页岩气的开采历史最早可以追溯到19世纪20年代。页岩气商业性开采带来了竞争压力,为了降低成本,开发商不断开发新的低成本开采技术。与此同时,能源价格的不断上升,使得页岩气的开发变得有利可图,由此推动美国境内掀起页岩气大开发浪潮,产量出现井喷。页岩气这一非常规天然气的开发,似乎将天然气生产和消费推入了黄金时期。......
2023-06-25
页岩气开发历史的阶段划分详解
【摘要】：以美国为对象,考察页岩气开发历史,可以划分为以下四个阶段。这段时间是将页岩气作为燃料开采,但因为开采技术水平较低所以产量十分有限。水平井套管完井及分段压裂技术成为主体技术模式,美国页岩气产量大幅增加,美国页岩气开发的成功鼓励了更多的国家进入该开发领域。世界页岩气开发历史上,美国无疑是页岩气勘探、开发最早且最成功的国家。缺乏高效的开采技术是阻碍世界各地页岩气开发的主要原因。
以美国为对象,考察页岩气开发历史,可以划分为以下四个阶段。
第一阶段,19世纪20年代—20世纪70年代初。这段时间是将页岩气作为燃料开采,但因为开采技术水平较低所以产量十分有限。
第二阶段,20世纪70年代中期—90年代初。这一时期,页岩气开发成为保障能源安全的措施之一,但限于技术和成本的约束(能源价格还比较低),页岩气生产在天然气生产中比重较低。
第三阶段,20世纪90年代中期—21世纪初。这段时间在国家技术创新和税收政策的推动以及能源价格不断攀升的背景下,页岩气技术取得了一系列突破。首先是直井大型水力压裂技术的突破(1997年前);其次,直井大型清水压裂技术在钻井开采中成为主要技术(1997—2002年);再者,水平井压裂技术试验获得成功(2002—2007年),页岩气可以以盈利的方式开采出来。
第四阶段,2007年至今。水平井套管完井及分段压裂技术成为主体技术模式,美国页岩气产量大幅增加,美国页岩气开发的成功鼓励了更多的国家进入该开发领域。
世界页岩气开发历史上,美国无疑是页岩气勘探、开发最早且最成功的国家。2000年美国的页岩气产量占天然气总产量的比例几乎可以忽略不计,但随着2007年开采技术的突破,以及大批中小企业涌入该部门,到2010年,美国页岩气年产量在天然气产量中的占比已经接近1/4了。
目前美国最大的页岩气区有七个:Eagle Ford(伊格福特)、Marcellus(马塞勒斯)、Haynesville-bossier(斯威尔-波西尔)、Woodford(伍德福德)、Fayetteville(费耶特维尔)、Barnett(巴耐特)、Antrim(安特里姆)。上述这七个区预计生产天然气总量为4.5×1012 ft3[3](即1 274×108 m3)。根据美国能源部数据,2010年,美国所有页岩资源远景区干气(Dry Shale Gas)总产量达4.87×1012 ft3(合计1 379×108 m3),2015年干气产量达到27.1×1012 ft3。
缺乏高效的开采技术是阻碍世界各地页岩气开发的主要原因。如果引进美国的水力压裂设备和技术,那作业所需要大量水源也难以保证。
根据EIA(2011年)的分析,与美国相比,其他国家页岩气开采不成功的主要原因有四点:第一,开采技术未掌握;第二,页岩地质构成复杂;第三,开采所需水源无法满足;第四,土地所有者与资源开发者之间的矛盾,在很多国家土地矿权归国家,而美国归土地所有者。
受到地层结构、开采技术、水源供应、政府政策导向等多种因素的限制,目前世界页岩气产量主要集中在北美地区。
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2023-06-25
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