胡文瑞

（中國石油天然氣集團公司，北京 100007）

中國非常規(guī)天然氣資源開發(fā)與利用

胡文瑞

（中國石油天然氣集團公司，北京 100007）

非常規(guī)天然氣資源因其低碳、潔凈、綠色、低污染的特性，已成為當今新能源發(fā)展的重要方向.在全球范圍內(nèi)，非常規(guī)天然氣資源豐富，開發(fā)利用技術(shù)日趨成熟，是常規(guī)天然氣最現(xiàn)實的接替資源，在世界能源結(jié)構(gòu)中扮演著重要的角色.中國非常規(guī)天然氣資源十分豐富，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?闡述全球非常規(guī)天然氣資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀和中國非常規(guī)天然氣的開發(fā)利用進展，指出了國內(nèi)非常規(guī)天然氣資源基礎(chǔ)、發(fā)展條件、開發(fā)理論認識、開發(fā)技術(shù)體系和開發(fā)對策，以及中國天然氣開發(fā)目前所存在的問題，為中國非常規(guī)天然氣資源的有效開發(fā)和利用提出了合理的建議.

中國；新能源；非常規(guī)天然氣；資源；開發(fā)；利用

0 引言

新能源主要是指相對于傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，目前正在開發(fā)利用或積極研究、有待推廣的能源.新能源是理想社會的特征，也是人類社會發(fā)展的理想目標.新能源的發(fā)展將成為一個國家再次成功的象征.非常規(guī)天然氣資源屬于新能源的一部分.非常規(guī)天然氣資源因其低碳、潔凈、綠色、低污染的特性，開發(fā)技術(shù)趨于成熟，已成為當今新能源發(fā)展的重要方向.

全球范圍內(nèi)，非常規(guī)天然氣資源豐富，開發(fā)利用技術(shù)日趨成熟，是常規(guī)天然氣最現(xiàn)實的接替資源，在世界能源結(jié)構(gòu)中扮演著重要的角色.中國非常規(guī)天然氣資源十分豐富，有著巨大的發(fā)展?jié)摿?中國非常規(guī)天然氣資源開發(fā)利用，目前正處于快速發(fā)展階段.在目前的經(jīng)濟基數(shù)條件下，轉(zhuǎn)變認識，研發(fā)低成本配套技術(shù)，推進開發(fā)利用，是一項重大戰(zhàn)略選擇.

非常規(guī)天然氣資源是指尚未充分認識、還沒有可以借鑒的成熟技術(shù)和經(jīng)驗進行開發(fā)的一類天然氣資源.主要包括：致密氣（致密砂巖氣、火山巖氣、碳酸鹽巖氣）、煤層氣（瓦斯）、頁（泥）巖氣、天然氣水合物（可燃冰）、水溶氣、無機氣及盆地中心氣、淺層生物氣等.非常規(guī)天然氣資源的埋藏、賦存狀態(tài)與常規(guī)天然氣資源既有相似之處，也有較大的差別，其主要的差別在于資源的“低品位”.

非常規(guī)天然氣的開發(fā)是一個轉(zhuǎn)化的過程.這是由于非常規(guī)天然氣開發(fā)是一個“過程性概念”，特別是當技術(shù)成熟后，“非常規(guī)天然氣資源”可轉(zhuǎn)化為“常規(guī)資源”開發(fā).在以下“4種情況”下任意一種均可實現(xiàn)“非常規(guī)天然氣資源”向“常規(guī)資源”的轉(zhuǎn)換：（1）主體開發(fā)技術(shù)達到常規(guī)程度；（2）開發(fā)方式具備規(guī)?；?、集約化特性；（3）油價穩(wěn)定在60～80美元；（4）“后石油時代”，石油資源量開采的減少.

如果說煤炭是高碳，石油是中碳，那么非常規(guī)天然氣是最現(xiàn)實的低碳資源.其特性：（1）分子結(jié)構(gòu)簡單，80%～99%是甲烷氣體；（2）熱值高，每立方米甲烷氣體的熱值為50 200kJ；（3）低碳，減少了高碳排放的機會；（4）低污染或無污染.因此，開發(fā)非常規(guī)天然氣是利用低碳資源的最佳選擇.

