页岩气:美国的今天,不一定是中国的明天——中国页岩气行业现状解析

摩贝视野 论语

前几年,美国的页岩气大规模商业开发引领了第三次能源革命,美国本土能源价格被压至谷底,并第一次成功实现了能源输出。随即,美国的制造业大量回流,并与机器人产业完美匹配,这又促进了工业自动化的发展。这场页岩气革命,不仅改变了美国的能源结构和能源战略,也影响了世界政治格局。但这是别人家的页岩气,页岩气革命浪潮中,美国的今天,不一定是中国的明天。中国页岩气行业的储量如何?技术水平如何?政策法规如何?本文将一一道来。

一、全球及中国页岩气资源分布

美国能源署估算了32个国家的页岩气的技术可采储量,页岩气总储量为187.6万亿立方米,远超这些国家天然气总储量36.1万亿立方米。其中,中国页岩气可采储量世界第一,达到36万亿立方米,远远超过了探明的3.0万亿立方米天然气储量。国土资源部油气中心采用成因法、统计法、类比法及特尔菲法进行估算,估算的中国页岩气可采资源储量大约31万亿方,与美国能源署估计大体一致。

图1  全球页岩气技术可采储量分布

数据来源:EIA

 

中国页岩气资源主要分布在中国南方古生界、华北地区下古生界、塔里木盆地寒武-奥陶系广泛发育有海相页岩以及准格尔盆地的中下侏罗统、吐哈盆地的中下侏罗统、鄂尔多斯盆地的上三叠统等发育有大量的陆相页岩,地理位置上处于塔里木、准噶尔、松辽等9个盆地。

虽然中国页岩气储量丰富,但开采较困难。页岩气资源多分布在边远山区资源且离地表较远;另外丰度较差,矿井开采期较短;而且中国页岩气地质结构种类较多,需要不同的开发技术,四川盆地属于海相页岩储层,可借鉴美国经验,而吉林东部盆地属于陆相页岩储层,美国技术不适用,需要自主开发技术。

图2  中国页岩气资源分布情况

数据来源:EIA

 

二、中国页岩气产业发展历程

中国页岩气起步较晚,2006年开始页岩气资源的调查研究。在近8年的发展中,尽管阻力重重,但中国页岩气产业仍然获得较快发展。中国与国外相关企业进行了一系列的合作,较快地获得了相关基础技术。此外,作为低品位的资源,中国页岩气受到越来越多的政策支持,2011年,国家能源局提出页岩气十二五规划;2013年,能源局将页岩去开发纳入国家战略新兴产业。

2014年国际油价开始持续下跌,石油上游利润被压缩。相当“烧钱”的非常规油气勘探开发处境尴尬。我国的页岩气开发已相应慢下来了,这两年页岩气没有太大的发展。

图3  中国页岩气发展历程(截至2013年,2014至今页岩气发展缓慢)

数据来源:MOLBASE

 

三、中国页岩气开发技术分析

页岩油气是特指赋存于页岩中的非常规油气,而页岩气是指位于暗色泥页岩以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。

页岩气区块的开发流程分为勘探、钻井和采气三个阶段。总体而言,中国页岩气开采仍处于探索及实验阶段。中石油、中石化和延长油田已分别打出了页岩气试验开采井,但目前中国还没有形成页岩气工业化产量。

图4  页岩气开采流程

数据来源:EIA

 

页岩气的开发技术包括页岩气资源评价技术、开发技术和工厂化作业技术。美国经过30多年页岩气开发,形成了成熟可靠的开采技术。目前美国是世界上唯一实现了页岩气大规模开采的国家,代表了世界上最先进的页岩气开采技术。中国的页岩气开采技术处于技术储备和合作学习的阶段。

页岩气的勘探技术与常规天然气类似,使用的勘探设备也基本相同,比较具有技术含量的环节是地震资料的解释和评价技术。中国企业在页岩气勘探方面经验不足,但基本可以满足要求,也能得到国外企业的帮助。中石油、中石化都是全产业链经营模式,国内的勘探企业基本上都集中在这两个公司内部,缺少独立的投资标的。这两家公司勘探作业能力基本能够完成页岩气勘探任务。

页岩气开发和采集的技术,目前需要学习美国企业的。国内油田技术服务公司基本上不掌握页岩气开采技术,很难参与其中,只能提供一般性的服务。但国内已有部分企业开始前期相关的技术储备,例如安东油田服务和宏华集团。安东油田服务早在2006年就开始储备页岩气开发的相关技术,并参加了中石油第一口页岩气实验开采井的施工。宏华集团在页岩气开发规划服务方面处于国内领先地位,还研发了较多适应中国开发环境的开采设备。

1  中国与美国页岩气技术开发情况对比

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数据来源:MOLBASE

 

压裂技术是页岩气开采中的关键技术,压裂费用一般占页岩气开采总费用的30%左右,是页岩气开采能否实现低成本工业化开发以及保证页岩气产量的关键点。压裂技术一般以岩石力学理论为基础,分为水力喷射压裂、氮气泡沫压裂、同步压裂等多种压裂方式,它们各自的技术特点及适用范围见下表。

2 压裂技术特点及适用性表

数据来源: MOLBASE

 

