录。2 美国页岩气特征及开发技术2.1 美国页岩气特征 美国页岩盆地蕴藏着巨大的页岩气资源，主要分布在美国中东部地区。迄今为止最活跃的页岩是 Barnett, 海恩斯维尔/鲍泽、安特里姆、费耶特维尔、马塞勒斯和新奥尔巴尼。这些页岩盆地中的每一个都是不同的，并且每个都有自己独特的一套勘探指南和操作挑战。由于这些差异，这些地区的页岩气资源开发面临着潜在的独特挑战。例如，Antrim 和 New Albany 页岩埋藏较浅，与大多数其他页岩不同，会产生大量地层水。费耶特维尔页岩的开发发生在堪萨斯州中北部的农村，而巴内特页岩的开发则集中在德克萨斯州福斯沃思的城市和郊区。2.2美国页岩气开发现状 2014年，美国页岩气总产量达到3400亿立方米。一个是我国家的两倍 s 天然气总产量。页岩气革命提高了美国能源的自给自足并减少了对石油出口国的依赖。

如果页岩气产业能够经受住目前的油价寒冬，美国很有可能成为能源大国，甚至是能源出口国，这将大大增强美国的外交实力，进一步保持大国地位。页岩就像一个锅盖，孔隙度和渗透性都很差。让油气自行流出是一个漫长的过程。2000年后，美国想出了两个杀手锏：Horizo​​ntal Well（水平井）Hydraulic Fracturing（水力压裂）。开发过程变得简单： 1、首先找到页岩气藏位置，直井钻至目标页岩：7-10天。2、顺着页岩层的角度，水平转动（水平井）：7-10天。3、 通过射孔套管和水泥将生产管柱与页岩气藏连接：1-7天。4、水平井段用水压裂一系列裂缝（水平井压裂技术）：10-14天。压裂是利用高压泵将与压裂砂混合的液体（一般水压可将水推至海拔10000米）压入井底。自然封闭，天然气会源源不断地出来。一系列联邦法律管辖页岩气开发中涉及的大部分环境问题。石油和天然气（包括页岩气）的开发和生产受一系列复杂的联邦、州和地方法律管辖，这些法律管辖勘探和运营的各个方面。

参考现在的消费水平，中国用300多年就够了。但是，只有大约一半可以通过现有技术开采，不到五分之一可能具有经济发展价值。此外，中国似乎总页岩气资源丰富，但适合开发的地区并不多。较好的海相沉积块集中在川渝黔三省。但这些地方，地不平三尺，蜀道难上天，而且大部分井深达3000米中国页岩气利用现状，开采成本相对较高。3.2国内页岩气开发现状目前，我国页岩气事业刚刚起步，2009年首次发布评估报告，落后美国30年。事实上，在这么短的时间内取得了很大的进步。钻井被公认为开发页岩气最合理的方式。我国页岩气勘探开发尚处于起步阶段。勘探主要涉及钻直井取心和获取含气参数，以及利用水平井提高开发产能。欠平衡钻井难度大，可控压力钻井相对成熟，旋转导向钻井技术在我国还处于引进国外技术的阶段。页岩气开发试验阶段应采用可控压力钻井或旋转导向技术。虽然钻井和压裂的成本从1亿元以上下降到6000万元，但总的来说，我国页岩气开发还有很长的路要走。诸多因素导致中国页岩气开发事业注定一帆风顺。4 中国页岩气发展前景分析 美国为什么能成功？一、长期技术积累：美国在页岩气基础地质研究方面投入了30年。此外，水平井钻井技术、水力压裂技术及多种相关技术的成熟，终于帮助美国打开了页岩气革命的大门。s页岩气开发业务注定不会一帆风顺。4 中国页岩气发展前景分析 美国为什么能成功？一、长期技术积累：美国在页岩气基础地质研究方面投入了30年。此外，水平井钻井技术、水力压裂技术及多种相关技术的成熟，终于帮助美国打开了页岩气革命的大门。s页岩气开发业务注定不会一帆风顺。4 中国页岩气发展前景分析 美国为什么能成功？一、长期技术积累：美国在页岩气基础地质研究方面投入了30年。此外，水平井钻井技术、水力压裂技术及多种相关技术的成熟，终于帮助美国打开了页岩气革命的大门。

