頁巖氣（shale gas），是指主體位于暗色泥頁巖或高碳泥頁巖中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式聚集的天然氣，是一種重要的
新能源，也被稱特定條件下常規(guī)天然氣資源。頁巖氣的主要成分是甲烷，燃燒后具有較低的碳排放量，清潔環(huán)保，且開發(fā)過程中亦不需要坑道掘進，不需要進行大規(guī)模的排水處理，也產(chǎn)出較少的雜質(zhì)物，其開發(fā)利用所帶來的負面環(huán)境影響是各種化石燃料能源中最小的。
頁巖氣在全球分布廣泛，資源量約456萬億立方米，相當于
煤層氣和致密砂巖氣的總和，主要分布在北美、中亞、中國和拉美等地區(qū)。較常規(guī)天然氣相比，頁巖氣開發(fā)具有開采壽命長和生產(chǎn)周期長的優(yōu)點。大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣井能夠長期穩(wěn)定地產(chǎn)氣。頁巖氣田開采壽命一般可達30～50年，甚至更長。
目前，全球?qū)搸r氣的開發(fā)并不普遍，僅美國和加拿大在這方面做了大量工作。近年來美國頁巖氣開發(fā)進展迅速，頁巖氣產(chǎn)量快速增長，頁巖氣工業(yè)處在高速發(fā)展階段，使得美國計劃中進口的LNG項目停建或緩建。美國
非常規(guī)油氣開發(fā)的成功將引領(lǐng)美國走向能源獨立的未來，新能源將再一次成為美國成功的象征。
相對常規(guī)天然氣而言，頁巖氣是一個新的領(lǐng)域。我國目前乃至未來對天然氣需求旺盛，而進口中亞天然氣以及東南沿海的LNG項目，其到岸價據(jù)測算不會低于每平方米2元，更重要的是國家能源安全的獨立性大大受制于他人。而我國頁巖氣資源非常豐富，開發(fā)頁巖氣將面臨一次歷史性的機遇和選擇。
一、美國頁巖氣發(fā)展基本情況
美國是目前唯一實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開采的國家，截至2008年底累計生產(chǎn)頁巖氣3316億立方米。
美國的頁巖氣資源量達16.9萬億立方米，可開采資源量7.47萬億立方米。至上世紀90年代末，美國頁巖氣產(chǎn)量徘徊在30-50億立方米/年；2000年新技術(shù)的應(yīng)用及推廣，使得頁巖氣產(chǎn)量迅速增長；2005年進入大規(guī)模勘探開發(fā)，已成功開發(fā)了沃思堡等5個盆地的頁巖氣田，其中以BARNETT頁巖層為主。產(chǎn)量以100億立方米/年做有規(guī)模增長，2008年底產(chǎn)量已經(jīng)達到600億立方米（相當于中國石油2008年天然氣總產(chǎn)量），占美國天然氣總產(chǎn)量的8%。預(yù)計2015年美國頁巖氣產(chǎn)量將達到2800億立方米。
二、國際石油公司紛紛介入頁巖氣勘探開發(fā)
在美國參與頁巖氣開發(fā)的石油公司，從2005年的23家發(fā)展到2008年的60多家，如殼牌、雪佛龍、BP、康菲和挪威國家石油公司等都在進行頁巖氣的商業(yè)開采。
2008年11月11日，挪威國家石油公司向美國CHESAPEAKE公司支付33.8億美元，其中12.5億美元用于購買該公司在美國東北部頁巖氣區(qū)塊的32.5%股份，21.3億美元用于今后10年內(nèi)75%的鉆井作業(yè)。
2008年7月18日和9月11日，BP石油公司分兩次共投資36.5 億美元，購買美國ARKOMA盆地的63萬英畝（2549.6平方公里）的頁巖氣全部權(quán)益。
