開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣是利用低碳資源的現(xiàn)實(shí)****選擇

摘要：非常規(guī)天然氣資源甲其具有“低碳、潔凈、高效、低污染”的特性，故而從嚴(yán)格意義上講。也屬于新能源的范疇。非常規(guī)天然氣資源的埋藏、賦存狀態(tài)與常規(guī)天然氣資源既有相似之處，又有較大的差別，其主要的差別在于資源的“低品位”。權(quán)威專(zhuān)家估算的全球非常規(guī)天然氣資源量為2338·2×1012m3，約為世界常規(guī)天然氣資源量(512．6×101。m。)的4．56倍，約為常規(guī)石油、天然氣資源量的1·65倍。全球非常規(guī)天然氣資源主要分布在加拿大、俄羅斯、美國(guó)、中國(guó)、拉美等國(guó)家和地區(qū)。以美國(guó)為代表的非常規(guī)天然氣開(kāi)采實(shí)踐，經(jīng)過(guò)近30年的不斷探索，已經(jīng)逐步形成了適用于非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)的技術(shù)體系，中國(guó)在致密氣開(kāi)發(fā)方面也走在了世界前列。我國(guó)的非常規(guī)天然氣(僅包含致密砂巖氣、煤層氣、頁(yè)巖氣和天然氣水合物)資源量為280．6×1012m3，是常規(guī)天然氣資源量(56×101：m。)的5．01倍。目前。中國(guó)的致密砂巖氣已進(jìn)入規(guī)模開(kāi)發(fā)階段，煤層氣、頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)利用正在起步；天然氣水合物等資源的謄礎(chǔ)苧究工作也正逐步展開(kāi)。中國(guó)非常規(guī)天然氣的地質(zhì)特點(diǎn)包括：①南北中廣泛分布；②深中淺層系復(fù)合；⑧海陸相沉積兼有；④儲(chǔ)層物性復(fù)雜；⑤一般與常規(guī)油氣共生共存�？傮w來(lái)看，非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)利用要取得成功，其關(guān)鍵是擁有低成本的技術(shù)體系和低成本的管理體系。結(jié)論認(rèn)為：開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣是利用低碳資源的現(xiàn)實(shí)****選擇。        關(guān)鍵詞：非常規(guī)天然氣；新能源；資源量；分布；致密砂巖氣；煤層氣；頁(yè)巖氣；天然氣水合物；技術(shù)體系；管理體系     

  1．1新能源的概念

  所謂新能源，是指相對(duì)于傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，目前正在開(kāi)發(fā)利用或積極研究、有待推廣的能源。非常規(guī)天然氣，從嚴(yán)格意義上講，也屬于新能源的范疇。

  在大力開(kāi)發(fā)新能源的同時(shí)，不能忘記傳統(tǒng)能源對(duì)人類(lèi)社會(huì)文明的重大貢獻(xiàn)，在可預(yù)見(jiàn)的50年之內(nèi)，傳統(tǒng)能源仍將繼續(xù)發(fā)揮主導(dǎo)作用：①原始社會(huì)主要使用柴薪，由此造就了農(nóng)耕文明；②1757年以

來(lái)，大量使用煤炭促成工業(yè)革命(7蒸汽機(jī))，造就了工業(yè)文明；③1895年以后，石油、常規(guī)天然氣成為主要能源，進(jìn)而造就了現(xiàn)代文明。

    人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步，就是逐步由使用高碳(煤炭)、中碳(石油)到低碳(天然氣)資源，再到無(wú)碳(氫氣)資源的過(guò)程。

    1．2新能源的四大特征

    作為新能源，一般具有以下特征：①可持續(xù)、可再生；②高效、低耗；③綠色、低碳；④低污染或無(wú)污染，有利于環(huán)境保護(hù)。

  新能源，是理想社會(huì)的特征，也是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的理想目標(biāo)。新能源，將成為一個(gè)圍家再次成功的象征。

  1．3新能源的類(lèi)型

  新能源的類(lèi)型如圖1所示。

  其中，非常規(guī)天然氣資源因其“低碳、潔凈、高效、低污染”的特性，已成為當(dāng)今全球能源發(fā)展的重要方向。

  1．4非常規(guī)天然氣資源的定義

  所謂非常規(guī)天然氣資源，是指尚未被充分認(rèn)識(shí)、還沒(méi)有可以借鑒的成熟技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的一類(lèi)天然氣資源。主要包括：①致密氣(致密砂巖氣藏、火山巖氣藏、碳酸鹽巖氣藏)；②煤層氣(瓦斯)；③頁(yè)(泥)巖氣；④天然氣水合物(俗稱(chēng)可燃冰)；⑤水溶氣；⑥無(wú)機(jī)氣以及盆地中心氣、淺層生物氣等。

        1．5非常規(guī)天然氣資源的l成藏特征  、

  非常規(guī)天然氣資源的成藏特征如圖2所示。   

  非常規(guī)天然氣資源的埋藏、賦存狀態(tài)與常規(guī)天然氣l資源既有相似之處，又有較大的差別，其主要的差別在于資源的“低品位”。   

    1．6非常規(guī)天然氣資源的

開(kāi)發(fā)特點(diǎn)

