宜宾地区页岩气商业化应用研究

Yibin University本科生毕业论文题 目 宜宾地区页岩气商业化应用研究 系 别 矿业与安全工程学院 专 业 采矿工程 学生姓名 高 X X 学 号 1XXXX39 年级 20XX 级 指导教师 杨 XX 职称 副教授 教务处制表20XX 年 4 月 5 日I宜宾地区页岩气商业化应用研究摘 要近年来，以美国为首的页岩气大国正引领世界各国加快发展页岩气的勘探开发利用。其中，中国页岩气勘探开发利用也在不断“升温”。自 2013 年以来，国家有关部门积极组织开展了全国页岩气资源潜力调查评价及有利地区的优选工作，同时启动了第一轮页岩气探矿权出让招标试点，并成功出让 4 个页岩气探矿权区块。 政府有关部门编制了全国页岩气“十二五”发展规划，明确提出“十二五”末全国页岩气探明可采储量 2000 亿立方米、年产量 65 亿立方米的发展目标。据国信证券表示，2013 年我国页岩气产量达到 2 亿立方米，中石化、中石油勘探开发已经初具规模，并都已实现对外输送应用，二者将 2015 年产量目标分别上调至 50 亿立方米与 26 亿立方米，标志着我国页岩气商业化已经提速。 1宜宾市作为西南地区的能源大市，对川南的民生发展、社会进步、经济稳定都具有举足轻重的影响。随着全国范围内煤炭行业的落寞，页岩气等清洁能源必然会快速发展，将直接影响宜宾地区乃至西南地区的能源结构构架。本文旨在基于对宜宾地区页岩气商业化应用研究，深入分析页岩气商业化现状及预期发展，为宜宾地区乃至西南地区的页岩气商业化应用提供参考。关键词：宜宾地区 页岩气 商业化 IIApplication of shale gas commercialization YibinAbstractIn recent years, the US-led shale gas country is leading the world to accelerate the exploration and exploitation of shale gas development. Among them, China shale gas exploration and exploitation are constantly “warming.“ Since 2013, the state authorities preferred to work actively organize nationwide survey evaluating shale gas resource potential and favorable areas, and start the first round of bidding for shale gas exploration rights to sell the pilot, and the successful transfer of four shale gas prospecting blocks.Government authorities prepared a national shale gas, “second Five Year Plan“, clearly stated, “Twelve Five“ national shale gas proven recoverable reserves of 200 billion cubic meters, the annual output of 6.5 billion cubic meters of development goals. It Guoxin Securities, said in 2013 of shale gas production reached 200 million cubic meters, in the petrochemical, oil exploration and development has begun to take shape, and foreign transportation applications have been achieved, both the 2015 production target raised to 5 billion cubic meters respectively and 2.6 billion cubic meters, marking Chinas shale gas commercialization has accelerated.With the countrys coal industry lonely, shale gas and other clean energy will inevitably rapid development, will directly affect the energy structure framework Yibin region and the southwestern region.This