博鰲亞洲論壇2013年年會如期舉行,在其分論壇“頁巖氣革命:改變供需格局的新力量”上,多家能源巨頭以及中國能源專家紛紛發(fā)聲,表示看好中國頁巖氣開發(fā)。從2011年起,中國超越美國成為世界頭號能源消費大國,而中國擁有36萬億立方米的頁巖氣可采資源,其儲量與美國相當(dāng),如能合理有序開發(fā),不僅能擺脫能源進(jìn)口大國的帽子,更能增強(qiáng)我國在國際市場上的能源定價權(quán)。目前,我國頁巖氣的生產(chǎn)和開采還處于基礎(chǔ)識別和技術(shù)儲備階段,未來頁巖氣概念或可持續(xù)走強(qiáng)。
在全球頁巖氣開發(fā)史上,美國頁巖氣開發(fā)被評價為“成就輝煌”。據(jù)美國美國能源情報署(EIA)數(shù)據(jù)顯示,2000年美國頁巖氣產(chǎn)量為122億立方米,2005年為196億立方米,年均增長9.9%。2010年頁巖氣產(chǎn)量為1378億立方米,為2005年的7倍,年均增長47.7%。
美國的EIA做出預(yù)測,中國的可采資源是1275萬億立方英尺,這和美國加在一起的儲量相當(dāng)。對于頁巖氣的開發(fā),中國政府也宣布了一些具體的生產(chǎn)目標(biāo),而且也有一系列的措施,包括改革,并且鼓勵私營部門發(fā)展中國的頁巖氣。有了政府的強(qiáng)力支持,尤其是發(fā)改委現(xiàn)在正在進(jìn)行國內(nèi)定價機(jī)制的改革,目標(biāo)是要建立一個國內(nèi)的市場為導(dǎo)向的價格機(jī)制,然后要在2015年在全國得到推廣,就可以極大的提高天然氣的價格,然后促進(jìn)國內(nèi)頁巖氣的生產(chǎn)。
在開采技術(shù)上,美國能源部代理副部長、政策國際事務(wù)部助理部長大衛(wèi)·桑德羅表示,美國的技術(shù)公司很愿意到中國來,因為中國有很多機(jī)遇可以實現(xiàn)共贏,對美國、中國都是如此?!叭绻殉晒Φ募夹g(shù)使用到中國來是很好的,我們問的并不只是技術(shù)問題,還在討論監(jiān)管問題,還有生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境的問題?!?
國土資源部勘察司副司長車長波表示,我國頁巖氣勘探開采工作穩(wěn)步推進(jìn),累計投入70多億元人民幣,施工鉆井80余口。中石油、中石化獲得單井高產(chǎn),并在開采關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備等方面取得進(jìn)展。
從招標(biāo)情況看,政府進(jìn)一步加大了市場的開放力度,讓民營企業(yè)、外資企業(yè)廣泛參與,而民營企業(yè)的順利中標(biāo)也表明頁巖氣發(fā)展在體制、機(jī)制上有了可喜的變化,更重要的是政府采取的包括補(bǔ)貼在內(nèi)的一系列鼓勵措施,將推動頁巖氣開采熱潮的到來。與此相應(yīng)的是,頁巖氣設(shè)備也有望迎來爆發(fā)式增長。
中國頁巖氣將進(jìn)入“工廠化”開發(fā)階段
目前我國頁巖氣勘探開采關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研發(fā)取得一定進(jìn)展。中石油在水平井分段壓裂改造,微地震監(jiān)測技術(shù)等方面取得重要進(jìn)展。中石化在關(guān)鍵完井工具研發(fā)、水平井鉆井液、壓裂液體系研發(fā)以及壓裂裝備研制等方面取得進(jìn)展。中海油初步掌握了頁巖氣鉆完井技術(shù),初步具備了設(shè)計能力。延長石油初步掌握了陸相頁巖氣水平井鉆完井技術(shù),形成了實用配套工藝技術(shù)體系,創(chuàng)新型地開展了頁巖氣、二氧化碳壓裂技術(shù)實驗。
據(jù)中石油勘探與生產(chǎn)分公司新能源處處長雷懷玉介紹,中石油下一步準(zhǔn)備重點推進(jìn)“工廠化”作業(yè)模式,這一模式是北美頁巖氣成功產(chǎn)業(yè)化的重要經(jīng)驗之一?!肮S化”作業(yè)主要指在同一井場鉆多口井,通過機(jī)械設(shè)備和后勤保障系統(tǒng)共用,鉆井液和壓裂液等物資循環(huán)利用,以及體積壓裂等項目連續(xù)作業(yè),可以縮短投產(chǎn)周期、降低采氣成本。
