頁岩氣:介紹,發展沿革,成藏機理,自然生成,勘測調查,開發評價標準,資源儲量,經濟

頁岩氣是指賦存於以富有機質頁岩為主的儲集岩系中的非常規天然氣，是連續生成的生物化學成因氣、熱成因氣或二者的混合，可以游離態存在於天然裂縫和孔隙中，以吸附態存在於乾酪根、黏土顆粒表面，還有極少量以溶解狀態儲存於乾酪根和瀝青質中，游離氣比例一般在20%～85%。

2017年7月7日，國土資源部中國地質調查局在北京舉辦湖北宜昌鄂宜頁1井頁岩氣調查重大突破成果研討會。中國地質調查局黨組成員、副局長，南方頁岩氣科技攻堅戰宜昌地區協調領導小組組長王昆宣讀了院士、專家對鄂宜頁1井頁岩氣調查重大突破成果的鑑定意見，武漢地質調查中心陳孝紅介紹了鄂宜頁1井取得的重大突破成果。研討會由中國地質調查局資源評價部負責人邢樹文主持。

基本介紹

中文名：頁岩氣
外文名：ｓｈａｌｅ－ｇａｓ
門類：能源化工
含義：蘊藏頁岩層可供開採的天然氣資源

介紹,發展沿革,成藏機理,自然生成,勘測調查,開發評價標準,資源儲量,經濟價值,開發利用,開發影響,開採技術,開發方式,開發現狀,技術進度,國外發展,國內發展,開發措施,

介紹

頁岩氣是蘊藏於頁岩層可供開採的天然氣資源，中國的頁岩氣可采儲量較大。

頁岩氣的形成和富集有著自身獨特的特點，往往分布在盆地內厚度較大、分布廣的頁岩烴源岩地層中。較常規天然氣相比，頁岩氣開發具有開採壽命長和生產周期長的優點，大部分產頁岩氣分布範圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁岩氣井能夠長期地以穩定的速率產氣。

頁岩氣是指賦存於富有機質泥頁岩及其夾層中，以吸附和游離狀態為主要存在方式的非常規天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源和化工原料，主要用於居民燃氣、城市供熱、發電、汽車燃料和化工生產等，用途廣泛。頁岩氣生產過程中一般無需排水，生產周期長，一般為30年～50年，勘探開發成功率高，具有較高的工業經濟價值。我國頁岩氣資源潛力大，初步估計我國頁岩氣可采資源量在36.1萬億立方米，與常規天然氣相當，略少於淺煤層氣地質資源量的約36.8萬億立方米。

發展沿革

美國進行頁岩氣開採大約有80多年歷史。在加拿大，作為商業開採還處於起步階段。因為能補償常規天然氣開採量下降的問題，這些很難開採的氣體在加拿大天然氣開採中的作用越來越重要。數據顯示，加拿大西部地區大約有550萬至860萬億立方英尺頁岩氣儲量。

美國和加拿大已經開始了對頁岩氣的勘探開發，特別是美國，已對密西根、印第安納等5個盆地的頁岩氣進行商業性開採，2005年頁岩氣產量達到198億立方米，成為一種重要的天然氣資源。

世界頁岩氣資源量為457萬億立方米，同常規天然氣資源量相當，其中頁岩氣技術可采資源量為187 萬億立方米。全球頁岩氣技術可采資源量排名前5 位國家依次為：中國（36 萬億立方米，約占20%）、美國（24 萬億立方米，約占13%）、阿根廷、墨西哥和南非。中國頁岩氣資源豐富，技術可采資源量為36 萬億立方米，是常規天然氣的1.6 倍。在開採技術成熟、經濟性適當時，將會產生巨大的商業價值。

2011 年中國能源消費結構中，煤炭消費占比70%，石油消費占比18%，天然氣占比僅為5%。隨著煤炭資源的消耗以及對清潔能源的日益重視，中國必然會加大天然氣等清潔能源的開採和利用。到2012年，中國頁岩氣開發處於氣藏勘探和初步開採試點階段。截至2012 年4 月，中國共確定33 個頁岩氣有利區，頁岩氣完井58 口，其中水平井15 口。隨著頁岩氣勘探權逐步向民間開放，未來十年頁岩氣開發將有望迎來快速發展的“黃金十年”。到2015 年末，僅頁岩氣開採階段設備需求超過150億元，至2020 年末相關設備需求則超過1000 億元。

2011年，國務院批准頁岩氣為新的獨立礦種，為我國第172種礦產。按國務院指示精神，考慮頁岩氣自身特點和我國頁岩氣勘查開採進展以及國外經驗，國土資源部將頁岩氣按獨立礦種進行管理。

