页岩气迈入商业化前夜

页岩气的开发在中国似已水到渠成，然而真正走向商业化运营，还需解决开采技术和成本制约两个难题。如何在页岩气对外合作中，制定出一整套灵活切实的管理方式，是将来商业化成功的关键。　　■文/本刊记者 孙岩冰　　能源需求的好胃口，让原本连鸡肋都算不上的页岩气，变得美味起来。而随着页岩气主产区美国国内页岩气开采技术和工艺的不断提高，人们惊喜地发现，原来页岩气真得不能算是鸡肋，它是牛排。　　2009年11月，页岩气大餐中添加了中国口味。11月10日，中国石油与壳牌公司在北京签订《四川盆地富顺—永川区块页岩气联合评价协议》。两周之后的11月25日，富顺—永川区块页岩气项目在成都启动，标志着我国首个页岩气合作开发项目正式进入实施阶段。　　中国行动　　近几年，随着页岩气概念走俏全球，对天然气需求旺盛的中国在页岩气上也是频有举措。　　2004年，国土资源部油气资源战略研究中心和中国地质大学（北京）开始了页岩气资源的研究工作，经过比对湖南、四川等８省市成矿条件后，认为重庆市渝南和东南地区广为分布下寒武、下志留、中二叠三套地层，不少地方有形成大规模页岩气的可能。其中重庆綦江、万盛、南川、武隆、彭水、酉阳、秀山和巫溪等区县是页岩气资源最有利的成矿区带，因此被确定为首批实地勘察工作目标区。　　在第四次中美能源政策
对话及第九届中美油气工业论坛期间，中国石油天然气集团公司与美国康菲公司就合作开发中国页岩气签署了意向书。　　不仅仅是和壳牌、康菲，在此之前，中国石油就同美国新田石油、美国戴文能源有着密切的接触。2008年，坊间甚至传出中国石油有意竞购美国第二大天然气生产商切萨皮克能源公司旗下页岩气资产的少数股权的消息，虽然最终结果不得而知，但中国石油对页岩气的兴趣是可以肯定的。　　2009年11月17日,美国总统奥巴马访华时，中美双方又签署了《关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》。　　“突出重点，以点带面，效益开发，市场化运作。”中国石油对页岩气发展部署已经制订出明确的发展思路。　　“经过前期一系列的调查准备，目前页岩气生产开发准备已经就绪。”中国石油勘探开发研究院页岩气专家程克明教授介绍说，“依据页岩气资源评价的成果，选择1～2个有利地区开展老井复查和页岩气开发的先导性实验，积累页岩气开发的经验和技术，为规模开发准备条件。先期的评价大概有半年左右，如果顺利，一年后就可以开展工业化生产。”　　近日，国土资源部油气资源战略研究中心主办的《渝东鄂西和巫溪页岩气资源战略调查与选区》座谈会在重庆市举行。参加会议的单位除国土资源部油气资源战略研究中心外，还包括中国石油、中国石化各3家下属单位，以及科研院所、地方政府职能部门等16家单位。从会议名单的构成上不难看出，各方对页岩气都给予了充分的关注。这无疑对页岩气勘探开发全面铺开创造了良好的氛围。　　美国示范　　在中国公司的国际伙伴选择上，不难看出一个共同点——都有在美国相当长时间的页岩气生产开发经验。事实上，也正是美国在本土页岩气生产方面取得的成就，让人们看到非常规天然气开采的新希望。　　今年，页岩气成为能源领域最受人们关注的亮点。2009年度剑桥能源周年会上，美国非常规天然气特别是页岩气开发进展成为本次会议上引人注目的议题。　　斯伦贝谢公司专家指出，北美非常规气快速发展主要得益于技术突破，水平钻井、水力压裂技术进步提高了储层接触，装备技术进步降低了单位生产成本，尤其是低成本的浅层井进展为页岩气商业化开采做出了重要贡献。　　