国内压裂业务油气资源概况
随着国家经济的迅速增长,国家对能源需求持续增加,原油进口依存度在2009年突破50%后,2010年和2011年均维持在55%,石油进口的增加,将会严重的影响国家安全。
为了减少对国外原油的依存度,一方面在能源消耗上采取节能手段来降低能源消耗;另一方面将会进一步加大国内能源的勘探和开发。
“十二.五”期间乃至今后,国家将会进一步加大石油、天然气、页岩气、煤炭的勘探与开发力度,为能源开发提供重要手段的压裂业务将会有广阔的市场空间。
1常规油气
常规油气生产是中石油稳产的基础,随着老油田开发程度的不断提高,新井产能建设难度日益加大,新建产能井逐渐转向深层、低渗透及特殊岩性油气藏。
为实现稳产,中石油“十二.五”规划单井产量重上2.5吨/天,储层改造技术已成为深层、低渗透、特殊岩性油气田提高单井产量的主体技术,为稳定并提高单井日产量、实现稳产等提供了技术保障。
2007年国内市场压裂量23000井次,其中深层、超深层每年10%增长(石油天然气学报2010年六月第三期从我国压裂市场现状谈大型压裂机组的研制)。
中石油近三年新开发油田以低渗透为主,年动用低渗透储量3.4亿吨,低渗透年动用储量占年新建产能比例增加到70%以上;新开发气田以低渗致密砂岩气为主,年动用储量98.7%
为低渗致密砂岩气,均得益于储层改造技术的规模应用
中石油每年新钻井1.4万余口,近万口井须通过压裂酸化才能投产,占新钻油气井的70%;探井试油总井数约1500口/年,其中约2/3需要经过压裂酸化。
(胥云:国内外体积改造技术新进展及中石油储层改造技术下步发展方向),2010年中石油完成压裂工作量估计在15000井次左右。
常规油气生产的压裂市场规模在逐年扩大
2非常规油气
非常规油气包括页岩气、煤层气、致密砂岩油气和天然气水合物等,除天然气水合物外都需要大规模压裂开采,是未来压裂工程技术服务的主战场。
为完成减排承诺,国家正在限制使用煤炭、鼓励用气,并提出到2020年,天然气用量要增加到4000亿立方米,占能源消费的12%以上,这个巨大的缺口,要靠煤层气、页岩气、致密砂岩气等非常规天然气来填补。
专家预测2020年中国非常规油气资源的产量有望达到千亿立方米,随着关键技术攻关不断取得进展,工业化试验阶段的非常规油气市场爆发指日可待,压裂市场规模无可限量。
中国天然气产量预测图
2.1页岩气
20世纪90年代以来,页岩气工业发展迅猛,目前正处于高速发展时期,成为重要接替能源。
近些年的研究表明,我国富有机质黑色页岩非常发育,在南方、华北和塔里木地区广泛发育古生代海相富有机质页岩,鄂尔多斯、河西走廊、准噶尔、吐哈等盆地也在石炭——二叠系、三叠——侏罗系海陆过渡相发育富有机质黑色页岩、湖泽相煤系高富有机质碳质页岩,松辽、渤海湾、柴达木等盆地发育古近-新近系陆相富有机质黑色页岩。
各时代页岩分布面积广,厚度大,有机质含量丰富,目前已在部分页岩中已获得了低产工业气流。
我国页岩气有利勘探面积约83—120万平方公里,资源量约为86—166万亿方,可采资源量25亿方,是我国陆上常规天然气资源的2-3倍,具有很好的勘探开发前景。
我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前期工作。
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,我国石油企业开展了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,证实了我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。
2012年3月国家出台页岩气“十二.五”规划,到2015年基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价,优选30~50个页岩气远景区和50~80个有利目标区,探明页岩气地质储量6000亿立方米,可采储量2000亿立方米,年产量65亿立方米。
对页岩气的重视程度迅速提高,推出了一系列鼓励政策,包括:参照煤层气政策给与补贴;进口国内无法生产的设备免关税;页岩气价格市场定位;优先用地审批等。
“十二.”五规划的出台,为页岩气的发展描绘了清晰的发展前景,通过页岩气市场分析,拥有适用、先进的勘探、钻井、储层改造技术、雄厚的资金实力是成功的关键因素,参与页岩气市场的技术攻关,研发和生产勘探开发设备,直接参与页岩气招标,参与页岩气藏开发是进入市场的机会。