2012年11月中國發布了支持頁岩氣開發利用的補貼政策，規定今後三年中央財政對頁岩氣開採企業給予補貼，補貼標準為0.4元/立方米。補貼標準的出台將刺激頁岩氣消費需求，有助於行業開發進度加快。

2019年1月22日，中國自然資源部中國地質調查局公布的訊息稱，中國鄂西地區(湖北省西部)頁岩氣調查取得重大突破，有望成為中國頁岩氣勘查開發和天然氣增儲上產新的基地，形成與重慶涪陵、長寧-威遠“三足鼎立”的資源格局。

成藏機理

對頁岩氣成藏機理進行全面分析，獲得四個方面的認識。

①頁岩氣成藏機理兼具煤層吸附氣和常規圈閉氣藏特徵，體現出了複雜的多機理遞變特點。

②在頁岩氣的成藏過程中，天然氣的賦存方式和成藏類型逐漸改變，含氣豐度和富集程度逐漸增加。

③完整的頁岩氣成藏與演化可分為3個主要的作用過程，自身構成了從吸附聚集、膨脹造隙富集到活塞式推進或置換式運移的機理序列。

④相應的成藏條件和成藏機理變化對頁岩氣的成藏與分布產生了控制和影響作用，岩性特徵變化和裂縫發育狀況對頁岩氣藏中天然氣的賦存特徵和分布規律具有控制作用。研究了中國的情況，認為中國的許多盆地存在工業性頁岩氣藏發育的基本地質條件，其中，吐哈盆地吐魯番坳陷的水西溝群是頁岩氣發育的重要區域之一。

自然生成

頁岩氣是從頁岩層中開採出來的天然氣，主體位於暗色泥頁岩或高碳泥頁岩中，頁岩氣是主體上以吸附或游離狀態存在於泥岩、高碳泥岩、頁岩及粉砂質岩類夾層中的天然氣，它可以生成於有機成因的各種階段天然氣主體上以游離相態（大約50%）存在於裂縫、孔隙及其它儲集空間，以吸附狀態（大約50%）存在於乾酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態儲存於乾酪根、瀝青質及石油中。天然氣也存在於夾層狀的粉砂岩、粉砂質泥岩、泥質粉砂岩、甚至砂岩地層中。天然氣生成之後，在源岩層內的就近聚集，表現為典型的原地成藏模式，與油頁岩、油砂、地瀝青等差別較大。與常規儲層氣藏不同，頁岩既是天然氣生成的源岩，也是聚集和保存天然氣的儲層和蓋層。因此，有機質含量高的黑色頁岩、高碳泥岩等常是最好的頁岩氣發育條件。

頁岩氣發育具有廣泛的地質意義，存在於幾乎所有的盆地中，只是由於埋藏深度、含氣飽和度等差別較大分別具有不同的工業價值。中國傳統意義上的泥頁岩裂隙氣、泥頁岩油氣藏、泥岩裂縫油氣藏、裂縫性油氣藏等大致與此相當，但其中沒有考慮吸附作用機理也不考慮其中天然氣的原生屬性，並在主體上理解為聚集於泥頁岩裂縫中的游離相油氣。因此屬於不完整意義上的頁岩氣。因此，中國的泥頁岩裂縫性油氣藏概念與美國現今的頁岩氣內涵並不完全相同，分別在烴類的物質內容、儲存相態、來源特點及成分組成等方面存在較大差異。

勘測調查

2004年以來，以中國地質大學張金川教授、中國石油勘探開發研究院李新景和王社教授、中國石油勘探開發研究院廊坊分院王紅岩和李景明教授以及長江大學潘仁芳教授為代表的傑出石油地質科技工作者開始了頁岩氣勘探開發基礎理論的相關研究，在頁岩氣成藏機理、儲量評價、資源量分類、頁岩氣滲流機理等方面取得了可喜的成果，為我國頁岩氣勘探開發奠定了理論基礎；2009年，我國啟動“中國重點地區頁岩氣資源潛力及有利區優選”項目；2010年，我國分三個梯次開展了研究工作，第一啟動了“川渝黔鄂頁岩氣調查先導試驗區”工作開展重點調查，第二在下揚子蘇皖浙地區開展頁岩氣資源調查，第三在北方地區（華北、東北和西北）開展頁岩氣資源前期調查研究；2011年，結合前期調查研究成果，國土資源部在川渝黔鄂開展了5個項目的先導性試驗，在上揚子及滇黔桂區、中揚子及東南區、西北區、青藏區、華東-東北區5個大區繼續開展資源潛力調查，同時開展了5個頁岩氣勘探開發相關工藝技術的攻關項目。

其中，中國石油在川南、黔北地區選取了4個有利區塊，已完鑽11口評價井，其中有4口直井見氣；中國石化在黔東、皖南、川東地區優選了2個有利區塊，已完鑽5口評價井，其中有2口直井見氣；延長石油在延安完鑽3口頁岩氣井，取得陸相頁岩氣技術突破；中國海油、中聯煤也開始在皖浙地區、山西沁水盆地開展前期調查。