  非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)是一個(gè)“過(guò)程性概念”，一旦處于開(kāi)發(fā)技術(shù)成熟、價(jià)格合理等條件下，非常規(guī)天然氣資源就可以轉(zhuǎn)化為“常規(guī)資源”開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)

轉(zhuǎn)化的主要條件是：①主體開(kāi)發(fā)技術(shù)達(dá)到成熟程度；②開(kāi)發(fā)方式具備規(guī)�；�、集約化特性；③油價(jià)穩(wěn)定在60。80美元之間；④進(jìn)人“后石油時(shí)代”之后，石油資源的開(kāi)采量減少。

  1．8非常規(guī)天然氣屬于低碳資源

  如果說(shuō)煤炭是高碳資源，石油是中碳資源，那么非常規(guī)天然氣就是最現(xiàn)實(shí)的低碳資源。其特性如下①分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組成中80％一99％的是甲烷氣體②熱值高，甲烷氣體的熱值是50200kJ／m3；③低碳減少了高碳排放的機(jī)會(huì)；④低污染或無(wú)污染。

    綜上所述，筆者認(rèn)為：開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣是利用低碳資源的現(xiàn)實(shí)****選擇。

  2全球非常規(guī)天然氣資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

  2．1一位哲人的預(yù)言

    “人類(lèi)將進(jìn)入天然氣時(shí)代”一美國(guó)學(xué)者羅伯特就此專(zhuān)題在美國(guó)國(guó)會(huì)先后作過(guò)18次報(bào)告。他說(shuō)：全球天然氣時(shí)代僅僅處在萌芽時(shí)期，開(kāi)發(fā)利用類(lèi)似珍貴的“香水”。能源供給已進(jìn)入了后石油時(shí)代，全球能源將由以煤炭和石油為主，轉(zhuǎn)變?yōu)楦�清潔、更環(huán)保、分子結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單的天然氣，從而進(jìn)入天然氣時(shí)代。

    從盤(pán)古開(kāi)天地，固體燃料(木柴、煤炭)連續(xù)使用了幾千年；液體燃料(石油)使人類(lèi)過(guò)渡到“現(xiàn)代社會(huì)”；而天然氣燃料泡括氫氣)將把人類(lèi)帶進(jìn)“能源氣體”時(shí)代。羅伯特認(rèn)為：  “天然氣有可能首次將人類(lèi)文明過(guò)渡到未來(lái)數(shù)千年完全可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)”。

  2．2“天然氣時(shí)代”的論點(diǎn)

  1)人類(lèi)記載天然氣的歷史已有3000多年忪元前11世紀(jì)一711年，西周時(shí)期的《易經(jīng)》)。天然氣在地球上已自然冒了800多年。

    2)自然現(xiàn)象觀察結(jié)果表明：有煤炭的地方有天然氣，有石油的地方也有天然氣，而有天然氣的地方則不一定有煤炭和石油。由此推斷，天然氣比煤炭和石油加起來(lái)的總和還要多。

    3)近10年來(lái)，全球找到了37個(gè)大氣田，是找到大油田的3倍多。據(jù)美國(guó)國(guó)會(huì)聽(tīng)證資料，目前發(fā)現(xiàn)和估計(jì)的天然氣儲(chǔ)量是石油的5倍多。

  4)研究證明，天然氣不一定完全是生物成因的，也有可能是無(wú)機(jī)生成的，可以再生。據(jù)美國(guó)國(guó)

會(huì)的資料，在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，天然氣將供應(yīng)全球的80％的能源。

    5)宇宙物質(zhì)以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種形式存在。即便是把地球里面的水和石油全部抽出來(lái)，與所存在的氣體相比也只是一顆“液滴”。而巨大的地球(固體)被氣體(天然氣)所充滿(mǎn)，地球外則被氫氣所環(huán)繞，氫氣在空氣中占90％，在水中和石油中占70％。

    數(shù)量如此巨大的天然氣，給天然氣時(shí)代的到來(lái)與存續(xù)提供了充分必要條件。

    2．3現(xiàn)代社會(huì)能源發(fā)展的主要問(wèn)題

    化石能源在促進(jìn)人類(lèi)文明的同時(shí)，也給人類(lèi)帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。

    1)全球變暖和環(huán)境污染。主要是由于二氧化碳排放所造成的。而排放的主體就是煤炭和石油，其主角又是發(fā)電廠和汽車(chē)。

    2)煤炭的開(kāi)發(fā)利用，在全球就技術(shù)水平而言，基本仍停留在19世紀(jì)的水平上。其污染給社會(huì)造成了沉重的負(fù)擔(dān)，使社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本上升。估計(jì)其負(fù)面影響，不亞于兩次世界大戰(zhàn)和經(jīng)濟(jì)大衰退。

