中國投資美國頁岩氣

⑴ 北美海相頁岩氣資源研究及開發進展

一、內容概述

頁岩氣（Shale gas）是指還保留在（泥頁岩類）生油岩中的天然氣，它既是常規天然氣的潛在替代能源，也是一種清潔環保能源。頁岩氣的氣體組分以甲烷為主，含少量乙烷、丙烷等；具自生、自儲、自蓋特點。頁岩氣分布廣泛，一般認為當其地質條件達到一定的標准時就可以形成具工業價值的氣藏。頁岩氣由吸附氣和游離氣組成，其中吸附氣約占總氣量的20%～80%。頁岩氣儲層緻密，孔隙度一般為4%～6%，滲透率小於0.001×10^-3μm²（0.001mD）。

圖1 北美地區頁岩氣田的分布

（資料來源：EIA）

2011年4月美國能源信息署（EIA）發布了世界頁岩氣資源初步評價報告，根據Advanced Resources國際有限公司負責完成的美國以外32個國家的頁氣資源評價以及美國頁岩氣資源評價結果，全球氣技術可采資源總量為187.6×10¹² m³（姜福傑等，2012），主要分布在北美（圖1）、中亞和中國、拉丁美洲、中東和北非、俄羅斯等地。美國是世界頁岩氣勘探開發歷史最長、研究程度最高的國家。2005 年美國頁岩氣產量為當年全美天然氣總產量的5%。隨著馬塞勒斯、海恩斯維爾、費特維拉等氣田的勘探開發，2011年這一數據已躍升至28%（周小琳等，2012）。預計，2035 年美國頁岩氣產量將佔全美天然氣總產量的46%以上。加拿大是繼美國之後第二個對頁岩氣投入勘探開發的國家，勘探開發的地區主要集中在不列顛哥倫比亞省東北部、安大略省、魁北克省等其他省份。

表1 美國頁岩氣儲層評價標准表

頁岩氣的生成方式主要為熱成因氣和生物成因氣。頁岩氣是典型的自生自儲型氣藏，對頁岩進行儲層評價除了重要常規物性參數以外，還要考慮有機質豐度、岩石脆性度等特殊參數。以Eagle Ford頁岩氣項目為例，有著一套頁岩氣儲層評價標准（表1）。判斷油氣藏是否具有經濟性在滿足以上標準的基礎上，對於分布面積廣、埋藏深度適中、圍岩條件有利分段壓力的氣藏應優先開發（IEA，2009；Michae D Burnaman et al.，2009）。

近年來頁岩氣藏的地質特徵與區域地質背景開始受到關注，以期增加高產井的數量，達到提高經濟效益的目的。應用沉積相研究和沉積學方法可以預測頁岩氣藏有利的地理與地層分布。通過對美國二疊紀盆地中Woodford頁岩的沉積學、地球化學和層序地層學的研究結果表明，低水位體系域具有有機碳（TOC）相對較富集並富含石英的特徵，它們同時滿足了頁岩氣勘探開發中「脆性壓裂」與「富有機碳（TOC）源岩」兩項條件。密西西比系Barnett頁岩儲層的質量、資源密度與體系域直接相關。在低水位體系域沉積期，隨著海綿與放射蟲生長和向盆地中心的積聚，有機質得以富集、保存和成熟，低水位體系域內碎屑沉積圈閉有利於頁岩氣儲層潛力的發揮（Ottmann et al.，2011）。Messer et al.（2011）將經過生物地層校正的、全球性的三級層序地層模式應用於頁岩氣、頁岩油層對比，有助於對頁岩氣藏的區域對比與預測。Egenhof et al.（2011）通過對上泥盆統下密西西比階Akken組頁岩上段與同時期的Woodford頁岩對比發現，克拉通盆地中的海侵體系域具有較高的泥質含量，不利於頁岩氣層的形成。目前已發現頁岩氣的盆地，主要分布在被動大陸邊緣演化為前陸盆地的區域及少量古生界克拉通地台區。不難看出，被動大陸邊緣演化為前陸盆地的沉積序列，比克拉通內序列更有可能沉積大量的硅質碎屑物，使這些頁岩更具有利的「壓裂」條件（Michae D Burnaman et al.，2009）。

