中国页岩油开采面临哪些问题

中国页岩油开采面临哪些问题？修改PhD在读答主其实是从事页岩气产能分析相关研究的，页岩油虽然有一定相关性，开采技术也较为相似，但是我对中国页岩油地质资源特点和分布方面谈不上特别深入的了解，试答如下。页岩油气开采面临的问题种类很多，从经济的角度可以分为以下几类吧（1）是否有足够的资源，影响了开发的可行性和可持续性（2）是否有成熟的技术，决定了技术可行性和开发成本（3）当前和未来的油气价格是否能够盈利（4）政策法规是否友好，生产合同制度怎么样（5）其他如稳定的市场、完善的配套基础设施等等楼上已经有答主从资源的角度分析了，我这里补充另外几个角度。（1）技术角度，个人认为国内技术还不完全成熟。页岩油和页岩气开发技术没有本质的差别，关键都是水平井和水力压裂技术。2010年美国天然气价格下跌，很多原先的页岩气开发公司直接转向了页岩油市场，导致页岩油产量也迅速增长。从我国页岩气的发展来看，水平井和水力压裂技术已经取得一定突破，比如自主研发的压裂车、桥塞在涪陵都已成功应用。涪陵页岩气的完井成本从早期的上亿元降低至8000万、6000万，中石化的目标应该是5000万以下。但是其他地质构造的复杂区域，以及陆相页岩气的钻完井尚未完全突破。延长陆相页岩气的产量依然较低，需要特别注意的是，我国的页岩油资源主要是陆相的，这意味着北美的压裂技术不完全适用。所以技术上仍然需要攻关突破。（2）目前的油价（45美元左右）下，个人认为对于起步阶段的页岩油井盈利有困难。最近的油价比较呵呵。关于北美页岩油成本的估计不确定区间较大，一般引用都是40~65美元/桶，这个区间盈利就比较困难了。不过最近在看《TheBoom》一书中写到2009年Bakken页岩的页岩油成本只有18美元/桶。而我国目前勘探开发较为有限，只有大庆页岩油/致密油项目和新疆三塘湖盆地和Hess的国际合作项目，不算大庆的项目截至2014年9月大约有20多口探井（答主暑期实习期间统计的，没有更新）。和页岩气一样，页岩油在起步阶段的勘探项目投入成本肯定较高，短期盈利较为困难。另外插一句，目前中国(shaleoil)的勘探开发非常有限，所以目前资源量的具体数字存在较大不确定性，EIA估计320亿桶，石勘院2013年估计220-440亿桶。2014年2月国家“973”计划“中国陆相致密油(页岩油)形成机理与富集规律”在北京启动，该项目研究我国陆相致密油(页岩油)资源潜力评价、有利区预测和储量规模三大勘探生产需求。相信这一项目的成果能够增进我国页岩油资源的理论基础，指导开发生产。（3）生产合作制度和页岩气不同，仍然在常规油气框架下运作，经济性制约了垄断国企的开发热情。页岩气是独立矿权，公开招标，打破了“三桶半”（中石油、中石化、中海油加上延长）的垄断地位，促进了这一领域的竞争。当然没有油气生产经验的企业能不能完成好这一任务是另一个话题了。而页岩油仍然在常规油气的框架下运作，只有中石油、中石化、中海油（不确定未来会不会开发海上页岩油）和延长石油有权开发，这就意味着页岩油开发的进度仍然由“三桶半”来把握，在仍然有开发成本较低的常规石油资源的情况下就会缺少开发页岩的动机，当然他们也会面临来自政府高层的政治任务压力。不过随着页岩气竞争的开发，低成本的新技术也可以应用于页岩油的开发，仍然是增强了这一领域的竞争性。总结一下，答主认为目前中国对于页岩油资源的勘探开发程度有限，对于资源富集、成藏、分布的理论基础研究十分必要。技术环节得益于页岩气开发已有一定累积，但仍需要进一步突破，尤其是适用于陆相页岩的钻井压裂技术。页岩油和页岩气的矿权制度不同，仍属于常规油气体系，未来的储运也与常规石油一样。在目前的油价下，开发页岩油对于石油公司而言经济动机不足，但是从保障国家能源安全、增加石油供给的长期战略角度，是十分必要的。探索这个世界的0.1%中国具有丰富的页岩气和页岩油储量，勘探潜力巨大，集中分布在塔里木盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、四川盆地、扬子地台、江汉盆地和苏北盆地。