paper aims to apply research-based commercial shale gas area of Yibin, in-depth analysis of commercialization of shale gas development and is expected to provide a reference for the commercial application of Yibin shale gas region and the southwest region.Key word： Yibin Shale gas Commercialize 目 录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 绪论 .11.1 引言 .11.2 论文的选题意义 .11.3 该课题国内外研究现状 .11.4 研究的主要内容 .21.5 研究方法及技术路线 .31.5.1 采用的研究方法 .31.5.2 研究的技术路线 .3第 2 章 页岩气的基础简述 .32.1 页岩气的形成 .32.2 页岩气的特点 .42.3 页岩气的分布 .42.3.1 世界页岩气分布 .42.3.2 我国页岩气分布 .5第 3 章 宜宾地区页岩气商业化优势 .63.1 资源丰富 .63.1.1 珙县 .63.1.2 筠连县 .73.1.3 兴文县 .93.1.4 长宁县 .103.2 政策支持 .113.3 市场需要 .12第 4 章 宜宾地区页岩气商业化应用前景 .124.1 汽车燃料 .124.2 化工行业 17.144.3 发电行业 .15第 5 章 宜宾地区页岩气商业化应用的瓶颈 .185.1 环境方面 .185.2 成本方面 .185.3 技术方面 .195.4 补贴方面 .195.5 设施方面 .19第 6 章 宜宾地区页岩气商业化应用的展望 .19结论 .20参考文献 .21致谢 .23附录 1 .24附录 2 .25附录 3 .261第 1 章 绪论1.1 引言近年来，伴随着一场“页岩气革命”的开始，特别是美国页岩气产量的急剧增加，各个国家及地区都加快了对页岩气的勘探开发及利用。据美国油气杂志援引专家的预测，全球的页岩气储蓄大约有 11 万亿吨到 13 万亿吨，当前美国是世界上开发页岩气规模最大的国家。我国蕴藏着丰富的页岩气资源，特别是西南地区储藏着大量的页岩气。专家认为，页岩气的勘探开发及利用将使中国能源供应版图发生巨变。随着中国在资源勘探阶段取得成功，开采利用方面逐步累积的经验和技术，我国已经开始迎来页岩气发展新的阶段。目前，我国已经启动了西南地区可实行的示范工程项目，并使得宜宾市上罗镇成为我国川南地区首个页岩气民用示范乡镇。至此，我国页岩气的利用进入民营化。2014 年 12 月 31 日，中国首座页岩气 LNG 液化工厂正式进入运营阶段，它的成功运营标志着中国页岩气商业化进入新的发展阶段。 21.2 论文的选题意义页岩气作为一种清洁高效的非常规天然气正受着越来越多的国家以及企业的关注。自 2013 年 10 月中石化首次从试验井组中勘探出具有商业规模量的页岩气以来，国家能源局于 10 月 30 日出台页岩气产业政策，对页岩气出厂价格实行市场定价，鼓励页岩气就近利用和接入管网，这标志着页岩气商业化开始。自宜宾市珙县上罗镇成为全国首个使用页岩气的乡镇以来，宜宾市范围内的页岩气在勘探、开发、利用方面积极推进，为宜宾地区加快页岩气商业化奠定了基础。宜宾地区是川南地区乃至全川页岩气最为富集的地区之一，其开发潜力大，商业化条件好，商业化前景乐观。据悉，2015 年 2 月 18 日前宜宾市区将全面供应页岩气。至此，宜宾地区将实现能源结构大调整，页岩气在宜宾市区实现商业化。1.3 该课题国内外研究现状2015 年 1 月 6 日，据路透社的相关报道，中国方面在寻找页岩气第三轮招标的探矿权出让区块时遇到了麻烦，有人认为中国页岩气的潜在产量可能被夸大了。截止到目前，中国第一轮和第二轮招标出让的页岩气区块，已完钻约 400 口井及进行地质勘查。两个国家级页岩气示范区之一的四川长宁-威远区块，已经成功钻井出气。宜宾市珙县上罗镇居民已经开始使用页岩气作为日常生活能源使用，替代了较为原始的木材、煤炭等。中国的页岩气资源非常丰富，特别是西南地区蕴含丰富的页岩气资源，开采量巨大，具有很高的商业化应用价值。根据世界能源研究所的一项研究表明，中国页2岩气储量高达 30 万亿立方米以上，居世界第一，几乎是美国的两倍。我国与北美等国家页岩气勘探开发利用的成就相比，页岩气勘探开发利用起步较晚，而与全球其他地区相比，中国的页岩气勘探开发则处于领先地位，为全球除北美以外地区率先进入页岩气勘探评价突破和工业化开发先导性试验的国家。虽然我国页岩气的勘探开发在水平井钻探、资源储量评估以及开采技术方面均取得了鲜有的成果，但是与美国相比较,我国页岩气所在的地质条件与地质结构显得非常复杂。