1 全球非常規(guī)天然氣資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

美國學者羅伯特［1］指出，“人類將首先進入天然氣時代”.全球天然氣時代僅僅處在萌芽時期，開發(fā)利用類似“香水”.石油已進入了后石油時代.全球能源以煤炭和石油為主，將轉(zhuǎn)變?yōu)楦鍧?、更環(huán)保、分子結(jié)構(gòu)更簡單的天然氣時代.

固體燃料（木柴、煤炭）延綿幾千年，液體燃料（石油）使人類過渡到“現(xiàn)代社會”，天然氣燃料（包括氫氣）將把人類帶進“能源氣體”時代.有可能首次將人類文明過渡到未來數(shù)千年完全可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài).人類記載，天然氣的歷史已有3 000多年（公元前11世紀－711年，西周時期的《易經(jīng)》）.天然氣在地球上已自然冒了800多年.有煤炭的地方就有天然氣，有石油的地方也有天然氣，而有天然氣的地方不一定有煤炭和石油.天然氣比煤炭和石油加起來的總和還要多.近10a，全球找到37個大氣田，是找到大油田的3倍多.目前發(fā)現(xiàn)和估計的天然氣儲量是石油的5倍多（美國國會聽證資料）.研究證明，天然氣不一定完全是生物起源，也可能是無機生成，可以再生.在預(yù)見的將來，天然氣將供應(yīng)全球80%的能源（美國國會資料）.宇宙物質(zhì)以固、液、氣三態(tài)形式存在.地球里面的水和石油全部抽出來，與氣體比只是一個液滴.而巨大的地球（固體）里被氣（天然氣）充滿.地球外被氫氣環(huán)繞，氫氣在空氣中占90%，在水中和石油中占70%.

1.1 現(xiàn)代社會能源發(fā)展的主要問題

（1）全球變暖，環(huán)境污染，主要是CO2排放造成，而排放的主體是煤炭和石油，其主角又是發(fā)電廠和汽車.（2）煤炭的開發(fā)利用，在全球就技術(shù)而言，基本停留在19世紀水平.其污染給社會造成了沉重負擔，使社會、環(huán)境和經(jīng)濟成本上升.估計其影響，不亞于兩次世界大戰(zhàn)和美國大衰退.（3）全球石油儲量自然遞減，需求連續(xù)10a增長，從而導(dǎo)致價格不斷上升，加劇了地緣政治的沖突，促使經(jīng)濟收縮，造成社會不穩(wěn)定.（4）能源對經(jīng)濟的影響不是中性的.中國重新“和平崛起”的關(guān)鍵和成敗取決于新能源的有效替代和轉(zhuǎn)換.

1.2 資源豐富

據(jù)權(quán)威估算，全球非常規(guī)天然氣資源量約為常規(guī)天然氣資源量的4.56倍.目前，全球非常規(guī)天然氣產(chǎn)量迅速上升到3 242億m3／a（據(jù)中國首次非常規(guī)油氣資源國際研討會資料）.非常規(guī)天然氣已經(jīng)成為一支不容忽視的能源新力量.全球非常規(guī)天然氣總資源量約為常規(guī)石油、天然氣資源的1.65倍，其中天然氣水合物所占比例最大（2 0 1 0年休斯頓研討會資料）.全球非常規(guī)天然氣資源主要分布在加拿大、俄羅斯、美國、中國、拉美等國家和地區(qū).

全球煤層氣總資源量為256.3×1012m3，是常規(guī)天然氣資源量的50%.主要分布在北美、俄羅斯、中國、澳大利亞和中亞等國家和地區(qū).美國、加拿大和澳大利亞已經(jīng)實現(xiàn)煤層氣的商業(yè)化開發(fā).

全球頁巖氣資源量約為456×1012m3，相當于煤層氣和致密氣的總和.主要分布在北美、中亞和中國、中東和北非以及拉美等地區(qū).頁巖氣特點（2010年休斯頓研討會資料）：（1）分布范圍廣，主要分布在海相地層；（2）沉積厚度大，一般約為300～500m，單層厚度大于50m；（3）有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)普遍在2%以上，成熟度為1.4%～3.0%；（4）開采壽命長，一般為30～50a，有些可達80～100a.