據國內最大的石油公司中國石油天然氣股份有限公司披露，中國石油計畫在2015年從中國西南部的四川盆地生產出10×10m的頁岩氣，四川盆地屆時將向中國市場提供第一批商業頁岩氣產量。

經過7年的勘測調查和反覆研究，專家跑遍滇、黔、桂、湘、鄂、川、渝、陝等8省區，最終將優勢區域鎖定在重慶東南部，並確定了一條以綦江為起點，經萬盛、南川、武隆、彭水、黔江、酉陽、秀山的開發路線。也就是說，中國頁岩氣開發將會從綦江起步，走向全國。綦江有著獨特的地理位置和資源優勢，它處於雲貴高原到四川盆地過渡區域，沉積地層齊全，頁岩氣埋藏淺，深度大概在200米到700百米之間，有利於開發。中國的頁岩氣勘探開發將會迅速發展。

鄭州中牟地下發現豐富頁岩氣可開採127億立方米。中牟區塊地下3500米以上有可開採的頁岩氣127.5億立方米。

開發評價標準

目前進行頁岩氣經濟開發的核心區的條件有五個，通常是指TOC值大於2%、處在生氣窗內、脆性礦物含量大於40%的有效頁岩。有效頁岩厚度大約30~50米。有效頁岩連續發育時大於30米，斷續發育或TOC值小於2%時，累計厚度大於50米時亦足以滿足商業開發要求。

資源儲量

頁岩氣分布北美克拉通盆地、前陸盆地侏羅系、泥盆系，密西西比系富集多種成因、多種成熟度頁岩氣資源。

中國許多盆地發育有多套煤系及暗色泥、頁岩地層，互層分布大套的緻密砂岩存在根緣氣、頁岩氣發育有利條件，不同規模的天然氣發現，尚未在大面積區域內實現天然氣勘探的進一步突破。資料顯示，中國南方海相頁岩地層可能是頁岩氣的主要富集地區。除此之外，松遼、鄂爾多斯、吐哈、準噶爾等陸相沉積盆地的頁岩地層也有頁岩氣富集的基礎和條件。重慶綦江、萬盛、南川、武隆、彭水、酉陽、秀山和巫溪等區縣是頁岩氣資源最有利的成礦區帶，因此被確定為首批實地勘查工作目標區。

據估計，全球頁岩氣資源約為456萬億立方米，主要分布在北美、中亞、中國、拉美、中東、北非和前蘇聯，其中北美最多。但其豐度低，技術可采量占資源總量的比例較低，同時頁岩氣的儲層具有低孔隙率和低滲透率的特點，開採難度大，需要高水平的鑽井和完井技術。在21世紀剛開始開採頁岩氣時，多採用水平鑽井技術和水基液壓裂技術提高採收率。

2012年前後，已實現對頁岩氣商業開發的國家有美國和加拿大，其中美國已實現大規模商業化生產。我國頁岩氣資源也很豐富，但開發還處於起始階段。國家正在積極推進頁岩氣的開發利用工作。

中國主要盆地和地區頁岩氣資源量約為15萬億－30萬億立方米，與美國28．3萬億立方米大致相當，經濟價值巨大。另一方面，生產周期長也是頁岩氣的顯著特點。頁岩氣田開採壽命一般可達30～50年，甚至更長。美國聯邦地質調查局最新數據顯示，美國沃思堡盆地Barnett頁岩氣田開採壽命可達80～100年。開採壽命長，就意味著可開發利用的價值大，這也決定了它的發展潛力。

2015年10月21日，國土資源部發布《中國礦產資源報告（2015）》顯示，2014年中國地質勘查投入1145億元，新發現大中型礦產地249處。油氣勘查取得重大突破，頁岩氣首次探明地質儲量1068億立方米。

2018年8月24日，地球頁岩層內的天然氣資源與常規天然氣可采儲量相當。“中國頁岩氣開發起步雖晚，卻是繼美加之後第三個形成規模和產業的國家，產量近期可達百億立方米能級。國內最早研究頁岩氣的專家之一、國土資源部礦產資源儲量評審中心主任張大偉這樣表示。北京國際圖書博覽會開幕，頁岩氣第三大國首次向世界“亮家底”。作為“十三五”國家重點圖書、國家出版基金項目，由華東理工大學出版社出版的“中國能源新戰略――頁岩氣出版工程”，向世界最大出版商之一的施普林格・自然集團輸出英文著作權，預計5年內陸續向全球發行。