在对页岩气的开发的水资源利用、开采技术、环境保护以及控制开采成本等方面都会受到很大的挑战。其中，四川盆地和塔里木盆地是我国页岩气储备最集中的地方，但是这两个区域的水资源供应均已非常紧张，所以页岩气得开采面临着巨大挑战。同时，据目前勘探情况来看，页气资源储量大的地区也是人口密集的地区。这将意味着企业如果想要开采页岩气，那么除了要挤占灌溉水源外，还要与工业用水以及生活用水相竞争，一旦处理不当，页岩气资源的开采将酿成水资源短缺、污染的双重灾难。目前，在我国的四川长宁-威远区块上，川庆、中石油等集团正加快对上罗镇页岩气的勘探、钻探和开采。推进天然气管线工程向珙县下罗、沐滩、孝儿等乡镇辐射发展，逐步发展珙县南部乡镇页岩气工程的建设。当今世界，页岩气开发最早, 实现页岩气商业化开发的国家当属美国 ，它是页岩气勘探开发及利用的典范。美国非常规天然气的勘探开发已经历经百年，规模开发探索了 30 年，近年来获得了迅速发展。美国页岩气取得的成功，对保障美国能源安全起到了至关重要的作用，同时也给全球能源格局带来显著的影响。美国页岩气规模化发展、商业化应用生产的成功使页岩气的勘探开发及开发利用问题成为世界各个国家对能源研究的热点。当前非常规油气的勘探开发利用技术的逐步成熟，已经成为常规石油天然气最好的替代原料。2015 年中国的页岩气商业化应用开发、利用发展正进入快速发展的阶段。根据目前我国页岩气钻井、勘探、开采、开发的进展看，应该能够作出我国的页岩气资源开发利用正在快速发展的基本判断。1.4 研究的主要内容目前我国政策大力支持页岩气商业化，同时指出页岩气不同于常规天然气，出厂价格实行市场定价，表明页岩气商业化已经是一个大趋势。笔者通过资料查询、专家讨论、走访调研、问卷调查等一系列手段，对宜宾地区页岩气就地发电、分布式供能、区域供气、汽车燃料、工业用气等情况进行统计、整理，并在一定条件下形成数据分析，梳理页岩气在宜宾地区范围内商业化程度。通过调研目前宜宾地区范围内页岩气的利用情况，探究页岩气作为常规能源的重要补充，对促进煤炭消耗减少、石油依赖下降、天然气缺口缩小等起到的巨大地作用。在为宜宾地区“稳”、“好”、“快”的推进页岩气商业化发展提出建议、3提供资料参考。1.5 研究方法及技术路线1.5.1 采用的研究方法（1）采用计算机网络查询与图书馆资料查询相结合，搜查近几年来关于页岩气开发及商业化应用方面的最新的资料，形成结论。（2）积极与导师、相关专家、技术人员讨论，获取新思路、新方法。借鉴先进的观点和方法，进而充实我们自己的思想和观点。（3）结合宜宾市相关部门进行走访调研，通过咨询、座谈等方法结合调查问卷，了解宜宾市页岩气行业发展现状，预测页岩气发展前景。1.5.2 研究的技术路线第 2 章 页岩气的基础简述2.1 页岩气的形成页岩气是产自极低孔渗、富有机质暗色页岩地层系统中的天然气，是在短时间内能够实现经济规模勘探开发、资源丰富的非常规天然气资源；页岩气的形成、分布具有明显的特征，通常情况下在盆地内厚度较大、分布较广的有效烃源岩层中分4布较多。其具有资源潜力大、开采寿命长的优势 3-4。2.2 页岩气的特点页岩气与常规天然气相比较，其开采寿命长、生产时间长。绝大多数的可产气页岩分布范围较广、厚度较大，而且通常含有页岩气，所以页岩气井可以长时间的以稳定的速率产气 5。2.3 页岩气的分布2.3.1 世界页岩气分布页岩气的勘探开发具有近 200 年的历史，当下正在步入一个快速发展的时期 6-7。发展最为快速的当属北美的页岩气产业，已经实现高效经济和规模开发。页岩气资源已经成为北美天然气供给的重要补充，并由此深刻影响了全球天然气供给结构。欧洲：德国、英国、法国、奥地利、波兰、瑞典等；亚洲：中国、印度等；大洋洲：澳大利亚、新西兰等；南美：阿根廷、智利等国家或地区都已经认识到页岩气资源的价值和前景。对于页岩气都展开了广泛的基础理论研究、资源潜力评价、工业化开采试验等页岩气的研究和勘探开发。 8北美地区储量最大，中东和中国的储量位居第二（如图）。图 2-1 世界 各国页岩气储量分布页岩气资源的勘探与开发在北美地区最先得到实践。就全球范围来看，北美地区的页岩气开发利用技术最为先进，也是最成功的。目前，页岩气在北美地区的使用量已经达到很大的比例。可以说，北美是一个天然气很富足的地区。随着美国对5能源的需求量不断的加大，页岩气的开发也逐渐加快，井口数量不断攀升（如图）。表 2-1 美国页岩气井口数量变化（据张金川等）2.3.2 我国页岩气分布据调查分析，中国拥有丰富的页岩气资源。国土资源部，于 2012 年 3 月公布全国页岩气资源评估报告。该报告的评价工作用时 3 年，包括了全国盆地及地区 41 个、评价单元 87 个、含气页岩层段 57 个。经过判断，中国陆域页岩气地质资源潜力为134.421012m3，可采资源潜力为 25.081012m3（不含青藏区) 9。我国可以依据地质历史以及它的变化特点，将页岩气的发育区域划分为四大区域，即南方，华北-东北，西北，青藏等四大地区 10(如图)。基本推测为页岩气储藏量是常规天然气储藏量的 2.4