美國是目前唯一實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開采的國家.2008年頁巖氣總產(chǎn)量600億m3，預(yù)計2015年頁巖氣年產(chǎn)量將達到2 800億m3.致密氣是指滲透率小于0.3μm2的天然氣資源，包括致密砂巖氣、火山巖氣、碳酸鹽巖氣.全球致密氣資源量約為209.72×1012m3.目前，世界上技術(shù)可開采的致密氣儲量約為（10.5～24.0）×1012m3.全球已發(fā)現(xiàn)有致密氣的盆地70個，世界各大洲均有分布.致密氣開發(fā)最成功的國家是美國，其次是中國.2008年，美國年產(chǎn)量為1 757億m3，約占其天然氣總產(chǎn)量的30%.2009年，中國年產(chǎn)量約為150億m3.

天然氣水合物是在一定條件下，由水和天然氣形成的類似冰的、非化學計量的、籠形結(jié)晶化合物，因其外觀象冰一樣，而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”、“固體瓦斯”、“氣冰”.主要成分為甲烷.據(jù)美國、俄羅斯、日本等研究結(jié)果，全球陸地總資源為2.83×1015m3，海洋為8.5×1016m3，相當于已探明化石燃料總含碳量的兩倍多，資源巨大，儲采比至少是1 000a.天然氣水合物的主要特點是能量密度高.單位體積的水合物分解至少可釋放160個單位體積的甲烷氣體，其能量密度是常規(guī)天然氣的2～5倍，是煤碳的10倍.目前全球有30多個國家在研究利用問題.

表1 世界主要國家煤層氣資源儲量

圖1 全球非常規(guī)天然氣與常規(guī)油氣資源的比例

1.3 發(fā)展趨勢

2006年以前，非常規(guī)天然氣開發(fā)利用主要方式是小公司決策.之后，國際各大油公司（?？松梨凇づ?、雪佛蘭、康菲、BP等）通過直接投資、收購、合作等方式介入非常規(guī)天然氣的勘探開發(fā)，并已經(jīng)成為開發(fā)的主角.2009年，美國天然氣產(chǎn)量首次超過俄羅斯，達到6 240億m3，成為全球第一大產(chǎn)氣國，其主要貢獻是非常規(guī)天然氣，其年產(chǎn)量已達到2 917億m3.美國是全球非常規(guī)天然氣開發(fā)利用的領(lǐng)軍國家.近7a來，中國天然氣每年以兩位數(shù)增長，其中非常規(guī)天然氣占很大比例.2009年全國天然氣年產(chǎn)量已達830億m3，與2002年比較，增長了2.76倍.

1.4 開發(fā)技術(shù)體系

以美國為代表的非常規(guī)天然氣開采，經(jīng)過近30a的不斷探索，形成適用于非常規(guī)天然氣開發(fā)的技術(shù)體系.中國在致密氣開發(fā)走在世界前列.其關(guān)鍵主體技術(shù)包括：（1）非常規(guī)天然氣成藏基礎(chǔ)理論研究；（2）致密砂巖氣藏精細描述技術(shù)；（3）非常規(guī)天然氣地震勘探開發(fā)技術(shù)；（4）叢式井、水平井、羽狀水平井鉆井工藝技術(shù)；（5）多井、多層壓裂改造增產(chǎn)工藝技術(shù).

可見，致密氣開發(fā)成功的關(guān)鍵：低成本技術(shù)體系和低成本管理體系.

2 中國非常規(guī)天然氣資源開發(fā)利用進展

2.1 資源總量與分布特點

中國非常規(guī)天然氣（包含致密砂巖氣、煤層氣、頁巖氣和天然氣水合物）資源量達280.6×1012m3，是常規(guī)天然氣資源量的5.01倍（見圖2）.目前，中國的致密砂巖氣已經(jīng)進入規(guī)模開發(fā)階段，煤層氣、頁巖氣的開發(fā)利用正在起步；天然氣水合物等資源的基礎(chǔ)研究工作也正逐步展開.

中國非常規(guī)天然氣資源分布的地質(zhì)特點：（1）南北中廣泛分布；（2）深中淺層系復(fù)合；（3）海陸相沉積兼有；（4）儲層物性復(fù)雜；（5）一般與常規(guī)油氣共生共存.