總主編、中國地質大學（北京）能源實驗中心主任張金川表示，頁岩氣頭號大國美國至今無相關科學與工程著作給世界參考，而先期15冊體量的“頁岩氣出版工程”不僅是國內第一套頁岩氣全產業鏈叢書，在未來多年可能仍是中國乃至全球最系統的頁岩氣科技圖書，填補該領域空白。

經濟價值

頁岩氣開發具有開採壽命長和生產周期長的優點——大部分產氣頁岩分布範圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁岩氣井能夠長期地穩定產氣。但頁岩氣儲集層滲透率低，開採難度較大。隨著世界能源消費的不斷攀升，包括頁岩氣在內的非常規能源越來越受到重視。美國和加拿大等國已實現頁岩氣商業性開發。　頁岩氣藏的儲層一般呈低孔、低滲透率的物性特徵，氣流的阻力比常規天然氣大，所有的井都需要實施儲層壓裂改造才能開採出來. 　另一方面，頁岩氣採收率比常規天然氣低，常規天然氣採收率在60%以上，而頁岩氣僅為5%～60%。低產影響著人們對它的熱衷，美國已經有一些先進技術可以提高頁岩氣井的產量。中國頁岩氣藏的儲層與美國相比有所差異，如四川盆地的頁岩氣層埋深要比美國的大，美國的頁岩氣層深度在800～2600米，而四川盆地的頁岩氣層埋深在2000～3500米。頁岩氣層深度的增加無疑在我們本不成熟的技術上又增添了難度。

隨著技術的進步，頁岩氣井壓裂措施的費用也逐步降低。水平井是頁岩氣藏成功開發的另一關鍵因素。根據美國經驗，水平井的日均產氣量及最終產氣量是垂直井的3-5倍，產氣速率則提高10倍，而水平井的成本則不足垂直井的2-4倍。因此，水平井的推廣套用加速了頁岩氣的開發進程。由於頁岩氣發育規模較大、單口井的控制可采儲量高（可達6千萬方），採取措施後的單井日產量可達3萬方。加之頁岩氣井的產量遞減率低，容易實現30-50年的穩產時間，因此能實現相對的高產的經濟價值。

中石油(PetroChina)在中國四川省發現了頁岩氣，這證實了，在中國這個渴求能源的國家，這種非常規燃料儲量巨大。根據預期，頁岩氣即蘊藏在頁岩中的天然氣可以通過提供廉價而充足的新型燃料來源，在未來幾十年里改變世界第一大能源消耗國中國的能源供給格局。

中國石油天然氣集團公司(CNPC)的上市子公司中石油對英國《金融時報》透露，該公司已經在四川省南部的頁岩區鑽探了約20口氣井，初步結果很積極。“現平均每口井的日產量在一萬立方米以上，”中石油董事會高級助理秘書毛澤鋒表示。“我們仍然在評估潛在儲量的確切規模。”頁岩氣的開採需要通過一種稱為“水力壓裂法”(fracking)的步驟，將岩石層壓裂，從而釋放出其中的天然氣。這種開採方法壓低了天然氣價格，為美國和一些國家的能源市場帶來了革命性巨變。

美國是世界最大的頁岩氣生產國。根據美國能源情報署(Energy Information Administration)估計，中國的頁岩氣儲量超過其它任何一個國家，可采儲量有1275萬億立方英尺。按當前的消耗水平，這些儲量足夠中國使用300多年。北京將天然氣視為解決中國日益增長的能源需求的方案的一部分，國家鼓勵對頁岩氣和煤層氣等“非常規”天然氣資源進行開發。在周三舉行的一場新聞發布會上，中石化董事長傅成玉稱，中國頁岩氣產量最終將超過美國。

中國富順永川的頁岩氣項目於2012年底實現了頁岩氣商業化運營，成為中國開始頁岩氣革命的重要標誌性事件。

開發利用

開發影響

受美國頁岩氣成功開發影響，全球頁岩氣勘探開發呈快速發展態勢。

隨著水力壓裂技術日臻成熟，美國興起了頁岩氣開發熱潮。成功開採頁岩氣使美國躍居全球第一產氣大國，隨著技術的進步及探明儲量的持續增加，未來頁岩氣開採將進入爆發式增長期，並帶動美國的天然氣生產進入“黃金時代”。

數據顯示，在2000年，頁岩氣產量不足美國天然氣供應的1%，而今天已經占到30%，而且份額還在上升。得益於頁岩氣的大規模開發，2009年，美國取代俄羅斯成為世界第一大天然氣生產國，占世界天然氣總產量份額達到20%。2012年，美國天然氣銷售量更達到7160億立方米，比2006年增加30%。

