頁(yè)巖氣自然生成語(yǔ)簡(jiǎn)介
頁(yè)巖氣是產(chǎn)自泥頁(yè)巖等細(xì)粒沉積巖層中,并需要通過(guò)水平井鉆探以及多段水力壓裂技術(shù)才能商業(yè)開(kāi)采的一類非常規(guī)天然氣。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的什么是頁(yè)巖氣，歡迎閱讀。
什么是頁(yè)巖氣
頁(yè)巖氣是蘊(yùn)藏于頁(yè)巖層可供開(kāi)采的天然氣資源，中國(guó)的頁(yè)巖氣可采儲(chǔ)量較大。
頁(yè)巖氣的形成和富集有著自身獨(dú)特的特點(diǎn)，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁(yè)巖烴源巖地層中。較常規(guī)天然氣相比，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)具有開(kāi)采壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，大部分產(chǎn)頁(yè)巖氣分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁(yè)巖氣井能夠長(zhǎng)期地以穩(wěn)定的速率產(chǎn)氣。
頁(yè)巖氣是指賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁(yè)巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源和化工原料，主要用于居民燃?xì)狻⒊鞘泄?、發(fā)電、汽車燃料和化工生產(chǎn)等，用途廣泛。頁(yè)巖氣生產(chǎn)過(guò)程中一般無(wú)需排水，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，一般為30年～50年，勘探開(kāi)發(fā)成功率高，具有較高的工業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力大，初步估計(jì)我國(guó)頁(yè)巖氣可采資源量在36.1萬(wàn)億立方米，與常規(guī)天然氣相當(dāng)，略少于淺煤層氣地質(zhì)資源量的約36.8萬(wàn)億立方米。
頁(yè)巖氣發(fā)展沿革
美國(guó)進(jìn)行頁(yè)巖氣[1] 開(kāi)采大約有80多年歷史。在加拿大，作為商業(yè)開(kāi)采還處于起步階段。因?yàn)槟苎a(bǔ)償常規(guī)天然氣開(kāi)采量下降的問(wèn)題，這些很難開(kāi)采的氣體在加拿大天然氣開(kāi)采中的作用越來(lái)越重要。數(shù)據(jù)顯示，加拿大西部地區(qū)大約有550萬(wàn)至860萬(wàn)億立方英尺頁(yè)巖氣儲(chǔ)量。
美國(guó)和加拿大已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)，特別是美國(guó)，已對(duì)密西根、印第安納等5個(gè)盆地的頁(yè)巖氣進(jìn)行商業(yè)性開(kāi)采，2005年頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到198億立方米，成為一種重要的天然氣資源。
世界頁(yè)巖氣資源量為457萬(wàn)億立方米，同常規(guī)天然氣資源量相當(dāng)，其中頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量為187 萬(wàn)億立方米。全球頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量排名前5 位國(guó)家依次為：中國(guó)(36 萬(wàn)億立方米，約占20%)、美國(guó)(24 萬(wàn)億立方米，約占13%)、阿根廷、墨西哥和南非。中國(guó)頁(yè)巖氣資源豐富，技術(shù)可采資源量為36 萬(wàn)億立方米，是常規(guī)天然氣的1.6 倍。在開(kāi)采技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)性適當(dāng)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生巨大的商業(yè)價(jià)值。
2011 年中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭消費(fèi)占比70%，石油消費(fèi)占比18%，天然氣占比僅為5%。隨著煤炭資源的消耗以及對(duì)清潔能源的日益重視，中國(guó)必然會(huì)加大天然氣等清潔能源的開(kāi)采和利用。到2012年，中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)處于氣藏勘探和初步開(kāi)采試點(diǎn)階段。截至2012 年4 月，中國(guó)共確定33 個(gè)頁(yè)巖氣有利區(qū)，頁(yè)巖氣完井58 口，其中水平井15 口。隨著頁(yè)巖氣勘探權(quán)逐步向民間開(kāi)放，未來(lái)十年頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)將有望迎來(lái)快速發(fā)展的“黃金十年”。到2015 年末，僅頁(yè)巖氣開(kāi)采階段設(shè)備需求超過(guò)150億元，至2020 年末相關(guān)設(shè)備需求則超過(guò)1000 億元。
2011年，國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)頁(yè)巖氣為新的獨(dú)立礦種，為我國(guó)第172種礦產(chǎn)。[3] 按國(guó)務(wù)院指示精神，考慮頁(yè)巖氣自身特點(diǎn)和我國(guó)頁(yè)巖氣勘查開(kāi)采進(jìn)展以及國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，國(guó)土資源部將頁(yè)巖氣按獨(dú)立礦種進(jìn)行管理。[4-5]
2012年11月中國(guó)發(fā)布了支持頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)利用的補(bǔ)貼政策，規(guī)定今后三年中央財(cái)政對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采企業(yè)給予補(bǔ)貼，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為0.4元/立方米。補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)將刺激頁(yè)巖氣消費(fèi)需求，有助于行業(yè)開(kāi)發(fā)進(jìn)度加快。
頁(yè)巖氣成藏機(jī)理
對(duì)頁(yè)巖氣成藏機(jī)理進(jìn)行了全面分析，獲得了四個(gè)方面的認(rèn)識(shí)。①頁(yè)巖氣成藏機(jī)理兼具煤層吸附氣和常規(guī)圈閉氣藏特征，體現(xiàn)出了復(fù)雜的多機(jī)理遞變特點(diǎn)。②在頁(yè)巖氣的成藏過(guò)程中，天然氣的賦存方式和成藏類型逐漸改變，含氣豐度和富集程度逐漸增加。③完整的頁(yè)巖氣成藏與演化可分為3個(gè)主要的作用過(guò)程，自身構(gòu)成了從吸附聚集、膨脹造隙富集到活塞式推進(jìn)或置換式運(yùn)移的機(jī)理序列。④相應(yīng)的成藏條件和成藏機(jī)理變化對(duì)頁(yè)巖氣的成藏與分布產(chǎn)生了控制和影響作用，巖性特征變化和裂縫發(fā)育狀況對(duì)頁(yè)巖氣藏中天然氣的賦存特征和分布規(guī)律具有控制作用。研究了中國(guó)的情況，認(rèn)為中國(guó)的許多盆地存在工業(yè)性頁(yè)巖氣藏發(fā)育的基本地質(zhì)條件，其中，吐哈盆地吐魯番坳陷的水西溝群是頁(yè)巖氣發(fā)育的重要區(qū)域之一。
頁(yè)巖氣自然生成
頁(yè)巖氣是從頁(yè)巖層中開(kāi)采出來(lái)的天然氣，主體位于暗色泥頁(yè)巖或高碳泥頁(yè)巖中，頁(yè)巖氣是主體上以吸附或游離狀態(tài)存在于泥巖、高碳泥巖、頁(yè)巖及粉砂質(zhì)巖類夾層中的天然氣，它可以生成于有機(jī)成因的各種階段天然氣主體上以游離相態(tài)(大約50%)存在于裂縫、孔隙及其它儲(chǔ)集空間，以吸附狀態(tài)(大約50%)存在于干酪根、粘土顆粒及孔隙表面，極少量以溶解狀態(tài)儲(chǔ)存于干酪根、瀝青質(zhì)及石油中。天然氣也存在于夾層狀的粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、甚至砂巖地層中。天然氣生成之后，在源巖層內(nèi)的就近聚集，表現(xiàn)為典型的原地成藏模式，與油頁(yè)巖、油砂、地瀝青等差別較大。與常規(guī)儲(chǔ)層氣藏不同，頁(yè)巖既是天然氣生成的源巖，也是聚集和保存天然氣的儲(chǔ)層和蓋層。因此，有機(jī)質(zhì)含量高的黑色頁(yè)巖、高碳泥巖等常是最好的頁(yè)巖氣發(fā)育條件。
頁(yè)巖氣發(fā)育具有廣泛的地質(zhì)意義，存在于幾乎所有的盆地中，只是由于埋藏深度、含氣飽和度等差別較大分別具有不同的工業(yè)價(jià)值。中國(guó)傳統(tǒng)意義上的泥頁(yè)巖裂隙氣、泥頁(yè)巖油氣藏、泥巖裂縫油氣藏、裂縫性油氣藏等大致與此相當(dāng)，但其中沒(méi)有考慮吸附作用機(jī)理也不考慮其中天然氣的原生屬性，并在主體上理解為聚集于泥頁(yè)巖裂縫中的游離相油氣。因此屬于不完整意義上的頁(yè)巖氣。因此，中國(guó)的泥頁(yè)巖裂縫性油氣藏概念與美國(guó)現(xiàn)今的頁(yè)巖氣內(nèi)涵并不完全相同，分別在烴類的物質(zhì)內(nèi)容、儲(chǔ)存相態(tài)、來(lái)源特點(diǎn)及成分組成等方面存在較大差異。
勘測(cè)調(diào)查
2004年以來(lái)，以中國(guó)地質(zhì)大學(xué)張金川教授、中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院李新景和王社教授、中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院王紅巖和李景明教授以及長(zhǎng)江大學(xué)潘仁芳教授為代表的杰出石油地質(zhì)科技工作者開(kāi)始了頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)理論的相關(guān)研究，在頁(yè)巖氣成藏機(jī)理、儲(chǔ)量評(píng)價(jià)、資源量分類、頁(yè)巖氣滲流機(jī)理等方面取得了可喜的成果，為我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ);2009年，我國(guó)啟動(dòng)“中國(guó)重點(diǎn)地區(qū)頁(yè)巖氣資源潛力及有利區(qū)優(yōu)選”項(xiàng)目;2010年，我國(guó)分三個(gè)梯次開(kāi)展了研究工作，第一啟動(dòng)了“川渝黔鄂頁(yè)巖氣調(diào)查先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)”工作開(kāi)展重點(diǎn)調(diào)查，第二在下?lián)P子蘇皖浙地區(qū)開(kāi)展頁(yè)巖氣資源調(diào)查，第三在北方地區(qū)(華北、東北和西北)開(kāi)展頁(yè)巖氣資源前期調(diào)查研究;2011年，結(jié)合前期調(diào)查研究成果，國(guó)土資源部在川渝黔鄂開(kāi)展了5個(gè)項(xiàng)目的先導(dǎo)性試驗(yàn)，在上揚(yáng)子及滇黔桂區(qū)、中揚(yáng)子及東南區(qū)、西北區(qū)、青藏區(qū)、華東-東北區(qū)5個(gè)大區(qū)繼續(xù)開(kāi)展資源潛力調(diào)查，同時(shí)開(kāi)展了5個(gè)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)相關(guān)工藝技術(shù)的攻關(guān)項(xiàng)目。
其中，中國(guó)石油在川南、黔北地區(qū)選取了4個(gè)有利區(qū)塊，已完鉆11口評(píng)價(jià)井，其中有4口直井見(jiàn)氣;中國(guó)石化在黔東、皖南、川東地區(qū)優(yōu)選了2個(gè)有利區(qū)塊，已完鉆5口評(píng)價(jià)井，其中有2口直井見(jiàn)氣;延長(zhǎng)石油在延安完鉆3口頁(yè)巖氣井，取得陸相頁(yè)巖氣技術(shù)突破;中國(guó)海油、中聯(lián)煤也開(kāi)始在皖浙地區(qū)、山西沁水盆地開(kāi)展前期調(diào)查。