圖2 中國非常規(guī)天然氣資源量與常規(guī)天然氣資源量對比（單位：1012m3）

2.2 致密氣總資源量及分布

中國致密氣遠景資源量約為12.0×1012m3，占天然氣總資源量（56.0×1012m3）的1／5以上［2］.廣泛分布于鄂爾多斯、四川、松遼、渤海灣、柴達木、塔里木及準噶爾等10余個盆地，其中鄂爾多斯和四川盆地最為豐富（見圖3）.鄂爾多斯盆地致密砂巖氣總資源量約為10× 1012m3，探明約為3×1012m3.其中，蘇里格2.2×1012m3（基本探明），大牛地氣田3 522億m3，榆林氣田1 807.5億m3（致密氣占50%），烏審旗氣田1 012億m3，神木氣田940億m3，米脂氣田358.48億m3.目前，這些氣田正在擴大勘探.

2009年，鄂爾多斯盆地致密砂巖氣總產(chǎn)量為133.82億m3（不包括榆林27億m3的常規(guī)砂巖氣）.其中：蘇里格氣田80億m3，大牛地氣田19.6億m3，榆林氣田54.59億m3（致密氣約占50%），烏審旗氣田1.6億m3，米脂氣田5.02億m3.另外，神木氣田目前正在試采開發(fā)階段，即將投入正式開發(fā).

表2 中國非常規(guī)天然氣資源量與產(chǎn)量統(tǒng)計（2009年）

圖3 中國致密氣資源分布

鄂爾多斯盆地的蘇里格氣田為我國最大的天然氣氣田.2009年，蘇里格氣田天然氣基本探明儲量2.2 ×1012m3.2010年，儲量將達到2.7×1012m3，是中國第一個特大型天然氣氣田.2009年，蘇里格氣田天然氣產(chǎn)量達到80億m3，2010年產(chǎn)量將突破100億m3，規(guī)劃到2015年建成249億m3的生產(chǎn)能力，就單個氣田而言也將是最大的氣田.蘇里格大氣田是京津地區(qū)天然氣供應(yīng)的主力氣源，可以穩(wěn)定供氣30～50a，甚至更長時間.四川盆地致密砂巖氣勘探開發(fā)潛力大.最新評價結(jié)果顯示，川西侏羅系與上三疊統(tǒng)天然氣資源量為（1.8～2.5）×1012m3，探明儲量約為2 200億m3，僅占資源量的10%左右.2009年，川中地區(qū)須家河組致密砂巖氣產(chǎn)量約為20億m3.

2.3 煤層氣資源分布與開發(fā)利用

中國埋深小于2 000m的煤層氣地質(zhì)資源量達36.81× 1012m3（見表3）.1 500m內(nèi)可采資源量達10.9×1012m3［3］.煤層氣資源在全國范圍內(nèi)分布廣泛，東部地區(qū)主要分布在沁水、二連、海拉爾、豫西、徐懷、寧武一帶；中部地區(qū)主要分布在鄂爾多斯、四川一帶；西部地區(qū)主要分布在天山、塔里木、三塘湖、準噶爾、吐哈一帶；南方主要分布在川南黔北、滇東黔西一帶（見圖4）.截至2009年，全國地面煤層氣鉆井總數(shù)達3 972口（探井675口，開發(fā)井3 297口），其中羽狀水平井85口，主要分布在鄂爾多斯盆地東部和山西沁水盆地；累計探明煤層氣地質(zhì)儲量為1 852.4億m3，資源探明率為5.0‰；煤層氣地面產(chǎn)能達到25億m3／a，產(chǎn)量為10億m3／a.初步形成了高階煤低成本開發(fā)技術(shù)體系，包括煤層地球物理識別技術(shù)、羽狀水平井技術(shù)、排水采氣技術(shù)、低壓集輸工藝技術(shù)等.

2010年，煤層氣規(guī)劃產(chǎn)量100億m3，其中地面開發(fā)50億m3、井下抽采50億m3；2020年產(chǎn)量300億m3；2030年產(chǎn)量500億m3.

2009年，全國煤炭產(chǎn)量30億t，井下瓦斯抽采量達到61.7億m3，全國煤礦災(zāi)害死亡人數(shù)共計2 631人，其中因瓦斯災(zāi)害死亡750人，百萬噸死亡率為0.987人，首次降到1以下（見表4）；瓦斯利用率還很低.安全、環(huán)保形勢依然嚴峻，煤層氣開發(fā)任務(wù)艱巨，任重而道遠.