受美國頁岩氣成功開發影響，全球頁岩氣勘探開發呈快速發展態勢。墨西哥計畫未來2年投資20億美元開發頁岩氣。已有40多家跨國石油公司在歐洲尋找頁岩氣，埃克森美孚公司已開始在德國進行鑽探，雪佛龍公司和康菲石油公司開始在波蘭進行勘探，奧地利OMV公司在維也納附近測試地質構造，殼牌公司將頁岩氣勘探目標鎖定在瑞典。能源供應大國俄羅斯儘管具有超大規模的常規天然氣儲量，但也還是做好了開採頁岩氣的準備。印度尼西亞等亞洲國家以及非洲的南非等都不同程度地進行著頁岩氣的發展規劃。

頁岩氣成為新寵，不僅深刻影響天然氣市場格局，而且開始改變美國一些高能耗的重化工業的命運。由於能源成本下降明顯，美國的化工、製造業出現“回流”現象，產業競爭力有所提升。

在我國，根據《頁岩氣發展規劃（2011-2015年）》，“十二五”期間，我國將完成探明頁岩氣地質儲量6000億立方米，可采儲量2000億立方米，實現2015年頁岩氣產量65億立方米，2020年力爭達到頁岩氣年開採量為600億至1000億立方米。如果這一目標得以實現，我國天然氣自給率有望提升到60%至70%，並使天然氣在我國一次能源消耗中的占比提升至8%左右。這將有助於扭轉我國過度依賴煤炭的能源結構，並減少能源對外依存度。

開採技術

頁岩氣開採技術，主要包括水平井技術和多層壓裂技術、清水壓裂技術、重複壓裂技術及最新的同步壓裂技術，這些技術正不斷提高著頁岩氣井的產量。正是這些先進技術的成功套用，促進了美國頁岩氣開發的快速發展。如果能引進這些先進技術，將為中國頁岩氣開發助一臂之力。

中國頁岩氣開發技術不斷進步：一個是鑽井技術，3500米的頁岩氣井、2000米的水平鑽最快45天就完成。二是分鑽壓裂技術已經完全掌握並基本實現了國產化。

開發方式

雖然有吸附與游離相天然氣的同時存在，但頁岩氣的開發並不需要排水降壓。由於頁岩中游離相天然氣的采出，能夠自然達到壓力降低的目的，從而導吸附相及少量溶解相天然氣的游離化，達到進一步提高天然氣產能並實現長期穩產之目的。由於孔隙度和滲透率較低天然氣的生產率和採收率也較低，因此岩氣的最終採收率依賴於有效的壓裂措施，壓裂技術和開採工藝均直接影響著頁岩氣井的經濟效益。

有專家提到根緣氣，J.A.Masters (1979）提出了深盆氣（Deep bagas)思想，建立了氣水倒置的模式，描述了天然氣勘探開發的廣闊前景。由於識別難度大，P. R. Rose等（1986）提出了盆地中心氣（Basin-centergas)，B．E．Law等人研究思路將該類氣藏的識別方法從“區域氣水倒置”改進為“沒有邊水”，從而簡化了繁瑣的識別過程並在很大程度上提前了對該類氣藏的識別時間。由於對“無邊底水的確定仍然較多的鑽井地質資料故仍然不是最佳的解決方案。

經過實驗研究，將根緣氣確定為緻密砂岩中與氣源岩直接相連的天然氣聚集，並強調其中的砂岩底部含氣特點。由於緊鄰氣源岩（根）天然氣與地層水在運移動力上形成直接傳遞的連續介質，故被視之為根緣氣。該類氣藏主體形成於砂岩普遍緻密化後，大致對應於煤系及暗色泥岩的熱解及石油的裂解生氣階段，故一般的埋藏深度相對較大。

根緣氣研究方法基於天然氣成藏動力學原理，將氣藏識別技術推進到單井剖面即是否出現並發育砂岩底部含氣特徵（與常規圈閉中的砂岩頂部含氣模式和特點完全不同），在野貓井（而不是預探井甚至開發井）上即可對氣藏類型進行最早期的快速識別。只砂岩底部含氣就能夠說明天然氣在成藏動力上的連續性，並進一步闡述天然氣成藏的機理特點，從而確定天然氣的聚集機理類型，即深盆氣、盆地中心氣、緣氣甚至向斜含氣或滿盆氣等的存在，確定天然氣的成藏、富集及分布特點將氣藏類型識別的時間向前延伸至勘探限為後續勘探思路最大限度的時間。

開發現狀

頁岩氣改變了美國的能源結構，也帶來一系列潛在的問題，比如水資源的耗費和污染

《國際先驅導報》記者陽建發自華盛頓美國是頁岩氣開發最早、最成功的國家，由於儲量豐富、開發技術先進，美國的頁岩油氣資源開發已漸成規模，2011年其頁岩氣產量達到1800億立方米，占美國天然氣總產量的34%。曾有專家預測，有了頁岩氣的補充，美國的天然氣足夠使用100年。

