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油气之光——美国非常规油气资源发展

2016-1-6 9:55:25 来源:中国矿业报 作者:葛明娜

全球页岩气资源极其丰富,主要分布于北美、东亚、南美、北非、澳大利亚等国家和地区。据世界能源研究所(WRI)2014年9月的最新研究表明,世界页岩气可采资源量为203.97万亿立方米,排名前十位的国家依次为中国、阿根廷、阿尔及利亚、加拿大、美国、墨西哥、澳大利亚、南非、俄罗斯和巴西,投入商业化生产的国家有4个——美国、加拿大、中国和阿根廷。其中,中国页岩气可采储量高达30万亿立方米以上,所占比例15.48%,居世界第一,几乎是美国的2倍;阿根廷页岩气可采储量为22.71万亿立方米,阿尔及利亚为20.02万亿立方米;美国页岩气可采资源量为16.23万亿立方米,在全球可采资源量中位居第五。

目前,美国页岩气主力产层为Marcellus、Haynesville、Eagle Ford、Fayetteville、Barnett、Woodford、Bakken、Antrim和Utica页岩。特别是2006年以后,美国页岩气年产量实现快速增长。2012年,美国页岩气产量高达2653亿立方米, 2013年产量突破3000亿立方米,2014年产量继续增加。

2014年,列入美国页岩油气产区钻井产量报告的页岩油气主力产层为Bakken、Marcellus、Haynesville、Eagle Ford、Permian、Niobrara和Utica。这一年,美国7个主要页岩油气产层的油气产能持续增长。其中,页岩气日产量由10.5亿立方米/天增至12.5亿立方米/天,增幅19%。页岩气产量中Marcellus、Haynesville、Eagle Ford位居前三,Marcellus页岩气产能4.22亿立方米/天,位居首位,超过全球任何页岩远景区的产量。Utica页岩已有超过1000口水平钻井完钻,远景区的日产量2018年将增加到1.42亿立方米以上。

2014年1月~12月,美国页岩油日产量由55万吨/天增至71万吨/天,增幅29%。Permian、Eagle Ford、Bakken产层位居前三,预计在2019年前将增至960万桶/天。

美国具有致密砂岩气藏的盆地有23个,主要分布在西部,特别是落基山地区,该地区致密砂岩储层以白垩系和第三系的砂岩、粉砂岩为主。据EIA评价,2011年美国致密气年产量达1690亿立方米,约占天然气总产量的26%。2014年,美国致密气产量为3.86亿立方米/天,年产量达1783亿立方米。目前,美国致密砂岩气藏开发的关键技术主要有:气藏描述技术,包括构造描述技术、波阻抗反演储层预测技术、地震属性技术、频谱成像技术、三维可视化技术以及地震叠前反演技术;井网加密技术,对于多层叠置的透镜状气藏,井网加密可以大幅提高气藏采收率;增产工艺技术,包括层状砂岩气藏分层压裂技术、块状砂岩气藏大型压裂和水平井分段改造技术等;以及钻采工艺技术。

美国主要致密油区带为巴肯、鹰福特、奈厄布拉勒、尤蒂卡、沃夫坎等,不过已投入大规模开发的只有北达科他州的巴肯和南得克萨斯州的鹰福特,它们也是目前美国致密油的主产区。

2012年7月,美国致密油的钻井数量约为1400口,2013年美国致密油产量为320万桶/天,2014年产量为400万桶/天,预计2015年美国年产致密油达7500万吨,2020年达1.5亿吨,占国内石油总产量的1/3。目前,美国的致密油已实现工业化开发和快速发展。近期,Eagle Ford页岩产层单井产量达88.53吨/天(位居首位),Bakken单井产量为76.56吨/天。在致密油日产总量中,Permian、Eagle Ford与Bakken页岩对致密油产量增长贡献最大。

美国页岩气发展经历了三个阶段,即起步阶段、稳定发展阶段和快速发展阶段。可见,地质理论探索和技术创新是实现美国页岩气大规模开发的关键。美国页岩气技术创新主要体现在开采方面,特别是目前成熟的水平井和分段压裂技术,大大降低了美国页岩气开采成本。完善的市场机制是推动发展的不懈动力,美国页岩气勘探开发准入门槛低,勘探开发主体多元化,形成了大中小企业并存发展的市场竞争格局。政策支持与鼓励是快速发展的有力保障——美国联邦政府对页岩气等开发实施了长达15年的补贴政策,州政府也出台了相应的税收减免政策,对油气行业实施了5项税收优惠,大大鼓励了中小企业钻探开发投资,有力地扶持和促进了页岩气的勘探开发。□

(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)

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