页岩气开发(页岩气开采过程示意图)

最近几个月，受俄乌冲突影响，国际天然气价格持续高企，让欧洲各国苦不堪言。这里面最开心的就是美国的页岩气开发商了。最近几个月，他们借机不断增加对欧洲的天然气出口，大赚了一笔。

美国开发的天然气绝大部分是页岩气。之前由于开采难度大，成本也相应较高。现在天然气价格高了，自然有更大的利润空。

相对于美国，我们很少听说中国的页岩气开发，似乎没有存在感。但事实上，在短短的八年时间里，我们经历了从无到有。比如今年的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的呢？未来是什么样的？今天，我们来深入科普一下。

从发展的角度来看，天然气一般可以分为常规天然气和非常规天然气。常规天然气是指成本低、盈利性好的常规技术手段可以开采的天然气，非常规天然气是指常规技术手段不能开采的天然气，开采难度大，成本相对较高。

目前，非常规天然气一般是指煤层气、页岩气、水溶气、天然气化合物和致密砂岩气形式的页岩气。

虽然我国天然气资源相对丰富，总量约330万亿立方米，但非常规天然气约280万亿立方米，约占总量的85%。换句话说，我们的天然气资源中只有大约15%相对容易开采。

然而，随着中国经济的快速发展，对天然气的需求越来越大，其中约有一半需要进口。因此，如何低成本、高效率地开采非常规天然气成为当务之急。中国页岩气可开采储量已达30多万亿立方米。如果能有效开采，对中国的能源安全战略非常重要。

然而，页岩气作为一种非常规天然气，开采难度确实很大，尤其是在中国。

第一，中国页岩气埋藏深，大部分在3500米以上深度的岩层中，这个深度的页岩气定义为深层页岩气。由于穿越地层多，页岩埋深大，地应力非常复杂，对开采技术要求高，勘探开发难度很大。

第二，中国页岩气具有储层类型多样、构造作用强烈、储层平面分布差异大的特点。例如，中国的页岩气区大部分位于地震带，其复杂的地质结构进一步增加了页岩气开发的难度。

第三，水气分布不一致。中国超过一半的页岩气分布在人口稠密、水资源相对匮乏的地区。页岩气的开采需要消耗大量的水资源，因此会给当地用水带来较大压力。

因此，在过去很长一段时间里，中国对页岩气开采并不重视。

然而，进入21世纪后，美国的页岩油气革命已初见成效。随着自身生产的页岩油不断增加，油气进口需求不断减少，国家能源安全得到极大提升。因此，页岩气在中国的发展逐渐被提上日程。从2005年左右，我们开始勘探和开发页岩气资源。

2007-2009年，是我国页岩气产业的启蒙阶段。在这一阶段，中国从美国引进了页岩气的概念，并通过地质评价，在四川盆地发现了一批页岩气有利区，并启动了工业示范区建设。

其中，2007年，中国石油勘探开发研究院与美国新天石油公司联合开展了“威远地区页岩气联合研究”。

2008年，我们在长宁构造北翼钻探了中国第一口页岩气地质资料井——长新1井。这口井虽然只有150m深，但是是浅取心井，花不了多少钱，但是意义重大。正是这口井唯一的150m井深，揭开了我们现在川南“五峰-龙马溪组”页岩气的真实面纱，确定了五峰-龙马溪组为我国页岩气开发的最初重点。

值得一提的是，在此基础上，我们进一步推测五峰组-龙马溪组的北部和东部存在埋藏更深的页岩气层，导致了该地区页岩气的工业化大规模开发。

2009年12月，我们正式建立了长宁、威远、昭通三个页岩气有利区，并启动了产业化示范区建设。

2010年至2013年，通过自主探索，大力攻关和实践，系统发展了符合中国国情的页岩气地质理论和开发知识。

2010年，我们发现了川南和涪陵两个页岩气区，实现了中国页岩气产业的突破。同年，我们在龙马溪组页岩段钻了中国第一口页岩气井——卫201直井，并首次获得页岩气测试产量，从而证实了该段页岩气的推测。

2011年，我们在长宁地区钻了第一口具有商业开发价值的页岩气井。

现阶段，国家从政策、技术、资金等方面为页岩气开发提供支持，包括成立国家能源页岩气研发中心、在国家重大科技项目中设立页岩气项目、确定页岩气为独立矿种、通过回合招标出让多个页岩气区块等。

2012年，财政部和国家能源局也发布了相关补贴政策通知，对2012年至2015年开发利用的页岩气给予0.4元/m3的补贴。

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。

2014年以来，随着我国页岩气勘探开采技术的不断成熟和完善，不仅有效开发了3500米以下的页岩气，3500米以上的页岩气也取得了突破性进展。

与此同时，中国累计探明的页岩气储量和年页岩气开采量也在快速增长。2015年中国开采页岩气46亿立方米，16年79亿立方米，17年92亿立方米。到2018年，正式突破百亿大关，达到109亿立方米。

之后的2019年和2020年，页岩气开采每年又是一个大台阶，分别达到154亿立方米和200亿立方米。2021年开采量达到230亿立方米。虽然不如预期，但增长速度还是很快，产量世界第二，仅次于美国。

那么为什么中国的页岩气产业发展这么快呢？

简单来说，这是由于我们的相关理论和开发技术的快速进步。

从2005年开始，经过十几年的勘探开发，不断发展和完善四川盆地页岩气区基础地质理论，相关开发技术也不断完善和发展，为随后几年的爆发奠定了坚实的基础。

页岩气简单来说就是储存在页岩之间的天然气，这听起来很不可思议，但实际上页岩有很多孔隙。比如页岩中的有机质有孔隙，页岩中也有微米-纳米的孔隙，可以储存一定量的天然气。