不過，雖然頁岩氣減少了美國的對外能源依賴，對於大規模開發頁岩氣，美國國內仍然存在諸多爭議。頁岩開發助美成油氣大國

美國非常規能源儲備十分豐富，根據美國能源情報署的數據，在美國可開採的天然氣儲量中，頁岩氣、緻密型砂岩氣和煤層氣等非常規能源天然氣儲量占到60%。

美國石油協會公布的數據顯示，算上頁岩天然氣資源，美國達到開採標準的油氣資源居世界首位，比沙烏地阿拉伯多24%。

自上世紀90年代以來，在國內政策、技術進步等支持下，美國率先在全球勘探和開發頁岩氣等非常規能源。之後，美國在水壓破裂和水平鑽井技術方面的進步，解決了從頁岩中開採油氣的技術和成本挑戰，美國頁岩氣開發逐漸形成規模。

2000年，美國頁岩石油每天開採僅20萬桶，僅占美國國內總開採量的3%，而2012年每天開採100萬桶。美國頁岩氣產量也從2000年的122億立方米暴增至2010年的1378億立方米。

美國劍橋能源諮詢公司預計，到2020年底美國每天可產出300萬桶頁岩石油，超過2012年原油產量的一半。美國PFC能源諮詢公司的數據顯示，到2020年，頁岩油氣資源將占美國油氣產出約三分之一，屆時美國將是全球最大的油氣生產國，超過俄羅斯和沙烏地阿拉伯。因浪費水、易污染遭抵制

頁岩氣的開發改變了美國的能源結構。過去數十年來，煤電一直是美國電力的主要來源，2003年占比仍達53%。但隨著頁岩天然氣的開發，市場上出現了大量廉價天然氣，造成很多煤電廠關停，天然氣發電廠興起。2011年前9個月，煤電比例降至43%，而天然氣發電比例則從2003年的不足17%升至25%左右。不過，頁岩氣也引發了一系列潛在的問題。

首先是消耗大量水資源且不可回收。頁岩天然氣開採所使用的水壓破裂技術需要消耗大量水資源，由此油氣開發商開始搶占農業用水，甚至會擠占市政用水。據介紹，灌溉640英畝（約合2.6平方公里）乾旱土地需要4.07億加侖（約合15.4億升）水，可收穫價值20萬美元的玉米，等量的水如果用於水壓破裂技術鑽井，可獲得價值25億美元的石油。由於鑽井所使用的水注入頁岩層，比地下蓄水層要深得多，主要被岩石吸收，不能再回收利用。

開發頁岩氣還容易造成環境污染。頁岩油氣開採在鑽井過程中要經過蓄水層，鑽井使用的化學添加劑會對地下水形成污染威脅。主要輸送從油砂中提煉的重油的“Keystone”管道在2010年5月就曾發生兩次重大泄漏事故，造成嚴重污染和生態破壞。

正是因為存在諸多隱患，美國環保團體和農牧業團體強烈反對非常規油氣資源開發，歐巴馬政府也推遲決定“Keystone”管道延長線項目的實施。

2018年自然資源部礦產資源保護監督工作小組透露，自2014年9月到2018年4月，不到4年時間，我國頁岩氣累計新增探明地質儲量突破萬億立方米，產能達135億立方米，累計產氣225.80億立方米。自2014年9月到2018年4月，不到4年時間，在四川盆地探明涪陵、威遠、長寧、威榮4個整裝頁岩氣田，頁岩氣累計新增探明地質儲量突破萬億立方米，產能達135億立方米，累計產氣225.80億立方米。

技術進度

國外發展

全球對頁岩氣的開發並不普遍，僅美國和加拿大在這方面做了大量工作。其中，美國已進入頁岩氣開發的快速發展階段，加拿大商業開採還處於起步階段。美國頁岩氣開發有80多年的歷史，參與的石油企業從2005年的23家發展到2007年的64家。2000年美國頁岩氣年產量為122億立方米，而2007年，僅Newark East頁岩氣田的年產量就達217億立方米，美國頁岩氣總產量接近500億立方米，占美國天然氣總量的8%以上。

但來自美國能源情報署網站的數據顯示：美國頁岩氣產量占天然氣產量比例從2007年到2011年分別是8.07%（2007），11.09%（2008），15.19%（2009），21.69%（2010），29.85%（2011）

專家表示，美國頁岩氣發展速度之快，離不開國家政策上的支持和先進的開發技術，而這也是至少在2015年以前中國所不具備的。

20世紀70年代末期，美國政府在《能源意外獲利法》中規定非常規能源開發稅收補貼政策，而德克薩斯州自20世紀90年代初以來，對頁岩氣的開發不收生產稅。另外，美國還專門設立了非常規油氣資源研究基金。可以說，美國政府對頁岩氣開發的重視為頁岩氣發展提供了強勁的動力。對頁岩氣這個新生事物而言，有利的政策支持無疑會大大降低開發成本，刺激頁岩氣的發展。

