非常规天然气:异军突起
2010-04-26天星
■ 文/本刊记者 天星
非常规天然气是常规天然气的重要接替资源。世界上的页岩气资源研究和勘探开发最早始于美国,目前在美国非常规天然气已占总产量50%以上。我国非常规天然气资源十分丰富、潜力巨大,但在开发和利用两个方面都明显不够。
目前除美国、加拿大等少数国家外,其他国家的非常规油气均处于产业化发展初期。在当前全球常规油气资源条件变差、新发现油气储量质量逐年下降以及资源接替形势严峻的背景下,大力发展非常规油气资源产业已成为能源企业的重大战略选择。
政府推动
非常规天然气,是包括致密砂岩气、煤层气、页岩气以及高含硫、二氧化碳天然气等在内的,近些年逐渐纳入开发的清洁气体能源。
去冬今春,一场前所未有的大范围“气荒”席卷全国多个省市,天然气供应紧缺的难题再次摆在人们面前。在这种情况下,新型能源资源—非常规天然气,成为人们关注的目标。
国家层面的重视,是推动非常规天然气开发的基础和前提。在我国,非常规天然气开发已经提上政府的重要议事日程。2008年6月,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,审议并原则通过大型油气田以及煤层气开发重大专项实施方案。会议确定,要通过实施大型油气田及煤层气开发重大专项,突破陆上油气、海洋油气、煤层气等勘探开发关键技术,整体提升石油天然气和煤层气产业自主创新和开发能力,为国家油气需求提供可靠保障。
会议还确定了“十一五”期间大型油气田以及煤层气开发重点实施内容,其目标之一是重点研究西部复杂地质条件下油气、煤层气以及深海油气资源的高精度地震开采技术,提高成套技术设备的自主设计与制造能力,使石油天然气的资源探明率提高10%-20%,石油采收率提高40%-45%。
我国非常规天然气资源丰富,前景广阔。据预测,中国低渗透天然气(包括致密砂岩气)资源量可达100万亿立方米,煤层气资源量约为30万亿立方米,页岩气资源量可达100万亿立方米,此外中国还有丰富的高含硫、二氧化碳天然气等。可见,这一领域的开发前景非常喜人。
中国一直致力于探索低品位油气资源。2008年,致密砂岩气和高含硫、二氧化碳天然气产量约占全国天然气产量的19.3%,预计今后这一比例将继续增加。目前,中国煤层气年产量约58亿立方米,页岩气正进行先导试验开发的准备工作。
上世纪90年代中期以来,中国天然气消费量大幅增加,“九五”期间年均增长率为6.7%,“十五”期间为13.7%,“十一五”期间为20%。天然气生产增长速度为12.2%,基本能够满足国内需求,未来随着天然气资源品位的降低,推动非常规天然气开发对满足全国天然气需求意义重大。
在常规天然气勘探开发得以快速发展的同时,非常规天然气的勘探开发不断取得新进展。2007年,我国地调人员在南海北部成功钻获天然气水合物(又称可燃冰)实物样品,经初步预测,该领域天然气水合物远景资源量可达上百亿吨油当量,这不但为我国未来提供了有力的替代能源资源保障,而且还可能影响到未来世界能源利用格局。目前国内多家可燃冰研究机构实施的可燃冰三维实验模拟技术研究已正式启动。
2009年12月4日,联合国煤层气CDM项目—淮北矿业集团朱仙庄煤矿瓦斯电厂一期工程6台500千瓦发电机组进入正式安装阶段。东方IC/供图
应该说,我国对煤层气开发的配套政策是积极且到位的,不过对致密砂岩气、页岩气在政策层面、地方利益关系协调方面还有待完善。最近许多省、市、自治区有了积极的反应,加大了对非常规天然气资源勘探开发的支持力度。尤其是对国内煤层气的勘探,更是在紧锣密鼓地进行着。
但是,要实现非常规天然气的规模化勘探开发,还需要国家在政策措施方面给予倾斜。专家建议,由于非常规天然气资源具有单井产量低、成本高、技术复杂等特点,国家还应该在启动阶段给予政策支持。目前国家已有针对煤层气的优惠政策,希望将此政策推广至页岩气和致密砂岩气,以支持其早期发展壮大。同时,需要构建低成本技术体系,鼓励对关键技术的攻关研究,力求尽快获得突破。
我们相信,在国家的大力支持下,在石油石化企业的共同努力下,我国非常规天然气必将实现超常规、跨越式发展。
