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非常规油气的开采技术有哪些?2022非常规油气行业分析

非常规油气行业发展历史

中国非常规油气行业发展分为起步探索阶段、初步发展阶段和发展提速时期三个阶段。

起步探索时期(1958年-2000年):该阶段中国开始进行页岩油勘探工作,由于勘探成本高,技术有限,进展缓慢,非常规油气研究进入低谷。

1958年,中国在广东茂名发现页岩油,并探明部分页岩油基础开采方式,为后续页岩油的全面开发打下坚实基础;1960年前后,由于页岩油提炼成本高,且探明的储量已无法满足页岩油工业的需要,勘探工作进入停滞状态。另-方面,中国大量常规油气田被发现,勘探中心转移至常规油气;1970年,中国开始在河南焦作、辽宁抚顺等地进行煤层气的勘探开发尝试;1971年,四川盆地发现致密气田,但由于勘探开发技术有限,进展缓慢;1996年,鄂尔多斯盆地致密气勘探取得重大突破,获取大型岩性气藏勘探方法;1997年前后,伴随国家能源需求增长,原油资源量不断减少,油价飞涨,全国各地都竞相开展页岩油工业;2000年,中国发现苏格里大型致密气田,但仍受技术限制无法进行快速开采。

初步发展时期(2001年-2010年):该阶段非常规油气地质研究日益受到国家重视。

2001年, 中国正式进入非常规油气资源勘探领域;2005年,长庆油田与苏格里气田有效经济开发的实现,推动中国致密气开发进入大发展阶段;2008年,中国首口页岩气井在四川宜宾市完钻,并在两年内获取工业气流,为中国页岩气实现规模效益开发提供重要依据;2009年,中石油从美国引进致密油概念,中国正式开始进行致密油领域的研究。

发展提速时期(2011年-至今):中国非常规油气进入加速发展阶段,在新技术取得重要突破、国家扶持政策到位的条件下,预计2030年产量将占中国油气总产量的1/3,非常规油气资源将成为中国油气发展的重要战略接替。

2011年,为尽快掌握中国页岩气资源的初步情况,国家设置“全国泥页岩气资源潜力调查评价及有利区优选"项目,开展中国页岩气资源富集特点研究,进行全国页岩气资源潜力调查评价;2012年,中石化在位于重庆涪陵的"焦页1HF井"钻获高产页岩气流,正式开始投产外销,成为中国第一口商业开发的页岩气井,通过川气东送"管道,输往华中、华东等地,为长江经济发展提供清洁能源,惠及沿线6省2亿多居民;2015年,中国在陕北姬塬发现第一个亿吨级大型致密油田,为中国非常规油气稳产进一步夯实了资源基础;2018年,原油经济技术研究院发布《2018国内外原油科技发展与展望》,指出中国非常规油气资源正对常规油气形成主动接替之势。

发展历史

发展历史

非常规油气开采技术

非常规油气开采技术主要包括固井、平台钻井和压裂技术等。

固井:固井技术是向开采井内下入套管,向井眼与套管之间的环形空间注入水泥的施工作业。其作用是将套管和井壁的环形空间封固起来,以封隔油气水层,使套管成为油气通向井中的通道。

水平井钻:水平钻井技术是利用特殊的井底动力工具与随钻测量仪器,保持钻成井斜角>86°的定向水平钻井技术。在油气田开发中,水平井扩大泄油面积,数倍地提高油气产量。水平井钻开采成本为传统直井成本的2-3倍,但开采产量可达直井的3-5倍。

压裂技术:(1)水平井分段压裂技术是压裂液高速穿过设备射孔孔眼,进入油气储层产生孔眼摩阻,从而带动井底压力上升,压裂形成多条水力裂缝的技术。自2007年起,该技术成为非常规油气开发的主要技术,中国85%的页岩气开发采用此技术。

(2)水力喷砂技术是集合射孔、压裂与水利封隔为一-体化的技术,可应用于多种完井方式的油气井增产。该技术安全性高,成本低,为中国现阶段油气开采研究热点。

非常规油气开采技术

开采技术

非常规油气行业现状

市场规模:据数据统计,2015年中国非常规油气行业的市场规模为829.2万吨油当量,2019年中国非常规油气行业市场规模达,737.1万吨油当量,年复合增长率为62.2%。预计到2024年中国非常规油气行业市场规模将达到19,254.5万吨油当量,2020年至2024年的年复合增长率将达27.4%。

中国非常规油气行业市场规模(按年产量计)2015-2024年预测吨油当量

行业发展驱动因素:(1) 中国国家发改委公布的《原油天然气发展“十三五"规划》表明国家将在“十三五"期间,进一步完善原油、天然气法规体系与政策支持,对天然气与原油领域的非常规技术开采落实差别化税费政策以促进行业进一步发展。

(2) 中国非常规油气资源分布领域广阔,资源量超常规油气,因此非常规油气开采可为中国油气提供多路径供给,增加原油总产量,维护国家能源安全。

(3)预计2022年,中国华中华东地区煤炭表观消费量总计将超过23.3亿吨,化石能源消耗量大,严重影响国家生态环境,非常规油气做为清洁能源可作为中国能源缺口的补充,并推动国家能源结构改革。

(4)中国多年来持续加大科技.创新力度带动非常规油气开采装备进步与增储,保障该行业有序发展。

行业驱动因素

行业驱动因素

非常规油气发展趋势

天然气水合物领域新突破:天然气水合物是非常规油气资源种类之一,因为分布广泛、储量大且能量密度高一直被重视;2017年中国成功在南海神狐海域进行了天然气水合物试采,再加上国家政策的助推,天然气水合物未来将有可能接替煤炭、石油等能源作为中国能源发展战略的制高点。

行业监管体系逐渐完善:目前国家在常规油气的开发和加工方面的管理已经较为完善,但非常规油气资源的开采加工规范还不够完善;随着社会的发展和国家对非常规油气资源的不断重视,未来此领域相关体制问题将得到解决。以页岩油气为例,在同样的开采产量下,页岩气井田面积为常规油气井田面积的数十倍,但钻井数量是常规天然气的100倍以上,且耗水量也是常规的10倍左右;且其开采过程中容易造成污染。这些都问题都需要国家出台相应规格进行调控。

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参考资料

《头豹研究院:2020年中国非常规油气行业概览(33页).pdf》

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