據(jù)國(guó)內(nèi)最大的石油公司中國(guó)石油天然氣股份有限公司披露，中國(guó)石油計(jì)劃在2015年從中國(guó)西南部的四川盆地生產(chǎn)出10×10m的頁(yè)巖氣，四川盆地屆時(shí)將向中國(guó)市場(chǎng)提供第一批商業(yè)頁(yè)巖氣產(chǎn)量。
經(jīng)過(guò)7年的勘測(cè)調(diào)查和反復(fù)研究，專家跑遍滇、黔、桂、湘、鄂、川、渝、陜等8省區(qū)，最終將優(yōu)勢(shì)區(qū)域鎖定在重慶東南部，并確定了一條以綦江為起點(diǎn)，經(jīng)萬(wàn)盛、南川、武隆、彭水、黔江、酉陽(yáng)、秀山的開(kāi)發(fā)路線。也就是說(shuō)，中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)將會(huì)從綦江起步，走向全國(guó)。綦江有著獨(dú)特的地理位置和資源優(yōu)勢(shì)，它處于云貴高原到四川盆地過(guò)渡區(qū)域，沉積地層齊全，頁(yè)巖氣埋藏淺，深度大概在200米到700百米之間，有利于開(kāi)發(fā)。 中國(guó)的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)將會(huì)迅速發(fā)展。
鄭州中牟地下發(fā)現(xiàn)豐富頁(yè)巖氣 可開(kāi)采127億立方米[6] 。中牟區(qū)塊地下3500米以上有可開(kāi)采的頁(yè)巖氣127.5億立方米。
開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
目前進(jìn)行頁(yè)巖氣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的核心區(qū)的條件有五個(gè)，通常是指TOC值大于2%、處在生氣窗內(nèi)、脆性礦物含量大于40%的有效頁(yè)巖。有效頁(yè)巖厚度大約30~50米。有效頁(yè)巖連續(xù)發(fā)育時(shí)大于30米，斷續(xù)發(fā)育或TOC值小于2%時(shí)，累計(jì)厚度大于50米時(shí)亦足以滿足商業(yè)開(kāi)發(fā)要求。[7]
氣體分布
頁(yè)巖氣分布北美克拉通盆地、前陸盆地侏羅系、泥盆系，密西西比系富集多種成因、多種成熟度頁(yè)巖氣資源。
中國(guó)許多盆地發(fā)育有多套煤系及暗色泥、頁(yè)巖地層，互層分布大套的致密砂巖存在根緣氣、頁(yè)巖氣發(fā)育有利條件，不同規(guī)模的天然氣發(fā)現(xiàn)，尚未在大面積區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)天然氣勘探的進(jìn)一步突破。資料顯示，中國(guó)南方海相頁(yè)巖地層可能是頁(yè)巖氣的主要富集地區(qū)。除此之外，松遼、鄂爾多斯、吐哈、準(zhǔn)噶爾等陸相沉積盆地的頁(yè)巖地層也有頁(yè)巖氣富集的基礎(chǔ)和條件。重慶綦江、萬(wàn)盛、南川、武隆、彭水、酉陽(yáng)、秀山和巫溪等區(qū)縣是頁(yè)巖氣資源最有利的成礦區(qū)帶，因此被確定為首批實(shí)地勘查工作目標(biāo)區(qū)。
據(jù)估計(jì)，全球頁(yè)巖氣資源約為456萬(wàn)億立方米，主要分布在北美、中亞、中國(guó)、拉美、中東、北非和前蘇聯(lián)，其中北美最多。但其豐度低，技術(shù)可采量占資源總量的比例較低，同時(shí)頁(yè)巖氣的儲(chǔ)層具有低孔隙率和低滲透率的特點(diǎn)，開(kāi)采難度大，需要高水平的鉆井和完井技術(shù)。在21世紀(jì)剛開(kāi)始開(kāi)采頁(yè)巖氣時(shí)，多采用水平鉆井技術(shù)和水基液壓裂技術(shù)提高采收率。
2012年前后，已實(shí)現(xiàn)對(duì)頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)發(fā)的國(guó)家有美國(guó)和加拿大，其中美國(guó)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)頁(yè)巖氣資源也很豐富，但開(kāi)發(fā)還處于起始階段。國(guó)家正在積極推進(jìn)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)利用工作。
資源儲(chǔ)量
中國(guó)主要盆地和地區(qū)頁(yè)巖氣資源量約為15萬(wàn)億-30萬(wàn)億立方米，與美國(guó)28.3萬(wàn)億立方米大致相當(dāng)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大。另一方面，生產(chǎn)周期長(zhǎng)也是頁(yè)巖氣的顯著特點(diǎn)。頁(yè)巖氣田開(kāi)采壽命一般可達(dá)30～50年，甚至更長(zhǎng)。美國(guó)聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局最新數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)沃思堡盆地Barnett頁(yè)巖氣田開(kāi)采壽命可達(dá)80～100年。開(kāi)采壽命長(zhǎng)，就意味著可開(kāi)發(fā)利用的價(jià)值大，這也決定了它的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2015年10月21日，國(guó)土資源部發(fā)布《中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告(2015)》顯示，2014年中國(guó)地質(zhì)勘查投入1145億元，新發(fā)現(xiàn)大中型礦產(chǎn)地249處。油氣勘查取得重大突破，頁(yè)巖氣首次探明地質(zhì)儲(chǔ)量1068億立方米。[8-9]
經(jīng)濟(jì)價(jià)值
頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)具有開(kāi)采壽命長(zhǎng)和生產(chǎn)周期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)——大部分產(chǎn)氣頁(yè)巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁(yè)巖氣井能夠長(zhǎng)期地穩(wěn)定產(chǎn)氣。但頁(yè)巖氣儲(chǔ)集層滲透率低，開(kāi)采難度較大。隨著世界能源消費(fèi)的不斷攀升，包括頁(yè)巖氣在內(nèi)的非常規(guī)能源越來(lái)越受到重視。美國(guó)和加拿大等國(guó)已實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)性開(kāi)發(fā)?！№?yè)巖氣藏的儲(chǔ)層一般呈低孔、低滲透率的物性特征，氣流的阻力比常規(guī)天然氣大，所有的井都需要實(shí)施儲(chǔ)層壓裂改造才能開(kāi)采出來(lái). 另一方面，頁(yè)巖氣采收率比常規(guī)天然氣低，常規(guī)天然氣采收率在60%以上，而頁(yè)巖氣僅為5%～60%。低產(chǎn)影響著人們對(duì)它的熱衷，美國(guó)已經(jīng)有一些先進(jìn)技術(shù)可以提高頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量。 中國(guó)頁(yè)巖氣藏的儲(chǔ)層與美國(guó)相比有所差異，如四川盆地的頁(yè)巖氣層埋深要比美國(guó)的大，美國(guó)的頁(yè)巖氣層深度在800～2600米，而四川盆地的頁(yè)巖氣層埋深在2000～3500米。頁(yè)巖氣層深度的增加無(wú)疑在我們本不成熟的技術(shù)上又增添了難度。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，頁(yè)巖氣井壓裂措施的費(fèi)用也逐步降低。水平井是頁(yè)巖氣藏成功開(kāi)發(fā)的另一關(guān)鍵因素。根據(jù)美國(guó)經(jīng)驗(yàn)，水平井的日均產(chǎn)氣量及最終產(chǎn)氣量是垂直井的3-5倍，產(chǎn)氣速率則提高10倍，而水平井的成本則不足垂直井的2-4倍。因此，水平井的推廣應(yīng)用加速了頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。由于頁(yè)巖氣發(fā)育規(guī)模較大、單口井的控制可采儲(chǔ)量高(可達(dá)6千萬(wàn)方)，采取措施后的單井日產(chǎn)量可達(dá)3萬(wàn)方。加之頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量遞減率低，容易實(shí)現(xiàn)30-50年的穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間，因此能實(shí)現(xiàn)相對(duì)的高產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
中石油(PetroChina)在中國(guó)四川省發(fā)現(xiàn)了頁(yè)巖氣，這證實(shí)了，在中國(guó)這個(gè)渴求能源的國(guó)家，這種非常規(guī)燃料儲(chǔ)量巨大。根據(jù)預(yù)期，頁(yè)巖氣即蘊(yùn)藏在頁(yè)巖中的天然氣可以通過(guò)提供廉價(jià)而充足的新型燃料來(lái)源，在未來(lái)幾十年里改變世界第一大能源消耗國(guó)中國(guó)的能源供給格局。
中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司(CNPC)的上市子公司中石油對(duì)英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》透露，該公司已經(jīng)在四川省南部的頁(yè)巖區(qū)鉆探了約20口氣井，初步結(jié)果很積極。“現(xiàn)平均每口井的日產(chǎn)量在一萬(wàn)立方米以上，”中石油董事會(huì)高級(jí)助理秘書(shū)毛澤鋒表示。“我們?nèi)匀辉谠u(píng)估潛在儲(chǔ)量的確切規(guī)模。”頁(yè)巖氣的開(kāi)采需要通過(guò)一種稱為“水力壓裂法”(fracking)的步驟，將巖石層壓裂，從而釋放出其中的天然氣。這種開(kāi)采方法壓低了天然氣價(jià)格，為美國(guó)和一些國(guó)家的能源市場(chǎng)帶來(lái)了革命性巨變。
美國(guó)是世界最大的頁(yè)巖氣生產(chǎn)國(guó)。根據(jù)美國(guó)能源情報(bào)署(Energy Information Administration)估計(jì)，中國(guó)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量超過(guò)其它任何一個(gè)國(guó)家，可采儲(chǔ)量有1275萬(wàn)億立方英尺。按當(dāng)前的消耗水平，這些儲(chǔ)量足夠中國(guó)使用300多年。北京將天然氣視為解決中國(guó)日益增長(zhǎng)的能源需求的方案的一部分，國(guó)家鼓勵(lì)對(duì)頁(yè)巖氣和煤層氣等“非常規(guī)”天然氣資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在周三舉行的一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上，中石化董事長(zhǎng)傅成玉稱，中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量最終將超過(guò)美國(guó)。
中國(guó)富順永川的頁(yè)巖氣項(xiàng)目于2012年底實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖氣商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，成為中國(guó)開(kāi)始頁(yè)巖氣革命的重要標(biāo)志性事件。
開(kāi)發(fā)利用
開(kāi)發(fā)影響
受美國(guó)頁(yè)巖氣成功開(kāi)發(fā)影響，全球頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)呈快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。
隨著水力壓裂技術(shù)日臻成熟，美國(guó)興起了頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)熱潮。成功開(kāi)采頁(yè)巖氣使美國(guó)躍居全球第一產(chǎn)氣大國(guó)，隨著技術(shù)的進(jìn)步及探明儲(chǔ)量的持續(xù)增加，未來(lái)頁(yè)巖氣開(kāi)采將進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)期，并帶動(dòng)美國(guó)的天然氣生產(chǎn)進(jìn)入“黃金時(shí)代”。
