设计院进军页岩油气领域可行性分析

摘要：

中国作为能源消费大国，现如今对进口天然气依赖程度越来越高，国内掀起了学习美国，大力开发页岩油气的浪潮。对页岩油气勘探开发背景、国内外页岩油气开发现状、云南省页岩油气分布、储量及开发前景进行了全面的分析，然后结合对A设计院的特点详细分析了进军页岩油气开发领域的可行性。

关键词：页岩气；页岩油；云南省；设计院；可行性分析

中图分类号：

F27

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）11006303

1页岩油气勘探开发背景

1.1石油、天然气供给短缺

当前世界能源主要是以石油、天然气等化石能源为主，我国则以煤炭、石油、天然气为主。从20世纪70年代以来，世界能源的供求结构就基本上由以美国、欧盟、日本以及后来需求迅速增加的中国等几个主要的能源消费大国同中东、俄罗斯、委内瑞拉等几个石油和天然气生产主要地区之间的关系决定。随着经济的发展和清洁能源的需求，我国对煤炭的依赖逐渐降低，对石油、天然气的需求则迅速增加。石油和天然气价格的波动对我国经济影响很大，如何减少我国对进口石油、天然气的依赖，拓展我国石油、天然气的勘探开发关系到国计民生。

近年来，我国对石油、天然气等能源的需求量持续增长。根据《BP世界能源统计（2012年6月）》：2011年，全球一次能源消费增长2.5%，与过去十年的平均水平基本持平，然而其净增长全部来自新兴经济体，仅我国就贡献了全球能源消费增量的71%，可见我国对能源的需求和依赖程度与日俱增。由于我国大力实施减少碳排放的政策，天然气的应用得到了充分的推广，这使得我国天然气的供应受到不小的挑战。

2011年，我国油气消费量增长了21.5%，是全球天然气消费量（增长2.2%）增加最快的国家。图1给出了我国2014年天然气产量和消费量的对比，由图可见：2006年前我国天然气产量自给自足；2006年后我国天然气产量供不应求状况逐渐显现，天然气产量越来越不能满足经济发展的需求。乌克兰危机警示我们能源独立和能源的供给多元化对一个国家至关重要，我国迫切需要寻求油气产量新的增长点，但是常规油气受制于储量和开发技术限制，短期内没有大量增加的可能，加大非常规油气的勘探开发研究是突破我国油气日益短缺的一条路径。

1.2页岩油气的崛起

页岩是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土矿物经地下沉积压实成岩，其中混杂有石英、长石和云母等碎屑矿物和自生矿物。页岩油、气是指赋存于富有机质的暗色、高碳泥页岩及其夹层中，以吸附、游离或溶解等多种形式存在的非常规石油或天然气，是一种清洁能源。

页岩气藏属致密型气藏，因地层裂缝不发育页岩的渗透性比较差，以往的研究一般把致密泥页岩地层当作盖层。随着在有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩中页岩气的发现，使得页岩成为集烃源岩、储层和盖层为一体的岩石。较常规天然气相比，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

正是由于国际常规石油、天然气资源日益紧缺及页岩油气藏潜在的巨大储量，美国先后在近一百多年间制定了大量页岩油、气勘探开发扶持政策，投入了大量的资本，进行了大量页岩油、气的勘探开发探索研究，并逐步在页岩油、气资源评价与勘探开发技术中率先取得突破。

由于页岩油、气藏地层大都属于致密地层且渗透率很低，20世纪世界页岩油、气并未进行大规模的勘探开发。21世纪初，随着美国水平井水力压裂开采技术逐渐成熟，美国页岩油、气产量快速增长，对国际石油、天然气市场及世界能源格局产生重大影响，被称为“页岩气革命”。美国“页岩气革命”的到来，成功将页岩油、气资源提升为世界石化能源中的重要一员，成为未来能源可持续发展的希望之星。

美国是页岩油、气开发最成功的国家，加拿大和欧洲地区页岩油气资源开发也取得了一定的成效，其他国家和地区还处于起步阶段。而我国也于2014年3月24日，在中国石化涪陵页岩气勘探开发中取得重大突破，其技术尚有待于向国内其他地区推广验证。

