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【原创】页岩气——如日方升的新兴能源

  页岩气是什么?

  “页岩气”是指赋存于富有机质页岩中的天然气,是近些年天然气行业较为热门的研究领域。在深海、深湖环境中,生物有机质和细粒沉积物沉积在底部,随着上覆的沉积物不断加厚,温度和压力不断升高,有机质转化为甲烷气,封存于页岩本身,这就是页岩气的形成过程。

  页岩气为什么突然“走红”?

  页岩气“走红”主要在于其优点众多且显著。全球页岩气储量十分可观,2013年美国能源信息署对46个国家的页岩气可采储量进行评估,测得其总储量达到220.69×1012m3,与全球天然气的所有探明可采储量相当;页岩气是一种清洁能源,与煤炭相比,使用页岩气可每年减排二氧化碳300万吨,减排二氧化硫7.5万吨、氮氧化物近2.5万吨;页岩气的开采具有较长的周期,通常一口页岩气井可稳定持续开采30~50年的时间,带来长期的经济效益。

全球页岩气资源量分布图

  说到页岩气的突然“走红”就不得不提到钻探技术的进步——水力压裂及水平井技术,其原理为在地层中钻入水平井,然后向地层内注射压裂液,人为的在地层内制造裂隙,使页岩中的天然气可以被开采出来。这项技术始于上世纪80年代,它的问世使得页岩气资源开采不再只是个梦,由此引领了全球页岩气革命。

水平压裂及水平井技术

  为什么我们要大力发展页岩气?

  随着水力压裂技术日臻成熟,美国兴起了页岩气开发热潮。现在美国已跃居全球第一产气大国,随着技术的进步及探明储量的持续增加,页岩气的爆发式增长将美国的天然气生产带入“黄金时代”。页岩气成为新宠,不仅深刻影响着全球天然气市场格局,而且开始改变美国一些高能耗重化工业的命运。由于能源成本下降明显,美国的化工、制造业出现“回流”现象,产业竞争力获得明显提升。

  中国是能源进口大国。在2016年世界一次性能源消费统计中,中国的能源消费量位居世界第一,达到了3053百万吨油当量,其中大部分能源是进口而来,中国对一次性能源有着巨大的进口需求。页岩气的成功开采将会大大降低中国对进口一次性能源的依赖,所以发展页岩气势在必行。

2016年我国一次性能源消费结构

  此外,由于我国现阶段的主力能源依然是煤炭,大量使用煤炭会对空气造成污染,为了更好地保护生态环境,建设美丽中国,我们就必须找到新的可替代的清洁能源。在这样的时代背景下,页岩气获得了极高的关注度,页岩气的成功开采将大大优化我国的能源结构,所以我们迫切地期待页岩气发展取得大突破。

  中国页岩气研究现状

  中国拥有着世界第一的页岩气可采储量——32.48×1012m3,具有广阔的开发前景。本世纪初国内就已开展对页岩气的研究,中石油、中石化、中海油和延长石油几大石油公司都在大力开发页岩气。2012年在四川长宁和威远地区钻获了我国第一口具有商业价值的页岩气井——威201井;富顺永川的页岩气项目也于2012年底实现了页岩气商业化运营,成为中国开始页岩气革命的重要标志性事件。2014年3年涪陵页岩气田进入商业化开发阶段,年产能达到25亿立方米;2016年,威远地区的威204H7-1井首年日产量达到11万立方米;2018年6月,重庆地区足202H1井测试日产量45.67万立方米。

  2018年自然资源部矿产资源保护监督工作小组透露,自2014年9月到2018年4月,不到4年时间,在四川盆地探明涪陵、威远、长宁、威荣4个整装页岩气田,页岩气累计新增探明地质储量突破万亿立方米,产能达135亿立方米,累计产气225.80亿立方米。

中国第一口页岩气井——威201井

  中国页岩气发展正处于持续稳步的上升阶段,技术进展迅速,新闻喜报不断。相信我们科研人员、石油工人的辛勤汗水会让我们的家园变得更美丽,为了一方绿水青山,为了一片蓝天白云,让我们撸起袖子加油干!

  作者:曹鎏

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