數(shù)據(jù)顯示，在2000年，頁(yè)巖氣產(chǎn)量不足美國(guó)天然氣供應(yīng)的1%，而今天已經(jīng)占到30%，而且份額還在上升。得益于頁(yè)巖氣的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，2009年，美國(guó)取代俄羅斯成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國(guó)，占世界天然氣總產(chǎn)量份額達(dá)到20%。2012年，美國(guó)天然氣銷售量更達(dá)到7160億立方米，比2006年增加30%。
受美國(guó)頁(yè)巖氣成功開(kāi)發(fā)影響，全球頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)呈快速發(fā)展態(tài)勢(shì)。墨西哥計(jì)劃未來(lái)2年投資20億美元開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣。已有40多家跨國(guó)石油公司在歐洲尋找頁(yè)巖氣，埃克森美孚公司已開(kāi)始在德國(guó)進(jìn)行鉆探，雪佛龍公司和康菲石油公司開(kāi)始在波蘭進(jìn)行勘探，奧地利OMV公司在維也納附近測(cè)試地質(zhì)構(gòu)造，殼牌公司將頁(yè)巖氣勘探目標(biāo)鎖定在瑞典。能源供應(yīng)大國(guó)俄羅斯盡管具有超大規(guī)模的常規(guī)天然氣儲(chǔ)量，但也還是做好了開(kāi)采頁(yè)巖氣的準(zhǔn)備。印度尼西亞等亞洲國(guó)家以及非洲的南非等都不同程度地進(jìn)行著頁(yè)巖氣的發(fā)展規(guī)劃。
頁(yè)巖氣成為新寵，不僅深刻影響天然氣市場(chǎng)格局，而且開(kāi)始改變美國(guó)一些高能耗的重化工業(yè)的命運(yùn)。由于能源成本下降明顯，美國(guó)的化工、制造業(yè)出現(xiàn)“回流”現(xiàn)象，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有所提升。
在我國(guó)，根據(jù)《頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》，“十二五”期間，我國(guó)將完成探明頁(yè)巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量6000億立方米，可采儲(chǔ)量2000億立方米，實(shí)現(xiàn)2015年頁(yè)巖氣產(chǎn)量65億立方米，2020年力爭(zhēng)達(dá)到頁(yè)巖氣年開(kāi)采量為600億至1000億立方米。如果這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，我國(guó)天然氣自給率有望提升到60%至70%，并使天然氣在我國(guó)一次能源消耗中的占比提升至8%左右。這將有助于扭轉(zhuǎn)我國(guó)過(guò)度依賴煤炭的能源結(jié)構(gòu)，并減少能源對(duì)外依存度。
開(kāi)采技術(shù)
頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)，主要包括水平井技術(shù)和多層壓裂技術(shù)、清水壓裂技術(shù)、重復(fù)壓裂技術(shù)及最新的同步壓裂技術(shù)，這些技術(shù)正不斷提高著頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量。正是這些先進(jìn)技術(shù)的成功應(yīng)用，促進(jìn)了美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的快速發(fā)展。如果能引進(jìn)這些先進(jìn)技術(shù)，將為中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)助一臂之力。
中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)不斷進(jìn)步：一個(gè)是鉆井技術(shù)，3500米的頁(yè)巖氣井、2000米的水平鉆最快45天就完成。二是分鉆壓裂技術(shù)已經(jīng)完全掌握并基本實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化。[10]
頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)方式
雖然有吸附與游離相天然氣的同時(shí)存在，但頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)并不需要排水降壓。由于頁(yè)巖中游離相天然氣的采出，能夠自然達(dá)到壓力降低的目的，從而導(dǎo)吸附相及少量溶解相天然氣的游離化，達(dá)到進(jìn)一步提高天然氣產(chǎn)能并實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)之目的。由于孔隙度和滲透率較低天然氣的生產(chǎn)率和采收率也較低，因此巖氣的最終采收率依賴于有效的壓裂措施，壓裂技術(shù)和開(kāi)采工藝均直接影響著頁(yè)巖氣井的經(jīng)濟(jì)效益。
有專家提到根緣氣，J.A.Masters (1979)提出了深盆氣(Deep bagas)思想，建立了氣水倒置的模式，描述了天然氣勘探開(kāi)發(fā)的廣闊前景。由于識(shí)別難度大，P. R. Rose等(1986)提出了盆地中心氣(Basin-centergas)，B.E.Law等人研究思路將該類氣藏的識(shí)別方法從“區(qū)域氣水倒置”改進(jìn)為“沒(méi)有邊水”，從而簡(jiǎn)化了繁瑣的識(shí)別過(guò)程并在很大程度上提前了對(duì)該類氣藏的識(shí)別時(shí)間。由于對(duì)“無(wú)邊底水的確定仍然較多的鉆井地質(zhì)資料故仍然不是最佳的解決方案。
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，將根緣氣確定為致密砂巖中與氣源巖直接相連的天然氣聚集，并強(qiáng)調(diào)其中的砂巖底部含氣特點(diǎn)。由于緊鄰氣源巖(根)天然氣與地層水在運(yùn)移動(dòng)力上形成直接傳遞的連續(xù)介質(zhì)，故被視之為根緣氣。該類氣藏主體形成于砂巖普遍致密化后，大致對(duì)應(yīng)于煤系及暗色泥巖的熱解及石油的裂解生氣階段，故一般的埋藏深度相對(duì)較大。
根緣氣研究方法基于天然氣成藏動(dòng)力學(xué)原理，將氣藏識(shí)別技術(shù)推進(jìn)到單井剖面即是否出現(xiàn)并發(fā)育砂巖底部含氣特征(與常規(guī)圈閉中的砂巖頂部含氣模式和特點(diǎn)完全不同)，在野貓井(而不是預(yù)探井甚至開(kāi)發(fā)井)上即可對(duì)氣藏類型進(jìn)行最早期的快速識(shí)別。只砂巖底部含氣就能夠說(shuō)明天然氣在成藏動(dòng)力上的連續(xù)性，并進(jìn)一步闡述天然氣成藏的機(jī)理特點(diǎn)，從而確定天然氣的聚集機(jī)理類型，即深盆氣、盆地中心氣、緣氣甚至向斜含氣或滿盆氣等的存在，確定天然氣的成藏、富集及分布特點(diǎn)將氣藏類型識(shí)別的時(shí)間向前延伸至勘探限為后續(xù)勘探思路最大限度的時(shí)間。
開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀
頁(yè)巖氣改變了美國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，也帶來(lái)一系列潛在的問(wèn)題，比如水資源的耗費(fèi)和污染
《國(guó)際先驅(qū)導(dǎo)報(bào)》記者陽(yáng)建發(fā)自華盛頓 美國(guó)是頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)最早、最成功的國(guó)家，由于儲(chǔ)量豐富、開(kāi)發(fā)技術(shù)先進(jìn)，美國(guó)的頁(yè)巖油氣資源開(kāi)發(fā)已漸成規(guī)模，2011年其頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到1800億立方米，占美國(guó)天然氣總產(chǎn)量的34%。曾有專家預(yù)測(cè)，有了頁(yè)巖氣的補(bǔ)充，美國(guó)的天然氣足夠使用100年。
不過(guò)，雖然頁(yè)巖氣減少了美國(guó)的對(duì)外能源依賴，對(duì)于大規(guī)模開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣，美國(guó)國(guó)內(nèi)仍然存在諸多爭(zhēng)議。 頁(yè)巖開(kāi)發(fā)助美成油氣大國(guó)
美國(guó)非常規(guī)能源儲(chǔ)備十分豐富，根據(jù)美國(guó)能源情報(bào)署的數(shù)據(jù)，在美國(guó)可開(kāi)采的天然氣儲(chǔ)量中，頁(yè)巖氣、致密型砂巖氣和煤層氣等非常規(guī)能源天然氣儲(chǔ)量占到60%。
美國(guó)石油協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)顯示，算上頁(yè)巖天然氣資源，美國(guó)達(dá)到開(kāi)采標(biāo)準(zhǔn)的油氣資源居世界首位，比沙特阿拉伯多24%。
自上世紀(jì)90年代以來(lái)，在國(guó)內(nèi)政策、技術(shù)進(jìn)步等支持下，美國(guó)率先在全球勘探和開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣等非常規(guī)能源。之后，美國(guó)在水壓破裂和水平鉆井技術(shù)方面的進(jìn)步，解決了從頁(yè)巖中開(kāi)采油氣的技術(shù)和成本挑戰(zhàn)，美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)逐漸形成規(guī)模。
2000年，美國(guó)頁(yè)巖石油每天開(kāi)采僅20萬(wàn)桶，僅占美國(guó)國(guó)內(nèi)總開(kāi)采量的3%，而2012年每天開(kāi)采100萬(wàn)桶。美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量也從2000年的122億立方米暴增至2010年的1378億立方米。
美國(guó)劍橋能源咨詢公司預(yù)計(jì)，到2020年底美國(guó)每天可產(chǎn)出300萬(wàn)桶頁(yè)巖石油，超過(guò)2012年原油產(chǎn)量的一半。美國(guó)PFC能源咨詢公司的數(shù)據(jù)顯示，到2020年，頁(yè)巖油氣資源將占美國(guó)油氣產(chǎn)出約三分之一，屆時(shí)美國(guó)將是全球最大的油氣生產(chǎn)國(guó)，超過(guò)俄羅斯和沙特阿拉伯。 因浪費(fèi)水、易污染遭抵制
頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)改變了美國(guó)的能源結(jié)構(gòu)。過(guò)去數(shù)十年來(lái)，煤電一直是美國(guó)電力的主要來(lái)源，2003年占比仍達(dá)53%。但隨著頁(yè)巖天然氣的開(kāi)發(fā)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量廉價(jià)天然氣，造成很多煤電廠關(guān)停，天然氣發(fā)電廠興起。2011年前9個(gè)月，煤電比例降至43%，而天然氣發(fā)電比例則從2003年的不足17%升至25%左右。 不過(guò)，頁(yè)巖氣也引發(fā)了一系列潛在的問(wèn)題。
首先是消耗大量水資源且不可回收。頁(yè)巖天然氣開(kāi)采所使用的水壓破裂技術(shù)需要消耗大量水資源，由此油氣開(kāi)發(fā)商開(kāi)始搶占農(nóng)業(yè)用水，甚至?xí)D占市政用水。據(jù)介紹，灌溉640英畝(約合2.6平方公里)干旱土地需要4.07億加侖(約合15.4億升)水，可收獲價(jià)值20萬(wàn)美元的玉米，等量的水如果用于水壓破裂技術(shù)鉆井，可獲得價(jià)值25億美元的石油。由于鉆井所使用的水注入頁(yè)巖層，比地下蓄水層要深得多，主要被巖石吸收，不能再回收利用。
開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣還容易造成環(huán)境污染。頁(yè)巖油氣開(kāi)采在鉆井過(guò)程中要經(jīng)過(guò)蓄水層，鉆井使用的化學(xué)添加劑會(huì)對(duì)地下水形成污染威脅。主要輸送從油砂中提煉的重油的“Keystone”管道在2010年5月就曾發(fā)生兩次重大泄漏事故，造成嚴(yán)重污染和生態(tài)破壞。