2国内外页岩油、气开发现状

美国页岩油、气开发起步最早，掌握了先进技术，形成了规模化市场化发展，取得巨大成就。美国的成功，引起俄罗斯和欧洲的关注，但仅仅处于勘探开发试验阶段，刚刚起步开采。

2.1西方页岩油、气开发现状

美国页岩油、气开采上世纪80年代对页岩进行全面系统研究，特别是2000年以来，相关勘探开发技术得到广泛应用，年产量和经济、技术可采储量迅速攀升。随着水平钻井和水力分段压裂技术的突破和成熟，气单井产量突破性增长，开发成本及风险大幅降低。1981年，第一口页岩气井压裂成功，实现了页岩气开发的突破。本世纪以来，水平井大规模压裂技术成功应用，美国页岩资源开发快速发展。2000年，美国页岩气产量为122亿立方米，2005年为196亿立方米，年均增长9.9%。2010年页岩气产量为1378亿立方米，为2005年的7倍，年均增长47.7%。据EIA预计，2035年页岩气产量将达到美国天然气总产量的49%，构成未来美国的核心能源。

2014年7月7日《华尔街日报》报道称，德国计划未来七年内停止页岩气开采，原因是担心水力压裂技术可能会污染地下水。饮用水与健康是德国人最为重视的。德国页岩储备约为2.3万亿立方米，可满足国内30年的需求。此前，为降低对俄罗斯天然气的依赖，德国政府允许在其境内开发页岩资源。而今，公众对页岩资源开发的反对之声让德国政府不得不停下开采的脚步。

2.2我国页岩开发现状

我国页岩油、气资源理论蕴藏量十分丰富，页岩气可采量为26万亿立方米，超过常规天然气资源。截至2011年底，我国已开发15口页岩气直井，9口见气，证实了我国页岩气具有开发前景。2011年6月，国土资源部首次推行页岩气探矿权出让公开招标，2012年进行第二轮页岩气探矿权招标，引入市场机制，更多符合条件且具备一定实力的民营企业参与页岩气矿业权竞标，页岩气上游勘探开发引入更多竞争主体参与。2012年3月，国家页岩气发展“十二五”规划，提出到2015年全国页岩气产量达到65亿立方米。

3页岩油气资源开发的制约因素

页岩油气资源开发具有单井产量低、采收率低、投入高、钻井周期长、产量递减快、资金回收慢、技术要求高等特点。不同于常规油气开发，页岩油、气资源在开采初期需要巨大的资金投入，而且需要密集打井以保证产量平稳，仅靠现有的财政补贴无法保证足够的投资回报。虽然目前中国石油与壳牌合作的第一口页岩气井阳201-H2井在2012年10月上旬日产量达到43万立方米，是国内最高的页岩气单井日测试产量，但在正式开发生产时不一定能够长期维持该产量，在国内也不具备代表性。就2012年举行的页岩气第二轮招标来说，招标的区块地质条件复杂，勘探风险较大，要找到页岩气资源密集区存在一定的难度；部分区块交通不便，很多重型开采器件根本没法运到现场，而且在山头上打井较难。这些因素导致标的区块性价比不高。而页岩气资源丰富的区块大多与中国石油、中国石化的区块重叠。

中国在优惠政策方面占优（由于补贴方式不同，实际优势有多大还不好说），这也是发展幼稚产业的常态，但是财政支持补贴不出一个拥有自我发展能力的新兴产业，只能在短期内帮助企业起步，不是长久之计。借鉴美国经验，要落实页岩油、气大开发，不能仅靠政府补贴，归根结底要设计落实一套有利于市场竞争的制度，这就需要对现有页岩气开发体制进行改革，激励企业靠市场打拼和技术突破实现盈利，而不是仅仅对产量进行补贴和激励。从目前国内的多项政策法规可以看出，政府正在做相应的努力，具体执行情况有待观察。

4云南省页岩油、气资源分布、储量及开发前景

云南作为国家“十二五”期间页岩油、气勘探开发的重点省份之一，滇东及滇东北地区涵盖了昭通国家页岩气勘探开发区块、曲靖页岩气富集区块，在页岩气资源潜力调查评价、勘探开发上责任重大。

