我国页岩气开发现状和发展趋势分析

我国页岩气开发现状和发展趋势分析一、国内外情况 21、国内情况 22、国外情况 23、施工难点 2二、未来页岩气开采模式蓝景展望 31、距离经济效益为时不远 42、规模开发有待技术完善和成熟 43、页岩气开采，地表、地下影响不一 54、规模化开采有望带来设备需求大空间 6三、行业主要企业简况 81、杰瑞股份 82、吉艾科技 83、常宝股份 9四、行业风险 10一、国内外情况1、国内情况我国页岩气可采资源量约为26*1012m3，目前还处于探索阶段。四川盆地寒武系筇竹寺组、志留系龙马溪组页岩地层中蕴含有丰富的页岩气资源。2、国外情况全球对页岩气的开发并不普遍，仅美国和加拿大在这方面做了大量工作。美国2009年页岩气产量达到了878*108m3，占到了天然气年产量的14%左右，超过2009年我国常规天然气的年产量（874.5*108m3）。3、施工难点第一，底层出露老、可钻性差，机械钻速慢，单只钻头进尺少；第二，上部地层出水、下部底层井漏，气体钻井收到限制，治漏花费大量时间；第三，井壁失稳导致井下复杂，纵向上空隙、裂缝发育；第四，国内页岩气藏大延伸水平井固井和增产改造技术尚无先例。二、未来页岩气开采模式蓝景展望从目前国内页岩气开采模式现状分析，我们可以展望中国中长期页岩气开采的蓝景。从资源权属分布看，现有页岩气勘探开采有70%集中在常规油气矿业权区块内，其面积达到76万平方千米，常规油气矿业权区块以外有利区面积约35万平方千米，仅占30%左右；从开发主体看，中石油和中石化将主导国内页岩气的开发，民企参与为辅；从开发模式看，短期内以“自主开发和中外合资开发”并行，中长期将以自主开发为主；从采气模式看，国内将以“罐车输送和管网输送”并行，拥有国内几乎全部天然气管网的中石油目前主要是采用并入管网的模式输送页岩气。中石化未来是否采用管网输送需要考虑三个因素，一是中石油是否同意中石化的页岩气并入自有管网，同时入网费用是否合理；二是中石化自建管网的成本同管车输送成本相比是否有优势；三是中央和地方政府是否大力支持中石化的管网建设，尤其是地方政府是否愿意扶持地方性的局域管网建设。1、距离经济效益为时不远目前，国内页岩气单口井的开采成本在1亿元左右，其中物探、钻井、压裂占比在20％、40％和40％。二维地震一公里需要投入10万块左右。水平段1000米的页岩气井首次压裂的费用在1000-2000万元。假设，１、投资回收期为5年；２、页岩气开发的投入产出比在“投入1000万元，产出1000万方气体”，即单位方净利润0.2元；３、页岩气补贴0.4元／方；４.后期每半年增产压裂一次，单次投入需2000万元；5.地方政府给予的直接和间接扶持折合成补贴0.2元／方。那么，页岩气开采日产量在15-20万方时方可以产生经济效益。2、规模开发有待技术完善和成熟技术方面，国内的障碍为水平井工艺和分段压裂工艺。第一，目前国内不管中石化、还是中石油，页岩气的开采均为单口垂直井配单只水平井，即“分支”而非美国现有的“丛式开采”（单口垂直井配若干水平井）。“丛式开采”模式不仅可以使产量增大，产气稳定性增强，而且在首次投入上也具有明显的成本优势。近期，中石油和瑞典壳牌合作开采的永川区块仍采用“分支”开采模式，壳牌为开发的甲方。第二，使用自有技术，目前国内开采的页岩气水平段在1000米左右，而中外合资开发泸州区块内的页岩气井水平段超过2000米。水平段的开发不仅涉及到水平钻井，而且涉及到后期水力压裂技术，水平段越长需要更多的压裂次和压裂段。现在中石油、中石化勘探开发从前期的调查评价，到井位选定、钻探施工、水平井的实施都能做，压裂也能做，但效果不太好，这是关键环节要与国外合作的原因。中石化、中石油等国家队在页岩气勘探开发中的90%技术都有，但是10%那部分高端技术还是要引入国外的。压裂环节的工具配套绝大部分要依赖国外，在工具和施工诀窍方面国外经验更丰富，而这会产生较大的费用支出，如一套旋转导向仪器的服务费一天在十万美元左右。国内技术与美国的差距主要体现在周期和经济性上。国内从打井到压裂到投产的周期在3个月左右，而美国只要20天左右。除了对地层的特性需要摸索过程外，在压裂液的配方和设计及使用工具上也有差距。以打水平井为例，页岩气真正有效的产层，最关键的在10米左右，水平井需要在地下几千米进行定向，旋转导向定位不准可能穿出层位，这就要求精度上的效果，而国外的工艺比国内有优势。国内也能达到目标，但钻井的周期相对较长，而周期是决定经济效益的重要因素。另一方面是要找到页岩气的富集区，提升产量，分子加大分母降低，经济性就得以提高，而从研究技术层面看，国内在页岩气的富集区块的圈定上还有差距。3、页岩气开采，地表、地下影响不一页岩气开采对地表影响小，如相对石油开采占地少，待出气后基本无噪音产生，也无硫化氢等有害气体溢出。但开采过程中会对地表下土壤、地质产生一定影响，如压裂液的使用可能对地下2000米深的水资源形成有害影响、页岩层微爆破可能影响页岩层稳定性等。4、规模化开采有望带来设备需求大空间页岩气的开采具有一个显著特点，单位面积内打井密度越高获得的产气量就会越高。美国开采页岩气100多年的历史充分证实了这一点。