中國非常規天然氣研究及開發前景

李海斌　周海峰　廖晨

摘 要：中國天然氣工業在改善我國能源結構、大力推動低碳經濟發展過程中獲得了前所未有的大發展，我國天然氣資源豐富，但是天然氣資源分布具有明顯的不均衡性，從勘探的結果來看，非常規天然氣有著很好的發展前景。研究證實：中國非常規天然氣地質資源量大約為（139.8～227.8）×1012m3，可采資源量平均為（34.9～47.9）×1012m3，非常規天然氣資源豐富，但目前勘探與研究程度較低。在此資源評價基礎上，評價了中國未來天然氣面臨的問題以及發展潛力。

關鍵詞：非常規天然氣；發展前景；頁巖氣；致密氣

引言

由于經濟的快速發展，人們生活質量的不斷提高，能源消費量不斷增長，導致各種有害物質的排放量不斷增加，人們的生活環境變得越來越差，面對著上述的各種問題，熱值高及環保的天然氣越來越受到人們的高度重視，發展天然氣工業已經成為世界各國改善環境和促進經濟可持續發展的最佳選擇[1]。自2006年以來，國土資源以及石油公司和各科研院所對國內重點區域的天然氣資源進行了不同程度的研究和評價。國家重大科技專2011ZX05043-001項目在“十一五”期間對國內重點盆地常規天然氣資源展開了系統的評價，針對非常規天然氣資源如頁巖氣，致密砂巖氣等進行了預測，進一步表明了國內非常規天然氣資源的發展潛力以及對未來幾十年中國非常規天然氣發展的趨勢提供了有利的重要依據以及指示。

1 國內非常規天然氣勘探進展

中國盆地的形成與發展經歷了古代海相與中新生代陸相兩個時期，對非常規天然氣的形成條件十分優越。致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、油頁巖等非常規天然氣資源非常豐富，發展潛力很大。近10年成為中國致密氣、致密油開創性發展的探索10年。近10年平均新增探明致密氣地質儲量2760×108m3。發現了目前全國最大的蘇里格致密氣區[2]。中國的頁巖氣開發在四川盆地獲得了重要的突破，而致密油，致密氣在國內四川盆地以及渤海灣盆地等也有重要發現，致密油在松遼等盆地的儲量規模達到大約5～10×108，非常規天然氣在國內的發展已越來越受到重視，而致密油氣以及頁巖氣已經是非常規天然氣中發展的重點對象。在中國，煤層氣以及海相頁巖氣將會進行規模化的生產。

2 非常規天然氣資源潛力

非常規天然氣是指那些難以用傳統的石油地質理論來解釋，在地底下與常規天然氣的聚集方式以及賦存形態有著明顯的差異，而且非常規天然氣的勘探手段與常規天然氣的勘探方法不同，不能以常規技術進行開發。目前來看，已進行工業規模開采的非常規天然氣主要包括頁巖氣、煤層氣、致密砂巖氣，天然氣水合物等。文章只評價了頁巖氣和致密砂巖氣兩種非常規天然氣資源。

2.1 頁巖氣

頁巖氣：頁巖氣是指蘊藏于頁巖層中可開采的天然氣資源，中國頁巖氣的可開采量居世界第一。頁巖氣具有獨特的地質特征和開發特點，源儲一體，形成早，持續聚集。因此頁巖氣是“源位滯留聚集”，為典型的源儲一體、形成早、持續充注、連續聚集的天然氣。頁巖氣大面積連續分布，資源規模大。頁巖氣分布范圍為進入有效生氣窗的烴源巖與良好保存條件所圈定區域，往往大面積連續分布于盆地坳陷或構造背景斜坡區。頁巖氣開采需要大規模儲層壓裂改造，形成“人造”裂縫系統，提高滲透率，頁巖氣的主要成分是甲烷，是一種清潔高效的能源，頁巖氣勘探開發周期較長，大約為30～50年。成功率較高。采收率變化大，一般為10%～25%。

