博鰲亞洲論壇2013年年會如期舉行,在其分論壇“頁巖氣革命:改變供需格局的新力量”上,多家能源巨頭以及中國能源專家紛紛發聲,表示看好中國頁巖氣開發。從2011年起,中國超越美國成為世界頭號能源消費大國,而中國擁有36萬億立方米的頁巖氣可采資源,其儲量與美國相當,如能合理有序開發,不僅能擺脫能源進口大國的帽子,更能增強我國在國際市場上的能源定價權。目前,我國頁巖氣的生產和開采還處于基礎識別和技術儲備階段,未來頁巖氣概念或可持續走強。
在全球頁巖氣開發史上,美國頁巖氣開發被評價為“成就輝煌”。據美國美國能源情報署(EIA)數據顯示,2000年美國頁巖氣產量為122億立方米,2005年為196億立方米,年均增長9.9%。2010年頁巖氣產量為1378億立方米,為2005年的7倍,年均增長47.7%。
美國的EIA做出預測,中國的可采資源是1275萬億立方英尺,這和美國加在一起的儲量相當。對于頁巖氣的開發,中國政府也宣布了一些具體的生產目標,而且也有一系列的措施,包括改革,并且鼓勵私營部門發展中國的頁巖氣。有了政府的強力支持,尤其是發改委現在正在進行國內定價機制的改革,目標是要建立一個國內的市場為導向的價格機制,然后要在2015年在全國得到推廣,就可以極大的提高天然氣的價格,然后促進國內頁巖氣的生產。
在開采技術上,美國能源部代理副部長、政策國際事務部助理部長大衛·桑德羅表示,美國的技術公司很愿意到中國來,因為中國有很多機遇可以實現共贏,對美國、中國都是如此。“如果把成功的技術使用到中國來是很好的,我們問的并不只是技術問題,還在討論監管問題,還有生態系統、生態環境的問題。”
國土資源部勘察司副司長車長波表示,我國頁巖氣勘探開采工作穩步推進,累計投入70多億元人民幣,施工鉆井80余口。中石油、中石化獲得單井高產,并在開采關鍵技術、設備等方面取得進展。
從招標情況看,政府進一步加大了市場的開放力度,讓民營企業、外資企業廣泛參與,而民營企業的順利中標也表明頁巖氣發展在體制、機制上有了可喜的變化,更重要的是政府采取的包括補貼在內的一系列鼓勵措施,將推動頁巖氣開采熱潮的到來。與此相應的是,頁巖氣設備也有望迎來爆發式增長。
中國頁巖氣將進入“工廠化”開發階段
目前我國頁巖氣勘探開采關鍵技術設備研發取得一定進展。中石油在水平井分段壓裂改造,微地震監測技術等方面取得重要進展。中石化在關鍵完井工具研發、水平井鉆井液、壓裂液體系研發以及壓裂裝備研制等方面取得進展。中海油初步掌握了頁巖氣鉆完井技術,初步具備了設計能力。延長石油初步掌握了陸相頁巖氣水平井鉆完井技術,形成了實用配套工藝技術體系,創新型地開展了頁巖氣、二氧化碳壓裂技術實驗。
據中石油勘探與生產分公司新能源處處長雷懷玉介紹,中石油下一步準備重點推進“工廠化”作業模式,這一模式是北美頁巖氣成功產業化的重要經驗之一。“工廠化”作業主要指在同一井場鉆多口井,通過機械設備和后勤保障系統共用,鉆井液和壓裂液等物資循環利用,以及體積壓裂等項目連續作業,可以縮短投產周期、降低采氣成本。
“我們有信心和能力把原來的單井成本從8000萬元-1億元降到4000萬元-5000萬元”,雷懷玉表示,中石油2015年頁巖氣目標產氣量為15億立方米,中長期規劃2020年完成頁巖氣產量200億立方米,2030年達到頁巖氣產量500億立方米。延長石油方面,在頁巖氣的勘探發現階段目前已經完鉆24口井,其中包括兩口水平井。產能建設方面,開始利用頁巖氣進行發電,主要是采用高效率自動化控制還有施工簡便的發電技術,目前有3口進入發電利用階段。
油氣壓裂設備將成為市場新寵
對比美國經驗,隨著我國頁巖氣逐步產業化,必將推動頁巖氣設備行業的迅猛發展。而目前我國頁巖氣開采的技術裝備已有一定基礎,在鉆機、壓裂車組、井下設備等裝備制造方面已有較強的技術和生產能力,其中鉆井設備也亦批量出口美國用于頁巖氣開發。而且與常規天然氣關鍵在“找氣”不同的是,頁巖氣開發的關鍵在“采氣”,在相對確定的產氣區塊上,一旦資金大規模投入,極有可能在較短時期內實現規模化發展。
頁巖氣開采產業鏈分為:上游勘探設計開發,中游鉆井采氣和下游儲運。以頁巖氣開采產業鏈中用到的壓裂設備為例,壓裂設備占開發成本已超過50%。根據莫尼塔發布的《頁巖氣行業系列報告》統計數據,2011年美國壓裂的產能供給約1200萬水馬力,占全球壓裂產能約80%。同時美國每年新增和更新換代的壓裂產能合計約400萬水馬力。這直接帶動了美國頁巖氣壓裂設備市場的興旺。
中國石油集團咨詢中心專家馬家驥認為,壓裂成套裝備是繼成套鉆機之后需求高峰的又一個品種,從長遠看,很有發展前景,但從目前來看,最現實的市場在北美,潛力市場是歐洲,而中國市場相對滯后。
目前,世界主要鉆采裝備供應商紛紛瞄準了壓裂市場。在國內,江漢油田第四石油機械廠、煙臺杰瑞石油裝備有限公司、蘭州通用機器制造有限公司、大港中成裝備制造公司都在研制壓裂裝備。此外,吉艾科技等企業也開始進軍壓裂設備市場。
壓裂設備近年來需求迅猛的增長,主要拉動因素有兩個:一個是以新疆和四川為代表的區塊氣層改造;另一個就是致密油氣的開發。而頁巖氣目前尚占很小比例。油氣開采過程會大量應用壓裂工藝。壓裂作業是利用壓裂車組,將攜帶化學添加劑和石英砂的液體通過高壓泵注入到目的地層,使油層巖石破裂產生裂縫。壓裂液中的石英砂比地層砂密度大數倍,因此能夠在裂縫中起到支撐作用,使裂縫長期處于開啟狀態,從而形成原油滲出通道,改善油流環境,提高原油產量。
壓裂作業的主要設備即為壓裂車組或壓裂橇組。壓裂車組一般包含壓裂泵車、混砂車、儀表車和管匯車。未來中國頁巖氣開發將催生中國頁巖氣產業鏈各個環節的市場需求,其中水平井鉆井、水平井完井、壓裂設備等將最先受到提振。
業內人士透露,隨著國內油氣田深層開發,地層壓力越來越大,油井越來越深,大型壓裂施工成為發展方向,這對壓裂設備提出了更高要求。此外,壓裂新技術的廣泛使用,如注氮氣、二氧化碳壓裂等,要求解決溫度劇變和腐蝕等問題,這要求壓裂設備在實現大功率、大排量的同時,還必須提高材料性能。國產壓裂裝備要真正趕超世界先進水平,就必須面對這些市場需求新變化,解決新問題。