頁岩氣的儲集空間主要為孔隙和裂縫，不同的裂縫類型、裂縫規模、孔隙類型和孔隙大小對頁岩儲能、產能的貢獻不同，作用也不同。孔隙是頁岩氣藏中氣體的儲存空間，很大程度上決定著其儲能。而裂縫是頁岩氣藏中氣體滲流的主要通道，決定著其產能。頁岩氣系統硅質泥岩中的孔隙網路是多種多樣、極其復雜的。Loucks et al.（2011）研究了大量頁岩氣系統（包括泥盆系 Woodford 頁岩、密西西比階 Barnett 頁岩、上白堊統 Eagle Ford頁岩等）並識別出了一系列孔隙類型。Slatt et al.（2011）通過對Barnett、Woodford頁岩儲集性的研究發現，有機質本身的孔隙（納米—微米大小的孔隙）對頁岩中天然氣分子的儲存和運移非常重要。包括精細岩心描述等最新的研究表明，影響或控制天然氣產量的許多因素均來自富含有機質的黑色頁岩本身，高有機質含量、高有機質內孔隙度、巨大的超壓力是決定天然氣生產力的關鍵因素（Soeder I et al.，2011）。

岩石學、礦物學特性對於頁岩氣井的勘探成功至關重要，特別是石英與黏土的比例、生物硅質的存在等因素決定了泥頁岩的脆性、延展性和泥頁岩的壓裂效果。通過對海恩斯維爾、博西爾頁岩氣田泥頁岩（Smiith et al.，2011），以及對考察加拿大北部蒙特利頁岩氣田岩心時發現（周小琳等，2012），所有頁岩氣生產井產氣的頁岩段均為粉砂質頁岩、鈣質頁岩或明顯硅化的粉砂質頁岩或鈣質頁岩。因此，從岩石學角度來看，含黏土成分較高的頁岩不利於頁岩氣藏的勘探開發。黏土質頁岩或泥頁岩遠不如粉砂質頁岩或鈣質頁岩等有利於頁岩氣藏的形成。

二、應用范圍及應用實例

Horn River（霍恩河）頁岩氣盆地位於加拿大不列顛哥倫比亞省東北部，面積8100mile²，其中Muskwa/Otter Park頁岩遠景區面積3320mile²，發育一系列有機質頁岩，其中中泥盆統Muskwa/Otter Park與Evie/Klua最有潛力，Horn River頁岩氣盆地這兩套頁岩單元建立的遠景區對於頁岩氣的開發具有足夠的厚度和資源富集度。根據能源供應團隊領導Jim Davidson稱，Horn River（霍恩河）頁岩氣盆地適合銷售的頁岩氣儲量達到了78萬億ft³（其中包括75萬億ft³未發現的資源），真實的數據可能在61萬億～96萬億ft³。Horn River（霍恩河）盆地中侏羅統Horn River組上部頁岩段是盆地的主要遠景區（圖2），鑽探到Muskwa頁岩段的深度范圍為6300～10200ft，平均8000ft，地層岩層壓力中等。區內TOC平均值為3.5%；R _o值高，平均值為3.8%；頁岩處於干生氣窗。因為遠景區熱成熟度高，氣體含有的CO₂濃度為20%。其中Muskwa/Otter Park頁岩石英含量高，黏土含量低，有利於進行水力壓裂。

三、資料來源

姜福傑，龐雄奇，歐陽學成等.2012.世界頁岩氣研究概況及中國頁岩氣資源潛力分析.地學前緣，19（2）：198～211

圖2 加拿大不列顛西北部泥盆紀地層

（轉引自王淑玲等，2011）

周小琳，王劍，余謙等.2012.頁岩氣藏地質學特徵研究新進展——來自2011 AAPG年會的信息.天然氣地球科學.377：1155～1162

Harris N B.2011.Expression of Sea Level Cycles in a Black Shale：Wood ford Shale，Permian Basin.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10 ～ 13，Houston，Texas，USA

IEA（International Energy Agency）.2005.World Energy Outlook.2009-21，Joseph H，Frantz J，and Jochen V，Schlumberger.Shale Gas

Loucks R，Ruppel S C，Reed R M et a1.2011.Spectrum of Pore Types in Siliceous Mudstones in Shale—Gas Systems.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10～13，Houston，Texas，USA

Messer A C，Prendergast W L.2011.Primary Depositional Controls on Shale Gas/Shale Oil Potential in the US：A Global Sequence Stratigraphic Perspective.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10～13，Houston，Texas，USA

Michae D Burnaman，Stephen Smith，Xia Wenwu.2009.Shale gas well completions and maximizing gas recoveries.China Petroleum Exploration，（3）：65～86