中國許多盆地都發育頁巖地層，對頁巖氣發育有著極有利的條件，國內主要發育海相、海陸過渡相和陸相三類頁巖。中國頁巖氣的主要富集地區可能在中國南方的海相頁巖地層，在古生界南方地區海相泥頁巖分布面積大約可達（60～90）×104km2；除此之外，松遼盆地、鄂爾多斯、吐哈、準噶爾盆地等陸相沉積盆地的頁巖地層中也有著富集的頁巖氣，新生界的陸相泥頁巖分布面積大約可達（20～25）×104km2；在北方地區的石炭系-二疊系分布面積大約可達（15～20）×104km2，主要是海陸相過渡帶的泥頁巖。中國目前頁巖氣的資源儲量大約為（86～166）×1012m3，然而可采的資源量比較少，只有（15～25）×1012m3，中國的頁巖氣勘才進入初步階段，開采難度高，開采技術還不成熟，與美國相比還是有很大的差距，對中國頁巖氣的開采需要進一步的研究和探討。

2.2 致密氣

致密氣：致密砂巖氣一般是指滲透率≤0.1×10-3μm2，孔隙度低于10%，含水飽和度較高，一般>40%，在砂巖層中的流動速度較緩慢，致密砂巖氣的烴源巖多種多樣，有湖湘、海相烴源巖，主要的還是煤系氣源巖，致密砂巖氣的儲集層均質性弱，主要為致密砂巖儲層，規模分布廣，致密砂巖氣的孔隙類型以孔隙一裂縫型為主，且具有高毛管壓力。是一種自生自儲為主的非常規天然氣。

中國致密氣勘探比較早，在1995年以前，我國致密氣已經處于起步階段，勘探開發技術已經較成熟，在1971年，在四川盆地就發現了中壩致密氣田，在1995-2005年之間，鄂爾多斯盆地古生界天然氣勘探取得重大突破，先后發現了一大批致密氣田，在這期間，全國一共新增探明致密氣儲量可達1.58萬億立方米，年均新增探明地質儲量1580億立方米，可占天然氣新增探明總儲量的44%。自2006年至今，我國的致密氣行業發展已經進入了快速發展階段，采用市場開發體制，走低成本、管理和技術創新之路。對蘇里格氣田進行經濟有效的開發，使得蘇里格地區致密氣的勘探開發進入大發展，從而帶動全中國的致密氣開發取得重要的突破。目前來看中國致密氣分布面積大約為32×104km2，地質資源儲量可達（17.4～25.1）×1012m3，可采的致密氣資源量大約在（8.8～12.1）×1012m3。

3 非常規天然氣發展前景

在世界范圍內，非常規天然氣將會在滿足能源供需以及能源危機的舞臺上扮演重要的角色，之后非常規天然氣必定會成為常規天然氣的重要補充。目前，天然氣的消費在中國所占的比重越來越重，在中國非常規天然氣的開發勢在必行。在今后，中國有希望成為亞洲地區非常規天然氣的開發的首創者。中國非常規天然氣勘探開發利用的基礎條件已經趨于成熟，與常規的天然氣相比雖然存在著明顯差異，但是，在成藏以及開采的機理上基本相似。在中國要成功的發展非常規天然氣面臨著許多挑戰，在世界范圍內與各國加強合作和分享技術和經驗是打開非常規天然氣開發局面的必由之路。需要國家制定發展規劃戰略，關鍵技術攻關必不可少。需要進一步的明確非常規天然氣發展前景，就得立足自身特點，深入研究和思索對非常規天然氣的開發技術，以及管理和做法。全方位的考慮制約和發展因素，從而制定符合我國國情的發展戰略。

參考文獻

[1]賈承造，張永峰，趙霞.中國天然氣工業發展前景與挑戰[J].本期視點，2014，34（2）：1-10.

[2]李建忠，鄭明民，張國生，等.中國常規與非常規天然氣資源潛力及發展前景[J].石油學報，2012，33（增刊1）：89-98.

[3]鄒才能，楊智，朱如凱，等.中國非常規油氣勘探開發與理論技術進展[J].地質學報，2015，89（6）：979-1006.

[4]鄭民，賈承造，馮志強，等.前陸盆地勘探領域三個潛在的油氣接替區[J].石油學報，2010，31（5）：723-728.