三、美國頁巖氣快速發(fā)展的三條重要原因
一是國家政策的大力扶持。20世紀70年代末期，美國政府在《新能源獲利法》中規(guī)定了開發(fā)非常規(guī)能源的稅收補貼政策。得克薩斯州20世紀90年代初，制定了對頁巖氣開發(fā)不收生產(chǎn)稅的政策。另外，美國設(shè)立了非常規(guī)油氣資源研究基金。有力地支持和扶持了美國頁巖氣業(yè)務(wù)的發(fā)展。
二是技術(shù)突破和規(guī)模推廣應(yīng)用。利用油氣開發(fā)積累的技術(shù)和經(jīng)驗，經(jīng)過多年攻關(guān)，探索出了一套先進的、低成本的頁巖氣開采技術(shù)，主要有
水平井＋多段連續(xù)
壓裂改造技術(shù)、清水壓裂技術(shù)、同步壓裂技術(shù)、及
儲層優(yōu)選評價、鉆
完井技術(shù)、排采增產(chǎn)技術(shù)等。這些先進實用技術(shù)的成功應(yīng)用大幅度提高了頁巖氣單井產(chǎn)量。
三是依托現(xiàn)有四通八達的天然氣管網(wǎng)和城市供氣網(wǎng)絡(luò)，大大減少了頁巖氣在末端的前期投入，迅速實現(xiàn)了商品市場化。
四、美國頁巖氣開發(fā)具有三個重要特點
一是
采收率變化較大（5%-60%),鉆井的產(chǎn)氣量相對較低，美國40000多口頁巖氣井，即所謂的“地毯式鉆井”，單井平均日產(chǎn)量約1000立方米，是真正意義上的“多井低產(chǎn)”、“多井低成本”。其中頁巖氣主產(chǎn)區(qū)單井日產(chǎn)量介于2800-33000立方米之間。
二是生產(chǎn)周期長，頁巖氣田開采壽命一般可達30-50年，甚至更長。美國聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局最新數(shù)據(jù)顯示，美國沃思堡盆地BARNETT頁巖氣田開采壽命可達80-100年。開采壽命長，就意味著可開發(fā)利用的價值大，這也決定了它的發(fā)展?jié)摿Α?br />
三是頁巖氣在成藏、開采機理上與煤層氣具有相似性，頁巖在地層層序上，多為暗色泥巖與淺色粉砂巖的薄互層。頁巖氣在頁巖中除極少量的溶解狀態(tài)天然氣以外，大部分均以吸附狀態(tài)賦存于巖石顆粒和有機質(zhì)表面，或以游離狀態(tài)賦存于空隙和裂縫之中，吸附狀態(tài)天然氣的含量變化于20%-85%之間。頁巖氣介于煤層吸附氣（吸附氣含量在85%以上）和常規(guī)天然氣（吸附氣含量通常忽略為零）之間。開采方式上，與煤層氣類似需要排水降壓采氣。
我國已具備開發(fā)頁巖氣資源的基本條件
一、我國頁巖氣資源十分豐富
我國頁巖氣資源非常豐富，廣泛分布于海相、陸相盆地，在全國范圍內(nèi)各地質(zhì)歷史時期都存在頁巖氣資源。通過與美國頁巖氣類比初步估計，中國海相地層沉積廣泛，分布面積達300萬平方公里，其中陸上海相沉積面積約280萬平方公里。初步評價表明，我國頁巖氣資源量高達100萬億立方米，約為我國常規(guī)天然氣資源量的兩倍，與美國的頁巖氣資源量大體相當。其中我國3000m以淺的范圍內(nèi)頁巖氣資源在30.7萬億立方米左右（中國石油廊坊分院，2008.09)。主要含氣頁巖層系均為良好的烴源巖，且演化程度普遍較高，具備頁巖氣成藏的地質(zhì)條件。另外在我國陸上天然氣產(chǎn)區(qū)，以原油生產(chǎn)為主的勘探成熟區(qū)塊，仍然有可能發(fā)現(xiàn)豐富的頁巖氣資源。
二、中國頁巖氣勘探開發(fā)前景良好