正是因?yàn)榇嬖谥T多隱患，美國(guó)環(huán)保團(tuán)體和農(nóng)牧業(yè)團(tuán)體強(qiáng)烈反對(duì)非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)，奧巴馬政府也推遲決定“Keystone”管道延長(zhǎng)線項(xiàng)目的實(shí)施。
政府支持
由于世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤、石油、天然氣等能源的需求不斷攀升，規(guī)模儲(chǔ)量大、易探好采的常規(guī)能源越來(lái)越少，這嚴(yán)重威脅著各國(guó)的能源戰(zhàn)略安全。近20年來(lái)，隨著勘探和開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷提高，頁(yè)巖氣等非常規(guī)能源資源逐漸進(jìn)入人們的視野。特別是美國(guó)頁(yè)巖氣的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，對(duì)提高該國(guó)能源安全、降低對(duì)外依存度、緩解天然氣供應(yīng)不足起到了積極作用。這引起各國(guó)政府的高度重視。
美國(guó)
美國(guó)最早發(fā)現(xiàn)、研究、勘探和開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的國(guó)家1821年，在美國(guó)紐約州的弗羅里達(dá)，頁(yè)巖氣第一次作為一種資源從淺層、低壓的裂縫中采掘出來(lái)。頁(yè)巖氣的水平鉆探開(kāi)始于20世紀(jì)30年代。1947年在美國(guó)誕生了第一口頁(yè)巖氣井。頁(yè)巖氣的大規(guī)模工業(yè)開(kāi)發(fā)直到20世紀(jì)70年代才開(kāi)始。那時(shí)，美國(guó)的傳統(tǒng)天然氣儲(chǔ)量的下降驅(qū)使聯(lián)邦政府對(duì)相關(guān)的研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行投資，并且最終促成了定向井與水平井、微震成像以及大型水力壓裂技術(shù)的形成。直到20世紀(jì)70、80年代，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)仍然被認(rèn)為是無(wú)法商業(yè)開(kāi)發(fā)的。 面對(duì)傳統(tǒng)天然氣儲(chǔ)量的下滑，聯(lián)邦政府對(duì)許多替代能源項(xiàng)目進(jìn)行了投資，其中包括頁(yè)巖氣。投資項(xiàng)目包括1976年?yáng)|部頁(yè)巖氣項(xiàng)目，以及每年聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會(huì)對(duì)天然氣研究所的研究經(jīng)費(fèi)支持。1982年，聯(lián)邦政府對(duì)該研究機(jī)構(gòu)投入了巨額資金。聯(lián)邦政府通過(guò)1980年的能源法案對(duì)能源行業(yè)提供了稅收優(yōu)惠等其他優(yōu)惠政策。能源部隨后于1986年與幾家私人天然氣公司成功建造了第一口利用空氣鉆井技術(shù)的多裂縫頁(yè)巖氣水平井。在20世紀(jì)80至90年代，聯(lián)邦政府進(jìn)一步通過(guò)29號(hào)法案對(duì)非傳統(tǒng)天然氣的稅收優(yōu)惠鼓勵(lì)頁(yè)巖氣鉆探。微震成像技術(shù)起源于桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室對(duì)于煤床的研究。這一技術(shù)后來(lái)在水力壓裂法頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)和遠(yuǎn)洋石油鉆探方面有廣泛應(yīng)用。George P. Mitchell是公認(rèn)的水力壓裂法之父，而且他成功地將開(kāi)采成本降到4美元。這使得水力壓裂法具有商業(yè)價(jià)值。Mitchell Energy公司利用各種技術(shù)于1998年成功實(shí)現(xiàn)了第一次具有經(jīng)濟(jì)效益的頁(yè)巖壓裂。他們創(chuàng)造性地利用了非膠化壓裂液技術(shù)。從此以后，頁(yè)巖氣成為了美國(guó)發(fā)展最為迅猛的主要能源組成部分。世界其他各國(guó)也紛紛開(kāi)始頁(yè)巖氣的研究。據(jù)國(guó)際能源署估計(jì)，頁(yè)巖氣能夠從技術(shù)上增加50%的可開(kāi)采天然氣儲(chǔ)量。
Mitchell能源公司在美國(guó)東部紐約州Chautauqua縣泥盆系Perrysbury組Durdirk頁(yè)巖中鉆探，在井深21米處，從8米厚的頁(yè)巖裂縫中產(chǎn)出天然氣。美國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)取得巨大成功，扭轉(zhuǎn)了美國(guó)天然氣一直以來(lái)進(jìn)口的局面。美國(guó)的頁(yè)巖主要發(fā)育在20個(gè)州21個(gè)大小不等的盆地里。據(jù)最近的估算，美國(guó)頁(yè)巖氣資源量為42萬(wàn)億立方米~52.6萬(wàn)億立方米，2012年前后商業(yè)開(kāi)采主要集中在5個(gè)盆地，即密歇根盆地的Antrim頁(yè)巖、阿巴拉契亞盆地的Ohio頁(yè)巖、福特沃斯盆地的Barnett頁(yè)巖、伊利諾伊盆地的New Albany頁(yè)巖和圣胡安盆地的Lewis頁(yè)巖。其中，Barnett頁(yè)巖是當(dāng)前美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的主力層位，也是各國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)的樣本，據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)最新的統(tǒng)計(jì)，其資源量約0.74萬(wàn)億立方米，產(chǎn)量在2005年已經(jīng)超過(guò)美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量的一半，現(xiàn)所占比例更高。
美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)歷程，從Barnett頁(yè)巖開(kāi)采看，可分為4個(gè)階段：第一階段：1997年以前——直井大型水力壓裂;第二階段：1997~2002年——直井大型清水壓裂為主;第三階段：2002~2007年——水平井壓裂技術(shù)開(kāi)始試驗(yàn);第四階段：2007年至今——水平井套管完井及分段壓裂技術(shù)，逐漸成為主體技術(shù)模式。
從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，美國(guó)政府實(shí)施了一系列鼓勵(lì)替代能源發(fā)展的稅收激勵(lì)或補(bǔ)貼政策，這些政策法規(guī)包括：1980年的《能源意外獲利法》出臺(tái)替代能源生產(chǎn)的“稅收津貼”條款，對(duì)1979~1993年鉆探的非常規(guī)油氣，包括2003年之前生產(chǎn)和銷售的頁(yè)巖氣和致密氣實(shí)施稅收減免，對(duì)油氣行業(yè)實(shí)施5種稅收優(yōu)惠;1990年的《稅收分配綜合協(xié)調(diào)法案》和1992年的《能源稅收法案》擴(kuò)大了非常規(guī)能源的補(bǔ)貼范圍;美國(guó)聯(lián)邦能源管理委員會(huì)1992年取消了管道公司對(duì)天然氣購(gòu)銷市場(chǎng)的控制，規(guī)定管道公司只能從事輸送服務(wù)，這使得非常規(guī)天然氣的供應(yīng)成本大幅度降低;1997年的《納稅人減負(fù)法案》延續(xù)了替代能源的稅收補(bǔ)貼政策;2004年的《美國(guó)能源法案》規(guī)定10年內(nèi)政府每年投資4500萬(wàn)美元用于包括頁(yè)巖氣在內(nèi)的非常規(guī)天然氣研發(fā)等;2005年美國(guó)《能源政策法案》將水力壓裂從《安全飲用水法》中免除，解除了環(huán)境保護(hù)局對(duì)這一過(guò)程的監(jiān)管權(quán)力，從而讓水力壓裂技術(shù)很快應(yīng)用起來(lái)。從2005年起，美國(guó)政府加大了開(kāi)發(fā)難采天然氣的政策扶持力度，大大降低了天然氣開(kāi)采稅;為激發(fā)土地所有者與開(kāi)采公司簽署土地租賃合同的積極性，政府給土地所有者增加了25%的強(qiáng)制提成;并且鼓勵(lì)天然氣企業(yè)積極開(kāi)展水平井鉆探和多級(jí)地層水力壓裂工序等技術(shù)創(chuàng)新。在這一系列政策扶持措施的推動(dòng)下，頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)取得了明顯成果。
最近幾年，隨著墨西哥灣深水油氣產(chǎn)量的急劇下滑，一些大石油公司開(kāi)始通過(guò)對(duì)已有頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的中小公司的合伙、參股或收購(gòu)等形式參與美國(guó)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)。
加拿大
世界上第二個(gè)對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行勘探開(kāi)發(fā)的國(guó)家
加拿大是繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行勘探開(kāi)發(fā)的國(guó)家，頁(yè)巖氣生產(chǎn)也已有數(shù)十年的歷史。加拿大頁(yè)巖氣資源也十分豐富，且資源分布面積廣、涉及地質(zhì)層位多，主要分布在西部盆地地區(qū)，包括不列顛哥倫比亞省東北部中泥盆統(tǒng)的霍恩河盆地和三疊系Montney頁(yè)巖，艾伯塔省與薩斯喀徹溫省的白堊系Colorado群，魁北克省的奧陶系Utica頁(yè)巖，新不倫瑞克省和新斯科舍省的石炭系Horton Bluff頁(yè)巖。根據(jù)加拿大非常規(guī)天然氣協(xié)會(huì)(CSUG)的資源評(píng)價(jià)結(jié)果，加拿大頁(yè)巖氣的資源量大于42.5萬(wàn)億立方米，其中霍恩河盆地和Montney的頁(yè)巖氣資源最為豐富，據(jù)世界能源委員會(huì)估計(jì)，其頁(yè)巖氣資源量為39.08萬(wàn)億立方米。已有多家油氣生產(chǎn)商在加拿大西部地區(qū)進(jìn)行頁(yè)巖氣的開(kāi)采或開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，但與美國(guó)相比，加拿大頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)還處于初級(jí)階段，尚未進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)性開(kāi)采。按照CSUG主席Michael Dawson在2009年9月一次報(bào)告的觀點(diǎn)，加拿大的頁(yè)巖氣區(qū)帶中只有Montney達(dá)到了他所稱的商業(yè)開(kāi)發(fā)階段，霍恩河盆地則部分處于先導(dǎo)生產(chǎn)試驗(yàn)階段，部分還處于先導(dǎo)鉆探階段;魁北克低地、新不倫瑞克省以及新斯科舍省的頁(yè)巖還處于其所稱的早期評(píng)價(jià)階段。
加拿大在西部沉積盆地(不列顛哥倫比亞省東部和艾伯塔地區(qū))上白堊統(tǒng)Wilrich組及其同時(shí)代地層、侏羅系Nordegg/Fernie組、三疊系Doig/DoigPhosphate/Montney組、Exshaw/Bakken組和泥盆系Ireton/Duvernay組開(kāi)展了頁(yè)巖氣勘探潛力評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)該區(qū)頁(yè)巖氣資源量約24萬(wàn)億立方米。CSUG認(rèn)為西部(包括不列顛哥倫比亞省北部Bowser盆地)Colorado頁(yè)巖段、侏羅系及古生界頁(yè)巖和東南部的泥盆系頁(yè)巖具有開(kāi)發(fā)的潛力。
早期的頁(yè)巖氣生產(chǎn)來(lái)自艾伯塔省東南部和薩斯喀徹溫省西南部白堊系科羅拉多群的Second White Speckled Shale，2000年~2001年才在不列顛哥倫比亞省三疊系的Upper Montney頁(yè)巖開(kāi)始商業(yè)性的頁(yè)巖氣生產(chǎn)。
