“十二五”期间中国页岩气进展

吴迪，薛冰

（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津 300000）

1 “页岩气革命”改变了全球能源供给格局

美国引领页岩气商业开发，“页岩气革命”改变了全球能源供给格局。美国大约从2000年开始进行大规模页岩气开采，当时位于德克萨斯州中北部的Barnett Shale页岩气生产成为商业现实，巴尼特页岩天然气由米切尔能源和开发公司率先开发。在20世纪80年代和90年代，米歇尔能源公司尝试了水力压裂Barnett页岩的替代方法，到2000年，该公司开发了一种水力压裂技术，可生产商业量的页岩气。随着巴尼特页岩的商业成功日益明显，其他公司开始在该地层钻井，到2005年，巴尼特页岩公司每年生产近1.415 84×1012m3（50万亿立方英尺（Tcf））的天然气。

天然气生产商对巴尼特页岩天然气的盈利能力充满信心，得到了阿肯色州北部费耶特维尔页岩良好成果的证实，生产商开始开发其他页岩层，包括德克萨斯州东部和路易斯安那州北部的海恩斯维尔，俄克拉何马州的伍德福德，德克萨斯州南部的鹰福特，以及阿巴拉契亚北部的马塞勒斯和尤蒂卡页岩。

美国拥有重要的页岩天然气资源。在美国原油和天然气探明储量（2016-12）中，美国能源情报署估计美国拥有大约5.663 36×1012m3（200万亿立方英尺）经证实的页岩气资源。据世界页岩资源评估报告（2015-09）报道，美国估计有近1.764 136 64×1013m3（623万亿立方英尺）额外未经调整的技术可开采页岩气资源。图1为美国页岩气产量趋势图。美国页岩气产量由2003年的2.0×1010m3提高到2017年的4.651×1011m3（据EIA），约占天然气总产量的61%.页岩气产量快速增长，基本实现了美国天然气的自给自足，改变了其能源供应格局。2017年，中国页岩气产量达到9.1×109m3，仅次于美国、加拿大。

图1 美国页岩气产量趋势图

2 中国页岩气勘探开发进入发展快车道

中国页岩气从2004年启动，标志着继美国和加拿大之后，中国正式开始这一新型能源——页岩气资源的勘探开发。我国页岩气资源丰富[1-5]，探明地质储量高达5.4×1011m3，按可采储量计算，目前居于世界第一。但由于当时刚刚处于起始阶段，许多技术还不成熟。在国家积极推进页岩气的开发利用下，国土资源部油气资源战略研究中心组织开展了全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选工作[6]，2004年开始，国土资源部油气资源战略研究中心与中国地质大学（北京）跟踪国外页岩气发展动态，研究我国页岩气地质条件，重点研究我国富有机质页岩发育情况；2008年初步提出扬子地区为我国页岩气富集远景区，并于同年完成了“渝页1井”钻探；2009年实施了“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”，并于2010年成立了川渝黔鄂页岩气资源战略调查先导试验区，同时在苏浙皖地区和北方部分地区开展了页岩气资源前期调查研究，初步掌握了我国部分有利区富有机质页岩分布，确定了主力层系，初步形成了页岩气资源潜力评价方法和有利区优选标准框架，优选出一批页岩气富集远景区，为在全国开展页岩气勘探开发工作奠定了扎实的基础；2012年中国石油与壳牌富顺永川的页岩气项目及中石化梁平页岩油气勘探开发及产能建设示范区8个钻井平台全面开钻，标志着中国实现了页岩气商业化运营，成为中国页岩气革命开始的重要标志性事件。

中国石化2012-11在重庆礁石坝地区的焦页1HF井钻获高产页岩气流，率先取得页岩气勘探开发重大突破[7]；2013年，国家能源局正式批准设立涪陵国家级页岩气示范区，标志着中国页岩气提前进入商业开发；2015年，涪陵页岩气田累计探明储量达3.806×1011m3，成为全球除北美之外最大的页岩气田，同时，中石油在四川盆地中部开发了日产百万立方米页岩气的平台；2016年，中石油页岩气产量超2.3×109m3；到2017年，中国页岩气迎来了又一高度，中石化页岩气产量为6.004×109m3，销售量为5.763×109m3，商品化率为95%，中石油页岩气产量达到3.021×109m3，约占全国产量的33%，我国共生产天然气约9.1×109m3，较上一年增长14%，如图2所示，标志着中国页岩气勘探开发进入发展的快车道。