表3 中國各地區(qū)煤層氣資源量統(tǒng)計

圖4 中國煤層氣資源分布

表4 中國煤炭產(chǎn)量與百萬噸煤死亡率對比結(jié)果

2.4 頁巖氣資源分布與開發(fā)利用

頁巖氣資源廣泛分布于海相、陸上海相沉積盆地，在全國范圍內(nèi)各地質(zhì)歷史時期都存在頁巖氣資源（見圖5）.中國海相地層沉積面積達300萬km2，其中陸上海相沉積達280萬km2.根據(jù)中國石油2006年的研究，中國頁巖氣資源量為100×1012m3.四川、鄂爾多斯、渤海灣和準噶爾等盆地的邊緣斜坡部位具有很好的頁巖氣資源勘探前景［4］.近期有利地區(qū)頁巖氣資源量約為30×1012m3（見表5）.

全國在多個含油氣盆地發(fā)現(xiàn)頁巖氣資源.凡是有天然氣生成的盆地，理論上講都應(yīng)該存在頁巖氣.嚴格意義上講，是頁巖中生成后未運移出去和殘留于頁巖層的天然氣.中國頁巖氣成藏與基本地質(zhì)特點為：（1）分布約占國土面積的1／4；（2）儲層厚度大，單層厚度為20～500m（100～850m）；（3）成熟度高，一般大于1.0%；（4）有機質(zhì)豐度高，有機碳質(zhì)量分數(shù)一般大于2%.

“大力推進頁巖氣勘探開發(fā)”基本形成了共識.中國石油旗下的西南油氣田公司、浙江油田公司和煤層氣公司，已投身頁巖氣的勘探評價，并與殼牌、康菲、挪威國家石油公司等廣泛開展合作研究及試采開發(fā).目前，具有良好的發(fā)展前景.2009年8月，國土資源部天然氣資源戰(zhàn)略研究中心在重慶市綦江縣啟動了中國首個頁巖氣資源勘查項目.2009年11月，中國石油與殼牌合作開發(fā)的中國首個頁巖氣合作項目即《富順－永川區(qū)塊頁巖氣項目》在成都啟動.2010年，在四川盆地川東地區(qū)、云貴地區(qū)開辟兩個頁巖氣開發(fā)試采示范區(qū).

圖5 中國主要盆地頁巖氣分布

表5 中國頁巖氣有利區(qū)資源分布

2.5 天然氣水合物處于研究階段

天然氣水合物資源潛力大，前景廣闊，主要分布在南海、東海、青藏高原、東北凍土帶，其中以南海海域資源潛力最大.據(jù)國土資源部專家初步估算，我國天然氣水合物資源量為700億t油當量；“在我國南海至少有450億t油當量”［5］.實際中國天然氣水合物調(diào)查只有幾年，僅投入很少的工作，但在臺灣東南和西南近海海底、西沙海槽、青藏高原發(fā)現(xiàn)天然氣水合物，顯示天然氣水合物資源的良好前景.天然氣水合物是我國天然氣的后備超級資源庫，將對我國未來能源產(chǎn)生重大的影響，但目前還看不到開發(fā)利用的前景.

2.6 其他非常規(guī)天然氣資源

中國水溶氣廣泛分布于中、新生代地層中.預(yù)測全國水溶氣資源量約為45×1012m3［6］，其中東部遠景資源量為19×1012m3.四川、松遼、渤海灣、瓊東南、鄂爾多斯等盆地具有勘探水溶氣的較好前景.中國松遼、渤海灣、蘇北、東海、珠江口、鶯歌海等盆地，共發(fā)現(xiàn)28個無機成因的CO2氣田，其中萬金塔、黃橋等氣田已開發(fā)，并已取得效果.同時，在松遼盆地的三肇凹陷、渤海盆地的黃驊凹陷151氣藏及東海天外天構(gòu)造，也發(fā)現(xiàn)了無機成因的甲烷天然氣.但是這些資源都還沒有真正的投入開發(fā).