(页岩气发展规划2011-2015,页岩气市场研究)页岩气勘探开发需要水平井分段压裂等专门技术,目前我国尚未
完全掌握相关核心技术。
“十二.五”规划制定了页岩气储层改造攻关项目,包括:研发可钻式桥塞及分段压裂封隔器、3000 型压裂车等装备并实现国产化,研究同步压裂和微地震裂缝监测等技术;开展新型压裂液、压裂液处理和再利用、储层伤害机理及保护、分段压裂、长井段射孔和体积改造等技术攻关,掌握适用于我国页岩气开发的增产改造核心技术,提高页岩气单井产量。
2.2煤层气
我国煤层气储量位于俄罗斯、加拿大之后列全球第三位,全国煤层气勘探面积42万平方公里,2000米以浅总资源量为36.81万亿立方米,探明储量仅为2734亿立方米。
资源量大于1万亿立方米的盆地有鄂尔多斯、准格尔、沁水、滇黔桂、吐哈、二连、海拉尔和伊利。
截至2010年底,全国累计完成煤层气(煤矿瓦斯) 抽采量为88亿立方米。
中国为“十二.五”制定了的煤层气产量目标,计划2015年产量达到300亿立方米,其中地面开发160亿立方米,新增煤层气探明地质储量1万亿立方米,建成沁水盆地、鄂尔多斯盆地东缘两大煤层气产业化基地。
以沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘为重点,加快实施山西柿庄南、柳林、陕西韩城等勘探项目,为产业化基地建设提供资源保障。
推进安徽、河南、四川、贵州、甘肃、新疆等省区勘探,实施宿州、焦作、织金、准噶尔等勘探项目,力争在新疆等西北地区低阶煤层气勘探取得突破,探索滇东黔西高应力区煤层气资源勘探有效途径。
山西省煤层气资源储量占到全国已探明储量的三分之一,其中沁水盆地和河东盆地是我国煤层气资源富集程度较高,比较适宜进行规模开发生产的地区,山西省因此成为国内煤层气开发的主战场。
目前全国共设置煤层气探矿权99个,勘查面积59100km2,其中对外合作探矿权29个,勘查面积25942km2;采矿权10个,面积650km2,其中对外合作采矿权2个,开采面积131km2。
地面煤层气开发规模较大的国内企业主要有中联煤、中石油、中海油、晋城煤业集团蓝焰煤层气公司等,中石油矿权面积较大,登记在沁水盆地和鄂尔多斯盆地等地区,其中沁水盆地郑庄和樊庄区块为开采权。
先后有沁南潘庄、沁南潘河、沁南枣园和辽宁阜新4 个煤层气示范项目进入商业化开发阶段。
在我国天然气消费缺口巨大的情况下,煤层气作为非常规天然气将是非常重要和现实的战略替代资源。
我国煤层气商业性开发将有突破性进展,未来10年煤层气开发将需要万亿元投入。
(2011-2015年中国煤层气行业竞争格局与投资战略研究咨询报告)
我国煤层气赋存条件区域性差异大,多数地区呈低压力、低渗透、低饱和特点,除沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘外,其他地区目前实现规模化、产业化开发难度大。
现有煤层气勘探开发技术不能适应复杂地质条件,钻井、压裂等技术装备水平较低,低阶煤和高应力区煤层气开发等关键技术有待突破,加强研发连续油管成套装备、清洁压裂液、氮气泡沫压裂、水平井压裂等关键技术装备。
2.3致密砂岩油气
近年来,非常规连续油气聚集理论的创新,致密储层里纳米孔隙的重大发现,推动了非常规中致密砂岩和致密灰岩油气的快速发展。
目前我国已探明的致密砂岩气储量超过3万亿m3,从现有数据看,我国拥有的致密砂岩气资源分布广泛,具有现实的和潜在的经济价值。
在鄂尔多斯、四川、塔里木等盆地,致密砂岩气可采面积超过30万平方公里,资源量达20万亿m3。
近十年来地质认识和工艺技术的快速发展,四川和鄂尔多斯盆地致密砂岩气的勘探开发已取得了显著成效,鄂尔多斯北部已发现苏里格、榆林、长北等气田,其中,苏里格是近年来发现并开发的最大气田,资源量约为8.3万亿方,探明储量2.85万亿方,2011年产量135亿方。
由于技术相对成熟,致密砂岩气将是现阶段我国着力发展的现实的非常规油气资源,也是现阶段压裂技术服务的主要目标市场。
我国致密砂岩油也显示了巨大开采潜力,在松辽、鄂尔多斯、四川盆地广泛分布,致密砂岩油都有重大发现,远景资源量在5亿吨左右。
我国致密砂岩油气具有的良好地质条件,降低了开采难度,使未来致密砂岩气进入大规模工业化开发成为可能。
就我国地质条件而言,将开采页岩气水平井压裂的技术方法用在致密砂岩上、将会极大的处进致密砂岩油气的开发效率。
“致密砂岩油气才是近期中国非常规油气资源的主角,应当受到更多关注”(皱才能)。
(科技动态2012.1)。