早在二十世纪八、九十年代就有学者开始进行云南省煤炭、煤层气、油气资源的地质调查研究工作，并在2000以后逐渐关注页岩油、气的地质调查研究。云南省地质科学研究所杨勤生教授一直跟踪并从事滇东北的页岩油、气地质调查研究工作，其前瞻性的工作为滇东、滇东北页岩油、气地质勘探调查提供了很多基础性借鉴指导。中石油在2009年后大力推进昭通页岩气勘探区块的页岩气地质调查工作，为滇东北页岩油、气后续勘探开发打下了坚实的技术基础。

杨勤生通过大量的地质调查锁定滇东寒武系，并将其分为三大沉积区：滇东型、黔北型及滇东南型（见图3）。三大沉积区内下寒武统底部均有一套厚度不等的黑色岩系，分别称为筇竹寺组、牛蹄塘组和猫猫头组，并认为下寒武统筇竹寺组/牛蹄塘组、下志留统龙马溪组、上志留统玉龙寺群是滇东页岩气藏主要层位。牛蹄塘组/筇竹寺组下部黑色岩系分布广，厚度也大，是滇东页岩气勘查开发最佳层位，猫猫头组虽有厚度>250m的黑色岩层，但沉积区内岩浆活动及构造运动较为强烈，不利于页岩气保存。

滇东北地区是中国南方海相页岩油、气勘探的有利目标区之一。中石油在滇东北昭通页岩气勘探区块，通过近三年的勘探评价、借鉴和摸索，基本明确了页岩油、气有利层系，初步优选了下寒武统牛蹄塘组/筇竹寺组和下志留统龙马溪组页岩气有利区。优选筠连-小草坝、太阳和镇雄等三个有利勘探区，面积6480km2。区内盐源、芒部背斜带和彝良、花坭向斜带深大断裂少，有区域保存条件，油气资源勘探前景较好。

云南省针对页岩油、气开展的地质勘查工作相对滞后，限于局部面上调查和个别点上研究，从未开展过系统的页岩气资源基础地质综合研究和调查评价等专项地质工作，勘察工作程度极低，探明资源家底未明，页岩油、气勘探开发尚有大量前期工作需尽快逐步实施跟进。

5A设计院参与页岩油、气资源开发的可行性分析

（1）从技术方面分析。开发页岩技术难度大，全世界也只有美国成功，其他国家都持观望态度。由于中国地质情况比美国复杂的多，我国自身需要借鉴国外技术的基础上针对中国地质情况开发出适合的技术。A设计院作为传统的水电勘测设计企业进军页岩气开发领域尚没有足够的技术储备，况且A设计院现在并不具备矿产资源勘查相关资质。

（2）从投资方面分析。页岩油、气开发成本比常规石油、天然气高出很多，初期投入资金巨大，国内只有中石化、中石油等大型传统油气开发企业进行尝试。A设计院靠资金实力进入页岩气开发领域，可行性较差。

（3）从云南省宏观方面分析。云南省页岩油、气资源理论储藏量巨大，A设计院作为一个云南的企业具有一定的便利性，但是页岩油、气开发用水量巨大，对环境的影响有巨大的不确定性，云南以环境良好著称，省政府对环境保护要求特别高。再加上，中缅石油天然气管道的修通，省政府对开发页岩资源动力不足。国家层面对环境重视程度与日剧增，即使云南某地页岩资源开发具备条件，政府必然会对页岩资源开发企

业准入要求很高。A设计院是传统的水电设计企业，要想进入页岩气开发领域，从目前情况来看，机会较小。

（4）从能源的宏观角度看，石油天然气等资源的利用已达到顶峰，新兴的可再生能源则处于起步阶段，尤其像分布式光伏的推广和技术革新，必然在未来十年或二十年间带来全世界的能源革命。到时候高成本的页岩油、气生存空间更小。由此看来，页岩油、气开发不应是A设计院的转型方向。

（5）由于我国的页岩油、气开发正在处于探索阶段，如若想探索出可行的技术，且让开发具有经济上的可行性，尚需大量资金投入进行实验。假若A设计院作为开发单位需承担巨大技术和资金风险，但如若A设计院只作为科研单位参与其中，可以较好地避免了风险，又能先期进入页岩油、气开发领域，以备条件成熟时大举进入此行业。

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