中国页岩气技术对比美国

这几个月，受俄乌冲突影响，国际天然气价格持续高企，让欧洲各国都苦不堪言。对此最开心的莫过于美国那些页岩气开发商，这几个月他们借机不断加大对欧洲的天然气出口量，赚得盆满钵满。

美国开发的天然气绝大部分是页岩气，之前由于开采难度高等原因，成本也相应更高，而如今天然气价格高涨，它自然有了更大的利润空间。

相比美国，中国的页岩气开发我们却很少听说，似乎没什么存在感。但实际上，在短短的8年时间里，我们就经历了从无到有，如今年开采量已经成为世界第二。

那么，中国页岩气开采是如何高速发展起来的？未来前景有怎么样呢？今天我们就来深入科普一下。

天然气从开发角度讲，一般可分为常规天然气和非常规天然气。所谓常规天然气，是指可以用常规技术手段进行开采的，成本低、盈利性好的天然气，而非常规天然气则是指无法使用常规技术手段进行开采，因而开采难度大，成本也相对较高的天然气。

在现阶段，非常规天然气，一般就是指以煤层气、页岩气、水溶气、天然气化合物和致密砂岩气等形式存在的页岩气。

虽然我国的天然气资源说起来还算比较丰富，总量约有330万亿立方米，不过其中非常规天然气却有约280万亿立方米，占到了总量的85%左右。也就是说，咱们的天然气资源，只有15%左右是比较容易开采的。

但随着我国经济快速发展，对天然气的需求越来越大，约有一半都需要依赖进口，所以如何低成本高效率开采非常规天然气，就变得迫在眉睫。而我国的页岩气可开采储量达到了30万亿立方米以上，如果能有效开发，对于我国能源安全战略而言，是非常重要的。

然而，页岩气作为非常规天然气，开采难度是真的不小，在我国尤其如此。

一是我国页岩气埋藏深，大部分都处在深度超过3500米的岩层中，而这个深度的页岩气，被定义为深层页岩气。它由于穿过的地层多，加上页岩埋深大，地应力也非常复杂，因此对开采技术要求很高，勘探开发难度很大。

二是我国页岩气存在储层类型多样、构造作用强、储层横向展布差异大等特点，比如我国页岩气区大部分都处在地震带，其错综复杂的地质构造进一步增加了页岩气开发的难度。

三是水气分布不一致，我国页岩气有一半以上，都分布在水资源相对匮乏的人口密集区域，而页岩气的开采需要消耗大量水资源，所以会对当地用水带来更大的压力。

因此过去很长一段时间，我国对于页岩气开采都不是很重视。

不过在进入21世纪后，美国的页岩油气革命初见成效，随着它自采的页岩油气量不断增加，油气进口需求不断减少，国家能源安全程度则大大提高。所以我国对页岩气开发也渐渐提上日程，从2005年左右，就开始着手勘探开发页岩气资源。

在2007-2009年间，是我国页岩气产业的启蒙阶段。在这个阶段，我国引入了美国页岩气概念，通过地质评价，在四川盆地找到了多个岩气有利区，并启动了产业化示范区建设。

其中在2007年，中国石油勘探开发研究院还和美国新田石油公司联合开展了“威远地区页岩气联合研究”。

到了2008 年，我们在长宁构造北翼钻探了我国第1口页岩气地质资料井——长芯1井。虽然这口井只有150米深，是一口浅层取芯井，而且也没花多少钱，但意义却非常重大。因为正是这口井的区区150米井深，揭开了我们现在的川南“五峰-龙马溪组”页岩气的真正面纱，并确定了五峰—龙马溪组为我国页岩气开发工作的初期重点。

值得一提的是，之后我们还据此进一步推测，在五峰—龙马溪组北面和东面有埋藏更深的页岩气层，这才有了后来我们在该地区实现工业性的大规模的页岩气开发。

2009 年 12 月，我们正式确立了长宁、威远和昭通 3 个页岩气有利区，启动了产业化示范区建设。

之后的2010—2013 年间，我们通过自主摸索，努力进行攻关与实践，系统性地发展了符合中国国情的页岩气地质理论和开发认识。

在2010年，我们又发现了蜀南和涪陵两大页岩气区，使得中国页岩气产业有了突破性发展。同一年，我们在龙马溪组页岩段钻探出了中国第一口页岩气井——威 201 直井，并且初次获得页岩气测试产量 ，从而确证了该段存在页岩气的推测。