    3)全球石油儲(chǔ)量自然遞減，需求量連續(xù)10年增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致價(jià)格不斷上升，加劇了地緣政治的沖突，致使經(jīng)濟(jì)收縮和社會(huì)不穩(wěn)定現(xiàn)象增多。

    4)能源對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響不是中性的。中國(guó)“和平崛起”的關(guān)鍵與成敗都將取決于新能源的有效替代和轉(zhuǎn)換。

    2．4全球非常規(guī)天然氣資源十分豐富

    據(jù)中國(guó)首次非常規(guī)油氣資源國(guó)際研討會(huì)資料，權(quán)威專(zhuān)家估算的全球非常規(guī)天然氣資源量為2338．2×1012m3，約為世界常規(guī)天然氣資源量f512．6×10” m。)的4．56倍。

    據(jù)2010年3月在美國(guó)休斯敦召開(kāi)的非常規(guī)能源研討會(huì)資料，目前，全球非常規(guī)天然氣產(chǎn)量已迅速攀升到了3242×lOSm3／a。非常規(guī)天然氣已經(jīng)成為一支不容忽視和小視的能源“新力量”。

    2．5全球非常規(guī)天然氣與常規(guī)油氣的比例

    全球非常規(guī)天然氣總資源量，約為常規(guī)石油、天然氣資源量的1．65倍。其中天然氣水合物所占比例****，達(dá)37％(表1)。

    全球非常規(guī)天然氣資源主要分布在加拿大、俄羅斯、美國(guó)、中國(guó)、拉美等國(guó)家和地區(qū)。

    2．6全球非常規(guī)天然氣發(fā)展趨勢(shì)

    1)美國(guó)是全球非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)利用的領(lǐng)軍國(guó)家。2009年，美國(guó)天然氣產(chǎn)量首次超過(guò)俄羅斯，達(dá)到6240×108m3，成為********大產(chǎn)氣國(guó)，其主要貢獻(xiàn)者之一就是非常規(guī)天然氣(年產(chǎn)量已達(dá)到2917×10Sm3)。

    2)近7年來(lái)，中國(guó)天然氣儲(chǔ)量和產(chǎn)量每年均以?xún)晌粩?shù)增長(zhǎng)，2009年全國(guó)天然氣年產(chǎn)量已達(dá)830×10Sm3(與2002年比較，增長(zhǎng)了2．76倍)，其中非常規(guī)天然氣也占到了較大比例。

    3)2006年以前，非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)利用的主要方式是小公司決策。之后，國(guó)際各大油公司候克森美孚、殼牌、雪佛蘭、康菲、BP等)通過(guò)直接投資、收購(gòu)、合作等方式介入非常規(guī)天然氣的勘探開(kāi)發(fā)，并已經(jīng)成為開(kāi)發(fā)的主角。

  4)�？松�公司購(gòu)買(mǎi)美孚公司花了8047,美元，今年初，又花了43咆美元購(gòu)買(mǎi)XT0公司——美國(guó)****的非常規(guī)天然氣公司。近期，中國(guó)石油天然氣股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中國(guó)石油)也購(gòu)買(mǎi)了澳大利亞煤層氣公司。

  2．7全球煤層氣資源量和產(chǎn)量

  全球煤層氣總資源量為256．3×1012m3，是常規(guī)天

然氣總資源量的50％。主要分布在北美、俄羅斯、中國(guó)、澳大利亞和中亞等國(guó)家和地區(qū)。美國(guó)、加拿大和澳大利亞已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了煤層氣的商業(yè)化開(kāi)發(fā)。

    世界主要國(guó)家煤層氣資源量和產(chǎn)量情況如表2所示。

    2．8全球頁(yè)巖氣資源量

    全球頁(yè)巖氣資源量約為456×1012m3，相當(dāng)于煤層氣和致密氣資源量的總和。主要分布在北美、中亞和中國(guó)、中東和北非以及拉美等國(guó)家和地區(qū)。據(jù)2010年3月在美國(guó)休斯敦召開(kāi)的非常規(guī)能源研討會(huì)資料，頁(yè)巖氣的特點(diǎn)應(yīng)該包括：①分布范圍廣，主要分布在海相地層；②沉積厚度大，一般厚度介于300～500m，單層厚度大于50m；③有機(jī)質(zhì)含量普遍在2％以上，成熟度(R0)處于1．4％。3．0％1X間；④開(kāi)采壽命長(zhǎng)，一般為30～50a，預(yù)測(cè)有些最高可達(dá)100a。

    美國(guó)是目前世界上唯一實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)采的國(guó)家，2008年其頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)600×108m3，預(yù)計(jì)到2015年，美國(guó)的頁(yè)巖氣年產(chǎn)量將達(dá)到2800×10⁸m³。

    2．9全球致密氣資源量

    所謂致密氣，一般是指滲透率小于0.3mD的天然氣資源，包括致密砂巖氣藏、火山巖氣藏、碳酸鹽巖氣藏等類(lèi)型。

    全球致密氣資源量約為209．72×10¹²m³。目前，世界上技術(shù)可開(kāi)采的致密氣儲(chǔ)量介于10.5×10¹²～24×1010¹²m³。全球已發(fā)現(xiàn)致密氣的甕地有70個(gè)，在世界各大洲均有分布。