中國在近60年的常規(guī)油氣勘探開發(fā)歷程中，多個含有氣盆地在頁巖段見到頁巖氣顯示，例如松遼古龍、柴達木、花海-金塔、渤海灣歧口（翟光明語）、四川等地區(qū)。其中在四川盆地的威遠、陽高寺和九奎山等地區(qū)鉆探常規(guī)天然氣的158口井，均發(fā)現(xiàn)有頁巖氣顯示。有些地區(qū)在頁巖段氣測異常高達80%。1996年完鉆的威5井，鉆遇九老洞組頁巖段發(fā)生氣浸與井噴，裸眼測試日產(chǎn)氣量達到24600立方米。
中國地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院張金川教授認為，根據(jù)頁巖氣成藏機理條件和中美頁巖氣地質(zhì)條件的相似性對比，中國具有與美國大致相同的頁巖氣資源前景及開發(fā)潛力。我國南方海相地層發(fā)育區(qū)具有優(yōu)越的頁巖氣成藏地質(zhì)條件，是我國頁巖氣勘探開發(fā)的有利首選區(qū)域，也有望成為我國油氣資源的重要戰(zhàn)略接替領(lǐng)域。其中，四川盆地具有與美國東部地區(qū)典型盆地相似的地質(zhì)條件和構(gòu)造演化特點，均屬于古生代發(fā)育的海相沉積盆地，具有較大的頁巖氣勘探開發(fā)前景。
三、中國頁巖氣開發(fā)條件基本成熟
中國石油一直在跟蹤國外頁巖氣勘探開發(fā)進展。通過資源評價、盆地研究、區(qū)帶優(yōu)選，已初步確定了頁巖氣有利范圍（l四川、鄂爾多斯和中下?lián)P子地區(qū)頁巖地質(zhì)條件最好；l準噶爾、松遼、吐哈等盆地頁巖氣基本地質(zhì)條件較好l）。同時，頁巖氣的水平井鉆井技術(shù)、壓裂改造技術(shù)、排水采氣技術(shù)基本成熟。其主體技術(shù)與煤層氣、天然氣開采基本相似。
國土資源部高度關(guān)注頁巖氣資源開發(fā)利用。2004年，國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心、中國地質(zhì)大學(xué)(北京)即開始了頁巖氣資源的研究工作。經(jīng)過比對湖南、四川等8省市成礦條件后，認為重慶市渝南、東南地區(qū)廣為分布下寒武、下志留、中二疊三套地層，不少地方有形成大規(guī)模頁巖氣的可能。其中重慶綦江、萬盛、南川、武隆、彭水、酉陽、秀山和巫溪等區(qū)縣是頁巖氣資源最有利的成礦區(qū)帶，因此被確定為首批實地勘查工作目標區(qū)。
2009年8月17日，國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心在重慶市綦江縣啟動了中國首個頁巖氣資源勘查項目。這標志著繼美國和加拿大之后，中國正式開始這一新型能源頁巖氣資源的勘探開發(fā)。
2009年11月27日，中國石油與殼牌合作開發(fā)的中國首個頁巖氣合作項目，即《富順-永川區(qū)塊頁巖氣項目》在成都啟動，雙方聯(lián)合對區(qū)塊志留系、寒武系頁巖氣的勘探開發(fā)潛力評價研究。區(qū)塊合作面積3818平方公里。
中國頁巖氣富集地質(zhì)條件優(yōu)越，具有與美國大致相同的頁巖氣資源前景及開發(fā)潛力。但中國含氣頁巖在地質(zhì)上有一定的特殊性，國外先進方法和技術(shù)的簡單應(yīng)用難以全面解決我國的頁巖氣勘探開發(fā)問題。我國的頁巖氣開發(fā)利用程度和水平較低，尚處于起步階段。如果以美國頁巖氣產(chǎn)量大幅提升的1985年做對比參照的話，我國落后約25年。目前正處于我國頁巖氣勘探開發(fā)快速起步的關(guān)鍵時期，一系列地質(zhì)理論與關(guān)鍵技術(shù)的配套解決將有利于加速我國頁巖氣的快速發(fā)展，從而最大限度地縮小與美國的差距。
