美國(guó)頁巖氣發(fā)展歷程

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1、美國(guó)頁巖氣發(fā)展歷程頁巖氣是指賦存于頁巖系統(tǒng)中的天然氣，與煤層氣、致密砂巖氣構(gòu)成當(dāng)今世界三大非常規(guī)天然氣，是一種新類型能源。據(jù)預(yù)測(cè)，世界頁巖氣資源量為456萬億立方米，在中、美、俄等北半球廣大地區(qū)均有分布，與常規(guī)天然氣儲(chǔ)量相當(dāng)。1.美國(guó)頁巖氣概況美國(guó)擁有豐富的天然氣資源。據(jù)美國(guó)能源信息署（EIA）2007年估算，美國(guó)技術(shù)可采的天然氣儲(chǔ)量超過49.38萬億立方米，其中頁巖氣、致密型砂巖氣和煤層氣等非常規(guī)天然氣占60%；已探明的天然氣可采儲(chǔ)量達(dá)到5.97萬億立方米。2007年美國(guó)的天然氣產(chǎn)量為5470億立方米，按照這一產(chǎn)量水平，已探

2、明可采儲(chǔ)量可以保證美國(guó)未來超過100年的天然氣需求。在過去的10年間，美國(guó)的非常規(guī)天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)了近65%，從1998年的1530億立方米增長(zhǎng)到2007年的2520億立方米，相應(yīng)地，非常規(guī)天然氣產(chǎn)量占天然氣總產(chǎn)量的比例也從1998年的28%增加到了2007年的46%。而美國(guó)非常規(guī)天然氣增長(zhǎng)的一個(gè)重要原因就是頁巖氣的迅速發(fā)展。跟據(jù)EIA預(yù)測(cè)，美國(guó)頁巖氣產(chǎn)量占天然氣總產(chǎn)量的比例將從2007年的12%上升到2013年的35%；到2030年，美國(guó)的非常規(guī)天然氣產(chǎn)量將占天然氣總產(chǎn)量的55%（見圖例），其中頁巖氣的貢獻(xiàn)將進(jìn)一步加大。1.頁

3、巖氣發(fā)展歷程（可以綜合以下三點(diǎn)進(jìn)行綜述）（a）美國(guó)對(duì)頁巖氣進(jìn)行研究和鉆探最早始于19世紀(jì)30年代，但直到1980年美國(guó)政府實(shí)施了非常規(guī)燃料免稅政策后，頁巖氣才得到廣泛的商業(yè)性開采，特別是1981年Mitchell能源公司在德克薩斯州北部FortWorth盆地Barnett頁巖的成功鉆探，再一次引起了人們對(duì)頁巖氣的興趣，但由于技術(shù)等原圍，1989年美國(guó)僅產(chǎn)頁巖氣42×108m3。到2()世紀(jì)90年代，在政策、價(jià)格和技術(shù)進(jìn)步等因素的推動(dòng)下，美國(guó)頁巖氣產(chǎn)量增速加快。特別是2003年采用水平井開發(fā)技術(shù)后，頁巖氣產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)，當(dāng)年達(dá)到2

4、00m×108m3。在美國(guó)參與頁巖氣開發(fā)的石油公司，也從2005年的23家發(fā)展到2008年的6()多家。（b）美國(guó)第一口工業(yè)性天然氣鉆井(1821年鉆至8m深度時(shí)產(chǎn)出裂縫氣)就是頁巖氣井(Chautauqua縣淺埋的泥盆系Dunkirk頁巖),當(dāng)時(shí)由于產(chǎn)氣量少而沒有引起人們的重視,但卻就此拉開了美國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展的序幕。此后,美國(guó)的頁巖氣藏陸續(xù)被發(fā)現(xiàn),到1926年時(shí),東肯塔基和西弗吉尼亞氣田(泥盆系頁巖)成為當(dāng)時(shí)世界上最大的天然氣田。從1980年開始,美國(guó)天然氣研究所開始對(duì)東部頁巖氣進(jìn)行系統(tǒng)研究,主要目的是摸清頁巖氣分布規(guī)律并

5、進(jìn)行資源潛力評(píng)價(jià),不斷地發(fā)現(xiàn)新的頁巖氣田并使頁巖氣產(chǎn)、儲(chǔ)量進(jìn)一步提高;隨后的頁巖氣勘探和研究迅速向其他地區(qū)擴(kuò)展,頁巖氣研究全面展開。20世紀(jì)70年代以來,美國(guó)政府相關(guān)機(jī)構(gòu)投入了大量資金用于頁巖氣的地質(zhì)和地球化學(xué)探索研究。通過這些努力,尤其是地質(zhì)和技術(shù)研究的不斷深入,美國(guó)的頁巖氣年產(chǎn)量從1979年到1999年凈增了7倍,其中最重要的進(jìn)展是認(rèn)識(shí)到頁巖氣的吸附作用機(jī)理,從而使其產(chǎn)、儲(chǔ)量得到了大幅度的提高。（c）美國(guó)頁巖氣開采最早可追溯到1821年，20世紀(jì)20年代開始現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)，70年代中期步入規(guī)模化發(fā)展階段，70年代末期年產(chǎn)約

6、19.6億立方米(70bcf)。但進(jìn)入20世紀(jì)90年代，特別是2000年以來，相關(guān)勘探開發(fā)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，年產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可采儲(chǔ)量迅速攀升。2002年、2004年頁巖氣產(chǎn)量分別占天然氣總產(chǎn)量的3%和4%；FortWorth盆地中部Barnett組頁巖氣技術(shù)可采儲(chǔ)量由3.9×1010m3(1.4tcf)(USGS，1990)、8.4×1010m3(3tcf)(USGS，1996)、7.3×1010m3(26tcf)(USGS，2004)提高到2005年1.1×1010m3(39tcf)(AdvancedResources，2

7、005)，截至2006年，美國(guó)有頁巖氣井40000余口，2006年生產(chǎn)頁巖氣311×108m3，占天然氣總產(chǎn)量的6％。參與頁巖氣開發(fā)的石油企業(yè)從2005年的23家發(fā)展到2007年的64家。3.歷年頁巖氣產(chǎn)量（a）2008年美國(guó)頁巖氣井已超過4萬口，產(chǎn)量520×108m3，占美國(guó)天然氣總產(chǎn)量的10%(EIA，2009)；2009年頁巖氣生產(chǎn)井?dāng)?shù)增至98590口，產(chǎn)量超過878×108m3，其中Barnett頁巖氣產(chǎn)量500×108m3。頁巖氣的快速開發(fā)使得美國(guó)天然氣儲(chǔ)量增加了40%。預(yù)計(jì)2010年頁巖氣產(chǎn)量將占全美天然氣產(chǎn)量的1

8、5％以上。隨著Haynesvillc和Marcellus頁巖氣的快速開發(fā)。美國(guó)頁巖氣產(chǎn)量預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到2066×108m3。（b）1998年，美國(guó)的頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到85×108m3，占美國(guó)天然氣產(chǎn)量的1.6%；頁巖氣儲(chǔ)量1104×108m3，占全國(guó)天然氣探明總儲(chǔ)量的2.