    致密氣開(kāi)發(fā)最成功的國(guó)家仍然是美國(guó)，其次是中國(guó)。2008年，美國(guó)致密氣年產(chǎn)量為1757×10⁸m³， 約占其天然氣總產(chǎn)量的30％。2009年，中國(guó)致密氣 年產(chǎn)量約150×lOSm3——主要是近幾年發(fā)展較快。

    2．10全球天然氣水合物資源量

    天然氣水合物是在一定條件下，由水和天然氣形成的類(lèi)似冰的、非化學(xué)計(jì)量的、籠形結(jié)晶化合物，因其外觀像冰一樣，而且遇火即可燃燒，所以又被稱(chēng)作“可燃冰”、“固體瓦斯”或“氣冰”其主要成分為甲烷。

    據(jù)美國(guó)、俄羅斯、日本等的研究結(jié)果，全球陸地天然氣水合物總資源量為2．83×10¹⁵m³，海洋為8.5×10¹⁶ m³，相當(dāng)于已探明化石燃料總含碳量的2倍多，資源量巨大，儲(chǔ)采期至少是1000a。

    天然氣水合物的主要特點(diǎn)是能量密度高：?jiǎn)挝惑w積的天然氣水合物分解至少可釋放1604"單位體積的甲烷氣體，其能量密度是常規(guī)天然氣的2～5倍。是煤炭的10倍。目前全球有30多個(gè)國(guó)家都在研究天然氣水合物的開(kāi)采和利用等相關(guān)問(wèn)題。

    2．11全球非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)技術(shù)體系

    以美國(guó)為代表的非常規(guī)天然氣開(kāi)采實(shí)踐，經(jīng)過(guò)近30年的不斷探索，已經(jīng)逐步形成了適用于非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)的技術(shù)體系。中國(guó)在致密氣開(kāi)發(fā)方面也走在了世界前列。其關(guān)鍵主體技術(shù)包括：①非常規(guī)天然氣成藏基礎(chǔ)理論研究(有機(jī)質(zhì)、孔隙、滲流等)；(彩致密砂巖氣藏精細(xì)描述技術(shù)；③非常規(guī)天然氣地震勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)；④叢式井、水平井、羽狀水平井鉆=井一F藝技術(shù)；⑤多井、多層壓裂改造增產(chǎn)工藝技術(shù)(j此量化施工)。

    總體來(lái)看，非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)利用要取得成功，其關(guān)鍵是：低成本技術(shù)體系和低成本管理體系。

  3中國(guó)非常規(guī)天然氣資源開(kāi)發(fā)利用進(jìn)展

  3．1中國(guó)非常規(guī)天然氣資源總量

  我國(guó)的非常規(guī)天然氣(僅包含致密砂巖氣、煤層氣、頁(yè)巖氣和天然氣水合物)資源量為280．6×10¹²m³，是常規(guī)天然氣資源量(56×1012m3)的5.01倍。

    目前，致密砂巖氣已進(jìn)入規(guī)模開(kāi)發(fā)階段，煤層氣、頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)利用正在起步；天然氣水合物等資源的基礎(chǔ)研究工作也正逐步展開(kāi)。

    3．2中國(guó)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)狀況與特點(diǎn)

    中國(guó)非常規(guī)天然氣資源量與產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示．

    中國(guó)非常規(guī)天然氣的地質(zhì)特點(diǎn)：①南北中廣泛分布；②深中淺層系復(fù)合；③海陸相沉積兼有；④儲(chǔ)層物性復(fù)雜；⑤一般與常規(guī)油氣共生共存。

    3．3中國(guó)致密氣資源量及其分布

    中國(guó)致密氣的總資源量約為12×1012m3(部分與常規(guī)氣在資源量上存在著交叉)，廣泛分布于鄂爾多斯、四川、松遼、渤海灣、柴達(dá)木、塔里木及準(zhǔn)噶爾等10余個(gè)盆地，其中鄂爾多斯盆地和四川盆地資源量最為豐富。

  鄂爾多斯盆地致密砂巖氣總資源量約10×1012 m³，其中探明約3×lO^l2m³。主要包括：①蘇里格氣田；②大牛地氣田；③榆林氣田；④烏審旗氣田；⑤神木氣田；⑥米脂氣田。目前，上述氣田正在擴(kuò)大勘探。

    2009年，鄂爾多斯盆地致密砂巖氣總產(chǎn)量達(dá)到了133．82×lOSm。(不包括榆林氣田的常規(guī)砂巖氣)。

    3．3．2蘇里格為我國(guó)****的致密砂巖氣田

    截~2009年底，蘇里格氣田基本探明天然氣儲(chǔ)量超過(guò)2×1012m3，是********個(gè)特大型天然氣氣田，也是目前****的氣田。

    2009年，蘇里格氣田的天然氣產(chǎn)量達(dá)到80×10s m’。2010年產(chǎn)量將突破100×108m3，規(guī)劃到2015年可能建成300×lOsIll3的生產(chǎn)能力，就單個(gè)氣田而言也將是我國(guó)****的氣田。