而到了2011年，我们又在长宁地区钻探出了第一口具有商业开发价值的页岩气井。

在这个阶段，国家从政策、技术和资金等方面对页岩气开发提供支持，包括成立国家能源页岩气研发中心、在国家科技重大专项中设立页岩气项目、确定页岩气为独立矿种，以及通过轮招标出让多个页岩气区块等等。

2012年，财政部和国家能源局还发布了相关补贴政策通知，对 2012—2015 年开发利用的页岩气补贴 0.4 元 /立方米。

在国家政策的大力支持下，2013 年我们以四川盆地为重点，开采了约2亿立方米的页岩气，正式实现了从无到有的突破。

进入2014年以后，随着我国页岩气勘探开采技术不断成熟和完善，不但实现了对埋深3500米以下页岩气的有效开发，对埋深3500米以上的页岩气开发也取得了突破性进展。

与此同时，我国累计探明的页岩气储量，还有每年页岩气开采量也在快速增长。2015年，我国开采了46亿立方米的页岩气，16年是79亿立方米，17年为92亿立方米，到2018年，正式突破百亿大关，达到了109亿立方米。

之后2019和2020年，页岩气开采量又是一年一个大台阶，分别达到了154亿立方米和200亿立方米。2021年，开采量达到了230亿立方米，虽然不如预期，但增长速度依旧很快，产量也稳居世界第二，只排在美国之后。

那么中国的页岩气产业为什么会发展这么快呢？

简单来说，这就是源自于我们相关理论和开发技术的快速进步。

从2005年开始，我们经过十多年的勘探开发，对四川盆地页岩气区的基础地质理论不断发展和完善，相关开发技术也不断改进和发展，为后面几年的爆发打下了坚实基础。

所谓页岩气，简单来说就是储存在页岩之间的天然气，这听起来似乎有些不可思议，但实际上页岩是存在很多孔隙的，比如页岩中的有机物质存在孔隙，页岩内部也有微米纳米级的孔隙，它们都可以储存一定的天然气。

而要开发页岩气，首先就是要找到天然气富集的页岩地段。我们经过多年勘探积累经验，通过“甜点区”理论和预测技术，一步步找出了四川盆地以及邻近的几个富含页岩气的区段。

所谓的页岩气“甜点”，就是指页岩气富集且易于开发的区域，像甜点一样能够“多吃好吃”。页岩气的“甜点区”有许多评价标准，例如页岩的总有机碳、地层压力、地应力和孔隙度等等，我们就是通过不断的实践，一步步确立这些参数的标准，进而用这些标准来寻找页岩气“甜点区”。

在当年，我们通过勘探后发现，五峰-龙马溪组页岩储层具有高有机质含量和高纳米级孔隙度的“两高”特征，依据“甜点区”的地质理论，预测该区段富含页岩气，从而将其确定为开发工作的主力层系。

而通过勘探确定页岩气富集区是前提，之后如何开发开采则是关键。页岩气开发的最大挑战就在于开采难度很高，过去页岩气之所以一直无法成为天然气主流，主要原因也在于此。

虽然页岩中有微小孔隙可以储存一定的天然气，但是由于这个孔隙都很小，储存的天然气也很少，一点点去抽取收集的话肯定不划算也不现实。所以开采页岩气需要采用压裂工艺技术，就是先将页岩层压裂，让天然气聚集到一个空间之中，形成“人为气藏”zang，再进行集中开采，这样一来，开采效率大大提高，成本则相应大大减少。

而我国以理论为依托，通过多年实践，逐步建立了本土化的页岩气有效开发技术体系，埋深 3 500 米以内岩气区开发关键技术指标大幅度提升，实现了第一代向第二代的技术发展跨越。

并且我们针对深层页岩气储层高温、高应力的特点，采用地表泥浆冷却和大功率压裂装备等技术，可以基本满足埋深介于 3 500 – 4 000 米页岩气资源的有效开发。

到了2014 年以后，我们继续创新页岩气勘探开发的适用性模式，不断提升页岩气产量和采收率，并且还与时俱进，借助于地下光纤监测、人工智能大数据和数字化井场等新技术，使得开发效率不断提高的同时，进一步降低了页岩气开发成本。

