页岩气是一种赋存于泥页岩中，主要以吸附及游离状态存在的非常规天然气。页岩气最早发现于美国，至今已有190多年的历史。1821年在阿巴拉契亚盆地泥盆系钻了一口9米深的页岩气井，这口井拉开了美国天然气工业的序幕。但长期以来，一直把页岩中的油气看作是一种裂缝型油气藏，认为分布并不具普遍性。
然而从上世纪80年代，美国天然气研究所用近十年时间研究页岩气的资源潜力与改善页岩气产量的途径，有效推动了页岩气勘探和开发利用。2004年以来，随着水平钻井技术、大型多段水力压裂技术进步，大大降低了成本，有效提高了页岩气的产量。随着水平井等关键技术的突破，开发成本下降。上世纪90年代后期，页岩气在美国率先实现商业化、规模化。
美国引领页岩气革命
美国是全球页岩气开发最成功的地区，2010年，美国页岩气产量超过1379亿立方米，占全国天然气年总产量的23%，超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国。
页岩气开采的关键技术包括水平钻井、水力压裂、随钻测井、地质导向钻井、微地震检测等，其中大部分技术的突破与率先应用都来自美国。美国页岩气的成功开发改变了美国能源格局，增强了其在中东地区的能源外交和军事主导权，并对全球能源供应及地缘政治产生重要影响。
目前美国已掌握了从气藏分析、数据收集和地层评价、钻井、压裂到完井和生产的系统集成技术，也产生了一批国际领先的专业服务公司，如哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯等。围绕页岩气开采，美国形成了一个技术创新特征明显的新兴产业，带动了就业和税收，并已开始向全球进行技术和装备输出。
中国需过核心技术关
据了解，美国主要页岩气开采技术都源自中小能源和技术公司，一项技术从研发到商业化甚至会经历数个公司间的更替。中小公司实现技术突破和商业化后，大公司在长期性和投资能力上更有优势，其后期介入能够将页岩气市场迅速规模化。
美国大型油气公司主要是通过并购拥有页岩区块或开采技术的中小公司，或通过与中小公司合资合作等方式介入页岩气开发。
然而与美国相比，中国在资源评价和水平井、压裂增产开发技术等方面，尚未形成页岩气勘探开发的核心技术体系。中国页岩气的地质条件更为复杂，页岩层系时代老、热演化程度高，经历了多期构造演化、埋藏深、保存条件不够理想，开发技术要求更高。目前，中国的技术水平尚不能完全满足页岩气勘探开发的要求。
业内人士认为，关键技术差距大，需要加快攻关和创新。在引进吸收国外先进技术的基础上，开展联合攻关，尽快形成适合于中国地质条件的页岩气勘探开发核心技术。
中石油的技术专家向本刊记者表示，页岩气开发的技术与经验可通过合作方式获得，但需要时间，美国页岩气大开发是由众多富有创新精神的小型油田服务公司开始的，其广泛参与使页岩气开发技术快速地发展和扩散，因此，技术没有垄断在一家或几家公司手中，开采的核心技术主要是经验积累形成的。从这些小型油田服务公司购买技术，或者合作开发并不困难，但掌握这些技术需要时间。
上述专家认为，页岩气的最终大规模开发仍然要通过本土的油气企业和油田服务企业完成，以市场换技术，与美国石油公司或者油田技术服务公司的合作将是近期主要的开发方式。
据悉，中海油收购了美国Chesapeake公司两个页岩气33%的权益，中石油收购了壳牌位于加拿大Ground birch的页岩气项目20%的权益。这些收购项目的目标都是通过合作开发以获得国外先进技术，为国内开发做准备。
此外，中石油与英国BP公司签订协议联合开采页岩气，与RPC公司签署了互派页岩气压裂技术培训协议等。中石油也在和雪佛龙、BP等石油公司洽淡页岩气方面的合作业务。
商业化开采尚需时日
除了核心技术是影响和制约页岩气发展的因素外，目前中国页岩气的资源情况尚不清楚。国家能源局在颁布的页岩气发展“十二五”规划中称，中国具有页岩气大规模成藏的基本条件，但尚未系统开展全国范围内页岩气资源调查和评价，资源总量和分布尚未完全掌握。
中国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米，不包括青藏区在内，可采资源潜力为25.08万亿立方米，其中，上扬子及滇黔桂区9.94万亿立方米，占全国总量的39.63%；华北及东北区6.70万亿立方米，占全国总量的26.70%；中下扬子及东南区4.64万亿立方米，占全国总量的18.49%；西北区3.81万亿立方米，占全国总量的15.19%。这一可采储量已经超过了美国的页岩气可采储量，且分布更利于开采，如果勘探开发顺利，未来国内能源结构或许会因此发生巨变。
国土资源部同时预测，到2015年，中国页岩气探明可采储量约2000亿立方米，产量将达65亿立方米，页岩气勘探开发初见成效；到2020年页岩气探明可采储量约20000亿立方米，产量1000亿立方米，页岩气勘探开发初具规模。
中国页岩气勘探工作主要集中在四川盆地及其周缘，鄂尔多斯盆地、西北地区主要盆地。截至2011年底，中石油在川南、滇北地区优选了威远、长宁、昭通和富顺-永川4个有利区块，完钻11口评价井，其中4口直井获得工业气流。中石化在黔东、皖南、川东北完钻5口评价井，其中2口井获得工业气流，优选了建南和黄平等有利区块。中海油在皖浙等地区开展了页岩气勘探的前期工作。
此外，延长石油在陕西延安地区3口井获得陆相页岩气发现。中联煤在山西沁水盆地提出了寿阳、沁源和晋城三个页岩气有利区。截至2011年底，中国石油企业开展了15口页岩气直井压裂试气，9口见气，初步掌握了页岩气直井压裂技术，证实了中国具有页岩气开发前景。完钻两口页岩气水平井威201-H1和建页HF-1井。
然而国家能源局在“十二五”规划中指出，中国页岩气资源潜力大，但落实资源基础任务重，要大规模勘探开发，尚需确定有利目标区及各地区可采资源量，工作难度高，资金投入大，实施周期长。
|
