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美国页岩油勘探开发进程与启示

2019-09-24 14:02:08 科学网

美国是世界上首个完成页岩油(即蕴藏在大套富有机质页岩层系中的石油资源,亦有文献称为细密油)商业开发的国家,现在全球90%以上的页岩油产值来自美国。凭仗页岩油的成功开发,美国一举扭转了上世纪70年代以来的原油产值下滑颓势,原油自给才干大幅进步,一起也在重塑着世界石油商场格式。

但是,关于页岩油改造的质疑也一向存在。前段时刻,乃至有媒体称“页岩油是庞氏圈套”“美国页岩油革新神话幻灭”等。现实果真如此吗?

笔者以为,研讨美国页岩油勘探开发进程,剖析其经历,对推进我国页岩油工业开展有重要含义。

进程与特征

纵观美国页岩油的开展进程,可将其分为三个阶段,即探究发现、知道与技能打破和快速开展。

1953~1999年是美国页岩油探究发现阶段。此刻的页岩油勘探开发活动会集在北部的威利斯顿盆地,以寻觅泥岩裂缝油藏为方针,页岩油年产值不到10万吨。1953年发现的Antelope油田是美国榜首个页岩油藏,产层是构成于3亿年前左右的海相暗色页岩,即巴肯组上段,取得27吨/日的产值。1992年,针对巴肯组上段的页岩油勘探开发活动明显增加,有20多家公司参加其间。尔后,因为油价走低和难以进行牢靠的产值猜测,该区的页岩油钻探开发活动大幅减少。

2000~2007年是美国页岩油知道与技能打破阶段。此刻的页岩油勘探开发活动尽管仍会集在巴肯页岩区,但意图层已转为巴肯组中段的白云岩和粉砂岩层段。跟着水平井和水力压裂技能成功使用,产值得以敏捷进步,2007年初次打破100万吨/年。2000年和2005年是该阶段两个至关重要的时刻点,前者是Elm Coulee油田的发现时刻,这是以巴肯中段为勘探方针后发现的榜首个油田,在页岩油工业开展中具有路程碑式的含义;后者则是成功将水平井和水力压裂用于巴肯中段页岩油藏开发的时刻,揭开了美国页岩油开发的新篇章。

2008年以来是美国页岩油快速开展阶段。一方面,受博狗体育革新影响,美国国内气价继续低迷,之前从事博狗体育勘探开发的公司纷繁转向页岩油,巴肯页岩区的作业量和产值快速提高;另一方面,巴肯页岩油快速开展带来了“溢出效应”,美国其他区域的页岩油勘探开发连续取得打破,伊格尔福特、二叠盆地更是后发先至,成为新的页岩油勘探开发热门区域。

跟着页岩油钻探活动在多地打开,美国页岩油产值进入快速增加时间。2011年,年产值初次打破5000万吨,2012年抵达1亿吨,2014年抵达2亿吨,2018年打破3亿吨。

现状与展望

到2017年末,美国的页岩油证明经济可采储量同美国惯例原油和凝析油总证明储量适当。2017年,二叠盆地成为美国榜首大页岩油资源区;巴肯区带退居第二位;第三大页岩油资源区是墨西哥湾盆地西部的伊格尔福特区带。美国地调局以为,二叠盆地、巴肯和伊格尔福特区带还有超越120亿吨待发现的(技能可挖掘)页岩油资源。

据美国动力信息署猜测,美国页岩油会在2025年前后抵达5亿吨以上的年产值峰值,占美国石油总产值的三分之二以上,并大体坚持这一产值水平至2030年,之后会逐年下降,到2050年会降至4.4亿吨,但仍占美国石油总产值的一半以上。

世界动力署以为,2024年之前,全球新增石油供给的70%以上将来自美国,且有望在未来5年内替代沙特,成为全球最大的原油出口国,这一切都得益于页岩油。

BP也以为,美国页岩油年产值彻底具有在2030年抵达5亿吨的条件,乃至或许打破6亿吨。

本钱和油价是确认工业可继续开展的重要依据。从开展进程来看,美国页岩油职业的本钱呈全体下降趋势,页岩油公司的盈余才干也在继续改进。以巴肯页岩区为例,2014年油价跌落之前,该区页岩油项意图勘探开发本钱在65美元/桶左右,油价跌落之后,页岩油公司凭仗技能进步和一系列优化办法完成了降本增效,现在该区的页岩油勘探开发本钱已降至50美元/桶左右,根本具有了在当时油价水平上完成盈余的条件。