那么，我国页岩气开发前景又是怎样，未来潜力如何呢？

从大的方面讲，我国页岩气可采储量跟美国差不多，甚至还要更多一些，虽然开采难度也比美国要更大一些，但终究还有有量的。所以随着我们开采技术不断进步，未来开发前景还是非常大的。

而往细一点说，我国页岩气开采也确实有着很大的潜力，有望继续保持高速的增长。

首先，我国现在一年200多亿立方米的页岩气，基本上都是从四川盆地和邻近地区开采的，并且多是介于2500-3500米深的中浅层页岩气区。对于这个深度的页岩气的开采技术，我们已经是相当的成熟，以后努力的目标，主要就是继续提升开采技术，不断降低开发成本。

而经过探明，五峰-龙马溪组页岩气区埋深介于2500-3500米的储量，达到了8万亿立方米。

另外在涪陵、长宁、昭通和威远等重点区块，埋深介于2500-3500米的储量也达到了2万亿立方米。

而这些地区，以目前的开采水平和技术条件，页岩气可开采储量至少在6000亿立方米，以中国目前一年200多亿立方米的开采量，可供持续开采20年以上。

这可以说是保障我国页岩气稳产的基本盘。

不过我们肯定不会只满足于此，随着国际天然气价格持续走高，我们也势必要加大自采量。近几年我国消费的天然气大概一半左右靠进口，一半左右靠自采，页岩气则占到了自采的十分之一左右。而中国近些年天然气产量所获得的增长，大部分就是源于页岩气的增产。

按照国家计划，到2025年，我国天然气开采量要达到2300亿立方米，页岩气则要达到300亿立方米，所以从现在的开采量看，今后几年都是要保持较高的增长速度。

而中国未来页岩气产量增长的主要领域，就是埋深介于3500-4500米的深层页岩气区。

根据初步估计，五峰-龙马溪组页岩气区埋深介于3500-4500米的储量，达到了近10万亿立方米。

其中埋深介于3500-4000米的页岩气储量，大约有3万亿立方米，我国对这个深度的页岩气开采技术也已基本成熟，具备建成年产100亿立方米并稳产20年以上的开发潜力。

另外埋深介于4000-4500米的页岩气储量，则大约有7万亿立方米。我国有望在未来几年内，在该领域获得技术性突破，因此具备再建成年产200亿立方米的开发潜力。

因此就现实条件而言，我国页岩气年开采量，有望在不久的将来，达到500亿立方米左右。

就在前不久，据中国石化消息，其位于重庆綦江的新页1井，测试获得日产页岩气53万立方米，这标志着中国石化在川东南的“新场南-东溪-丁山-林滩场”页岩气区已经形成连片，整体资源量达到上万亿立方米。

这是中国石化继涪陵页岩气田后发现的第二个万亿立方米的页岩气资源阵地。值得一提的是，这片页岩气区的平均深度大多超过3500米，其中最深完钻的丁页8井气层超过了4600米。

这也侧面反映了我国现在的页岩气开发技术已经达到了一个很高的程度。

当然，相比美国，中国的页岩气产业还有着巨大的差距，现在美国每年页岩气开采量达到了7000亿立方米以上，占世界总量超过90%，而中国与之相比，只不过是个零头而已。

不过美国现在有这么庞大的页岩气开采量，并不是短时间促成的，而是靠着几十年的技术积累和政策扶持，才有现在这种局面。

美国过去也是每年都需要大量进口油气，并且为此花费巨量资金，为了改变这种情况，美国发起了“页岩油气革命”，到如今它自己生产的油气，不但基本上可以满足自己需求，还可以出口到其它地方。

所以我们也不必气馁，相信随着我们开发技术不断提升，页岩气产量也会不断增加。而且正因为中美这个差距很大，反过来也说明中国页岩气开发的潜力还很大，毕竟论页岩气储量，中美可是差不多的。

等哪一天，中国的页岩气开发达到美国的水平，那我们的天然气或许也能够自给自足，再不用花费大量外汇储备去进口天然气了，如此能源安全也将得到更大保障。

好啦，那么今天就聊到这里，我们下期不见不散，祝福大家。