中国页岩气开采仍处于探索及实验阶段,开采技术处于技术储备和合作学习的阶段。中石油、中石化以及延长石油各自拥有试验井,是中国该行业的领先者。另有一些企业(如安东油田服务和宏华集团),在技术储备上走在全国前列。预计未来3-5年内,中国可以完成合作学习阶段。但由于中美页岩地质条件的较大差异,预估需要10年以上的时间才能完成技术消化,15年以上的时间达到技术成熟和工业化采集的程度。

 

四、中国页岩气开发政策解读

近年,中国已为支持页岩气开发出台了多个政策,包括2011年国土资源部将页岩气作为独立矿种加强管理。此外,2012年出台的《页岩气发展规划(2011-2015年)》、《关于出台页岩气开发利用补贴政策的通知》,详述了我国页岩气开发的规划、目标、技术路径、补贴、税收优惠等。其中《页岩气发展规划(2011-2015年)》是中国已出台的最重要政策,2013年国家能源局发布的《页岩气产业政策》明确将页岩气开发纳入国家战略性新兴产业,是该发展规划的延续和补充。

《页岩气发展规划(2011-2015年)》总体方向及目标是为页岩气产业打基础、建体制;支持政策则主要是借鉴煤层气情况,重点加强财税支持。

3  页岩气发展规划(2011-2015年)的相关情况

数据来源:国家能源局

 

五、中国页岩气定价机制及开采成本分析

中国天然气定价机制比较复杂,国家发改委制定各个油田天然气井口价格和各段管道运输价格,各个省市制定各地零售指导价格。天然气价格处于严格的政策管制中,天然气井口价格远低于进口管道天然气和LNG价格。这产生两个问题:一是国内企业天然气开采投资不足,发展缓慢;二是国际进口管道天然气和LNG价格高,进口亏损巨大。目前天然气价格试点已经启动,已有5个省参与了天然气价格改革,但大范围的改革还需较长时间。

尽管页岩气的价格已使用市场定价,但由于页岩气和普通天然气的高度可替换性,且页岩气开采经济回报率低于常规天然气,目前国内天然气价格政策一定程度上影响了企业页岩气投资的积极性。

页岩气投资进展将取决于天然气的价格,以及页岩气与LNG进口、管道天然气进口、煤层气等其他天然气供应方式的竞争力比较。

4  天然气(包括页岩气)的定价机制

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注:*市场净回值法:是将天然气的销售价格与市场竞争形成的可替代能源商品商品价格挂钩,在此基础上倒扣物流成本后回推确定天然气销售各环节的价格

*试点地区:广东、广西、江苏、河南、湖南

数据来源:国家能源局

 

根据美国页岩气的开发情况,预测目前中国四川盆地的页岩气开采成本2.5-4.5元/立方米(现阶段预测页岩气开采的经济性尚缺乏很多实证数据,因此该数据仅具备参考意义),高于美国页岩气成本,更远高于国内天然气的开采成本。产量是页岩气开采成本的关键指标,随着开采技术的成熟,页岩气成本具备较大下行空间,预计开采成熟期,四川盆地的页岩气开采成本可降至1.5-2.5元/立方米。

5  页岩气与常规天然气开采成本对比(单位:元/立方米)

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数据来源:MOLBASE

 

六、中国页岩气产业的优劣势分析

6 中国页岩气产业的优劣势分析

数据来源:MOLBASE

 

七、中国页岩气开发项目进展

国土资源部中国地质调查局油气资源调查中心的数据显示,截至2012年底,全国钻井已超过120口,预计2012年底我国页岩气产量接近2亿立方米,跟之前页岩气“十二五”规划要求仍有较大差距,“十二五”规划要求2015达到65亿立方米。

中石化和中石油仍然是国内页岩气生产的主要参与者。目前中石油已建成两个国家级页岩气示范区,分别是长宁-威远国家级示范区和云南昭通国家级示范区。

中石化页岩气开发紧随其后,中石化在四川盆地陆相、海相以及东部断陷盆地古近系页岩气资源勘探方面都取得了突破。

此外,延长集团在鄂尔多斯盆地的页岩气勘探开发也获得了一定进展。

7  国内主要页岩气项目进展

数据来源:国土资源部

 

结合前文中国的页岩气资源分布情况、页岩气技术进展、政策、矿权管理、页岩气项目进展等情况,中国页岩气发展时间表如下图所示。

目前中国页岩气开采还处于探索阶段, 2015年之前中国页岩气以勘探为主,开采井将以学习技术和积累经验为主;2015年后开采条件初步成熟,第一次和第二次页岩气探矿权招标的企业也将完成探矿任务,相关区块进入钻井阶段。

鉴于政策制定的周期,预计2013-2014年矿权管理和优惠政策将会明朗;鉴于技术学习所需的时间,预计2014年底国内企业开采技术成熟;鉴于价格改革的进展,到2015年初,天然气价格改革将取得较大进展;而勘探、钻井、开采则会在2015年之后逐渐成熟。

图5  中国页岩气开采时间表(截至2015年)

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数据来源:MOLBASE

 

一些结论:现阶段中国页岩气开采还处于探索阶段,尚未探明页岩气储量分布,也未形成评价和开采的标准,并基本上不掌握页岩气开采的专有技术。在未来3-5年内,将逐步完成技术经验的积累;在未来10年内,各相关条件逐渐成熟;在未来15年内,有望到达页岩气产业的收获期。

 

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