    蘇里格大氣田，是京津地區(qū)天然氣供應(yīng)的主力氣源，可以穩(wěn)定供氣30—50a，甚至更長(zhǎng)時(shí)間。

    3．3．3 四川盆地致密砂巖氣開(kāi)發(fā)

    四川盆地致密砂巖氣的勘探開(kāi)發(fā)潛力同樣巨大。最新評(píng)價(jià)結(jié)果表明，川西侏羅系與上三疊統(tǒng)天然氣資源量為1．8×10”一2．5×10¹²m³，而目前的探明儲(chǔ)量?jī)H占上述資源量的10％左右。2009年，川中地區(qū)須家河組致密砂巖氣的產(chǎn)量約為20×lOSm3。

    3．4中國(guó)煤層氣資源量及其分布

    中國(guó)煤層氣的地質(zhì)資源量分布情況如表4所示。其中，埋深2000m1)A內(nèi)的煤層氣資源量為36.8×10¹² m3；埋深1500m1)A內(nèi)的可采資源量為10．9×1012m3。

    3．4．1中國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)利用成果與規(guī)劃

    截至2009年底，全國(guó)地面煤層氣鉆井總數(shù)達(dá)3972口f探井675口、開(kāi)發(fā)井3297口)，其中羽狀水平井85口，主要分布在鄂爾多斯盆地東部和山西沁水盆地；目前的資源探明率僅5．0％o。2009年，煤層氣年產(chǎn)量為71．7×10⁸m³。

    2010年，國(guó)家規(guī)劃煤層氣產(chǎn)量為100×108m3，其中地面開(kāi)采50×lOSm3(完成難度很大)、井下巷道抽排50×lOSm。(可以超額完成)；2020年煤層氣年產(chǎn)量將達(dá)到300×lOSm3；2030年產(chǎn)量將達(dá)500×lOSm3。

    3．4．2全國(guó)煤炭安全、環(huán)保形勢(shì)依然嚴(yán)峻

    2009年，全國(guó)煤炭產(chǎn)量為30×lO⁸t，井下瓦斯抽采量達(dá)到61.7×10⁸m³，全國(guó)煤礦百萬(wàn)噸死亡率為0.987人，首次降到1以下；但瓦斯利用率還很低，安全、環(huán)保形勢(shì)依然嚴(yán)峻，煤層氣開(kāi)發(fā)任務(wù)艱巨，任重而道遠(yuǎn)。

    3．5中國(guó)頁(yè)巖氣資源量及其分布

    頁(yè)巖氣資源廣泛分布于海相(主要)、陸相沉積盆地內(nèi)，在全國(guó)范圍內(nèi)，各地質(zhì)歷史時(shí)期都存在頁(yè)巖氣資源。中國(guó)主要盆地頁(yè)巖分布如圖5所示。

  中國(guó)海相地層沉積面積達(dá)300×104km2，其中陸 E海相沉積達(dá)280×104km2。據(jù)2006年中國(guó)石油的研宅成果，中國(guó)頁(yè)巖氣資源量為100×1012m3；近期有利地區(qū)頁(yè)巖氣資源量在30×1012m3左右(表5)。

    3．5．1中國(guó)頁(yè)巖氣有利區(qū)資源分布

    中國(guó)頁(yè)巖氣有利區(qū)及資源量分布情況如表5所示。

    3．5．2中國(guó)頁(yè)巖氣成藏與基本地質(zhì)特點(diǎn)

    全國(guó)在多個(gè)含油氣盆地都發(fā)現(xiàn)了頁(yè)巖氣資源。凡是有天然氣生成的盆地，理論上講都應(yīng)該存在頁(yè)巖氣，特別是在海相地層中。嚴(yán)格意義上講，頁(yè)巖氣是頁(yè)巖中生成后未運(yùn)移出去和殘留于頁(yè)巖層內(nèi)的天然氣。中國(guó)頁(yè)巖氣的主要地質(zhì)特點(diǎn)包括：①分布面積約占國(guó)土總面積的三分之一(主要在南方)；②儲(chǔ)層厚度大，單層厚度介于20～500m(累計(jì)厚度介于100—850m)；③成熟度高，Ro一般大于1．0％；④有機(jī)質(zhì)豐富，有機(jī)碳含量一般大于2％。