中国拥有4746Tcf①的页岩气地质储量，页岩以湖相和海相沉积为主。其中技术可采储量1151Tcf，分布于四川盆地（626Tcf）、塔里木盆地（216Tcf）、准噶尔盆地（36Tcf）和松辽盆地（16Tcf），剩余的222Tcf分布在规模较小、地质构造复杂的扬子地台、江汉盆地和苏北盆地。同样，中国页岩油勘探潜力也很巨大，地质储量约为643Bbbl②。由于页岩多为湖相沉积页岩，富含粘土矿物，不利于水力压裂技术的开采，技术可采储量较低。准噶尔盆地、塔里木盆地和松辽盆地的技术可采总储量为32.2Bbbl。图表1中国页岩油气盆地分布图页岩极强的非均质性决定了开采的复杂性。同一区块相邻的井位产量可能会有明显的不同，同一个位置不同层位的产量也可能不同，同一层位不同深度产量还可能不同。预测一个区块的页岩油气产量则需要投入更多的资金打更多的井。此外，影响可采资源量的主要因素还有：水平井和水力压裂技术。页岩呈水平层状分布，且开采周期短，需要不断的打井，资金投入大，效益小。水平井技术能够把尽可能多的页岩用一口井连接起来，极大地降低了开采成本。页岩是低孔低渗的储层，需要足够的外界压力驱使油气排出。水力压裂技术能够提供外界压力并可造成微裂缝作为排烃通道，提高采收率。页岩的矿物组成成分。脆性矿物在外界压力下容易产生裂缝。粘土矿物含量低、脆性矿物含量高的页岩有利于在水力压裂过程中产生微裂缝。地质结构的复杂度，特别是断层的分布。断层的存在可能影响水平井的长度，还可能导致地层水进入页岩储层而减小渗透率和含油或含气饱和度。图表2中国盆地页岩油地质参数表（1）③图表3中国盆地页岩油地质参数表（2）从以上三个影响因素分析中国的主要页岩油和页岩气盆地：四川盆地、江汉盆地、苏北盆地和扬子地台组成的中国页岩走廊。为典型的海相沉积，石英含量丰富，具有和美国页岩相似的寒武-志留系黑色页岩。四川盆地作为中国最早的页岩气开采地区，拥有天然气管道、充足的地表水来源、位于主要城市周边等优势，开采区域主要集中在断层相对较少、硫化氢含量低的川西南第四系地层。相邻的扬子地台、江汉盆地、苏北盆地地质构造相对简单，毗邻重要城市，所以也有很好的开发条件。塔里木盆地。主要为埋藏相对较深的寒武-奥陶纪的海相沉积黑色页岩。由于地处偏远以及埋藏很深，还未进行页岩油气的开采。盆地构造相对简单，但是绝大多数页岩都埋藏很深，少数被抬升至可开采深度的页岩的TOC值却很低（1%~2%）。高含氮杂质和喀斯特坍塌构造也是开采需要考虑的问题。水平井技术已经运用于盆地中致密油气的开采，对未来应用于页岩具有重要的借鉴意义。准噶尔盆地。虽然不是最丰富的含页岩油气资源盆地，却有着最优的页岩地质条件。二叠纪的湖相页岩厚度大，平均厚度可达300米；有机质含量丰富，平均TOC值高达4%，最大可达20%；并且地层内压力大，地质构造极其简单，利于开采。主要的风险来源于湖湘页岩脆性组分含量相对于海相页岩要少，压裂过程中效果较差。松辽盆地。作为中国最大产页岩油区域，发育一套处于生油或生湿气窗的晚白垩系页岩。虽然这些富含有机质页岩是湖湘页岩，脆性含量低，但由于本身地层超压和自然裂缝的存在，对于开采还是有利的。有利区带位于孤立的半地堑，深度在300m到2500m不等，断层较多。吉林油田已经开钻一口水平井并采用水力压裂技术开采了一套致密砂岩储层，这口长1200米11段压裂的井也可以用于未来的页岩油储层。吐鲁番-哈密盆地、柴达木盆地、鄂尔多斯盆地。吐鲁番-哈密盆地发育一套二叠纪富含有机质湖湘页岩，处于生油到生湿气窗。柴达木盆地中孤立断层边界的洼地发育早三叠泥岩，TOC较高，倾向生油，但是埋藏很深。鄂尔多斯盆地构造简单，三叠纪的页岩TOC值低并且粘土含量高达80%；而石炭和二叠的泥岩含煤高，脆性含量低。综上，虽然中国页岩气和页岩油的储量丰富，但由于复杂的地质构造、严格的地质数据控制、不成熟的技术以及高额的开采费用，导致可采资源量不足地质储量的5%，决定了大规模的商业开发仍是一个严峻的挑战。