3 中國非常規(guī)天然氣資源的條件與問題

3.1 發(fā)展條件

自1907年以來，中國常規(guī)油氣勘探開發(fā)經(jīng)歷了百年的歷史，積累了豐富的勘探開發(fā)認識、技術(shù)和經(jīng)驗，完全可以創(chuàng)新、復(fù)制應(yīng)用到非常規(guī)天然氣資源勘探開發(fā)利用上.近年來，國家大力支持非常規(guī)天然氣開發(fā)利用，中國石油等企業(yè)初步形成了非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)的理論、技術(shù)、模式、管理經(jīng)驗及成功對策，為非常規(guī)天然氣發(fā)展創(chuàng)造了條件.加之，借鑒國際石油公司先進的技術(shù)，同時合作開發(fā)積累的認識、技術(shù)和管理經(jīng)驗，中國石油在某些領(lǐng)域已形成了具有世界先進水平的技術(shù)，如致密氣開發(fā)在世界上有很大的影響力.中國非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)利用的基礎(chǔ)條件已經(jīng)趨于成熟：（1）與常規(guī)天然氣雖有差異，但在成藏、開采機理上基本相似；（2）與常規(guī)天然氣的開發(fā)技術(shù)接近，可以移植、復(fù)制并改造；（3）可以直接利用現(xiàn)有的常規(guī)天然氣管道、銷售網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；（4）國家大力支持，已出臺并將繼續(xù)出臺多項優(yōu)惠政策；（5）國外已形成了多項低成本技術(shù)，可借鑒.

3.2 開發(fā)理論認識

經(jīng)過多年的不懈探索，中國非常規(guī)天然氣在勘探、地質(zhì)、開發(fā)等方面形成了一系列理論認識.（1）致密氣（砂巖、火山巖、碳酸鹽巖）理論認識.超高建設(shè)型大型河流三角洲、低速變形流動、3個重新認識、二元攻關(guān)理論、超淺層侵入相火山巖、海相碳酸鹽巖層系多期聚散成藏理論.（2）煤層氣開采機理及理論認識.排采“雙駝峰”曲線理論、物理吸附說、面積降壓平穩(wěn)排采認識、等溫吸附模型、低煤階煤層氣分形吸附模型、“五段兩點法”管理.（3）頁巖氣形成機理及理論認識.泥巖裂縫孔滲形成概念、泥頁巖裂縫性成藏認識、游離方式賦存說、海相優(yōu)于陸相的認識、生物和熱成因認識.

3.3 開發(fā)技術(shù)體系

經(jīng)過多年的不懈努力，中國非常規(guī)天然氣開發(fā)初步探索形成了一系列關(guān)鍵技術(shù)，有些技術(shù)已達到世界先進水平.如：（1）煤層地球物理識別技術(shù)；（2）煤層鉆完井技術(shù)；（3）羽狀多分枝鉆井技術(shù)；（4）排水采氣技術(shù)；（5）水平井鉆井技術(shù)；（6）水平井分段壓裂改造技術(shù)；（7）排水采氣技術(shù)低壓集輸處理工藝技術(shù)等.

中國致密（低滲透）天然氣開發(fā)探索形成了一套致密砂巖氣田有效開發(fā)主體技術(shù)、特色技術(shù)和適用的配套技術(shù)體系.主要有：（1）高精度二維地震技術(shù)；（2）富集區(qū)優(yōu)選、井位優(yōu)選技術(shù)；（3）快速鉆井及小井眼鉆井技術(shù)；（4）適度規(guī)模壓裂技術(shù)；（5）井下節(jié)流技術(shù)；（6）排水采氣技術(shù)；（7）分壓合采技術(shù)；（8）地面不加熱、低壓集氣、混相計量技術(shù).

3.4 開發(fā)管理模式

中國非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)已經(jīng)探索形成了一些典型的開發(fā)模式或示范區(qū)，其核心是低成本技術(shù)體系和低成本管理體系，主要包括：（1）蘇里格模式（致密氣）：低成本、集約化、標準化、數(shù)字化、市場化；（2）蘇南合作模式（致密氣）：低成本、程序化、效率；（3）沁水模式（煤層氣）：低成本、數(shù)字化、經(jīng)濟有效、規(guī)模開發(fā)；（4）韓城模式（煤層氣）：低成本、成組水平井、叢式井、節(jié)能；（5）云貴示范區(qū)（頁巖氣）：低成本技術(shù)、管理示范；（6）川南示范區(qū)（頁巖氣）：低成本技術(shù)、經(jīng)驗示范.