2004年，不列顛哥倫比亞省能源礦產(chǎn)部將頁(yè)巖氣的區(qū)域資源評(píng)價(jià)列入能源發(fā)展。泥盆系評(píng)估工作已完成，三疊系評(píng)估項(xiàng)目正在進(jìn)行。2006年，不列顛哥倫比亞省油氣委員會(huì)已核準(zhǔn)的白堊系和泥盆系頁(yè)巖氣試驗(yàn)區(qū)塊共計(jì)22個(gè)。
隨著對(duì)頁(yè)巖氣的認(rèn)識(shí)加深，加拿大對(duì)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的興趣大大增強(qiáng)，勘探開(kāi)發(fā)的地區(qū)主要集中在不列顛哥倫比亞省東北部的中泥盆統(tǒng)霍恩河盆地與三疊紀(jì)的Montney頁(yè)巖。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，許多公司對(duì)頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)還擴(kuò)展到了薩斯喀徹溫省、安大略省、魁北克省、新不倫瑞克省以及新斯科舍省。
歐洲
英國(guó)和波蘭是該洲頁(yè)巖氣前景最好的國(guó)家
2009年，國(guó)際能源署預(yù)測(cè)歐洲的非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量為0.35萬(wàn)億立方米，其中將近一半蘊(yùn)藏在泥頁(yè)巖中，這個(gè)數(shù)字遠(yuǎn)低于美國(guó)，從全球來(lái)看，除了撒哈拉以南的非洲地區(qū)，歐洲的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量可能是最少的。歐洲頁(yè)巖氣主要集中在英國(guó)的威爾德盆地、波蘭的波羅的盆地、德國(guó)的下薩克森盆地、匈牙利的Mako峽谷、法國(guó)的東巴黎盆地、奧地利的維也納盆地以及瑞典的寒武系明礬盆地等。其中，英國(guó)和波蘭是歐洲頁(yè)巖氣前景最好的國(guó)家。
歐洲啟動(dòng)了多項(xiàng)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。2009年初，德國(guó)國(guó)家地學(xué)實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)了“歐洲頁(yè)巖項(xiàng)目”(GASH)。此項(xiàng)跨學(xué)科工程是一個(gè)為期6年的多學(xué)科頁(yè)巖氣研究開(kāi)拓計(jì)劃，由政府地質(zhì)調(diào)查部門、咨詢機(jī)構(gòu)、研究所和高等院校的專家組成工作團(tuán)隊(duì)，工作目標(biāo)是收集歐洲各個(gè)地區(qū)的頁(yè)巖樣品、測(cè)井試井和地震資料數(shù)據(jù)，建立歐洲的黑色頁(yè)巖數(shù)據(jù)庫(kù)，與美國(guó)的含氣頁(yè)巖進(jìn)行對(duì)比，分析盆地、有機(jī)質(zhì)類型、巖石礦物學(xué)成分等，以尋找頁(yè)巖氣，對(duì)歐洲頁(yè)巖氣資源潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)與有利盆地優(yōu)選，探索歐洲頁(yè)巖氣的賦存空間、成因機(jī)制及其性質(zhì)。2010年，歐洲又啟動(dòng)了9個(gè)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，其中5個(gè)在波蘭，波蘭的馬爾科沃利亞1號(hào)井1620米深處已出現(xiàn)頁(yè)巖氣初始?xì)饬鳌?/p>
多個(gè)跨國(guó)公司開(kāi)始在歐洲地區(qū)展開(kāi)行動(dòng)。?？松梨?、康菲、OMV及殼牌等國(guó)際石油公司已經(jīng)分別在德國(guó)、波蘭、奧地利和瑞典開(kāi)始實(shí)質(zhì)性的工作。2007年10月，波蘭能源公司被授權(quán)勘查波蘭的志留系黑色頁(yè)巖。殼牌公司聲稱對(duì)瑞典的Skane地區(qū)感興趣。埃克森美孚公司已在匈牙利Mako地區(qū)部署了第一口頁(yè)巖氣探井，并計(jì)劃在德國(guó)下薩克森盆地完成10口頁(yè)巖氣探井。Devon能源公司與法國(guó)道達(dá)爾石油公司建立了合作關(guān)系，獲得在法國(guó)鉆探的許可。康菲石油公司宣布已與英國(guó)石油公司簽署了在波羅的海盆地尋找頁(yè)巖氣的協(xié)議。波蘭政府發(fā)放了100多個(gè)頁(yè)巖氣勘探許可證，積極引入外資開(kāi)發(fā)本國(guó)頁(yè)巖氣，?？松梨?、康菲和埃尼等國(guó)際能源巨頭都已介入。2011年4月底，阿索納塔公司與意大利ENI公司簽署了聯(lián)合勘探和開(kāi)發(fā)頁(yè)巖天然氣的合作協(xié)議，借鑒ENI公司在這方面取得的成功經(jīng)驗(yàn)，雙方將開(kāi)辟能源合作新領(lǐng)域。同年6月，保加利亞政府將為期5年的頁(yè)巖氣勘探許可授予了雪佛龍公司，允許其在面積達(dá)4400平方千米的Novi Pazar頁(yè)巖氣田勘探作業(yè)。2011年6月，俄羅斯TNK-BP計(jì)劃投資開(kāi)發(fā)烏克蘭頁(yè)巖氣。2012年6月，雪佛龍(Chevron)和荷蘭皇家殼牌(Royal Dutch Shell)宣布，將在烏克蘭得到非傳統(tǒng)天然氣的勘探權(quán)，此舉可能使該國(guó)置身于歐洲新興的頁(yè)巖氣開(kāi)采領(lǐng)域的前沿。同期，世界最大油氣生產(chǎn)商?？松梨诠?XOM)宣布，將停止在波蘭勘探頁(yè)巖氣，原因是發(fā)現(xiàn)該國(guó)東部的兩口勘探井的天然氣儲(chǔ)量不足。這一消息打擊了波蘭政府的頁(yè)巖氣勘探計(jì)劃。已有20多家全球性能源公司正在波蘭勘查頁(yè)巖氣。
中國(guó)
頁(yè)巖氣華東第一井
2013年5月8日，江西省地礦局召開(kāi)了頁(yè)巖氣勘查工作推進(jìn)會(huì)，確定“華東第一井”首鉆施工地點(diǎn)為武寧縣清江鄉(xiāng)，設(shè)計(jì)孔深1500米，計(jì)劃2013年6月左右開(kāi)鉆。至此，號(hào)稱“頁(yè)巖氣華東第一井”的江西頁(yè)巖氣鉆探點(diǎn)火井進(jìn)入開(kāi)鉆倒計(jì)時(shí)。[11]
外商助推頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)
中國(guó)產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)《2013-2017年中國(guó)頁(yè)巖氣行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及發(fā)展預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示2012年3月，國(guó)家能源局發(fā)布《頁(yè)巖氣十二五發(fā)展規(guī)劃》明確，2015年產(chǎn)量達(dá)到65億立方米，探明頁(yè)巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量6000億立方米，可采儲(chǔ)量2000億立方米。而國(guó)土資源部公布的數(shù)據(jù)顯示，頁(yè)巖氣勘察開(kāi)采方面施工鉆井80余口，其中水平井20余口，2012年年的產(chǎn)量不過(guò)0.5億立方米。顯然，按照這樣的進(jìn)度，《頁(yè)巖氣十二五發(fā)展規(guī)劃》的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。
不過(guò)，國(guó)家在頁(yè)巖氣政策上有所轉(zhuǎn)變，就是鼓勵(lì)外國(guó)公司開(kāi)發(fā)中國(guó)頁(yè)巖氣。新近批準(zhǔn)中國(guó)石油與殼牌簽署中國(guó)首份頁(yè)巖氣產(chǎn)品分成合同是標(biāo)志之一。
受政策鼓勵(lì)，殼牌將加大對(duì)華頁(yè)巖氣投資，法國(guó)第一大石油公司道達(dá)爾、雪佛龍集團(tuán)、BP中國(guó)公司也紛紛表示將積極參與中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)。這些國(guó)際巨頭已擁有美國(guó)等地30來(lái)年的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，它們的加入將加快中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的進(jìn)程。
高端管材需求大增
頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的提速，除使石油設(shè)備制造商進(jìn)入長(zhǎng)期的高景氣周期外，相關(guān)油井管和輸氣管制造商也將進(jìn)入快速發(fā)展期。
油井管的年需求量在500萬(wàn)噸左右，隨著頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的提速，預(yù)計(jì)未來(lái)油井管的需求每年增長(zhǎng)30%以上。其中，高端油井管的增長(zhǎng)更快。
同時(shí)，根據(jù)“十二五”規(guī)劃，2015年末全國(guó)油氣輸送管總長(zhǎng)度將達(dá)約15萬(wàn)公里，以全長(zhǎng)9035公里的西氣東輸二線消耗440萬(wàn)噸鋼管來(lái)測(cè)算，則“十二五”油氣管需求量近3500萬(wàn)噸。
頁(yè)巖氣井的地質(zhì)條件要比常規(guī)油井復(fù)雜得多。據(jù)中國(guó)石油西南油氣田工程技術(shù)人員何宇介紹，頁(yè)巖氣井鉆探的深度往往要達(dá)到3000~5000米，甚至7000米，如川東北地區(qū)的高酸性油氣田，油氣資源中含有很高的硫化氫，又含有二氧化碳等腐蝕性氣體，需要使用鎳基合金油井管。
中國(guó)鋼協(xié)專家介紹，鎳基合金油井管有多個(gè)型號(hào)，含鎳量從8%~20%不等，有的還需要加鉬、加鎢、加碳，國(guó)內(nèi)這類管材的售價(jià)也從10多萬(wàn)元/噸至20多萬(wàn)元/噸不等，進(jìn)口的則要達(dá)到100萬(wàn)元/噸。目 前，500萬(wàn)噸/年油井管需求中，鎳基合金油井管等高端管材占10%左右，因此，盡管國(guó)內(nèi)油井管總體上供大于求，但高端管材需求旺盛，并呈快速增長(zhǎng)之勢(shì)。
巖氣中標(biāo)企業(yè)萌生退意
2012年底，國(guó)土資源部進(jìn)行了第二輪熱火朝天的頁(yè)巖氣探礦權(quán)招投標(biāo)。在20個(gè)區(qū)塊中，資源條件最好的重慶黔江區(qū)塊和酉陽(yáng)東區(qū)塊引來(lái)眾多企業(yè)的競(jìng)逐，而最終拿下這兩個(gè)區(qū)塊的是重慶市能源投資集團(tuán)有限公司(下稱“重慶能源”)及其當(dāng)時(shí)控股的重慶礦產(chǎn)公司。按照合同，在3年內(nèi)僅黔江區(qū)塊重慶能源就得投入17.34億元。這個(gè)中標(biāo)價(jià)是中石化出價(jià)的10倍，成為當(dāng)時(shí)的“標(biāo)王”。
然而，不到半年的時(shí)間，重慶能源就通過(guò)轉(zhuǎn)讓重慶礦產(chǎn)公司65%股權(quán)的方式，將酉陽(yáng)東區(qū)塊轉(zhuǎn)讓給了華能集團(tuán)公司勘探。而如今，其與中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司就黔江區(qū)塊的合作談判也正進(jìn)入最后階段。“頁(yè)巖氣開(kāi)采企業(yè)投資巨大，基本屬虧損經(jīng)營(yíng)。重慶能源是迫于勘探開(kāi)發(fā)巨大的風(fēng)險(xiǎn)投資，才將區(qū)塊進(jìn)行轉(zhuǎn)讓，以降低風(fēng)險(xiǎn)。”參與日前國(guó)家有關(guān)部門針對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采現(xiàn)狀調(diào)研的人士告訴《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》記者
兩大油開(kāi)發(fā)成本高產(chǎn)量小
中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)勘探程度低、區(qū)塊資源情況不清、面臨開(kāi)發(fā)成本高、產(chǎn)量小且不穩(wěn)定扶持政策不夠等投資風(fēng)險(xiǎn)，這從中石化、中石油這兩大先行者的身上可窺一斑。