隨著頁岩氣產量迅速提高，國際能源署預計，到2015年美國將超越俄羅斯成為全球最大天然氣生產國。

美國能源當局則預測說，頁岩氣將取代煤炭而成為僅次於石油的美國第二大能源資源，而且可能改變美國能源生產格局。

至2012年，頁岩氣產量增加已經拉低了能源價格，已成為美國振興製造業的一大法寶。歐洲空中客車公司等許多國際大企業將一些製造項目遷入美國，看重的正是當地低廉的能源價格。

此外，得益於頁岩氣革命中的“水力壓裂”技術，頁岩油（一種石油）的產量也飛速增加，使美國石油產量強勁反彈，導致2011年，美國自1949年以來首次成為精鍊石油產品淨出口國。國際能源署認為，到2020年美國將成為全球最大原油生產國。美國康菲石油公司總裁瑞安·蘭斯表示，到本世紀20年代中期美國將不必進口石油。

美國頁岩氣的快速發展改變了美國的能源消費結構,不僅降低了煤炭以及其他能源的消耗比例,也減少了對中東國家石油能源的依賴,引發了全球範圍內的頁岩氣開發革命。

國內發展

國土資源部2009年10月份在重慶市綦江縣啟動了中國首個頁岩氣資源勘查項目。這標誌著繼美國和加拿大之後，中國正式開始這一新型能源頁岩氣資源的勘探開發。將對中國新型能源建設起到積極的示範作用，在中國油氣領域具有里程碑意義。2012年3月20日，殼牌公司已經與中國石油簽署了一份產品分成契約，將在中國四川盆地的富順—永川區塊進行頁岩氣勘探、開發及生產。兩家公司對頁岩氣的開發還處於勘探階段，暫並未進入實質性開採。2012年9月24日，全國首個頁岩油氣產能建設項目——中石化梁平頁岩油氣勘探開發及產能建設示範區8個鑽井平台全面開鑽

2012年11月13日-16日，為期四天的2012年中國國際頁岩氣大會在重慶召開，主題為“促進投資與合作，推動中國頁岩氣產業的商業化發展”。200多名全球各地的頁岩氣資源開發商、購買商、貿易商、技術支持方、油田服務及設備供應商、頂尖的頁岩氣產業研究專家以及政府顧問人士參會。而重慶瑞博、埃克森美孚、三菱商事、西門子等多家外企和三一重工、山東能源集團、華電重工等國內公司也到場，尋找挖掘潛在的頁岩氣裝備項目機會。

會上，國土資源部油氣資源戰略研究中心研究員李玉喜透露，多項扶持頁岩氣產業化的政策正在醞釀中。這一系列扶持政策主要包括：一是頁岩氣市場化定價政策，同時頁岩氣利用方式可以靈活；二是監管體系強調一級管理，實際又分為二級三級監管，即讓各省各級參與管理的監管體系，使整個監管過程向下延伸到頁岩氣井；三是稅收上將多數利稅留給地方，以對企業和地方都有利。

儘管業界對我國頁岩氣的關注度持續升溫，但日前參與“2012年中國頁岩氣發展論壇”的業內專家認為，我國頁岩氣開發中仍然面臨一些問題亟待解決，包括技術準備、資源儲量評價、政策研究到開發模式等方面，都需借鑑美國的成功經驗，不能急於求成。

中國涉及油氣特種裝備製造的公司包括傑瑞股份、石油濟柴、江鑽股份、神開股份、寶德股份、海默科技、惠博普、吉艾科技8家機械製造公司。李玉喜在會上透露頁岩氣開發三大利好後，這8家機械設備製造商全線飄紅。

2012年11月15日,在北京舉行的財富CEO高峰論壇上,中外能源行業的專家就能源世界新格局進行了探討。此次探討中,各方專家逐步形成一致觀點:中國頁岩氣開發應當推進,更應當保持謹慎態度。相關專家表示,中國的頁岩氣儲藏深度遠遠高於美國,而且地質複雜程度也超過美國,加上多數頁岩氣開發地區人口密集,從技術和社會兩方面來講,開發難度都很大,應當謹慎推進。由於開採頁岩氣所需的水力壓裂技術需要大量的水資源,而我國頁岩氣儲量豐富地區多為水資源匱乏地區,同時水力壓裂技術可能會帶來地下水污染問題。這也是一個不容忽視的問題。

我國將基本完成全國頁岩氣資源潛力調查與評價，建成一批頁岩氣勘探開發區，初步實現規模化生產，頁岩氣年產量達到65億立方米。

“十二五”期間，我國在頁岩氣開發上的重點任務包括：一是開展頁岩氣資源潛力調查評價；二是開展科技攻關，掌握適用於我國頁岩氣開發的關鍵技術；三是在全國重點地區建設19個頁岩氣勘探開發區。

