近日,中國能源領域旨在解決頁巖油氣開發基礎理論的重大項目啟動儀式在京舉行。該項目在國務院國家自然科學基金委員會的支持下,由中國石油大學(北京)牽頭研究。
面對日益增長的經濟發展,中國正面臨著日益嚴峻的巨大的環境挑戰,發展天然氣等替代能源是國家制定的重大戰略決策。2013年,中國天然氣進口量同比大增25%,達到530億立方米,對外依存度31.6%,全年天然氣表觀消費量達到1676億立方米。
“該項目立足中國頁巖油氣開發實際,圍繞‘少井高產’和‘經濟安全環保’開采理念,大力推進頁巖氣開發基礎理論研究,重點解決油氣產能預測、水平井鉆完井一體化和縫網體長效壓裂理論等關鍵科學問題,旨在為中國頁巖氣大規模商業開發做好技術基礎準備。”項目科學家中國石油大學(北京)石油工程學院教授陳勉說道。
中國石油大學(北京)校長張來斌介紹,該計劃整合了非常規油氣領域的人力資源、科研資源,也是中國“非常規油氣協同創新中心”組建以來培育的重要成果,通過高校與企業聯合攻關模式,促進非常規油氣產業創新發展。
陳勉表示,中國頁巖氣普遍埋藏深,地下環境復雜,經歷多次改造破壞,油氣保存條件差;同時,礦區地面環境惡劣,人口稠密,周邊生態脆弱,水資源相對匱乏,導致單井建井成本高、安全環保壓力大、區塊開發效果差。借鑒和模仿美國成功經驗無法實現頁巖油氣商業化開采,客觀條件是中美頁巖油氣地質存在差異,核心是缺乏理論基礎。
面對日益增長的經濟發展,中國正面臨著日益嚴峻的巨大的環境挑戰,發展天然氣等替代能源是國家制定的重大戰略決策。2013年,中國天然氣進口量同比大增25%,達到530億立方米,對外依存度31.6%,全年天然氣表觀消費量達到1676億立方米。分析人士預計,到2020年,中國天然氣缺口將突破1350億立方米,而中國剩余的油氣資源大多為非常規、低滲透及深層、深海等難動用儲量,就開采難度而言,非常規氣難于常規氣,頁巖氣開采難度大。
工廠化作業破解成本瓶頸
與此同時,當前中國頁巖氣發展還面臨著成本壓力。業內人士胥云認為,通過工廠化作業降低頁巖氣開發成本是一條有效途徑,在加拿大的恒河盆地通過工廠化的方式,開發成本下降幅度很大。當然,我國頁巖氣能否實現相當幅度,胥云表示還不能過早地預測,但這條技術路線需要我們進行探索。
工廠化作業可以實現標準化、自動化、智能化、模塊化、流水線、批量生產、率和低成本。傳統模式是布井、設計井型、確定鉆井方案和進行壓裂。而真正的工廠化是以儲層改造為主導,確定使用何種技術,根據所選用的技術方法選工具,根據工具選擇完井方式,根據完井方式確定鉆井是否欠平衡,根據體積改造技術模式來選擇井身結構,然后根據體積改造方案做平臺作業和布井。“這樣才能真正一體化,確立決策主導者,各環節技術匹配優,各環節無縫連接,效率大化,這是管理模式,也是一套技術方案真正實現的技術路線。”胥云指出。
此外,隨著頁巖氣開發的興起,國內相關裝備特別是壓裂領域發展較快,大功率壓裂機組成為各廠商角逐的焦點。但胥云表示,廠商在追求越來越大的功率的同時,需要考慮在頁巖氣井工廠作業模式下,連續作業要求因素。井場如采用單一的大功率機組進行壓裂,一旦設備出現故障便會造成損失。
第三輪招標,遙遙無期?
目前,我國頁巖氣勘探開發已累計投資200億元,鉆井400口,其中水平井130口,獲得三級儲量近5500億立方米,已形成年產18億立方米產能。雖然頁巖氣開發的成績巨大,但若稱之為中國的“頁巖氣革命”還為時尚早。未來,如何做大和分好蛋糕,是頁巖氣開發的關鍵。
此前業內一直關注頁巖氣第三輪招標,去年的預測是2013年年底進行,今年的預測是2014年年底啟動,現在看來只能等待2015年了。
數據顯示,2013年我國頁巖氣產量只有2億立方米;2014年的產量目標是65億立方米,距離年底只有不到一個月時間了,能否完成年度目標仍是未知數。國務院印發的《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》已將2020年頁巖氣的產量目標由“十二五”規劃的600億立方米調低至300億立方米,但現在來看能否實現7年150倍的產量擴張目標也屬未知。
究竟是什么因素導致了我國頁巖氣勘探開發的進展緩慢?中石化曾在國土資源部處罰結果出臺之后對外回應稱,因為渝黔南川區塊之內有世界遺產保護區,占了19%的區塊面積,“為保護遺產,輕裝上陣,中石化寧愿受罰。”但中石化一位內部人士指出,雖然保護遺產也是其中一個因素,但更為重要的原因在于“公司在勘探過程中進展并不順利。”
據了解,在中標之后,中石化旗下的勘探公司在區塊內不同的地區進行了實驗性勘探,但勘查結果顯示,這些地區的頁巖氣前景難以令人滿意——要么是地址結構復雜、開采難度過大;要么是頁巖氣儲量小,難以滿足商業化開采。
國土資源部曾經在2012年3月宣布,中國陸域頁巖氣地質資源潛力為134.42萬億立方米,可采資源潛力為25.08萬億立方米(不含青藏族聚居區);其中,四川盆地、渝東鄂西地區、黔湘地區、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地等將是未來重點勘探開發和產量增長的區域。
現實勘探結果與普查數據可能已經形成前景預期方面的反差。一位業內專家表示,普查數據沒有經過認真評估,僅僅是估算,不能作為科學參考依據。
此外,技術能力的限制和高昂的勘探資金也是制約大規模頁巖氣勘探開發的重要因素。
國土資源部油氣資源戰略研究中心研究員岳來群近日表示,四川頁巖氣的鉆探成本可以達到每口井1億元。中石化方面透露,由于國內頁巖氣開發技術不成熟,地質結構復雜,每口井的勘探成本在8300萬元左右,比美國多花費5000萬元以上。
對于中石化這樣擁有長期油氣開采經驗的巨頭公司而言,頁巖氣勘探開采尚且面臨不可預期的風險和巨大的成本壓力,那么對于其他剛剛進入這一領域的企業而言,風險就更加顯著。招標結果顯示,相比首批招標,頁巖氣第二輪招標的價格已經漲了兩到三倍。