Nathaniel H，Smith，S，Shelton J et al.2009.Review of best practices for exploration phase planning and execution.China Petroleum Exploration，（3）：41～50

Ottmann J，Bohacs K，Lazar R et a1.2011.Deciphering Depositional Controls on Shale Gas Reservoir Distribution and Resource Density Using Detailed Sedimentology and Sequence Stratigraphy.Abstracts Volume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10 ～13，Houston，Texas，USA

Rigzone Stafe Analysid：Shale gas to play long—time role in global gas demand.E＆P News 2010，9

Smith P R，Komacki A，Moore H et a1.2011.Geologic Framework of the Southeastern Portion of the U.Jurassic Haynesville/Bossier Shale Gas Play，Northwest Louisiana.Abstracts Voume of AAPG Annual Convention and Exhibition，April 10～13，Houston，Texas，USA

US.Department of Energy，Ofice of Fossil Energy.National Energy Technology Laboratory.Modem shale gas development in the United States：A Primer.2009

⑵ 是什麼政策促使了美國頁岩氣工業的發展美國頁岩氣發展的模式在中國是否適用

資源的開發是一種污染的風險。必須加強監督，提高技術水平。美國和歐洲在了解環境影響方面存在差異。有一個大的比例在歐洲禁止水力壓裂的輿論。這是一種效率約束下的民主發展。隨著中國的能源結構。

（4）打破國際能源供應的傳統模式，產生了顯著的影響定價和貿易的國際能源市場格局。

作為世界上最大的能源消費國和進口國，中國還需要開發非常規油氣資源，從而改變能源結構，減少環境污染，降低能源價格，減少對石油和天然氣的依賴。在這里，美國的「頁岩革命」給了我們一個很好的教訓。

⑶ 終於知道中國頁岩氣是怎樣開采出來的，長見識

科普|中國頁岩氣為什麼不能像美國那樣大規模開采？

龐大頁岩氣儲量給所有公司畫了個大餅，頁岩氣概念成了股票市場炙手可熱的「炒貨」，美國的成功被各路專家掛在嘴邊，但假如我們冷靜下來想想，作為非傳統油氣資源之一的頁岩氣並非新玩意，但為什麼到目前為止，頁岩氣革命只有在美國得到成功？美國有什麼無法復制的得天獨厚優勢?又有什麼可以分享的經驗？難道真是「天佑美國」嗎？

據世界能源研究所(WRI)的一項最新研究表明，中國頁岩氣儲量高達30萬億立方米以上，居世界第一，幾乎是美國的兩倍。我國蘊藏著如此豐富的頁岩氣資源，但為什麼不能像美國那樣大規模開采呢？

中國天然氣管線分布圖

勘探開發處於起步階段，補貼力度不足

美國1825年發現頁岩氣，近20年取得技術突破，現已處於勘探開發晚期，基礎研究成果豐富，勘探開發已在全國開展。

我國的頁岩氣發展尚處於起步階段，大部分儲層的詳細可采儲量、地質數據還不明確，所以無法進行大規模開采。

自20世紀80年代起，美國政府實施了一系列鼓勵替代能源發展的稅收激勵或補貼政策，大大降低了天然氣開采稅，並且鼓勵天然氣企業積極開展水平井鑽探和多級地層水力壓裂工序等技術創新。在這一系列政策扶持措施的推動下，頁岩氣勘探開發取得了明顯成果。

我國從2012年開始補貼標准為0.4元/立方米，並且出台了已有礦產資源補償費、探礦權、采礦權使用費減免等一系列優惠政策，但相較與美國而言，支持力度還是明顯不夠。

礦權管理制度不明

美國的土地可以買賣和租借，擁有土地所有權即擁有了該塊土地的能源開采權，土地的容易獲得使得不同資本可以在短時間能完成大規模的勘探工作。

中國是「礦業權主義」，取得礦權後還得到地方政府辦理土地使用權。我國礦業秩序還不夠理想，礦權糾紛多，協調難，這也阻礙了頁岩氣的發展。

監管制度尚需完善

頁岩氣的開發會伴隨著水污染、大氣污染等，美國將頁岩氣的監管分屬聯邦和州政府兩級管理。各州負責州內的生產監管和環境監管，並制定了包括《資源保護和恢復法》、《清潔水法案》等頁岩氣開發環境監管法律。