調(diào)研顯示，截至2012年4月底，我國(guó)共計(jì)完鉆63口頁(yè)巖氣(油)井，其中石油企業(yè)61口，國(guó)土資源部2口，有30口頁(yè)巖氣井獲得工業(yè)氣流，但產(chǎn)量很低。
“井深3600米，每米費(fèi)用1.8萬(wàn)元左右，投入7000萬(wàn)元，由于沒(méi)有精勘、儲(chǔ)量不清，也無(wú)法測(cè)算能否實(shí)現(xiàn)連續(xù)產(chǎn)氣，能否收回成本或盈利還很難說(shuō)。”上述參與調(diào)研人士稱。
據(jù)他介紹，美國(guó)的頁(yè)巖氣埋藏深度僅為1000米左右，儲(chǔ)層厚度達(dá)數(shù)百米，單井鉆井成本不足兩千萬(wàn)，完鉆時(shí)間僅需一周左右，經(jīng)估算，頁(yè)巖氣開(kāi)采成本是1元至1.27元/立方米。但中國(guó)四川、重慶等地的頁(yè)巖氣埋藏深度普遍在2600米至3000米，儲(chǔ)層厚度僅幾十米，單井鉆井、壓裂成本接近億元，而且鉆井平臺(tái)整體水平明顯落后美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，智能化和系統(tǒng)化水平低，打一口井需3個(gè)月左右，綜合下來(lái)中國(guó)開(kāi)采成本大約是美國(guó)的4至5倍，即5元至6.3元每立方米。
我國(guó)沒(méi)有專門的頁(yè)巖氣運(yùn)輸管道，頁(yè)巖氣只能通過(guò)現(xiàn)有的天然氣管道和公路進(jìn)行運(yùn)輸，加之天然氣管道在頁(yè)巖氣分布地區(qū)非常有限，且缺乏分支管網(wǎng)，頁(yè)巖氣無(wú)法接入管道，只能通過(guò)公路運(yùn)輸，中石油和中石化在四川長(zhǎng)寧和重慶涪陵焦石壩頁(yè)巖氣生產(chǎn)井每天生產(chǎn)頁(yè)巖氣5萬(wàn)至6萬(wàn)方，只能通過(guò)壓縮，使用壓縮天然氣運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸，增加了成本。上述參與調(diào)研人士告訴記者，如沒(méi)有國(guó)家扶持，前期投入巨大，企業(yè)基本屬于虧本經(jīng)營(yíng)。因此，截止2012年，參與頁(yè)巖氣實(shí)驗(yàn)區(qū)勘探開(kāi)采的基本上僅是中央油企。雖然國(guó)家出臺(tái)了補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為0 .4元/立方米的扶持政策，但頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)企業(yè)能否收回成本或?qū)崿F(xiàn)盈利心里沒(méi)底，開(kāi)發(fā)的積極性普遍受到影響。[12]
四川盆地取得頁(yè)巖氣勘探突破
2014年9月17日，經(jīng)過(guò)近5年的努力，我國(guó)率先在四川盆地取得頁(yè)巖氣勘探突破，探明首個(gè)千億方整裝頁(yè)巖氣田，勘查開(kāi)發(fā)技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，開(kāi)始進(jìn)入規(guī)模化開(kāi)發(fā)初期階段;頁(yè)巖氣這種清潔高效資源，可望成為我國(guó)能源的重要組成部分。
2014年9月17日國(guó)土資源部專門舉行的新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)土資源部地質(zhì)勘查司司長(zhǎng)彭齊鳴介紹，中石油、中石化、延長(zhǎng)石油相繼在四川、鄂爾多斯盆地的長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)、昭通、涪陵、延長(zhǎng)等地取得頁(yè)巖氣勘探突破，獲得三級(jí)儲(chǔ)量近5000億立方米，形成年產(chǎn)15億立方米產(chǎn)能，建成首條93.7公里的輸送管道，累計(jì)生產(chǎn)頁(yè)巖氣6.8億立方米。
預(yù)計(jì)到2015年，我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量將達(dá)到65億立方米，2017年達(dá)150億立方米，2020年將超過(guò)300億立方米，如果措施得當(dāng)，有望達(dá)到400億~600億立方米，占天然氣總產(chǎn)量的1/5左右。專家預(yù)計(jì)，頁(yè)巖氣這種清潔高效資源即將成為我國(guó)能源的重要組成部分。
焦石壩頁(yè)巖氣生產(chǎn)能力將超過(guò)50億立方/年
2014年10月18日，中石化集團(tuán)黨組成員王志剛在一個(gè)能源論壇上表示："焦石壩地區(qū)的焦頁(yè)1井獲得高產(chǎn)，圍繞焦石壩地區(qū)部署的焦頁(yè)2、3、4這三口井也都獲得了成功，鉆明頁(yè)巖厚度基本上在38到42米之間，產(chǎn)量15萬(wàn)到35萬(wàn)之間，動(dòng)用的面積是229平方公里，部署了253口井。初步估算，實(shí)際鉆的100多口井，最終產(chǎn)能高于50億。"[10]
其他國(guó)家
印度、阿根廷、澳大利亞均發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖氣資源
2011年1月25日，印度ONGC公司在靠近西孟加拉邦杜爾加布爾的一口研究和開(kāi)發(fā)井的大約1700米深處的Barren Measure頁(yè)巖中發(fā)現(xiàn)了天然氣。
阿根廷的頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量為21.9萬(wàn)億立方米，位居世界第三，是南美天然氣開(kāi)發(fā)利用前景最好的國(guó)家，特別是內(nèi)烏肯盆地頁(yè)巖氣前景看好，為此吸引了一些世界大油氣公司的青睞。
澳大利亞Beach石油公司在大洋洲7個(gè)盆地中發(fā)現(xiàn)了富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖，前期評(píng)價(jià)的資源潛力大，計(jì)劃對(duì)庫(kù)珀盆地的頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā)，已在新西蘭獲得單井工業(yè)性突破。
技術(shù)進(jìn)度
國(guó)外發(fā)展
全球?qū)?yè)巖氣的開(kāi)發(fā)并不普遍，僅美國(guó)和加拿大在這方面做了大量工作。
其中，美國(guó)已進(jìn)入頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的快速發(fā)展階段，加拿大商業(yè)開(kāi)采還處于起步階段。美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)有80多年的歷史，參與的石油企業(yè)從2005年的23家發(fā)展到2007年的64家。2000年美國(guó)頁(yè)巖氣年產(chǎn)量為122億立方米，而2007年，僅Newark East頁(yè)巖氣田的年產(chǎn)量就達(dá)217億立方米，美國(guó)頁(yè)巖氣總產(chǎn)量接近500億立方米，占美國(guó)天然氣總量的8%以上。
但來(lái)自美國(guó)能源情報(bào)署網(wǎng)站的數(shù)據(jù)顯示：美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量占天然氣產(chǎn)量比例從2007年到2011年分別是8.07%(2007)，11.09%(2008)，15.19%(2009)，21.69%(2010)，29.85%(2011)
專家表示，美國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展速度之快，離不開(kāi)國(guó)家政策上的支持和先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，而這也是至少在2015年以前中國(guó)所不具備的。
發(fā)展?fàn)顩r
發(fā)展?fàn)顩r(5張)
20世紀(jì)70年代末期，美國(guó)政府在《能源意外獲利法》中規(guī)定非常規(guī)能源開(kāi)發(fā)稅收補(bǔ)貼政策，而得克薩斯州自20世紀(jì)90年代初以來(lái)，對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)不收生產(chǎn)稅。另外，美國(guó)還專門設(shè)立了非常規(guī)油氣資源研究基金?？梢哉f(shuō)，美國(guó)政府對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的重視為頁(yè)巖氣發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。對(duì)頁(yè)巖氣這個(gè)新生事物而言，有利的政策支持無(wú)疑會(huì)大大降低開(kāi)發(fā)成本，刺激頁(yè)巖氣的發(fā)展。
隨著頁(yè)巖氣產(chǎn)量迅速提高，國(guó)際能源署預(yù)計(jì)，到2015年美國(guó)將超越俄羅斯成為全球最大天然氣生產(chǎn)國(guó)。
美國(guó)能源當(dāng)局則預(yù)測(cè)說(shuō)，頁(yè)巖氣將取代煤炭而成為僅次于石油的美國(guó)第二大能源資源，而且可能改變美國(guó)能源生產(chǎn)格局。
至2012年，頁(yè)巖氣產(chǎn)量增加已經(jīng)拉低了能源價(jià)格，已成為美國(guó)振興制造業(yè)的一大法寶。歐洲空中客車公司等許多國(guó)際大企業(yè)將一些制造項(xiàng)目遷入美國(guó)，看重的正是當(dāng)?shù)氐土哪茉磧r(jià)格。
此外，得益于頁(yè)巖氣革命中的“水力壓裂”技術(shù)，頁(yè)巖油(一種石油)的產(chǎn)量也飛速增加，使美國(guó)石油產(chǎn)量強(qiáng)勁反彈，導(dǎo)致2011年，美國(guó)自1949年以來(lái)首次成為精煉石油產(chǎn)品凈出口國(guó)。國(guó)際能源署認(rèn)為，到2020年美國(guó)將成為全球最大原油生產(chǎn)國(guó)。美國(guó)康菲石油公司總裁瑞安·蘭斯表示，到本世紀(jì)20年代中期美國(guó)將不必進(jìn)口石油。[13]
美國(guó)頁(yè)巖氣的快速發(fā)展改變了美國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),不僅降低了煤炭以及其他能源的消耗比例,也減少了對(duì)中東國(guó)家石油能源的依賴,引發(fā)了全球范圍內(nèi)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)革命。
國(guó)內(nèi)發(fā)展
長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣示范區(qū)長(zhǎng)寧區(qū)塊
長(zhǎng)寧-威遠(yuǎn)頁(yè)巖氣示范區(qū)長(zhǎng)寧區(qū)塊
國(guó)土資源部2009年10月份在重慶市綦江縣啟動(dòng)了中國(guó)首個(gè)頁(yè)巖氣資源勘查項(xiàng)目。這標(biāo)志著繼美國(guó)和加拿大之后，中國(guó)正式開(kāi)始這一新型能源頁(yè)巖氣資源的勘探開(kāi)發(fā)。 將對(duì)中國(guó)新型能源建設(shè)起到積極的示范作用，在中國(guó)油氣領(lǐng)域具有里程碑意義。2012年3月20日，殼牌公司已經(jīng)與中國(guó)石油簽署了一份產(chǎn)品分成合同，將在中國(guó)四川盆地的富順—永川區(qū)塊進(jìn)行頁(yè)巖氣勘探、開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)。兩家公司對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)還處于勘探階段，暫并未進(jìn)入實(shí)質(zhì)性開(kāi)采。2012年9月24日 ，全國(guó)首個(gè)頁(yè)巖油氣產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目——中石化梁平頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)及產(chǎn)能建設(shè)示范區(qū)8個(gè)鉆井平臺(tái)全面開(kāi)鉆
