为什么我国无法大规模开采页岩气资源

2023-02-07 15:38
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据世界能源研究所(WRI)的研究表明,中国页岩气储量高达30万亿立方米以上,居世界第一,几乎是美国的两倍。涪陵页岩气田是全球除北美之外最大的页岩气田,累计探明地质储量近9000亿立方米。截至2022年底,涪陵页岩气田累计产气达532亿立方米。但更多的气田却没有进入到商业开发的阶段。那么,我国蕴藏着如此丰富的页岩气资源,但为什么不能像美国那样大规模开采呢?

 

一、我国地质条件复杂,地表环境恶劣

 

美国地质背景好,页岩气藏构造条件较为简单,页岩广泛分布于全美、页岩结构平缓、地质断层和褶皱也不发育,以海相地层为主;页岩气储层大面积连续分布;储层厚度在49610米之间,厚度大,具有开发潜力的面积非常庞大。

 

相比之下,我国地质条件就复杂的多,富含有机质的页岩大多分布在年代更老的地层,或年代较晚的陆相和海陆交互相地层中,断层和褶皱构造相对活跃,意味着页岩气聚集规律较美国复杂,开采难度大;页岩总体分布面积不大;储层厚度一般在20300米之间,具有开发潜力的面积小。

 

美国页岩气储层地表主要以平原为主,修建公路、交通运输、钻探开采以及设备安装都十分方便。即使从全球角度来看,像美国这么好的地质条件也绝无仅有。而我国页岩气资源丰富的川、黔、渝等地区,人口稠密,地势较高,地质灾害多发,且压裂井场占地面积较大,如果未来开发井位较为密集,人为撬动易引发山体滑坡等地质灾害,交通运输、设备安装和钻探开采诸多不便。

 

二、我国页岩气资源埋藏较深,压裂水源不足

 

美国页岩储层埋深一般在8003500米左右,储层深度浅层居多。中国的川、渝地区和西北地区等页岩气田大部分分布在山区,3000米属于浅层,一般是40006000米,相对于美国钻井和开发成本大的多。

 

同时页岩气的开采一般为水力压裂开采,美国地广人稀,页岩气田一般靠近湖泊或者邻海,水源充沛(大型压裂每口井平均用水2万~4万立方米),为页岩气开采提供了天然的充足清水,且美国现已经能够做到单井压裂千方砂,万方液的规模化生产水平。而中国页岩气区块多位于干旱缺水的地区,严重制约了当地页岩气的发展。并且由于缺乏开采经验,单井压裂需要比“千方砂、万方液”更多的砂和清水,这对于中国已经脆弱不堪的生态环境和水资源环境无疑是雪上加霜。

 

三、我国关键技术不成熟,开采成本高

 

经过20多年的努力,美国已形成一套先进有效的页岩气开采技术,主要有水平井钻完井技术、压裂技术(包括多段压裂技术、清水压裂技术和重复压裂技术)、随钻测井、地质导向钻井、微地震监测等。在一定的市场和政策条件下这些先进技术的大规模推广应用,大大拓展了页岩气开采的面积和深度。

 

而在我国,虽然国内企业已具备一定的水平井钻井、水平井分段压裂等基础技术,但尚未开发出在国内开采页岩气的适用技术,目前依然处于摸索阶段。

 

在上述成熟技术体系的支撑下,美国可以实现规模化页岩气开采,单口井成本3000万左右。我国因需要引进国外技术,且深井、基础设施建设、征地费用等等,单口井需要7000万元左右。

 

四、我国管网系统不发达

 

美国天然气管网是一个集输配一体化的系统,目前已建干线管网长达49万公里,可以为美国48个州的几乎任何地区输送天然气或从其输出天然气,页岩气井采出气后运输2公里左右就可以进入输气管网。

 

我国天然气管网不够发达,生产的天然气难以及时变成商品。目前已建天然气长输管道6万多公里,是美国的1/8左右。基础设施薄弱也是制约页岩气发展的重要因素。

 

五、我国监管制度尚需完善

 

页岩气的开发会伴随着水污染、大气污染等,美国将页岩气的监管分属联邦和州政府两级管理。各州负责州内的生产监管和环境监管,并制定了包括《资源保护和恢复法》《清洁水法案》等页岩气开发环境监管法律。

 

现阶段,我国针对页岩气开发环节的环境监管体系尚未建立起来,尤其是针对地下水资源和压裂液污染防治,返排水的回收利用,以及地质灾害防范等的监管机制缺失。同时,中国现有的油气管理体制也不足以解决页岩气快速开发可能带来的环境问题。