昭通地区龙马溪组页岩气勘探开发可行性研究

薛晓辉，胡 琳，李金龙，李 遇

(1.云南煤层气资源勘查开发有限公司，云南 昆明 650000；2.云南省煤田地质局，云南 昆明 650034)

页岩气是以游离态、吸附态为主，赋存于富有机质页岩层段中的天然气，主体上为自生自储的、大面积连续型天然气聚集[1]。页岩气是一种新型战略性资源，也是一种清洁、高效的绿色能源[2]。据《云南省页岩气资源调查评价》估算，昭通地区(滇东北)龙马溪组页岩气资源量约为1.37×108m3，潜力巨大[3]。目前，除四川盆地内部页岩气勘探效果显著，在其他区域寻找接替页岩气资源，成为我国页岩气发展的当务之急[4]。在我国页岩气快速发展的背景下，进一步加强昭通地区(滇东北)龙马溪组页岩气资源勘探开发力度，对提高昭通地区经济社会发展水平、加强地区能源开发效率具有重要意义[5]。本文在总结昭通地区页岩气资源特征的基础上，分析页岩气开发的经济社会效益以及风险，讨论页岩气开发的可行性，为以昭通地区为代表的滇东北页岩气开发提供科学依据。

1 滇东北区域概况

昭通市位于云南省东北部，地处云、贵、川三省结合处，西、北以金沙江为界与四川相接，南东与贵州毗邻。整体地势南高北低，属于典型的山地构造地形，处于乌蒙山集中连片特困地区的腹心地带，是集高寒山区、边远地区、革命老区于一体的深度贫困地级市[6]。

昭通市地层发育，出露齐全，从震旦系到新生界，各系均有分布。其中下志留统龙马溪组(S1l)地层厚134m～464m，上部以深灰色-黄绿色泥页岩为主；中部为灰色-黄绿色泥页岩夹少量条带状灰岩；下部以大套灰黑色页岩、碳质页岩及灰黑色泥岩、碳质泥岩为主，是国内页岩气勘探开发的主力层系[7]。昭通地区在构造上受小江断裂、寻甸-宣威断裂控制，位于扬子陆块南部被动边缘褶-冲带威宁-昭通褶-冲带(Ⅴ-2-7-1)[5]，属四川盆地南缘部分。

目前，昭通市内页岩气矿权包括西北部“川滇四川盆地西南部美姑-五指山区块油气页岩气勘查”区块、东部“滇川筠连-威信地区天然气页岩气煤层气勘查”区块”、“滇黔镇雄-毕节地区天然气页岩气煤层气勘查”区块和北部“川滇四川盆地西南沐川-宜宾地区石油天然气页岩气勘察”区块、“川滇黔四川盆地西南水富-叙永地区油气页岩气勘查区块”等，昭通页岩气示范区富集高产的特征引起了国内学界的重视[8]。以昭通地区为代表的滇东北地区，有望成为我国页岩气勘探开发的重要基地之一，但页岩气产能受控因素复杂[9-10]，开发风险大，昭通地区的页岩气开发潜力、能力及经济社会效益还需要进一步研究。

2 龙马溪组资源潜力

我国近几年页岩气勘查开发获得的资料证明，四川盆地及其周缘分布的五峰组、龙马溪组是我国页岩气勘探开发的重点含矿层系[13]。

昭通地区下志留统龙马溪组(S1l)暗色泥页岩系，形成于低能缺氧还原环境的浅水台地边缘环境[14]。龙马溪组(S1l)岩性在纵向上具有一定的渐变性，总体上具有向上颜色逐渐变浅、有机质含量逐渐减少以及粉砂质和灰质含量逐渐增多的特征[15]。这样的垂向岩石学特征为龙马溪组页岩气勘探开发提供重要支撑，标明其为页岩气勘探开发的重点层位[16]。

该区域下志留统龙马溪组(S1l)下部机质页岩段分布相对稳定，优质页岩层段TOC>2%，厚度达到26.42m～103m，总体呈现由南西向北东方向增大的趋势[17](图1)，为形成有利的页岩气藏提供了良好的物质基础。对比渝东南地区龙马溪组资料，昭通地区龙马溪组受海西晚期峨眉山玄武岩增温影响[18]，热演化程度略高，Ro一般处于2.4%～2.8%之间，页岩中同时存在钙质含量较高(25%～33%)、黏土矿物含量较低(20%～25%)的特点[19]，泥页岩的硬度较高，脆性和造缝能力较强，在压裂改造时有利于裂缝网络的产生，便于页岩气的商业开采。

图1 昭通地区龙马溪组优质黑色页岩(TOC>1%)分布特征[17]

黑色炭质页岩和硅质页岩构成了昭通地区龙马溪组(S1l)页岩气储层段的主要岩性，其基质矿物组成主要包括了石英、长石、碳酸盐和黏土矿物，除主要矿物外，页岩中黄铁矿也较为常见，说明龙马溪组页岩形成于水体循环受限的滞留环境，良好的还原环境对页岩中有机质的保存十分有利，其下段有机质的富集对甲烷气体的吸附有重要作用。昭通地区龙马溪组(S1l)页岩最大吸附气含量相差较大，介于2.70～5.02cm3/g，该区经历了高演化、深埋藏作用，地层中的吸附气含量已经达到最大值。