二、美国页岩气储量大，易开采：美国页岩气多为海相沉积，储层连续，厚度大，埋深浅，大部分不超过2000米，地表平坦，和丰富的水源。最好的地质条件非常适合开发三、市场成熟，专业化程度高：例如：北美有一种公司叫Independent E&P。在石油和天然气方面，它开始评估储量，然后将勘探和开发权出售给大公司。如此高度的市场化使得钻井市场非常成熟。此外，美国的页岩气开发专业化程度非常高，技术产业专业化，综合成本低。美国开发一口页岩气井的平均成本仅为3000万元人民币（中国还差得很远），这是页岩气商业化开发的主要原因。现在很多国家不是不能挖矿，而是无法实现经济高效的挖矿。四、良好的基础设施和发达的管网：现场液化储运成本非常高。美国很早就建成了世界上最发达的油气管网，可以大大降低页岩气的开发成本。此外，美国的页岩气区块地势平坦，道路基础设施良好，页岩气开发的设备运输和生活用品成本低五、美国对土地和矿产资源实行私人政策：巨大的利益激励，大大提高了工程效率。六、市场融资环境良好：传统上，油气开发得到华尔街等传统资本巨头的支持，而页岩气革命则严重依赖风险投资和硅谷等风险投资。

这是因为美国页岩气通常处于“高收益”模式——第一年产量往往很高，资金可以很快回笼。后期可以继续打井增产，不断赚钱。从战略上看：与美国相比，我国页岩气藏具有埋藏深、厚度薄、层层叠加的特点。水平井体积增产技术更适合我国页岩气藏开发。技术上：页岩气开采的核心技术是水平井钻井和水力压裂。国外主要石油公司掌握页岩气开发核心技术，国内关键技术处于研发阶段。实现我国页岩气经济有效开发，需要组织技术力量尽快形成具有自主知识产权的主体和配套技术。包括页岩储层评价、水平井钻完井技术、大型滑溜水压裂技术、微地震裂缝监测技术、钻井泥浆回用技术、无水压裂技术、鱼骨水平井钻完井压裂技术及工具设备. 从环保角度看：我国页岩气开发环境标准制定尚未完成，监管部门尚未明确。但就环境污染而言，不得优待，重视可能造成的污染，特别是对地下土地和水资源的污染的防治。在方法上：加强国际合作，坚持引进与自主创新相结合，建立适合我国地质条件的页岩气开发关键技术体系。参考文献[1]/s?__biz=MjM5ODM2MzY4MQ==&mid=216693869&idx=1&sn=f182f866f588cc7d480a931297042732&scene=23&srcid=0303hC8bgyf0bzu2yZBm79XR#rd[2] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[3] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[4]/view/ 05e4cb8876c66137ee06199b.html?from=搜索 特别是地下土地和水资源的污染。在方法上：加强国际合作，坚持引进与自主创新相结合，建立适合我国地质条件的页岩气开发关键技术体系。参考文献[1]/s?__biz=MjM5ODM2MzY4MQ==&mid=216693869&idx=1&sn=f182f866f588cc7d480a931297042732&scene=23&srcid=0303hC8bgyf0bzu2yZBm79XR#rd[2] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[3] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[4]/view/ 05e4cb8876c66137ee06199b.html?from=搜索 特别是地下土地和水资源的污染。在方法上：加强国际合作，坚持引进与自主创新相结合，建立适合我国地质条件的页岩气开发关键技术体系。参考文献[1]/s?__biz=MjM5ODM2MzY4MQ==&mid=216693869&idx=1&sn=f182f866f588cc7d480a931297042732&scene=23&srcid=0303hC8bgyf0bzu2yZBm79XR#rd[2] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[3] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[4]/view/ 05e4cb8876c66137ee06199b.html?from=搜索 地质条件。参考文献[1]/s?__biz=MjM5ODM2MzY4MQ==&mid=216693869&idx=1&sn=f182f866f588cc7d480a931297042732&scene=23&srcid=0303hC8bgyf0bzu2yZBm79XR#rd[2] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[3] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[4]/view/ 05e4cb8876c66137ee06199b.html?from=搜索 地质条件。参考文献[1]/s?__biz=MjM5ODM2MzY4MQ==&mid=216693869&idx=1&sn=f182f866f588cc7d480a931297042732&scene=23&srcid=0303hC8bgyf0bzu2yZBm79XR#rd[2] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[3] /view/3a4af8d0a58da0116c17496a.html[4]/view/ 05e4cb8876c66137ee06199b.html?from=搜索