美国非常规天然气进展对世界天然气市场具有重要影响。两年前，分析师认为美国尚需进口大量LNG满足需求。情况很快有了变化，现在看来非常规气可能使北美天然气实现自给自足，似乎只需要进口少量LNG。会议认为，北美以外非常规气资源非常丰富，该地区非常规气的发展同样可以复制到世界其他地区。　　美国专家为此兴奋地说，有了页岩气，100年无后顾之忧。IHS剑桥能源研究会的判断则更为乐观。最近公布的一项研究报告指出，按美国目前对天然气的需求计算，北美洲以外地区的可开采页岩气储量，可让美国用上211年，甚至可达690年。　　“页岩气开采技术是过去10年里最重大的能源技术革新。”IHS剑桥能源研究会主席耶金说，“令人惊讶的是，这个新技术没有盛大的启用仪式，它就这么悄然启用。”　　改变的确在默默地发生。　　“最新数据显示，美国在2008年非常规天然气产量已经达到了本土天然气产量的1/3——天然气产量15亿立方米/天，非常规天然气7.4亿立方米/天。”中国石油勘探开发研究院战略研究室主任董大忠介绍说，“这其中，页岩气与煤层气的产量基本持平，各占半壁江山。”　　美国本土页岩气生产井数量增速也令人惊讶，从旧有数据的4万口增加到98590口生产井。其中，巴奈特（Barnett）盆地一处的总产量就达到了560亿立方米，而页岩气生产总量则接近千亿立方米。　　美国常规天然气及非常规天然气的发展颠覆了整个行业。目前摆在美国天然气市场最重要的话题，不再是需要进口多少天然气，而是页岩天然气的产量最终能否超过传统天然气的产量？美国未来是否有可能成为天然气净出口国？　　三级开发　　美国在页岩气方面取得的成功，让中国为之振奋。作为国内最大的天然气生产商，中国石油为实现资源接替，保障市场供应更是做好了充分的准备。　　“早在2005年，中国石油就开始页岩气方面的研究，通过对以往资料的分析，明确了页岩气确实在国内广泛存在。”程克明教授介绍说。　　中国在近60年的常规油气勘探开发历程中，多个含油气盆地在页岩段见到页岩气显示，有些地区在页岩段气测异常高达80%。1996年完钻的威5井，钻遇九老洞组页岩段发生气浸与井喷，裸眼测试日产气量达到24600立方米。　　中国海相地层沉积广泛，分布面积达300万平方公里，其中陆上海相沉积面积约280万平方公里。初步评价表明，我国页岩气资源量高达100万亿立方米，约为我国常规天然气资源量的两倍。这是一个相当可观的数字，如果能得以充分开采，无疑对于中国能源的保障增添了一个重重的砝码。　　虽然资源量可喜，但也要合理开发。为此，中国石油初步形成了三级开发体系。　　首先是在四川等地选择一两块先导型实验区。之所以选择四川，是因为这里地质条件较为理想，页岩发育完全。同时，四川有着雄厚的天然气开发技术以及经验，依托西南油气田进行项目开展，可以取得事半功倍的效果。　　其次，是在海相地区主要是南方沿海地区进行勘探开发。根据地质描述，这里也有大量的页岩存在。　　最后，是在陆相盆地进行勘探。通过我国专家判断，陆相也会有页岩气存在，只是成岩性差，泥含量多。近期在准噶尔勘探煤层气时就发现了页岩气，且含量不低。这也给未来第三梯次的勘探开发带来利好。　　改善布局　　“传统的天然气气藏，只占气源岩所生成全部天然气的20%～30%。此外，还有一部分在油气运移中散失。但在页岩中储存的天然气至少在50%以上。”董大忠说，“如果能将页岩中剩余的天然气吃干榨尽，未来的潜力将会非常巨大。”　　