我國的頁岩氣進入到大規模商業開發階段還需要技術、資金、管道和政策上的種種支持，但是頁岩氣開發各方的準備工作也已經陸續展開。我國頁岩氣開發距離大規模商業化還有3-5年的距離，預計2015年我國頁岩氣產量將會在40億立方米左右，2020年將會達到500-700億立方米之間。而由頁岩氣開發帶來的相關技術和服務的市場空間將在2015年達到420-430億元。

由國家能源局制定的頁岩氣產業發展政策已經制定完成，待有關部門批准後將會發布。同時，由國土資源部制定的頁岩氣探礦權招投標管理辦法也計畫出台。

國家能源局石油天然氣司副司長楊雷表示，除國土資源部開展了一些頁岩氣基礎性的資源調查工作外，國家發改委或能源局也從科技、研發中心、裝備、示範中心等方面做了四位一體的科研攻關：一是依託重大科技專項，國家有很大的投入；二是設定了頁岩氣研發中心，給了很多裝備和設備的投入；三是裝備的國產化，支持國內企業進行國產化的實驗；四是依託示範工程，能源局已批准了三個頁岩氣的示範區，包括四川、重慶和陝北。

“下一步，國家能源局將在前面工作基礎上繼續推進科技攻關，包括示範區建設、資源評估等工作。另外，要加大政府支持和推動的力度。”楊雷說，備受關注的頁岩氣產業政策已經有了一個文本，裡面包括了產業的準入、環保、監管及對外開放等問題，都有一些更細緻的規定，更具有可操作性。此外，規劃里還有一些財稅支持、用地優惠等都會明確。

2013年10月18日，煙臺傑瑞集團發布了“小井場大作業”成套頁岩氣壓裂解決方案，並成功實現了全套設備的現場在線上測試。這是專門針對複雜地理條件下頁岩氣壓裂的解決方案，開創了中國頁岩氣等非常規能源壓裂增產完井設備的新方向。

2013年10月30日，國家能源局在其官網發布了《頁岩氣產業政策》，進一步深化頁岩氣發展地位，明確將頁岩氣開發納入國家戰略性新興產業。這是在2012年3月發布《頁岩氣發展十二五規劃》和2012年11月出台《關於出台頁岩氣開發利用補貼政策的通知》之後，國家有關部門對頁岩氣產業發展的再次有力的扶持。

開發措施

一是編制我國頁岩氣資源戰略調查和勘探開發中長期發展規劃。在認真分析世界頁岩氣勘探開發的態勢和我國現狀的基礎上，科學評價和分析我國頁岩氣資源潛力，進行頁岩氣探明儲量趨勢預測研究，對我國頁岩氣資源戰略調查和勘探開發目標、重點和發展階段作出科學規劃，明確發展定位，編制頁岩氣資源戰略調查和勘探開發中長期發展規劃。

二是制定鼓勵頁岩氣資源戰略調查和勘探開發政策。在對美國等國家頁岩氣發展中給予的優惠政策研究基礎上，結合我國實際，參照國內煤層氣勘探開發的優惠政策，給予頁岩氣勘探開發的優惠政策。國家財政加大對頁岩氣資源戰略調查的投入，鼓勵社會資金投入頁岩氣；減免頁岩氣探礦權和採礦權使用費；對頁岩氣開採企業增值稅實行先征後退政策，企業所得稅實行優惠；頁岩氣開發關鍵設備免徵進口環節增值稅和關稅；對頁岩氣開採給予定額補貼；對關鍵技術研發和推廣套用給予優惠等，引導和推動頁岩氣產業化發展。

三是完善和創新頁岩氣礦業權管理制度。根據頁岩氣分布廣、勘探開發靈活性強的特點，深入研究我國頁岩氣礦業權設定制度。借鑑煤層氣礦業權管理經驗，設立專門的頁岩氣區塊登記制度，實行國家一級管理。允許具備資質的地方企業、民營資本等，通過合資、入股等多種方式參與頁岩氣的勘探開發，也可獨立投資，直接從事頁岩氣勘探開發。

四是加快制定頁岩氣技術標準和規範。加強政府引導，依託頁岩氣資源戰略調查重大項目和勘探開發先導試驗區的實施，加快頁岩氣資源戰略調查和勘探開發技術標準和規範體系建設，促進信息資料共享和規範管理。

此外，要密切關注世界頁岩氣發展動向，建立和完善頁岩氣國際合作交流機制。加強與國外有實力公司的合作開發，引進先進理念與開發技術，通過引進和消化頁岩氣開發技術，探索和創新適合我國頁岩氣開發的核心技術，為我國頁岩氣大規模開發奠定技術基礎。

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