“我們有信心和能力把原來的單井成本從8000萬元-1億元降到4000萬元-5000萬元”,雷懷玉表示,中石油2015年頁巖氣目標(biāo)產(chǎn)氣量為15億立方米,中長期規(guī)劃2020年完成頁巖氣產(chǎn)量200億立方米,2030年達(dá)到頁巖氣產(chǎn)量500億立方米。延長石油方面,在頁巖氣的勘探發(fā)現(xiàn)階段目前已經(jīng)完鉆24口井,其中包括兩口水平井。產(chǎn)能建設(shè)方面,開始利用頁巖氣進(jìn)行發(fā)電,主要是采用高效率自動化控制還有施工簡便的發(fā)電技術(shù),目前有3口進(jìn)入發(fā)電利用階段。
油氣壓裂設(shè)備將成為市場新寵
對比美國經(jīng)驗,隨著我國頁巖氣逐步產(chǎn)業(yè)化,必將推動頁巖氣設(shè)備行業(yè)的迅猛發(fā)展。而目前我國頁巖氣開采的技術(shù)裝備已有一定基礎(chǔ),在鉆機(jī)、壓裂車組、井下設(shè)備等裝備制造方面已有較強(qiáng)的技術(shù)和生產(chǎn)能力,其中鉆井設(shè)備也亦批量出口美國用于頁巖氣開發(fā)。而且與常規(guī)天然氣關(guān)鍵在“找氣”不同的是,頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵在“采氣”,在相對確定的產(chǎn)氣區(qū)塊上,一旦資金大規(guī)模投入,極有可能在較短時期內(nèi)實現(xiàn)規(guī)?;l(fā)展。
頁巖氣開采產(chǎn)業(yè)鏈分為:上游勘探設(shè)計開發(fā),中游鉆井采氣和下游儲運(yùn)。以頁巖氣開采產(chǎn)業(yè)鏈中用到的壓裂設(shè)備為例,壓裂設(shè)備占開發(fā)成本已超過50%。根據(jù)莫尼塔發(fā)布的《頁巖氣行業(yè)系列報告》統(tǒng)計數(shù)據(jù),2011年美國壓裂的產(chǎn)能供給約1200萬水馬力,占全球壓裂產(chǎn)能約80%。同時美國每年新增和更新?lián)Q代的壓裂產(chǎn)能合計約400萬水馬力。這直接帶動了美國頁巖氣壓裂設(shè)備市場的興旺。
中國石油集團(tuán)咨詢中心專家馬家驥認(rèn)為,壓裂成套裝備是繼成套鉆機(jī)之后需求高峰的又一個品種,從長遠(yuǎn)看,很有發(fā)展前景,但從目前來看,最現(xiàn)實的市場在北美,潛力市場是歐洲,而中國市場相對滯后。
目前,世界主要鉆采裝備供應(yīng)商紛紛瞄準(zhǔn)了壓裂市場。在國內(nèi),江漢油田第四石油機(jī)械廠、煙臺杰瑞石油裝備有限公司、蘭州通用機(jī)器制造有限公司、大港中成裝備制造公司都在研制壓裂裝備。此外,吉艾科技等企業(yè)也開始進(jìn)軍壓裂設(shè)備市場。
壓裂設(shè)備近年來需求迅猛的增長,主要拉動因素有兩個:一個是以新疆和四川為代表的區(qū)塊氣層改造;另一個就是致密油氣的開發(fā)。而頁巖氣目前尚占很小比例。油氣開采過程會大量應(yīng)用壓裂工藝。壓裂作業(yè)是利用壓裂車組,將攜帶化學(xué)添加劑和石英砂的液體通過高壓泵注入到目的地層,使油層巖石破裂產(chǎn)生裂縫。壓裂液中的石英砂比地層砂密度大數(shù)倍,因此能夠在裂縫中起到支撐作用,使裂縫長期處于開啟狀態(tài),從而形成原油滲出通道,改善油流環(huán)境,提高原油產(chǎn)量。
壓裂作業(yè)的主要設(shè)備即為壓裂車組或壓裂橇組。壓裂車組一般包含壓裂泵車、混砂車、儀表車和管匯車。未來中國頁巖氣開發(fā)將催生中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的市場需求,其中水平井鉆井、水平井完井、壓裂設(shè)備等將最先受到提振。
業(yè)內(nèi)人士透露,隨著國內(nèi)油氣田深層開發(fā),地層壓力越來越大,油井越來越深,大型壓裂施工成為發(fā)展方向,這對壓裂設(shè)備提出了更高要求。此外,壓裂新技術(shù)的廣泛使用,如注氮氣、二氧化碳壓裂等,要求解決溫度劇變和腐蝕等問題,這要求壓裂設(shè)備在實現(xiàn)大功率、大排量的同時,還必須提高材料性能。國產(chǎn)壓裂裝備要真正趕超世界先進(jìn)水平,就必須面對這些市場需求新變化,解決新問題。