美国著名的巴奈特(Barnett)页岩气区块，面积约1.2万平方公里，2008年钻井数量已达1.21万口，平均每1000平方公里打1000口井，因此页岩气的开采被称为“地毯式钻井”。阳—201H2/101井所在的“富顺—永川”区块，在目前中国已知的储量最丰富的页岩气开发带上，面积近4000平方公里，从开采的经济性来看，未来可在这一区块打4000口井。中石化初步计划在200平方公里的涪陵区块建井15口，该区块预计页岩气储量900亿立方米。焦页1井场目前正在开钻第三口水平井焦页1-3HF，设计井深3820m，其中水平段1000多米。未来这一区块有望打井200口。据国土资源部数据显示，全国共180个页岩气有利区，累计面积111万平方千米。，其中与常规油气矿业权区块重叠有利区面积约76万平方千米，占比接近70%，常规油气矿业权区块以外有利区面积约35万平方千米，仅占30%左右。当前页岩气勘探开采活动由中石油和中石化两大油企主导，其中，中石油在川南、滇北地区优选了威远、长宁、昭通和富顺-永川等4个有利区块作业，中石化在黔东、皖南、川东北优选了建南、彭水、涪陵、元坝等有利区块作业，这些区块基本上与常规油气矿业权区块重叠。首轮中标（2011年7月）的秀山和南川区块正进入钻井环节。页岩气探矿权招投标区块的施工作业，主要包括物探（二维地震、三维地震）、参数井或探井钻井、测井、压裂作业等，也可能涉及少量水平井，勘探工作完成后可申请采矿权进入正式开采阶段。目前，河南煤层气基本完成渝黔湘秀山区块的前期物探工作，估计正在论证参数井施工位臵，即将进入钻井阶段。中石化已完成南川区块数百公里的二维地震数据采集工作，即将进入10多口参数井的钻井环节。页岩气打井分为三个阶段，早期打的井被称作勘探井；第二阶段，如果勘探井产气情况理想，则在适宜的点上开始打评价井；第三阶段，“地毯式钻井”开始后打的井，即成为正式的生产井。在试验井运行正常并开采经验日趋成熟后，国内有望于2015年后大规模开采页岩气井，届时将会带动相关设备需求。页岩气开发在国内进展较为顺利。不论是从气体产出量、水平井数量、水平段长度还是其他考量因素看，页岩气正式开采三年来有着巨大的提高。试验井的顺利预示着国内页岩气规模化生产井将会如期在“十三五”时期到来。若按照美国Barnett页岩气开采单位平方公里一口井，国内单口井成本1亿元来计，仅永川区块4000平方公里的面积便可带来下游可观的设备需求空间。同时，页岩气开发过程中还存在部分关键技术不成熟、部分关键设备无法供给以及开采工艺、开采环节特殊处理等问题，这都有赖于长期的摸索和经验积累。三、行业主要企业简况1、杰瑞股份公司两大主营业务板块为装备制造和能源服务。公司致力于成为国际化专业化的知名油田服务公司。到2015年，公司收入结构目标为国外、国内占比分别为60%、40%；分产品目标，油田工程技术服务占比50%，油田专用设备制造40%，配件销售及维修改造占比10%。公司油田工程技术服务板块于2012年由2类业务扩展为6类业务，包括物探服务、压力泵送服务、连续油管服务、环保服务、增产服务和油田工程设计、建设与咨询。后期公司将着力油田工程技术服务业务，新增4个板块业务将有望成为新业绩增长点。公司在加拿大专门成立了物探服务公司，进行页岩气的勘探和开发，以积累经验。在设备方面，公司产品在国内高端领域的市场占有率35%，龙头产品2500水马力压裂车组适用于页岩气开采，为国内高端压裂车型号。2、吉艾科技公司是国内石油测井行业技术最先进、成长潜力最大的专业制造商之一；同时开展测井工程服务。公司的主要产品为GILEE系列成像测井系统，包括下井仪器和地面系统。公司产品具有下井仪器小型化、耐温耐压性能突出和维修方便等特点，性能和技术达到国际先进水平，在目前国内测井仪器市场的竞争中拥有明显优势。目前，国内测井仪器市场相对国际市场更为分散，主要生产企业除公司外还有重油测井、生理伟业、中海油服、环鼎科技、中电22所等。2009~2011年，公司产品的市场占有率分别为4.5%、5.5%和7.5%，并有逐步提升的趋势。公司用户的90%以上为中石油、中石化下属勘探开发企业，下游客户稳定，有利于公司未来订单取得。公司现有4支服务测井队伍及1支试验队伍，并拟在未来三年内新增10支配备全套探井测井设备的测井工程服务队伍，在油井服务产能方面将有力保障。同时着力页岩气区块和海外区块，服务单价将有望提升，这均有利于公司营收的增长。3、常宝股份公司主营高端油套管和锅炉管的生产、销售。公司在油套管和锅炉管领域均占有较高的市场占有率，分别为20%和10%。在高端锅炉管领域，公司和宝钢股份占据国内全部市场份额，并且公司市占率达六成。由于公司在高管锅炉管领域优于宝钢股份，因此这一市场格局在中短期内有望持续。公司产品毛利率平均在15-16%之间，随着国内钢坯价格下滑，下半年公司油套管毛利率有望回升至20%左右。今年下半年公司募投项目逐步投产，2013年募投项目产能集中释放并将对公司业绩产生重要贡献。三个项目投产后，相应产品将占据国内市场20%左右的份额。下半年公司超常管订单饱满，吨单价在1万元左右高于普通锅炉管及油套管单价，产品附加值较高。公司于2008年生产的油套管出口到美国后，部分产品稍许加工便应用于页岩气垂直