3.5 開發(fā)對策

總體而言，對于非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)，中國還在謀劃和起步階段.根據(jù)國際成功的經(jīng)驗和中國近些年積累的實踐經(jīng)驗，為實現(xiàn)中國非常規(guī)天然氣資源的長遠開發(fā)大計，主要對策［7］：（1）制定國家發(fā)展規(guī)劃戰(zhàn)略；（2）國家層面主要是制定扶持政策；（3）小公司決策方式是一條重要途徑；（4）大公司以小公司決策方式開發(fā)低品位資源也是一種方式，優(yōu)勢互補；（5）低成本技術(shù)體系和低成本管理體系是唯一選擇；（6）關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)必不可少；（7）顛覆傳統(tǒng)規(guī)則，制定非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)新規(guī)則；（8）完全的、真正意義上的市場化運作.

3.6 發(fā)展的主要問題

中國非常規(guī)天然氣開發(fā)受區(qū)域經(jīng)濟條件、資源供應(yīng)、管網(wǎng)建設(shè)、天然氣消費、國際能源價格的影響，可能要經(jīng)歷一個較長的時期.從目前看，中國天然氣發(fā)展還存在一些主要問題：（1）天然氣在人類生活中是個奢侈品，天然氣是富人的標志.全球天然氣消費主要集中在北美、歐洲和日本等，發(fā)展中國家年占比例很小.中國經(jīng)濟狀況還達不到廣泛使用的條件.（2）新能源是個相對概念，在中國天然氣屬于新能源，而在北美、歐洲就不是新能源.既然是新能源其發(fā)展要經(jīng)歷一個相當長的過程，不可能發(fā)現(xiàn)幾個大氣田就能廣泛覆蓋消費.（3）天然氣規(guī)?；M的基礎(chǔ)條件是管網(wǎng)的高覆蓋，美國天然氣管網(wǎng)50萬km2，覆蓋到了鄉(xiāng)村，中國只有3萬km2.預(yù)計到2020年前，中國將共鋪設(shè)約5萬km2的天然氣管道［8］.因此，中國要達到美國的條件，需要幾十年的努力，僅靠幾個公司解決不了廣泛覆蓋，而且資源也有限.（4）天然氣消費的調(diào)峰是一大難題，如北京冬季日用氣是5 000萬m3，而夏季只有300萬m3，巨大峰谷差依賴巨大的儲氣庫，大港約30億m3儲氣庫，遠遠解決不了調(diào)峰問題，況且儲氣庫就不可能盈利，至少目前不可能盈利，而美國有400余座大中型儲氣庫保證消費.（5）中國氣價混亂，上海天然氣消費有5種價格，西氣東輸有三種價格在一條管道運行，土庫曼氣2.0元多，塔里木0.6元，長慶0.8元，國內(nèi)氣遠遠低于國際氣價.管道輸送基本上是微利，類似慈善事業(yè).國內(nèi)老百姓對天然氣寄托厚望，而且價格越低越好，認為資源屬于國家所有，最好是免費消費.（6）非常規(guī)天然氣開發(fā)，在中國可能要經(jīng)歷一個較長的時期.低碳能源在中國還是一個理想狀態(tài).據(jù)權(quán)威機構(gòu)預(yù)測，2050年全球能源80%還是以化石能源為主，新能源只占10%左右.中國情況更不能例外.中國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)不可能在短時期改變.（7）中國天然氣消費國際化是個大趨勢，中土線（（300＋100）億m3）、中緬線（100億m3）、中俄三條線、伊朗—巴基斯坦—中國線（籌劃中）.LNG規(guī)劃和建設(shè)，在沿海分布有9座LNG接收站，約3 000多萬噸，相當于天然氣400億m3，主要是中國海油（約2 000萬t）、中國石油（約900萬t）、中國石化（約300萬t）承擔.上述能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)政治、經(jīng)濟風險極大.

3.7 發(fā)展規(guī)劃目標

2020年，我國天然氣發(fā)展規(guī)劃目標：預(yù)測產(chǎn)量將達到1 800～2 200億m3，在能源結(jié)構(gòu)中的比例由目前的3%將上升到8%～12%，屆時，中國將進入天然氣生產(chǎn)大國行列，非常規(guī)天然氣將是重要的貢獻者.以蘇里格大型氣田為代表的致密砂巖氣已經(jīng)進入規(guī)?；焖侔l(fā)展階段.沁水、渭北、三交等煤層氣田已進入規(guī)模建設(shè)期.四川、云貴等南方地區(qū)的頁巖氣開發(fā)已開始示范性起步.中國石油、中國石化和眾多的民營企業(yè)、合資企業(yè)成為角逐中國非常規(guī)天然氣開發(fā)的主角.