虽然页岩气中比较容易采出的游离气较少，但远远大于煤层中的游离气。同时，页岩气比较干燥，在开采方式上，可以免去煤层气排水降压的环节。因此，页岩气的开发前景要优于目前已经取得初步进展的煤层气。　　同时，页岩气还有一个巨大的优势，甚至连常规天然气田都无法比拟，这就是页岩气的分布范围相当广泛。　　页岩不仅存在于常规天然气气田附近，而且在一些资源匮乏地区，页岩也有可能同样丰富。而这将会使我国不均衡的能源供应格局得到极大改善。　　勘探证明，在地质过程比较复杂、抬升及剥蚀严重的地区同样具有页岩气。例如在中国石油二级开发的南方沿海一带，后期构造变动复杂，常规油气不宜发育，资源非常匮乏，但目前，科研人员在这已经有了许多页岩气的发现，甚至储量还很高。这将会使未来的油气资源开发布局更加合理，尽可能地减少运输损耗，也使得能源的调配更加便捷，避免交通运输对终端消费市场的影响。　　正是基于这种美好预期，使得近阶段的欧洲也是一片沸扬。整个欧洲的各大报纸都在头条新闻炒作页岩气这种新的资源将如何帮助这个大陆减少对俄罗斯天然气的依赖、应对气候变化挑战以及恢复能源供应安全。　　位于波茨坦的德国地学研究中心正在主持一个为期3年的页岩气研究项目，任务是以各国的地质调查信息为基础，编制欧洲页岩气数据库（不包括俄罗斯），同时尝试预测它们的准确位置，分析采用什么方法进行开采。这个项目在欧洲同类研究中尚属首次，得到了埃克森美孚、挪威国油、道达尔等6家油气公司的赞助。　　目前，英国BG能源公司、意大利埃尼公司、挪威国家石油公司，还有其他一些欧洲公司纷纷参与了美国的页岩气项目，并且开始勘探其他大陆的页岩气。而壳牌、奥地利OMV公司、BNK石油、康菲石油公司和埃克森美孚更是竞相在欧洲国家“跑马圈地”，勘探当地的页岩气资源。　　商业化突破　　页岩气的开发在中国似乎已经水到渠成，然而真正走向商业化运营阶段，尚需解决两个关键问题。首先是开采技术的突破。 “页岩气的开采技术比较难，一般都属于天然气工业中最前沿的技术。”董大忠介绍说。　　水平井分段压裂是核心技术之一。早在1921年，美国少数公司就开始寻找解决长久困扰页岩天然气的一个问题：如何将天然气从页岩中解放出来。他们在得克萨斯州沃斯堡市市郊展开了试验。试验的技术有两个：一是水平钻井，二是“高压水砂破裂法”。这两种方法并不新鲜，但直到十年前，科学家才找到突破口，融合两种技术所长，优化页岩天然气开采。这一突破实现了页岩天然气大规模开采，并大大降低了它的单位成本，使成本远远低于人们预期。　　目前，世界石油界已经加快了非常规油气开采技术的研发步伐。如开展多相流态的研究，用于优化非常规气藏（如含气砂岩、页岩气、煤层气）的开采；开发用于提高非常规气藏生产和最终采收率的压裂液体系等。因此，在跟踪国外先进技术的同时，我国也应该及早投入更多人力和财力进行研发，建立拥有自主知识产权的技术体系。　　其次是解决成本制约。只有把成本控制在盈利点之下，才有大规模商业化运作的可能，而成本控制一方面依赖先进的科学技术，还有一个非常重要的方面就是先进的管理经验。美国的工厂式生产就给人很大的启迪。在页岩气开发中，把数个水平井集中在一个操作平台上，这样可以尽可能减少占地等费用。同时，可以在原地对每口水平井逐一压裂，如同工厂流水线作业，减少了人员及设备的调运，极大地减少了作业成本，增强了营利能力。　　但是这种生产方式会给安全管理带来很大的挑战。如何在对外合作过程中，有效地汲取经验，并根据中国的情况做出灵活调整，制定完善出一整套的管理方式，是将来商业化成功的关键所在。