据有关材料标明,自2000年以来,美国页岩油开宣布资已超越12000亿美元,长时间负现金流和高负债使美国页岩油开展的可继续性备受质疑,乃至有人提出“庞氏圈套”说,但其实美国页岩油现在已呈现向好的预兆。

IHS Markit的数据显现,美国页岩油职业在2018年初次完成了16亿美元的年度净现金流入。估计2019年有约140亿美元的净现金流入;到2023年,页岩油职业的累计净现金流入将超越1400亿美元,根本能够应对长时间债务问题。

经历与启示

美国页岩油革新的成功是资源、科技、商场、体系和基础设施等多要素合力效果的效果。

美国是页岩油资源最丰厚的国家之一,优质的资源条件为页岩油革新供给了物质基础。继续的科技进步是页岩油革新成功的要害,持之以恒的基础研讨促进了页岩油勘探开发理论的立异,水平井、水力压裂及配套技能的归纳利用完成了页岩油气的商业出产,以“井工厂”为代表的出产技能下降了页岩油气开发的操作和办理本钱,不断的技能立异进步了页岩油气勘探开发功率。老练的商场环境是页岩油开展的重要支撑,完善的体系机制则为页岩油革新供给了准则保证,包含清楚的矿权以及矿权买卖与办理机制、极富竞争性的商场机制、高效的政府监管机制、多元出资主体与专业化分工服务相结合的体系。杰出的基础设施条件使页岩油革新效果得以敏捷扩展,美国管道体系总路程居全球之首,且连通了首要产区、消费区、炼厂和买卖纽带,产出的油气能敏捷抵达商场。

美国页岩油革新带给咱们三方面的启示。

一是新工业的快速开展需要国家的战略扶持。美国政府为页岩油气等非惯例油气资源开展拟定了清晰的战略方针,并长时间给予扶持。专门设立了非惯例油气资源研讨基金,从20世纪80年代开端,先后投入60多亿美元,其间用于相关理论和技能研讨的费用约为20亿美元。联邦政府和州政府还拟定了针对非惯例资源的补助和扶持方针,如《动力意外获利法》中清晰规则非惯例动力开发享用税收补助方针;《美国动力法案》规则,政府在10年内,每年出资4500万美元用于非惯例油气技能研制。

二是美国现在大规划开发的是高老练度的页岩油资源。从美国三大页岩油区的状况来看,完成商业开发的富有机质页岩属高老练页岩油,具有油质较轻、气油比高、地层压力系数高、流动性较好等特色,经过现有的水平井体积改造技能和“平台式作业形式”能进行规划效益开发。美国还有很多中—低老练页岩油资源,至今仍未完成商业开发。

三是分级分类动用是完成页岩油效益开发的重要保证。页岩油公司将产区按每1000英尺水平段初始产值分为5级,榜首级的平衡油价只要32美元/桶左右,第五级则高达75~84美元/桶,在低油价下开发活动首要会集在最好的榜首级区域内。IHS Markit的计算标明,榜首级区域内的可钻井位已经有挨近一半被钻。

在美国页岩油革新影响下,我国石油和我国石化公司从2010年开端启动了页岩油勘探点评作业。开始研讨效果标明,我国陆相盆地发育多套湖相泥页岩层系,其散布规划广、有机质丰度高、厚度大,不仅为惯例石油资源供给了丰厚油源,并且有很多的油停留于泥页岩层系内,具有巨大的页岩油资源潜力。

据有关组织点评,我国页岩油技能可采资源量仅次于美国和俄罗斯,居全球第三位。我国的陆相页岩油资源量首要散布在东部断陷盆地古近系、松辽盆地白垩系、四川盆地侏罗系、鄂尔多斯盆地三叠系以及准噶尔等盆地的二叠系。

现在,以上区域的页岩油勘探开发均已有所打破,如准噶尔盆地吉木萨尔洼陷、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、江汉盆地等都打破了页岩油出油关,但正像美国页岩油开发初期阶段相同,现在大都井无经济效益。

高老练页岩油油质轻,流动性好,但往往埋藏深、施工困难、开发本钱高、经过技能进步、下降本钱是要害。埋藏浅的往往是低熟油,原油比严重、黏度大、流动性差,研制改制技能是要害。

综上所述,我国陆相页岩油与美国海相页岩油有很大不同,美国经历能够学习,但不能悉数仿制。只要继续加强基础研讨和技能立异,研制出习惯我国页岩油资源特色的理论与技能,才干大规划且经济有效地开发我国陆相页岩油,为Bodog安全作出贡献。




责任编辑: 张秀秀

标签: 页岩油 页岩油勘探 石油资源