4 結(jié)論

（1）全球非常規(guī)天然氣資源十分豐富，資源量約為常規(guī)天然氣資源量的4.56倍.目前，產(chǎn)量迅速上升到3 242億m3／a.非常規(guī)天然氣已經(jīng)成為一支不容忽視的能源新力量.國際各大油公司通過直接投資、收購、合作等方式介入非常規(guī)天然氣的勘探開發(fā)，并已經(jīng)成為開發(fā)的主角，逐漸形成了非常規(guī)天然氣成藏基礎(chǔ)理論研究、氣藏精細描述、鉆井和增產(chǎn)工藝等技術(shù)組成的非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)配套工藝技術(shù).

（2）中國非常規(guī)天然氣（包含致密砂巖氣、煤層氣、頁巖氣和天然氣水合物）資源量達280.6×1012m3，是常規(guī)天然氣資源量的5.01倍.中國的致密砂巖氣已經(jīng)進入規(guī)模開發(fā)階段，煤層氣、頁巖氣的開發(fā)利用正在起步；天然氣水合物等資源的基礎(chǔ)研究工作也正逐步展開.

（3）中國非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)利用的基礎(chǔ)條件已經(jīng)趨于成熟.在非常規(guī)天然氣勘探、地質(zhì)、開發(fā)等方面探索形成了一系列理論認識，初步探索形成了一系列關(guān)鍵技術(shù)，有些技術(shù)已達到世界先進水平；探索形成了一套致密砂巖氣田有效開發(fā)主體技術(shù)、特色技術(shù)和適用的配套技術(shù)體系.中國非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)已經(jīng)探索形成了一些典型的開發(fā)模式或示范區(qū)，其核心是低成本技術(shù)體系和低成本管理體系.但受區(qū)域經(jīng)濟條件、資源供應(yīng)、管網(wǎng)建設(shè)、國際能源價格的影響，中國非常規(guī)天然氣開發(fā)可能要經(jīng)歷一個較長的時期.

總體而言，中國非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)還處在謀劃和起步階段.國際成功的經(jīng)驗和中國近些年積累的實踐經(jīng)驗，都為實現(xiàn)中國非常規(guī)天然氣資源的長遠開發(fā)提供了有利的條件.非常規(guī)天然氣開發(fā)，雖然是個難題，也有較長的過程.但是，已經(jīng)成為主戰(zhàn)場，成為全球綠色經(jīng)濟發(fā)展的主流趨勢！

［1］ RobertI，Daniel Y.America＇s natural gas revolution－A＇shale gale＇of unconventional and abundantU.S.gas is transforming the energy market［N］.The Wall StreetJournal，2009－11－2.

［2］ 王金琪.中國大型致密砂巖氣含氣區(qū)展望［J］.天然氣工業(yè)，2000，20（1）：10－16.

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Developmentand utilization of non－conventional natural gas resources in China／2010，34（5）：9－16

HU Wen－rui
（China National Petroleum Corporation，Beijing100007，China）

Characterized by low－carbon，cleanness，greenness and less pollution，non－conventional natural gas resources are becoming an importantnew energy resource in today’s world.Being abundantin their reserves and the developmenttechnique being available day by day，they are the mostpractical substitutes for conventional natural gas resources and play an importantrole in the world’s energy makeup.China is rich in non－conventional natural gas resources with enormous developmentpotential.This paper deals with the survey of the developmentand utilization of non－conventional natural gas resources and in the world and in China，points outthe resource basis，the conditions，the theoretical perception，the technology and the strategy of the developmentof non－conventional natural gas resources in China，reveals the difficulties in their development，and offers some suggestions for the developmentof the resources in China.

China；new energy；non－conventional natural gas；resources；development；utilization

book=9,ebook=262

TE02

A

1000-1891（2010）05-0009-08

2010-08-22

胡文瑞（1950－），男，教授級高級工程師，博士生導(dǎo)師，主要從事低滲透油氣田勘探開發(fā)和工程管理方面的研究.