2012年11月13日-16日，為期四天的2012年中國(guó)國(guó)際頁(yè)巖氣大會(huì)在重慶召開(kāi)，主題為“促進(jìn)投資與合作，推動(dòng)中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化發(fā)展”。200多名全球各地的頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)商、購(gòu)買商、貿(mào)易商、技術(shù)支持方、油田服務(wù)及設(shè)備供應(yīng)商、頂尖的頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)研究專家以及政府顧問(wèn)人士參會(huì)。而重慶瑞博、?？松梨?、三菱商事、西門子等多家外企和三一重工、山東能源集團(tuán)、華電重工等國(guó)內(nèi)公司也到場(chǎng)，尋找挖掘潛在的頁(yè)巖氣裝備項(xiàng)目機(jī)會(huì)。
會(huì)上，國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心研究員李玉喜透露，多項(xiàng)扶持頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)化的政策正在醞釀中。這一系列扶持政策主要包括：一是頁(yè)巖氣市場(chǎng)化定價(jià)政策，同時(shí)頁(yè)巖氣利用方式可以靈活;二是監(jiān)管體系強(qiáng)調(diào)一級(jí)管理，實(shí)際又分為二級(jí)三級(jí)監(jiān)管，即讓各省各級(jí)參與管理的監(jiān)管體系，使整個(gè)監(jiān)管過(guò)程向下延伸到頁(yè)巖氣井;三是稅收上將多數(shù)利稅留給地方，以對(duì)企業(yè)和地方都有利。
盡管業(yè)界對(duì)我國(guó)頁(yè)巖氣的關(guān)注度持續(xù)升溫，但日前參與“2012年中國(guó)頁(yè)巖氣發(fā)展論壇”的業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中仍然面臨一些問(wèn)題亟待解決，包括技術(shù)準(zhǔn)備、資源儲(chǔ)量評(píng)價(jià)、政策研究到開(kāi)發(fā)模式等方面，都需借鑒美國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn)，不能急于求成。
中國(guó)涉及油氣特種裝備制造的公司包括杰瑞股份、石油濟(jì)柴、江鉆股份、神開(kāi)股份、寶德股份、海默科技、惠博普、吉艾科技8家機(jī)械制造公司。李玉喜在會(huì)上透露頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)三大利好后，這8家機(jī)械設(shè)備制造商全線飄紅。[14]
2012年11月15日,在北京舉行的財(cái)富CEO高峰論壇上,中外能源行業(yè)的專家就能源世界新格局進(jìn)行了探討。此次探討中,各方專家逐步形成一致觀點(diǎn):中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)應(yīng)當(dāng)推進(jìn),更應(yīng)當(dāng)保持謹(jǐn)慎態(tài)度。相關(guān)專家表示,中國(guó)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)藏深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國(guó),而且地質(zhì)復(fù)雜程度也超過(guò)美國(guó),加上多數(shù)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)地區(qū)人口密集,從技術(shù)和社會(huì)兩方面來(lái)講,開(kāi)發(fā)難度都很大,應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎推進(jìn)。由于開(kāi)采頁(yè)巖氣所需的水力壓裂技術(shù)需要大量的水資源,而我國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量豐富地區(qū)多為水資源匱乏地區(qū),同時(shí)水力壓裂技術(shù)可能會(huì)帶來(lái)地下水污染問(wèn)題。這也是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。[15]
我國(guó)將基本完成全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查與評(píng)價(jià)，建成一批頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)區(qū)，初步實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，頁(yè)巖氣年產(chǎn)量達(dá)到65億立方米。
“十二五”期間，我國(guó)在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)上的重點(diǎn)任務(wù)包括：一是開(kāi)展頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià);二是開(kāi)展科技攻關(guān)，掌握適用于我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù);三是在全國(guó)重點(diǎn)地區(qū)建設(shè)19個(gè)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)區(qū)。
我國(guó)的頁(yè)巖氣進(jìn)入到大規(guī)模商業(yè)開(kāi)發(fā)階段還需要技術(shù)、資金、管道和政策上的種種支持，但是頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)各方的準(zhǔn)備工作也已經(jīng)陸續(xù)展開(kāi)。我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)距離大規(guī)模商業(yè)化還有3-5年的距離，預(yù)計(jì)2015年我國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量將會(huì)在40億立方米左右，2020年將會(huì)達(dá)到500-700億立方米之間。而由頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)帶來(lái)的相關(guān)技術(shù)和服務(wù)的市場(chǎng)空間將在2015年達(dá)到420-430億元。
由國(guó)家能源局制定的頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策已經(jīng)制定完成，待有關(guān)部門批準(zhǔn)后將會(huì)發(fā)布。同時(shí)，由國(guó)土資源部制定的頁(yè)巖氣探礦權(quán)招投標(biāo)管理辦法也計(jì)劃出臺(tái)。
國(guó)家能源局石油天然氣司副司長(zhǎng)楊雷表示，除國(guó)土資源部開(kāi)展了一些頁(yè)巖氣基礎(chǔ)性的資源調(diào)查工作外，國(guó)家發(fā)改委或能源局也從科技、研發(fā)中心、裝備、示范中心等方面做了四位一體的科研攻關(guān)：一是依托重大科技專項(xiàng)，國(guó)家有很大的投入;二是設(shè)置了頁(yè)巖氣研發(fā)中心，給了很多裝備和設(shè)備的投入;三是裝備的國(guó)產(chǎn)化，支持國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化的實(shí)驗(yàn);四是依托示范工程，能源局已批準(zhǔn)了三個(gè)頁(yè)巖氣的示范區(qū)，包括四川、重慶和陜北。
“下一步，國(guó)家能源局將在前面工作基礎(chǔ)上繼續(xù)推進(jìn)科技攻關(guān)，包括示范區(qū)建設(shè)、資源評(píng)估等工作。另外，要加大政府支持和推動(dòng)的力度。”楊雷說(shuō)，備受關(guān)注的頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)政策已經(jīng)有了一個(gè)文本，里面包括了產(chǎn)業(yè)的準(zhǔn)入、環(huán)保、監(jiān)管及對(duì)外開(kāi)放等問(wèn)題，都有一些更細(xì)致的規(guī)定，更具有可操作性。此外，規(guī)劃里還有一些財(cái)稅支持、用地優(yōu)惠等都會(huì)明確。
2013年10月18日，煙臺(tái)杰瑞集團(tuán)發(fā)布了“小井場(chǎng)大作業(yè)”成套頁(yè)巖氣壓裂解決方案，并成功實(shí)現(xiàn)了全套設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)測(cè)試。這是專門針對(duì)復(fù)雜地理?xiàng)l件下頁(yè)巖氣壓裂的解決方案，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)頁(yè)巖氣等非常規(guī)能源壓裂增產(chǎn)完井設(shè)備的新方向。[16-17]
2013年10月30日，國(guó)家能源局在其官網(wǎng)發(fā)布了《頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)政策》，進(jìn)一步深化頁(yè)巖氣發(fā)展地位，明確將頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)納入國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。這是在2012年3月發(fā)布《頁(yè)巖氣發(fā)展十二五規(guī)劃》和2012年11月出臺(tái)《關(guān)于出臺(tái)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)利用補(bǔ)貼政策的通知》之后，國(guó)家有關(guān)部門對(duì)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的再次有力的扶持。[18]
公開(kāi)招標(biāo)
中國(guó)首輪油氣探礦權(quán)公開(kāi)招標(biāo)
2011年6月27日，國(guó)土資源部舉辦中國(guó)首輪油氣探礦權(quán)公開(kāi)招標(biāo)，中石油、中石化、延長(zhǎng)石油以及中聯(lián)煤層氣、河南煤層氣等公司受邀投標(biāo)。首輪招標(biāo)出讓的頁(yè)巖氣探礦權(quán)區(qū)塊共計(jì)四個(gè)，面積共約1.1萬(wàn)平方公里。國(guó)土資源部網(wǎng)站7月7日公布了招標(biāo)結(jié)果，中石化中標(biāo)渝黔南川頁(yè)巖氣勘查區(qū)塊礦業(yè)權(quán)，河南省煤層氣公司則取得了渝黔湘秀山頁(yè)巖氣勘查區(qū)塊礦業(yè)權(quán)。
有關(guān)專家預(yù)測(cè)在四川盆地寒武系筇竹寺組、志留系龍馬溪組頁(yè)巖地層中存在豐
富的頁(yè)巖氣資源。據(jù)初步估算，單這兩個(gè)組的頁(yè)巖氣資源就可以和整個(gè)四川盆地的常規(guī)天然氣資源總量相媲美。
2006年年初，中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院油氣資源規(guī)劃所組織專家在四川盆地西南地區(qū)進(jìn)行了頁(yè)巖氣資源調(diào)查研究。經(jīng)過(guò)一年的艱難跋涉和潛心分析，專家們雖然沒(méi)有對(duì)頁(yè)巖氣資源進(jìn)行全面準(zhǔn)確的估算，但是也給我們帶來(lái)了振奮人心的消息。
據(jù)體積法估算結(jié)果，中國(guó)頁(yè)巖氣資源量高達(dá)(26～31)×10m，與美國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量相當(dāng)。其中，中國(guó)南方、北方、西北及青藏地區(qū)各占頁(yè)巖氣資源總量的46.8%、8.9%、43%和1.3%。
國(guó)土部舉行頁(yè)巖氣第二輪招標(biāo)
2012年9月10日,國(guó)土資源部在官方網(wǎng)站發(fā)布公告，面向社會(huì)各類投資主體公開(kāi)招標(biāo)出讓頁(yè)巖氣探礦權(quán).本次招標(biāo)共推出20個(gè)區(qū)塊，總面積為20002km2，分布在重慶、貴州、湖北、湖南、江西、浙江、安徽、河南8個(gè)省(市)。
根據(jù)公告，凡在中華人民共和國(guó)境內(nèi)注冊(cè)，注冊(cè)資本金在人民幣3億元以上，具有石油天然氣或氣體礦產(chǎn)勘查資質(zhì)、或與已具有資質(zhì)的企事業(yè)單位建立合作關(guān)系的內(nèi)資企業(yè)和中方控股的中外合資企業(yè)，均可投標(biāo)。
開(kāi)發(fā)措施