    3．5．3中國(guó)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)與利用

    “大力推進(jìn)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)”在中國(guó)已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)。中國(guó)石油西南油氣田公司、浙江油田公司和煤層氣有限責(zé)任公司，已投身頁(yè)巖氣的勘探評(píng)價(jià)工作，并與殼牌、康菲、挪威國(guó)家石油等公司廣泛開(kāi)展了合作研究及試采開(kāi)發(fā)。目前，已顯露出良好的發(fā)展前景：①2009年8月，國(guó)土資源部天然氣資源戰(zhàn)略研究中心在重慶市綦江縣啟動(dòng)了中國(guó)首個(gè)頁(yè)巖氣資源勘查項(xiàng)目；②2009年11月，中國(guó)石油與殼牌合作開(kāi)發(fā)的中國(guó)首個(gè)頁(yè)巖氣合作項(xiàng)目——“富順一永川區(qū)塊頁(yè)巖氣項(xiàng)目”在成都啟動(dòng)；③2010年，在四川盆地川東地區(qū)、云貴地區(qū)開(kāi)辟2個(gè)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)試采示范區(qū)。

  3．6天然氣水合物仍處于研究階段

  天然氣水合物資源潛力大，前景廣闊，主要分布在我國(guó)南海、東海、青藏高原、東北凍土帶．其

中以南海海域資源潛力為****。

    據(jù)國(guó)土資源部專(zhuān)家的初步估算，我國(guó)天然氣水合物資源量為700×lOSt油當(dāng)量；據(jù)張洪濤估算：“在我國(guó)南海至少有450×lO⁸t油當(dāng)量”。

    中國(guó)天然氣水合物調(diào)查工作開(kāi)展時(shí)間只有幾年，僅投入了很少的工作量，但在臺(tái)灣東南和西南近海海底、西沙海槽、青藏高原已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了天然氣水合物，顯示出這一資源的良好前景。

    天然氣水合物是我國(guó)天然氣的后備超級(jí)資源庫(kù)，將對(duì)我國(guó)未來(lái)能源構(gòu)成產(chǎn)生重大的影響，但目前還暫時(shí)無(wú)法展望其開(kāi)發(fā)利用的前景。

    3．7中國(guó)其他非常規(guī)天然氣資源

    水溶氣廣泛分布于我國(guó)的中、新生代地層中，據(jù)關(guān)德師預(yù)測(cè)：全國(guó)水溶氣資源總量約為45×10¹² m³，其中我國(guó)東部遠(yuǎn)景資源量為19×10¹²m³。四川、松遼、渤海灣、瓊東南、鄂爾多斯等盆地，均具有較好的水溶氣勘探前景，但目前基本上還沒(méi)有真正的投入開(kāi)發(fā)。

    在松遼、渤海灣、蘇北、東海、珠江口、鶯歌海等盆地，共發(fā)現(xiàn)28個(gè)無(wú)機(jī)成因的二氧化碳?xì)馓�，從成因上將其稱(chēng)為無(wú)機(jī)氣，其中萬(wàn)金塔、黃橋等氣田已開(kāi)發(fā)，并已取得效果。同時(shí)，在松遼盆地三肇凹陷、渤海灣盆地黃驊凹陷、東海盆地天外天構(gòu)造，也發(fā)現(xiàn)了無(wú)機(jī)成因的甲烷天然氣。

  4中國(guó)開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣資源的條件與問(wèn)題   

  4．1中國(guó)開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣資源的條件

  中國(guó)常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)，經(jīng)歷了百年的歷史，積累了豐富的勘探開(kāi)發(fā)認(rèn)識(shí)、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，完全可以復(fù)制或創(chuàng)新應(yīng)用到非常規(guī)天然氣資源的勘探開(kāi)發(fā)工作中來(lái)。近年來(lái)，國(guó)家大力支持非常規(guī)天然氣的開(kāi)發(fā)利用，中國(guó)石油等企業(yè)初步形成了非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)的理論、技術(shù)、模式、管理經(jīng)驗(yàn)以及成功的對(duì)策，為非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了條件。加之，借鑒知名國(guó)際石油公司先進(jìn)的技術(shù)，同時(shí)總結(jié)合作開(kāi)發(fā)過(guò)程中所積累的認(rèn)識(shí)、技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)石油在某些領(lǐng)域已形成了具有世界先進(jìn)水平的技術(shù)，如致密氣開(kāi)發(fā)在世界上就有很大的影響力。

    4．2中國(guó)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)理論與認(rèn)識(shí)

    經(jīng)過(guò)多年的不懈探索，中國(guó)非常規(guī)天然氣在勘探、地質(zhì)、開(kāi)發(fā)等方面已形成了一系列理論與認(rèn)識(shí)。

    4．2．1致密氣(致密砂巖、火山巖、碳酸鹽巖)理論認(rèn)識(shí)

    已形成了超高建設(shè)型大型河流三角洲、低速變形流動(dòng)、三個(gè)重新、二元攻關(guān)、超淺層侵入相火山巖、海相碳酸鹽巖層系多期聚散成藏等理論與認(rèn)識(shí)。

    4．2．2煤層氣開(kāi)采機(jī)理及理論認(rèn)識(shí)

    已形成了排采“雙駝峰”曲線、物理吸附說(shuō)、面積降壓平穩(wěn)排采認(rèn)識(shí)、等溫吸附模型、低煤階煤層氣分形吸附模型、  “五段兩點(diǎn)法”管理等理論與經(jīng)驗(yàn)。