注：①：1万亿立方英尺（Tcl）=283.17亿立方米(m3)②：1Bbbl=10亿桶，1桶（bbl）=0.159立方米(m3)③：数据来源EIA，截止2013年6月旅法十几年工程师爱好地缘政治和健身题主所说的是页岩油。页岩油的开采很早就开始了。因为不值所以在19世纪下半叶冷下来。现在基本上只有中国，爱沙尼亚和巴西在“大量开采”。它的开采方式主要是加热母矿层使石油蒸馏。Wikipedia:Shaleoilextraction技术问题：总之有很多东西还是在学外国已有技术，比如对小颗粒页岩的处理，还有一些新的更有效更环保的技术（fluidizedbed,in-situ等）。环境问题：即使不用水力压裂（页岩气的开采方式），开采页岩油用水量也是非常大的。水主要用来冷却蒸馏系统末端，以及清洗烟尘。每桶油的开采，需要1到5倍的水的参与。这对当地的环境是很大的负担，而且外加污水处理的问题。看一下中国页岩油的几个主要地点：老地方抚顺，吉林，茂名，和要开采的地方甘肃，新疆。新地方明显缺水。Everylifeorderrestsonanideology.是之前答过的一题了，当时用的是繁体，没有改过来，都能看的明白吧。中国是全球最大的石油进口国，煤炭消费佔全球近五成。在能源安全与环境保护的压力下，中国政府把目光投向国内页岩气开发，以期複製美国的经验，提高能源自给率。以美国爲对比，中国页岩气开发有这麽几块短板：1作为技术革新诱因的知识产权法律不够明晰：页岩气不像打石油那样钻个洞就可以採到油那样简单，是一种对技术性要求较高的作业。需要通过某种方式把储存于岩层中的可燃气体一点一点的吸出来。比较普遍的是採用水力压裂法，这种技术就是向地下注入含有某种化学物质、沙与水的混合物，以压裂含有天然气的岩层。但这种技术并没有被中国企业所完全掌握，而要激励技术的创新，保护知识产权是一个比较好的途径。科斯定理说过了：产权的界定是交易发生的前提，会达致最大的产出结果，这是经济学上被证明无数次的真理。中国页岩气的成功不得不解决知识产权保护的问题。同时，在藉助外国技术方面，由于中国善于模仿和逆向工程的习惯，让西方的石油公司极其小心保护其知识产权，他们的关键技术被保留。这些因素加起来，导致中国开採的难度很大、成本非常高。2市场竞争，中国开发页岩气很大程度上来自于两家国企的倾向，而不是一个开放的市场，就像美国那样，任何企业都可以勘探开採。可以说，美国的成功源于开放竞争的市场，没有竞争不可能大幅降低成本。美国的油气开採系统有几千上万家企业，而中国只两家主导。如果美国的页岩气90%以上被艾克森美孚或雪佛龙所拥有，不会有今天的开採速度。自然，政府对现时速度失去耐心，开放民间投资。国土资源部将启动第三轮页岩气招标，但据说民营企业热情大不如前。原因是开採的不确定性以及前期的投入成本，这凸显另一个问题：市场化不足的还有资本市场。长期以来贷款利率被央行压低，效率较高的中小企业很难同国企争夺贷款，而页岩气开发的前期投入成本很高。周小川今年提出争取两年内实现利率市场化的目标，在现今经济下滑的环境下，很有可能顶不住保增长的压力而“放水”。而美国页岩气革命的决定性因素自然包括资本市场的支持。3埋藏的分佈与地质条件，国土资源部说中国的页岩气可採储量是25万亿立方米。与美国的24万亿相当，但埋藏条件大不如美国。这是中国页岩气分佈图：看到了吗？大部分埋在塔里木、准噶尔、鄂尔多斯和华北这样缺水严重的地区，水力压裂法无计可施。四川呢？那里板块活动太活跃，以至岩层断裂破碎，山间谷底也分佈着大量村落。4价格因素，长期以来，天然气价格被人爲压低，天然气开採在商业上难以盈利，这使得民营企业投资缺乏商业动力。涨价自会激发更多的资金投入页岩气开发。最新的消息是，今年8月12日，发改委宣佈决定自9月1日起上调非居民用气存量气门站价格，每方提0.4元（增量气不变）。这可能是一个积极的信号。他当然不敢上调居民用气价，那会被口水淹死。加上最近的欧佩克“割价保量”策略，全球石油价格暴跌，这对开采页