一是編制我國(guó)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開(kāi)發(fā)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。在認(rèn)真分析世界頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的態(tài)勢(shì)和我國(guó)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，科學(xué)評(píng)價(jià)和分析我國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力，進(jìn)行頁(yè)巖氣探明儲(chǔ)量趨勢(shì)預(yù)測(cè)研究，對(duì)我國(guó)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開(kāi)發(fā)目標(biāo)、重點(diǎn)和發(fā)展階段作出科學(xué)規(guī)劃，明確發(fā)展定位，編制頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開(kāi)發(fā)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃。
二是制定鼓勵(lì)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開(kāi)發(fā)政策。在對(duì)美國(guó)等國(guó)家頁(yè)巖氣發(fā)展中給予的優(yōu)惠政策研究基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)實(shí)際，參照國(guó)內(nèi)煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的優(yōu)惠政策，給予頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的優(yōu)惠政策。國(guó)家財(cái)政加大對(duì)頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查的投入，鼓勵(lì)社會(huì)資金投入頁(yè)巖氣;減免頁(yè)巖氣探礦權(quán)和采礦權(quán)使用費(fèi);對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采企業(yè)增值稅實(shí)行先征后退政策，企業(yè)所得稅實(shí)行優(yōu)惠;頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)關(guān)鍵設(shè)備免征進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅和關(guān)稅;對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采給予定額補(bǔ)貼;對(duì)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用給予優(yōu)惠等，引導(dǎo)和推動(dòng)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
三是完善和創(chuàng)新頁(yè)巖氣礦業(yè)權(quán)管理制度。根據(jù)頁(yè)巖氣分布廣、勘探開(kāi)發(fā)靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，深入研究我國(guó)頁(yè)巖氣礦業(yè)權(quán)設(shè)置制度。借鑒煤層氣礦業(yè)權(quán)管理經(jīng)驗(yàn)，設(shè)立專門的頁(yè)巖氣區(qū)塊登記制度，實(shí)行國(guó)家一級(jí)管理。允許具備資質(zhì)的地方企業(yè)、民營(yíng)資本等，通過(guò)合資、入股等多種方式參與頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)，也可獨(dú)立投資，直接從事頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)。
四是加快制定頁(yè)巖氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。加強(qiáng)政府引導(dǎo)，依托頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查重大項(xiàng)目和勘探開(kāi)發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)區(qū)的實(shí)施，加快頁(yè)巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查和勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系建設(shè)，促進(jìn)信息資料共享和規(guī)范管理。
此外，要密切關(guān)注世界頁(yè)巖氣發(fā)展動(dòng)向，建立和完善頁(yè)巖氣國(guó)際合作交流機(jī)制。加強(qiáng)與國(guó)外有實(shí)力公司的合作開(kāi)發(fā)，引進(jìn)先進(jìn)理念與開(kāi)發(fā)技術(shù)，通過(guò)引進(jìn)和消化頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)，探索和創(chuàng)新適合我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)，為我國(guó)頁(yè)巖氣大規(guī)模開(kāi)發(fā)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。[19]
補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)
財(cái)政部、國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于出臺(tái)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)利用補(bǔ)貼政策的通知》表示，2012年-2015年中央財(cái)政對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采企業(yè)給予補(bǔ)貼，補(bǔ)貼資金將按企業(yè)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)利用量以及補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)決定，2012年至2015年的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為0.4元/立方米，具體標(biāo)準(zhǔn)今后將根據(jù)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況予以調(diào)整。此外，財(cái)政部還規(guī)定地方財(cái)政可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r給予適當(dāng)補(bǔ)貼，具體標(biāo)準(zhǔn)和補(bǔ)貼辦法由地方確定。
頁(yè)巖氣界定標(biāo)準(zhǔn)及補(bǔ)貼條件[20]
具體界定標(biāo)準(zhǔn)為：
(一)賦存于烴源巖內(nèi)。具有較高的有機(jī)質(zhì)含量(TOC>1.0%)，吸附氣含量大于20%。
(二)夾層及厚度。夾層粒度為粉砂巖以下(包括粉砂巖)或碳酸鹽巖，單層厚度不超過(guò)1米。
(三)夾層比例。氣井目的層夾層總厚度不超過(guò)氣井目的層的20%。
財(cái)政部規(guī)定企業(yè)需具備以下條件才能夠獲得補(bǔ)貼：
一是已開(kāi)發(fā)利用的頁(yè)巖氣;
二是企業(yè)已安裝可以準(zhǔn)確計(jì)量頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)利用的計(jì)量設(shè)備，并能準(zhǔn)確提供頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)利用量。
能源局：擬出臺(tái)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)化細(xì)則
據(jù)了解，國(guó)家能源局正在會(huì)同有關(guān)部門研究制定《頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)政策》，為推動(dòng)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化發(fā)展做出具體規(guī)定。業(yè)內(nèi)人士表示，新政策應(yīng)該在克服壟斷體制障礙、落實(shí)安全環(huán)保要求、制定市場(chǎng)化定價(jià)機(jī)制等方面出臺(tái)有力措施。
據(jù)國(guó)家能源局油氣司綜合處處長(zhǎng)楊青介紹，《頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)政策》將按照《頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》的總體思路，出臺(tái)一些推動(dòng)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化發(fā)展的具體規(guī)定。
頁(yè)巖氣炒作趨向理性
日前，中央財(cái)政明確將在2012年~2015年對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采企業(yè)給予每立方米0.4元的補(bǔ)貼，國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)前景被寄予厚望。彭孝影表示，頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)采最先受益勘探、開(kāi)采相關(guān)的設(shè)備制造商。每個(gè)開(kāi)采階段對(duì)應(yīng)相關(guān)的專業(yè)設(shè)備，如勘探階段使用地震軟件、物探裝備，固井階段使用固井車、泵送、套管等，壓裂酸化階段則有壓裂車、混砂車，管匯車、儀表車和連續(xù)油管等專用設(shè)備。對(duì)于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，彭孝影認(rèn)為未來(lái)5至10年中國(guó)頁(yè)巖氣的開(kāi)采尚難以和美國(guó)媲美，無(wú)論是技術(shù)實(shí)力，還是資金等方面都存在很大差距，未來(lái)要迎頭趕上，還需要國(guó)家戰(zhàn)略做主導(dǎo)推動(dòng)力。
探礦權(quán)出讓招標(biāo)結(jié)果公示
2012年12月6日，國(guó)土部網(wǎng)站公示“2012頁(yè)巖氣探礦權(quán)出讓招標(biāo)”結(jié)果。公示名單分別列出了19個(gè)頁(yè)巖氣區(qū)塊的前三名中標(biāo)候選企業(yè)，共有華電集團(tuán)、神華集團(tuán)、中天城投等57家企業(yè)入圍。
按照“頁(yè)巖氣探礦權(quán)招標(biāo)項(xiàng)目招標(biāo)文件”規(guī)定，公示名單中得分第一名的中標(biāo)候選企業(yè)為項(xiàng)目中標(biāo)企業(yè)。若該中標(biāo)候選企業(yè)自動(dòng)放棄，或中標(biāo)企業(yè)未及時(shí)提交勘查承諾書(shū)，以及按有關(guān)法律規(guī)定被取消中標(biāo)資格的，招標(biāo)人將按照中標(biāo)候選企業(yè)名單排序依次確定其他中標(biāo)候選企業(yè)為中標(biāo)企業(yè)。
這些企業(yè)中，除了華電集團(tuán)、中煤集團(tuán)、神華能源、國(guó)家開(kāi)發(fā)投資公司等在內(nèi)的大型國(guó)企;還包括中天城投這樣以房地產(chǎn)為主營(yíng)業(yè)務(wù)的企業(yè);以及省屬能源投資公司或省屬地質(zhì)系統(tǒng)企業(yè)。
值得一提的是，公示名單中，中石化、中海油、延長(zhǎng)石油等幾大油氣巨頭無(wú)一上榜。中石油煤層氣有限責(zé)任公司僅在湖南桑植頁(yè)巖氣區(qū)塊競(jìng)標(biāo)中取得第三名。按照招標(biāo)規(guī)定，中石油也很可能無(wú)緣該區(qū)塊探礦權(quán)?！21]
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頁(yè)巖氣自然生成語(yǔ)簡(jiǎn)介