    4．2．3頁(yè)巖氣形成機(jī)理及理論認(rèn)識(shí)

    已形成了泥巖裂縫孔滲形成概念、泥頁(yè)巖裂縫性成藏、游離方式賦存說(shuō)、海相優(yōu)于陸相、生物和熱成因等機(jī)理與認(rèn)識(shí)。

    4．3中國(guó)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)技術(shù)體系

    經(jīng)過(guò)多年的不懈努力，中國(guó)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)初步探索形成了一系列關(guān)鍵技術(shù)，其中有些技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平：①煤層氣地球物理識(shí)別技術(shù)(國(guó)內(nèi)先進(jìn))；②煤層氣鉆完井技術(shù)(國(guó)內(nèi)先進(jìn))；③羽狀多分支鉆井技術(shù)(f氐成本新技術(shù)、世界先進(jìn))；④煤層氣排水采氣技術(shù)(沁水盆地，成熟技術(shù))；⑤水平井鉆

井技術(shù)(成熟技術(shù))；⑥水平井分段壓裂改造技術(shù)(大  l慶、長(zhǎng)慶、吉林油田正在攻關(guān)試驗(yàn))；⑦致密氣排水  l采氣技術(shù)；⑧低壓集輸處理工藝技術(shù)等。    l

    4．4中國(guó)致密(低滲透)天然氣開(kāi)發(fā)技術(shù)體系    I

    探索形成了一套致密砂巖氣田有效開(kāi)發(fā)主體技  1術(shù)、特色技術(shù)和適用的配套技術(shù)體系。主要有：④高精度二維地震技術(shù)(集成創(chuàng)新)；②富集區(qū)優(yōu)選、井位優(yōu)選技術(shù)(集成創(chuàng)新)；③快速鉆井及小井眼鉆井技術(shù)(集成創(chuàng)新)；④適度規(guī)模壓裂技術(shù)(國(guó)內(nèi)首創(chuàng))；⑤井下節(jié)流技術(shù)(國(guó)內(nèi)原創(chuàng))；⑥排水采氣技術(shù)(吸收引進(jìn)再創(chuàng)新)；⑦分壓合采技術(shù)(集成創(chuàng)新)；⑧地面不加熱、低壓集氣、混相計(jì)量技術(shù)(國(guó)內(nèi)首創(chuàng))等。

    4．5中國(guó)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)管理模式

    中國(guó)非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)已經(jīng)探索形成了一些典型的開(kāi)發(fā)模式或示范區(qū)，其核心是低成本技術(shù)體系和低成本管理體系，主要包括：①蘇里格模式侄筻密氣，低成本、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、市場(chǎng)化1；②蘇南合作模式(致密氣，低成本、程序化、高效率1；③沁水模式(煤層氣，低成本、數(shù)字化、經(jīng)濟(jì)有效、規(guī)模開(kāi)發(fā))；④韓城模式(煤層氣，低成本、成組水平井、叢式井、節(jié)能)；⑤云貴示范區(qū)(頁(yè)巖氣，低成本技術(shù)、管理示范)；⑥川南示范區(qū)(頁(yè)巖氣，低成本技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)示范)等。

    4．6中國(guó)非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)條件

    中國(guó)非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)利用的基礎(chǔ)條件已經(jīng)趨于成熟，理由如下：①與常規(guī)天然氣雖有差異，但在成藏、開(kāi)采機(jī)理上基本相似；②與常規(guī)天然氣的開(kāi)發(fā)技術(shù)接近，可以移植、復(fù)制并改造；③可以直接利用現(xiàn)有的常規(guī)天然氣管道、銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；④?chē)?guó)家大力支持，已出臺(tái)并將繼續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)優(yōu)惠政策；⑤國(guó)外已形成了多項(xiàng)低成本技術(shù)，可借鑒。

    目前以蘇里格大型氣田為代表的致密砂巖氣已進(jìn)入規(guī)�；�快速發(fā)展階段，沁水、渭北、三交等煤層氣田已進(jìn)入規(guī)模建設(shè)期，四川、云貴等南方地區(qū)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)已開(kāi)始示范性起步。

4．7中國(guó)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)對(duì)策  非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)，就總體而言，中國(guó)還 I  處辛謀劃和起步階段。根據(jù)國(guó)外成功的經(jīng)驗(yàn)和中國(guó) l  近些年所積累的實(shí)踐認(rèn)識(shí)，為實(shí)現(xiàn)中國(guó)非常規(guī)天然 I  氣資源的長(zhǎng)遠(yuǎn)開(kāi)發(fā)大計(jì)，現(xiàn)提出如下對(duì)策：①制定 國(guó)家發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略；②國(guó)家層面主要致力于制定扶 I  持政策，其依據(jù)是級(jí)差地租理論；③小公司決策方 I  式是一條重要途徑；④大公司以小公司決策方式開(kāi)發(fā)低品位資源也是一種方式，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；⑤ 低成本技術(shù)體系和低成本管理體系是唯一選擇；⑥ 關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)必不可少；⑦顛覆傳統(tǒng)規(guī)則，制定非常規(guī)天然氣勘探開(kāi)發(fā)新規(guī)則；⑧完全的、真正意義上的市場(chǎng)化運(yùn)作