联合开发
近期以来,全球能源界有一个现象值得特别重视,那就是国际石油公司不遗余力地在全球勘探开发或者收购非常规天然气资源。壳牌、道达尔、雪佛龙、挪威国家石油公司都在中国商讨开发非常规天然气资源,有些项目已经签署开发协议。
作为天然气家族的新成员—页岩气,在北美大陆备受青睐。去年12月,全球最保守的能源巨头之一—埃克森美孚公司,以410亿美元并购了美国最大页岩气生产商XTO能源公司。此次并购表明,页岩气这原本被归为“非常规”的能源终于开始成为一些主要能源企业的正常业务。另外,美国去年能够取代俄罗斯成为全球最大的天然气生产国,其中页岩气的开发功不可没。
非常规天然气资源开发难度较大,目前只有美国和部分国际石油公司掌握了勘探开发这类资源的全套技术,而且处于绝对的垄断地位。近年来,中国石油经过积极努力,积累了一些勘探开发非常规天然气资源的理论、技术和经验。
但是,就致密砂岩气、煤层气和页岩气的勘探开发而言,中国还在起步阶段,谈不上规模化、集约化发展。从实现中国非常规天然气资源长远开发的大计出发,走联合之路是一个比较现实而明智的选择。
2010年3月23日,中国石油和壳牌宣布,计划在中国的四川盆地合作开发和生产致密气。而在此前,这两家公司宣布以35亿澳元收购澳大利亚Arrow公司全部股份,将拥有Arrow公司以及澳洲壳牌在昆士兰州的煤层气资产等。
这两家公司的一系列合作表明,非常规天然气业务已经成为跨国石油公司正在加重砝码的开发项目。
根据这份为期30年的合同,壳牌和中国石油将在四川省中部金秋区块约4000平方公里的范围内对致密气进行评估和开发。壳牌集团上游国际业务总裁马博德说:“这是壳牌的全球致密气战略取得的又一项进展,之前我们在中国和其他地方都有良好的致密气技术和生产记录。”
致密气是储存在岩石中的天然气,在一些国家和地区也被称为“盆地中心气”,必须先将岩石压裂或粉碎才能使其顺畅地流向生产井。据悉,壳牌与中国石油已经在运营的长北致密气田,位于额尔多斯盆地,靠近陕西省榆林市。长北气田的商业生产始于2007年3月,每年可向北京和其他华东城市供应30亿立方米天然气。由于长北项目合作的成功,双方对此次“再度携手”表现出极大的信心。壳牌中国集团主席林浩光表示:“长北合作项目成功地整合了壳牌的技术和管理之长与中国石油的本地运营经验。以长北的成功为基础,希望金秋项目将成为另一个成功的故事。”
而两家公司于3月22日宣布收购的Arrow公司是致力于将煤层气转化为液态天然气的澳洲公司。它们将开采出的煤层气通过地面上的管道将其运输至海岸地区,将其液化之后再运至亚洲。壳牌与中国石油此次建立了50∶50的合资伙伴关系。根据协议,中国石油可以获得该项目一半的液化天然气产出。
此外,2009年11月,壳牌与中国石油还签署了一份联合评估协议,在四川开展页岩气合作。双方于今年1月在富顺—永川区块开始评估工作,这也是中国首个正式进入实施阶段的页岩气合作开发项目。
不论是在中国本土的合作还是跨国合作,两大公司已经将眼光投向了市场潜力巨大的非常规天然气,内联外合,各取所需,意在互利双赢。
对壳牌而言,发展天然气相关技术与市场是壳牌的战略,到2012年,天然气将超过该公司石油所占的比例。
中国天然气使用比例较低,而非常规天然气的使用比例就更低,但中国在非常规天然气方面潜力巨大。为此,中国非常规天然气市场自然成为壳牌的重要选择。
而对中国石油而言,随着非常规天然气的重要性日益凸显,弥补国内发展不足已是大势所趋。中国石油在国内煤层气技术和产量难以短期内取得突破性进展的前提下,可以利用海外并购机会学习国外先进技术和经验。
今年初,中国石化已就合作勘探页岩气与BP公司展开谈判。亚洲另一能源消费大国—印度,也十分重视页岩气的开发。今年3月中旬,有美国媒体披露,印度能源巨头信实工业集团有意在美国投资3个页岩气项目,并计划与美国阿特拉斯能源有限公司(Atlas Energy)组建合资企业,合作开发后者拥有的马塞勒斯(Marcellus)页岩气项目。
加快步伐
