：我国页岩气开发前景分析院系班

可再生能源介绍课程设计

题目：我国页岩气开发前景分析

能源与动力工程学院

专业班热电工程1208班

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2016 年 4 月 17 日

总结

本文概述了页岩气开发的意义，介绍了国外和中国的页岩气开发现状，通过比较美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。国家和中国。中国页岩气开发建议。

关键词：页岩气；发展状况；中国;前景

抽象（Time New Roman small 2，粗体且居中）

本文概述了开发页岩气的意义，并简要介绍了国内外页岩气开发的现状。通过比较美国和中国页岩气的特点和技术发展，分析了中国页岩气的发展前景，并对中国页岩气的发展提出了一些建议。

关键词：页岩气；发展状况；中国;前景

1页岩气开发意义及现状

1.1页岩气开发意义

页岩气是指非常规天然气的聚集体，其主体位于深色页岩或高碳页岩及其夹层中，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%。预计2035年非常规天然气产量将达到1.6万亿立方米。二是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，例如中东油价下跌以及俄罗斯对欧洲天然气市场的垄断地位下降。 .

从必要性来看：环境污染日益严重，迫切需要清洁能源替代传统化石能源；能源需求急剧增加，能源短缺危机迫使人们加快寻找替代能源的步伐；能源依赖其他国家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，折合人民币的电价仅为一元。一时间，大量制造业回归后，与机器人产业完美匹配，进而推动了工业自动化的发展。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。二战后，天然气成为重要能源源，进一步推动了页岩气的勘探开发。到1970年代后期中国页岩气利用现状，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。页岩气开发极大改善了美国的天然气供应格局和能源

2009年，安全形势超越俄罗斯，成为全球最大的天然气生产国和资源国。页岩气占美国天然气产量的比重从1996年的1.6%飙升至2009年的23%左右2010.

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、瑞典等国家均已开展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世界第一，达36万亿立方米。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数最多、单井液耗量最大、加砂量最大、施工排量最大、连续施工时间最长的历史记录。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，主要分布在美国中部和东部地区。迄今为止最活跃的页岩是 Barnett、Haynesville/Bowser、Antrim、Fayetteville、Marcellus 和 New Albany。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。 Fayetteville 页岩的开发位于堪萨斯州中北部的农村地区，而 Barnett 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，2014年中国“三桶油”天然气总产量1329亿立方米。仅美国的页岩气产量就超过了我国的天然气总产量。出两次。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当前的油价寒冬，美国很有可能成为能源大国，甚至是能源出口国，这将大大提升美国的外交实力，进一步保持大国地位。

页岩就像锅盖，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起来：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。

3 中国页岩气特征及开发技术

3.1国内页岩气特征

美国能源信息署（EIA）数据显示，中国页岩气储量高达36.1万亿立方米，居世界第一。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，经济发展价值可能不到五分之一。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，开采成本相对较高。

3.2国内页岩气开发现状

目前，中国的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。

钻井被认为是开发页岩气最合理的方式。我国页岩气勘探开发处于起步阶段。勘探主要涉及钻直井和取芯以获得含气参数，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1亿多元下降到6000万元，但总体而言，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 中国页岩气开发前景分析

美国为什么成功？

一、长期技术积累：美国在页岩气基础地质研究方面投入30年中国页岩气利用现状，此外

水平井钻井技术、水力压裂技术以及各种相关技术的成熟，最终帮助美国敲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，水源丰富，地质条件世界最佳，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

独立勘探开发，这种类型的公司基本上是在另一个地方钻一口井，在石油和天然气时开始评估储量，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。另外，美国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、基础设施完善，管网发达：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，美国页岩气区块地势平坦，道路基础设施良好，页岩气开发对应的设备运输和生活供应成本较低

五、美国落实国土矿产资源私有化政策：巨额利益激励，工程大幅提升

效率。

六、市场融资环境良好：传统油气开发依托华尔街等传统资本

在掠夺者的支持下，页岩气革命严重依赖硅谷的风险投资和风险投资。这是因为美国页岩气通常处于“高产”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、叠层多的特点。水平井容积改造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。但在环境污染方面，不能有优待，要注意对可能造成的污染，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

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