4．8中國(guó)天然氣(包括非常規(guī))發(fā)展的主要問(wèn)題)天然氣在人類(lèi)生活中是一種奢侈品，使用天!  然氣是富人的標(biāo)志。因而全球天然氣消費(fèi)主要集中在北美、歐洲和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，發(fā)展中國(guó)家消費(fèi)量所占的比例很小。中國(guó)經(jīng)濟(jì)狀況目前還達(dá)不到廣泛使用天然氣的條件。

    2)新能源是個(gè)相對(duì)概念，在中國(guó)，非常規(guī)天然 氣也屬于新能源了，而在北美、歐洲就已經(jīng)不是新能源。既然是新能源，其發(fā)展就毫不例外的要經(jīng)歷一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)程，不可能憑借發(fā)現(xiàn)幾個(gè)大氣田就能實(shí)現(xiàn)天然氣的廣泛覆蓋消費(fèi)。

    3)天然氣規(guī)�；�消費(fèi)的基礎(chǔ)條件是管網(wǎng)的高覆蓋，美國(guó)天然氣管網(wǎng)總長(zhǎng)度達(dá)50×104km，覆蓋到了鄉(xiāng)村，而中國(guó)目前只有3.8×10⁴km。中國(guó)要達(dá)到美國(guó)目前的條件，需要幾十年的努力，僅靠幾個(gè)公司解決不了廣泛覆蓋的問(wèn)題，而且資源也有限。

    4)天然氣消費(fèi)的調(diào)峰是一大難題，如北京冬季日用氣量是5000×104m’，而夏季則只有300×10⁴ m³，平衡巨大的峰谷差要依賴(lài)巨大的儲(chǔ)氣庫(kù)。天津 大港地區(qū)約30×10⁸m³規(guī)模的儲(chǔ)氣庫(kù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)解決不了調(diào)峰問(wèn)題，況且儲(chǔ)氣庫(kù)不可能盈利，至少目前不可能盈利，而美國(guó)有400余座大中型儲(chǔ)氣庫(kù)保證其天然氣均衡消費(fèi)。

    5)中國(guó)氣價(jià)混亂：上海天然氣有5種價(jià)格，西氣東輸有3種價(jià)格在一條管道運(yùn)行，國(guó)內(nèi)氣價(jià)遠(yuǎn)低于國(guó)際氣價(jià)。管道輸送企業(yè)基本上都是微利，類(lèi)似慈善事業(yè)；而國(guó)內(nèi)老百姓則對(duì)天然氣寄予厚望且希望天然氣價(jià)格越低越好，認(rèn)為資源屬于國(guó)家所有。

    6)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)，在中國(guó)可能要經(jīng)歷一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期。低碳能源在中國(guó)還是一個(gè)理想狀態(tài)。

  據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，2050年全球能源結(jié)構(gòu)中的80％還是化石能源，新能源只占10％左右。我國(guó)的情況更不能例外，中國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)不可能在短時(shí)期內(nèi)發(fā)生改變。

    7)中國(guó)天然氣消費(fèi)國(guó)際化是個(gè)大趨勢(shì)，正建和籌建的引進(jìn)管道包括：中土線(最終年輸氣量將400×10⁸m³)、中緬線(年輸氣量100×10⁸m³)、中俄3條線(氣量不詳)、伊朗巴基斯坦一中國(guó)線(籌劃)。

  我國(guó)已在沿海規(guī)劃有10座LNG接收站，有的已建成投產(chǎn)有的正建和待建，總進(jìn)口氣量超過(guò)3000×10⁴(相當(dāng)于天然氣近400×10⁸n³)，主要由中海油約2000 ×10 ⁴t)、中石油(約900×10⁴t)、中石化(約300×10³ t 等公司承建。上述能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)的政治、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn) 極大。

    4．9中國(guó)天然氣(包括非常規(guī))發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)

    2020年，我國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)：預(yù)測(cè)天然氣年產(chǎn)量將達(dá)到1800×10⁸～2200×10⁸m³，其在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的比例由目前的近4％將上升到8％。12％。屆時(shí)，中國(guó)將進(jìn)入天然氣生產(chǎn)大國(guó)行列，非常規(guī)天然氣將是重要的貢獻(xiàn)者。

    5結(jié)束語(yǔ)

    總體來(lái)看，開(kāi)發(fā)非常規(guī)天然氣是利用低碳資源的現(xiàn)實(shí)****選擇；非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)利用要取得成功，其關(guān)鍵是：擁有低成本技術(shù)體系和低成本管理體系；非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)是個(gè)難題，可能要經(jīng)歷較長(zhǎng)的過(guò)程，但是，非常規(guī)天然氣已成為全球低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新趨勢(shì)!