四、我國頁巖氣勘探開發(fā)的意義
頁巖氣打破了油氣勘探的傳統(tǒng)認識領(lǐng)域，它不僅富集于目前保存條件良好的盆地內(nèi)，而且賦存于后期構(gòu)造變動復(fù)雜的沉積殘留區(qū)，存在于常規(guī)油氣不宜發(fā)育、勘探難度較大的地層中，極大地拓展了天然氣的分布及勘探空間。
頁巖氣是對常規(guī)氣勘探開發(fā)的重要補充，尤其在地質(zhì)過程比較復(fù)雜、抬升及剝蝕嚴重的地區(qū)同樣具有頁巖氣。頁巖氣將會成為中國能源的熱點和重要的補充領(lǐng)域，成為中國開發(fā)的綠色能源新寵，從而成為緩解油氣產(chǎn)量不足的重要途徑。
頁巖氣勘探開發(fā)的快速起步和穩(wěn)定發(fā)展對于緩解油氣能源的需求壓力具有明顯意義，有利于加快我國油氣勘探開發(fā)事業(yè)的發(fā)展。頁巖氣勘探開發(fā)有利于改善我國的能源構(gòu)成從而進一步保證國家的能源安全，也會對能源供需結(jié)構(gòu)的改善產(chǎn)生積極影響。頁巖氣產(chǎn)量的上升，必將有利于改善特殊情況下的“氣荒”現(xiàn)象，緩解天然氣供需矛盾，進一步增強我國應(yīng)對冰雪災(zāi)害的惡劣天氣的能力。
五、幾點建議
頁巖氣是我國油氣資源的重要組成部分，為實現(xiàn)我國頁巖氣資源的開發(fā)和利用，建議如下：
1.政府制定頁巖氣開發(fā)的扶持政策。
參照國家扶持煤層氣開發(fā)的政策，在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定頁巖氣勘探開發(fā)的扶持政策。
2.組織頁巖氣前瞻性的規(guī)劃研究。
頁巖氣的勘探開發(fā)應(yīng)納入到國家新能源規(guī)則之中，給予頁巖氣與水力發(fā)電、風(fēng)能、太陽能、地?zé)嵬鹊匚唬贫ㄎ覈搸r氣發(fā)展的規(guī)則。
3.堅持以我為主的勘探開發(fā)原則。
汲取中國海域和煤層氣勘探開發(fā)以外包為主的利弊，借鑒我國積累的天然氣和煤層氣開發(fā)的技術(shù)和經(jīng)驗，頁巖氣勘探開發(fā)應(yīng)堅持“自我為主”的原則。
4.積極推進全國頁巖氣資源勘查。
由國家行業(yè)主管部門牽頭，組織有實力的石油公司和科研院所，對全國頁巖氣資源開展進一步勘查。
5.建立頁巖氣開發(fā)的先導(dǎo)性示范區(qū)。
依據(jù)頁巖氣資源評價的成果，近期選擇1-2個有利地區(qū)開展老井復(fù)查和頁巖氣開發(fā)的先導(dǎo)性實驗，積累頁巖氣開發(fā)的經(jīng)驗和技術(shù)，為規(guī)模開發(fā)準備條件。
6.開展頁巖氣開采技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。
設(shè)立國家級科研課題，由有實力的能源公司牽頭，組織大專院校、科研實體，對頁巖氣勘探開發(fā)的低成本主體技術(shù)進行聯(lián)合攻關(guān)。
綜上所訴，我國基本掌握了頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)，部分技術(shù)尚需完善，具備了勘探開發(fā)頁巖氣的基本條件，應(yīng)盡快開展工作、形成突破、規(guī)模開發(fā)，以實現(xiàn)我國頁巖氣的快速發(fā)展。
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