开发页岩气，首先要找到天然气丰富的页岩区。经过多年的勘探和经验积累，通过“甜点区”理论和预测技术，逐步摸清了四川盆地及相邻的几个页岩气富集区。

所谓页岩气的“甜点”，是指页岩气丰富且容易开发的地区，可以像甜点一样“吃得更香”。页岩气“甜点”的评价标准有很多，如总有机碳、地层压力、地应力和孔隙度等。我们通过不断的实践，一步步建立了这些参数的标准，然后用这些标准找到页岩气的“甜区”。

当年，经过勘探，我们发现五峰-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。根据“甜点区”的地质理论，预测该段富含页岩气，确定为开发工作的主要层位。

前提是通过勘探确定页岩气富集区，然后如何开发开采才是关键。页岩气开发最大的挑战在于开采难度，这也是过去页岩气一直无法成为天然气主流的主要原因。

虽然页岩中有微小的孔隙可以储存一定量的天然气，但由于孔隙很小，提取和收集一点点天然气肯定不划算，也不现实。因此，页岩气开采需要采用压裂技术，即先将页岩气压裂，使天然气聚集在a 空室，形成“人工气藏”藏，再进行集中开采。因此，开发效率大大提高，成本也相应大大降低。

在中国，依靠理论并通过多年实践，逐步建立了本土化的有效页岩气开发技术体系，开发埋深小于3 500米的岩气区的关键技术指标得到大幅提升，实现了从第一代到第二代的技术发展跨越。

根据深层页岩气藏高温高应力的特点，采用地面泥浆冷却、大功率压裂设备等技术，基本可以满足3500 ~ 4000米埋深页岩气资源的有效开发。

2014年后，我们将继续创新页岩气勘探开发的适用模式，不断提高页岩气产量和采收率，与时俱进。借助井下光纤监测、人工智能大数据、数字井场等新技术，开发效率不断提升，同时页岩气开发成本进一步降低。

那么，中国页岩气发展前景如何，未来潜力如何？

总的来说，中国页岩气可采储量和美国差不多，甚至更多。虽然剥削难度比美国大，但还是有数量的。因此，随着我们采矿技术的不断进步，未来的发展前景还是很大的。

详细来说，中国页岩气开采确实潜力巨大，有望继续保持高速增长。

首先，我国一年200多亿立方米的页岩气基本都是从四川盆地及邻区开采的，而且大部分都在2500-3500米深度的中浅层页岩气区。对于这个深度的页岩气开采技术，我们已经相当成熟，未来努力的目标主要是继续完善开采技术，不断降低开发成本。

已探明的五峰-龙马溪组页岩气区埋深在2500-3500米之间，达8万亿立方米。

此外，在涪陵、长宁、昭通、威远等重点区块，2500-3500米埋深已达2万亿立方米。

在这些地区，以目前的开采水平和技术条件，页岩气的可开采储量至少有6000亿立方米。以中国目前每年200多亿立方米的开采量，可以连续开采20多年。

可以说，这是保证我国页岩气稳产的基本方案。

但是，我们绝对不会满足于此。随着国际天然气价格的不断上涨，我们也必须增加自开采量。近年来，中国消耗的天然气约有一半是进口的，约一半是自产的，页岩气约占自产的十分之一。然而，近年来中国天然气产量的增长大部分是由于页岩气产量的增加。

根据国家规划，到2025年，中国天然气开采量将达到2300亿立方米，页岩气将达到300亿立方米。所以从目前的开采来看，未来几年需要保持较高的增长速度。

未来中国页岩气产量增长的主要区域是埋深3500-4500米的深层页岩气区。

据初步估算，五峰-龙马溪组页岩气区埋深在3500-4500米之间，达到近10万亿立方米。

其中页岩气约3万亿立方米，埋深3500-4000米。中国在该深度的页岩气开采技术已基本成熟，具备建成年产100亿立方米并稳定20年以上的发展潜力。

此外，埋深4000-4500米的页岩气约为7万亿立方米。中国有望在未来几年内在该领域取得技术突破，因此具备重建年产200亿立方米的发展潜力。

因此，从现实条件来看，中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。

不久前，据中石化的消息，位于重庆綦江的新野1号井，日产页岩气53万立方米，这标志着中石化在川东南的新场南-东溪-丁山-林潭场页岩气区已经形成连片，整体资源量达到万亿立方米。

这是继涪陵页岩气田之后，中石化发现的第二个万亿立方米页岩气资源位。值得一提的是，这个页岩气区的平均深度大多在3500米以上，其中最深的钻井丁页8井的气层超过4600米。

这也反映出中国目前的页岩气开发技术已经达到了非常高的水平。

当然，与美国相比，中国的页岩气产业还有巨大的差距。目前，美国每年的页岩气开采量已经达到7000多亿立方米，占世界总量的90%以上，而与中国相比，只是零头。

而美国现在有如此巨大的页岩气开采量，并不是短时间内贡献出来的，而是通过几十年的技术积累和政策支持才出现这种局面。

过去，美国每年也需要进口大量的石油和天然气，并为此花费了巨额资金。为了改变这种状况，美国发起了“页岩油气革命”。到现在，自己的油气不仅能基本满足自己的需求，还能出口到其他地方。

所以我们不必气馁。我们相信，随着我们开发技术的不断提高，页岩气产量也会增加。而且，正是因为中美之间的巨大差距，中国页岩气发展的潜力还是很大的。毕竟中国和美国在页岩气储量上是差不多的。

有一天，当中国的页岩气发展达到美国的水平，那么我们的天然气可能就能自给自足，不用花大量的外汇储备进口天然气，这样能源安全会更有保障。

好了，今天就到这里。我们将在下一期看到。祝你一切顺利。