图2 2007—2017年我国页岩气生产情况

3 四川盆地及周缘成为页岩气开发的摇篮

中国页岩气主要分布在四川盆地，集中在四川盆地周围的四川、重庆、云南区域内。目前，国家划出的页岩气示范区为涪陵、长宁-威远、昭通、富顺-永川4个页岩气勘探开发示范区，其中，涪陵勘探开发区归中石化所有，其他都为中石油所有，成为中国页岩气的主要产区。

涪陵页岩气勘探开发示范区作为中国首个商业化页岩气田，位于重庆市东部，其目的层为志留系龙马溪组富有机质页岩，目前已在焦石坝建成一期5.0×109m3/年产能，并已落实二期5个有利目标区，估计页岩气地质资源量4.767×1011m3，目前建成产能约7.5×109m3。目前，累计生产井产气已经超过1.5×1010m3，其中的焦页1HF井，累计产气突破1×108m3，是国内生产时间最长的页岩气井。

2017年，中石油西南油气田页岩气产量达到2.5×109m3，比计划超产2×106m3，其主产区为长宁-威远区块，2017年共投产163口页岩气井，生产井158口，日产页岩气8.0×106m3，年产页岩气达到2.473×109m3，占中石油西南油气田公司页岩气总产量的98.9%；浙江油田公司目前在建的昭通国家级页岩气示范区已经成为国内第三大页岩气主力产区，目前YS108H2平台测试页岩气日产量突破1.15×106m3，其中，单井最高产量为3.5×105m3，最低产量为2.5×105m3。2017年，该区块共生产页岩气超5×108m3，“十三五”期间有望建成年产2×109m3的大气田；富顺-永川勘探开发示范区主体位于四川省境内，为中石油与壳牌的合作勘探开发区块，目的层为志留系龙马溪组富有机质页岩，其规划的页岩气年产能力将达2×109m3。2017年建设13个勘探开发平台，上半年开工建设7个，其中，永页1井进入采气阶段，日产气6.5×104m3。

4 其他地区见到了一些好的苗头

2016-07，中国地质调查局在位于贵州省遵义市正安县的安页1井钻获页岩气，估算天然气资源量达千亿立方米，其中，志留系石牛栏组压裂测试获每日1.022×105m3稳定高产工业气流，这是我国首次在四川盆地以外的南方复杂构造区取得页岩气勘探重大突破，也标志着贵州省页岩气由勘探进入初步开发阶段；2017-07，中国地质调查局在湖北宜昌寒武系水井沱组获得日产6.02×104m3的高产页岩气流，成为继四川盆地及周缘下古生界志留系龙马溪组外又一新的海相地层，并在震旦系陡山沱组获得迄今全球最古老页岩气藏的重大发现，实现页岩气勘探新区新层系重大突破。另外，海陆交互相地层中，在鄂尔多斯盆地、南华北地区、下扬子地区等都相继发现了页岩气。

5 结论

到2017年底，我国已基本摸清页岩气资源潜力，优选出有利页岩气勘探开发示范区，推动我国页岩气进一步勘探开发，增强页岩气资源可持续供应能力，满足我国不断增长的能源需求，促进能源结构优化，实现经济社会又好又快发展，同时也为了更好地规划、管理、保护和合理利用页岩气资源提供科学依据。总体上来说，中国页岩气取得了很大的成果，接近1.0×1010m3。但是，不得不承认，中国基础地质条件复杂，页岩气勘探开发面临诸多困难和挑战，但在页岩分布广、层系多、页岩气资源量大等有利条件下，有理由相信中国页岩气发展的前景非常广阔。

［1］张金川，金之钧，袁明生.页岩气成藏机理和分布［J］.天然气工业，2004，24（7）：15-18.

［2］龙鹏宇，张金川，李玉喜，等.重庆及其周缘地区下古生界页岩气成藏条件及有利区预测［J］.地学前缘，2012，19（2）：221-233.

［3］杨镱婷，张金川，王香增，等.陆相页岩气的泥页岩评价——以延长下寺湾区上三叠统延长组长7段为例［J］.东北石油大学学报，2012，36（4）：10-17.

［4］闫德宇，黄文辉，李昂，等.鄂尔多斯盆地上古生界海陆过渡相页岩气聚集条件及有利区预测［J］.东北石油大学学报，2013，37（5）：1-9.

［5］曾祥亮.四川盆地及其周缘下志留统龙马溪组页岩气研究［D］.成都：成都理工大学，2011.

［6］李玉喜，聂海宽，龙鹏宇.我国富含有机质泥页岩发育特点与页岩气战略选区［J］.天然气工业，2009，29（12）：115-118.

［7］刘江涛.焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩气成藏地质特征［J］.江汉石油职工大学学报，2015，28（4）：7-9.