根据昭通大关县木杆镇新地2井资料，I类含气页岩分布于目标层系底部厚32m，现场解析气量平均每吨2.01m3；II类含气页岩分布于目标层系中上部厚71m，现场解析气量平均每吨1.19m3，现场解吸最高含气量每吨3.38m3[20]，表现了昭通龙马溪组富有机质泥页岩良好的含气性。据《云南省页岩气资源调查评价》估算，昭通地区(滇东北)龙马溪组页岩气资源量约为1.37×108m3。

3 页岩气勘探开发社会经济效益

3.1 社会效益

昭通地区属于乌蒙山集中连片贫困区，页岩气勘探开发能够增加地方劳务用工、带动中小企业发展、促进当地经济发展，改善当地基础设施建设。于此同时，昭通地区页岩气的勘探开发不仅能够在云南省页岩气勘探开发中提供示范案列，为滇东北地区页岩气勘探开发提供更多经验，也能够在国家能源安全、能源保障、能源结构、气候改善等方面发挥重要的作用[20]。

3.2 经济效益

2015年，财政部于国家能源局将《页岩气开发利用补贴政策》延长至2020年，补贴标准为前三年0.3元/m3，后两年为0.2元/m3；2017年3月财政部、税务总局初态《关于对页岩气减征资源税的通知》中要求将页岩气资源税(按6%的规定税率)减征30%[21]。

图2 页岩气区块项目年现金流量

图3 页岩气区块项目累计净现金流量

图4 页岩气区块项目累计上缴税收

对昭通某一页岩气矿权区块，按照前15年，每年投入5口生产井生产模式计算，单井产量10万方/天，年产量递减指数-0.45，单井成本6400万元/口，运营成本3000万元/年，一口井累加50万元/年，井口气价1.2元/m3，政府补贴0.2元/m3，增值税(含城建、教育等)6.75%，资源税4.2%，所得税15%。预测在第三年达到收支平衡(图2)，第五年实现盈利(图3)，累计收入达120亿元，创造税收约40亿元(图4)。研究结果表明，页岩气区块内具体经济效益受单井产量影响较大，因此，加强页岩气地质勘探，寻找地质甜点对昭通地区页岩气开发意义重大[22]。

4 页岩气勘探开发风险

4.1 政策风险

国家发展改革委、国家能源局《能源发展“十三五”规划》指出“以四川盆地及周缘为重点，加强南方海相页岩气勘探开发，积极推进重庆涪陵、四川长宁—威远、云南昭通、陕西延安等国家级页岩气示范区建设，推动其他潜力区块勘探开发”、“2020 年常规天然气产量达到 1700 亿m3，页岩气产量达到 300 亿m3，煤层气(煤矿瓦斯)利用量达到 160 亿m3。”《云南省“十三五”规划》提出，“有序开放开采权，积极开发天然气、煤层气、页岩气。改革能源体制，形成有效竞争的市场机制。”《云南省能源发展规划(2016年～2020年)》提出，加强天然气气源建设，提到 “力争页岩气开发取得突破。加大滇东、滇东北地区页岩气勘探开发力度，逐步推进全省页岩气勘探开发工作，力争“十三五”期间页岩气勘探开发实现突破。”相关政策不断推动页岩气资源勘探开发[23]，根据国家和云南省政策规划，页岩气的勘探开发有较为完善的政策保证，风险极低。

4.2 市场风险

目前，云南省居民用气价格为2.98元/m3，现井口气价暂定为1.20元/m3，具有足够的空间，防范市场风险。跟据《云南省能源保障网五年行动计划(2016年～2020年)》，区块周边已经建成昭通天然气支线管道(一期工程)，还将建设水富-昭通支线、昭通天然气支线管道(二期工程)，为后期页岩气等非常规天然气的开采和运输提供了便利条件，能够保障页岩气的销售渠道。因此，昭通地区页岩气资源开发市场风险相对较小。

4.3 技术风险

在页岩气资源勘探开发技术层面，国内已经形成了一套适合中国地质条件、水平国际领先的页岩气勘探开发理论、技术、标准和管理体系。压裂、水平钻井等核心技术，定向钻头、桥塞等核心部件均已经实现国产化，目前我国已经实现3500m以实现了浅页岩气绿色、高效开发和技术装备自主，形成了一整套适合我国地质条件的页岩气勘探开发技术和标准体系[24-25]，在昭通龙马溪组页岩气高效勘探开发上有成熟的技术保障。

5 结论

昭通市龙马溪组下段富有机质页岩具有厚度大，脆性矿物含量高，含气量高等特点，具备丰富的资源潜力，对其进行合理勘探开发具有较强的社会效益和明显的经济效益，在风险上可控，尤其对促进昭通市地方经济发展，脱贫攻坚具有重要意义，具有较强的可行性。