現階段，我國針對頁岩氣開發環節的環境監管體系尚未建立起來，尤其是針對地下水資源和壓裂液污染防治，返排水的回收利用，以及地質災害防範等的監管機制缺失。同時，中國現有的油氣管理體制也不足以解決頁岩氣快速開發可能帶來的環境問題。

⑷ 中國頁岩氣到底有多大前景是否是美國給中國下的套

中國主要盆地和地區的頁岩氣資源量約為(21.5～45)×1012 m3 ,中值為
30.7×1012 m3。
•古生界頁岩氣資源量是專中生界的2倍,平面分布屬以南方和西北地區為主，
四川盆地、鄂爾多斯盆地的古生界等是頁岩氣勘探的主要層系。

⑸ 中國有公司做頁岩氣開發的公司嗎國外有哪些公司在這方面做得比較好請教高人！

中國搞頁岩氣的公司多了，目前中石油廊坊分院、中石化華東局、中原油田等都在搞。國外殼牌石油、康菲石油、斯倫貝謝、哈丁謝爾頓公司都在搞，美國有很多。

⑹ 美國頁岩氣的真實成本是多少

網上一搜就有，美國的SHALE GAS的成本因公司不同而不同，技術先進的大公司的生產成本可以低到30美元，一些技術落後的小公司可能要50，甚至60美元，因此在現在的能源價格下已經被市場淘汰。

⑺ 什麼是美國頁岩油氣革命它對中國有什麼影響

「頁岩氣革命」不僅將改變整個世界能源市場分布及利益格局，也會降低中東石油的重要性，從而引發這個地區的地緣政治革命。而且它也可能讓美國經濟復甦由以前的惡性循環走上良性發展之路，從而使得「汽油美元」從天而降。

為了加快頁岩氣的開發利用，國家發改委和國家能源局於2009年9月開始，研究制定了鼓勵頁岩氣勘探與開發利用的政策。國家能源局設立頁岩氣勘探開發關鍵技術研究項目，加大科技攻關力度,突破核心技術，旨在加快我國頁岩氣勘探開發步伐。頁岩氣專項發展規劃及相關政策正在編制和研究中。

(7)中國投資美國頁岩氣擴展閱讀：

從頁岩層中開采出來的天然氣，成分以甲烷為主，是一種重要的非常規天然氣資源。頁岩氣的形成和富集有著自身獨特的特點，往往分布在盆地內厚度較大、分布廣的頁岩烴源岩地層中。

較常規天然氣相比，頁岩氣藏具有自生自儲特點，頁岩既是烴源岩，又是儲層，不受構造控制，無圈閉、無清晰的氣水界面。

頁岩氣埋藏深度范圍大，埋深從200米到深於3000米。大部分產氣頁岩分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁岩氣井能夠長期地以穩定的速率產氣，具有開采壽命長和生產周期長的優點。

頁岩氣的開發，特別是美國頁岩氣產量的急劇增加，使這個大多數人還十分陌生的能源話題成為熱門。悄然降臨的「頁岩氣革命」開始對全球天然氣供需關系變化和價格走勢產生重大影響，並引起天然氣生產和消費大國關注。

頁岩氣的開發利用，成為低碳經濟戰略發展機遇的推動力，成為世界油氣地緣政治格局發生結構性調整的催化劑。

⑻ 中國為什麼不購買美國的頁岩氣技術

頁岩氣是一種清潔、高效的非常規油氣資源。近幾年，美國頁岩氣勘探開發技術突破，產量快速增長，對國際天然氣市場和世界能源格局產生重大影響。

⑼ 請問是否中國的頁岩氣在很深層, 比美國還深很多, 所以其實是沒有技術開采 跟本這個是騙人的

頁岩氣大致說都在很深層。中國頁岩氣的分布非常廣，你想要100萬個深度數據，告訴你內它們的垂直分布容嗎？要開采確實需要較開採石油等更高的技術。 如果你想了解頁岩氣的話，建議你先多充實這方面的知識再提出問題討論，免得讓人認為你無知放的在不懂的時候，就評斷那是騙人的，只會惹人笑的。

⑽ 中國已成為頁岩氣生產大國了嗎

據報道，國土資源部地質勘查司司長於海峰日前在此間的新聞發布回會上表示，中國成為答與美國、加拿大鼎足而立的頁岩氣生產大國。

專家表示，頁岩氣是一種清潔高效能源，頁岩氣利用關繫到國家能源安全，對未來發展有重大影響，作為美國之外最大的能源消費大國和工業大國，我國開發儲量豐富的頁岩氣勢在必行。