近年来,随着社会对清洁能源需求的不断扩大,石油、天然气价格不断上涨,人们对非常规天然气的认识也不断提高。其中,页岩气在非常规天然气中异军突起,已成为全球油气资源勘探开发的新亮点。作为新能源之一,页岩气既是常规天然气的潜在替代能源,也是清洁环保能源。研究表明,页岩气资源前景广阔,具有规模大、易开发、生产周期长的优点。
用页岩气替代天然气正在成为业内外人士的共识。世界上的页岩气资源研究和勘探开发最早始于美国,目前美国和加拿大是页岩气规模开发的两个主要国家。
一直以来,都只是西方的大型石油公司在大谈特谈页岩气开发。如今,在能源需求日益增加的亚洲,许多企业也跃跃欲试,希望参与到对页岩气如火如荼的追逐中来。
对美国和欧洲国家来说,大力开发页岩气能够促进减排,同时也有助于这些国家摆脱对俄罗斯天然气的依赖。对亚洲而言,减排固然会有帮助,但另一方面可以摆脱对煤炭的依赖。比如印度,由于极度缺乏相对清洁的发电燃料,就寄希望于获益页岩气开发。
天然气储藏在地下的五六千米深处,开采起来费用相当高。而页岩气在200—2000米不等,如果能解决存在的水平井和分段压力的技术,实施大力开发,不仅可以大幅提高国内天然气产量,其成本也将比天然气降低50%左右。
2010年4月16日,由中国石化华东分公司六物647队承担施工的宣城—桐庐页岩气二维地震采集项目通过开工验收,正式进入野外资料采集阶段。这是中国石化首次采集页岩气物探资料,具有里程碑意义。
在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获天然气水合物样品,使得我国成为继加拿大和美国之后,在陆域通过钻探获得天然气水合物样品的第3个国家,这是我国矿产勘查和矿情调查取得的重要进展。国土资源部2009年开始组织执行的“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”,是国家重点基础研究发展规划(973)项目之一。
2010年4月18日,河南省又一大型煤层气勘探和开发利用项目在获嘉县正式开工建设。据介绍,获嘉县煤层气资源区具有主力煤层厚度大、含气量高的特点,含煤总面积约36平方公里,煤层埋深1000至1200米,煤层厚度5至7米,煤炭资源量约5亿吨,吨煤煤层气含量约20立方米(吨煤煤层气含量8立方米即具备开采价值),煤层气总资源量超过100亿立方米。
该项目由中联煤层气有限责任公司和安阳贞元(集团)有限责任公司共同勘探开发,总投资近20亿元,分3期进行建设,预计两年后全部建成。建成后年产能将达5亿立方米,具备完善的地下管网、大型加气站等配套设施,最终形成煤层气开发-集输-综合利用的格局,投产后每年可实现销售收入10亿元、利税1.5亿元。
被称为“第四种城市燃气”的轻烃燃气,开始在全国悄然兴起。
轻烃是油田、气田及炼化厂生产过程中的伴生副产物,过去因为无法有效利用,大部分被放空燃烧,形成了油田和炼化厂上空常年可见的“火炬”。近年来,科技工作者在轻烃开发上取得突破性进展,使它逐渐进入家庭灶具和锅炉燃烧。
2006年3月,国家相关部门就将轻烃确定为人工煤气、天然气、液化石油气之后的“第四种城市燃气”。目前,我国每年有1600万吨的轻烃伴随着石油和天然气产生,利用潜能很大。
“卫生、无污染、节省人力”,使用轻烃燃气方便,价格也比液化气便宜。据测算,轻烃价格是液化气和柴油的66%,是电价的49%。采用每小时产生1000立方米的轻烃燃气装置(相当于一台10吨锅炉),每年可节约标准煤5800吨,减少二氧化碳排放量36吨,减少炉灰渣1000吨左右。
有业内人士算了一笔账,全国每年约有1000多万吨的轻烃原料可供使用,如果将它们全部用于生产燃气,以每户3.5人平均消耗220公斤计算,可供4500万城镇居民实现做饭、洗浴燃气化,其规模效益堪比西气东输。
在天然气管网不能通达的地方推广轻烃燃气,具有很大的发展空间,它让人们选择绿色能源时有了新的选项,也是对城市气源的重要补充。据了解,国家住房和城乡建设部最早将于今年6月正式发布《混空轻烃燃气》行业标准,从而使我国轻烃燃气行业步入产业化发展轨道。