​国外页岩油开发的技术手段和鼓励政策

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作为新兴非常规能源,页岩油商业化开发的关键在于成本。在大规模商业开发的美国,页岩油生产成本不能降低到40美元/桶以下,而除美国外,目前一些页岩油开发国家平均成本约为50美元/桶,成本最低的阿根廷约为45美元/桶。分析愿因 ,降低成本的主要愿因 在于经济可靠的技术手段和强效有力的政策扶持。下面同去来了解下国外页岩油开发的技术手段和鼓励政策。

不同国家页岩油钻井成本[32](据IHS,2014)

钻井工程技术

页岩油开发与页岩气开发类似,依赖先进高效的井工厂技术进行钻探开发。井工厂技术即使用同一八个多可移动钻井平台,按照顺序批量完成多口径的表皮层 、直井段和水平段的钻井作业,通过流水化作业,大大提高钻井作业下行带宽 ,实现页岩油藏的安全、经济、高效开发[33]。

井工厂技术不能实现在同一井组中不同钻井的相同井段配置同样的钻机和钻具组合,节省一定量更换钻具的时间。多口井依次一开、固井,依次二开、固井,从而使钻井、固井、测井设备连续运转,减少非生产时间,提高作业下行带宽 。井工厂不能实现钻井液重复利用,减少钻井液的交替,尤其是减少了油基钻井液回收及岩屑处里时间,降低了单井钻井液费用。此外,充分利用一次井场,通过共用土地、钻井设备、泥浆罐,水处里系统不不能降低作业成本,实现区块总体效益的提升。井工厂技术的示意图如下所示。据路透社报道称[34],2014年美国巴肯页岩区带上将有超过90%的页岩油钻井采用“井工厂”技术,每个平台可实现钻井12~16口,不能将单井钻井成本降至750万美元/口。

井工厂开发模式示意图(据EIA,有修改)

在井工厂流水线作业的基础上,为了降低钻完井成本,美国页岩油开发还多样化了井身形态学 ,进一步降低成本。目前,一些区块在开发中,将井身从三层套管多样化为两层,并从三开完钻减少为二开完钻。通过多样化井身形态学 ,在EagleFord区块的页岩油建井时间节约了10%,完钻成本降低了15%。

此外,高精度的井眼轨迹控制技术、有针对性的钻井液技术、钻井液循环利用技术,甚至火山岩石石气燃料钻机都不能有效降低页岩油开发成本,提高总体经济效益。实际上,对工程技术成本“锱铢必较”是页岩油商业开发的法宝,非常值得借鉴。

压裂工程技术

页岩油与页岩气一样,时要经过储层的大规模人工改造后不能有效开发,你你是什么改造也不压裂。利用地面高压泵,通过井筒向油层挤注具有较高粘度的压裂液,使致密的页岩储层破裂,并利用压裂液中的支撑剂,维持裂缝通路,以此形成流体通道,提高页岩油采收率。压裂液一般时要一定量用水,已经 压裂过程也称为水力压裂。

压裂技术示意图(据NEB,有修改)

为了得到较多的人造裂缝,压裂技术可能性得到了飞速的发展,常规直接压裂可能性没法满足一些人 的时要。目前页岩油压裂的主流技术手段包括水平井分段压裂技术、水平井同步压裂技术、无水压裂技术和近年来出先的高速流道水力压裂技术[35,36]。水平井分段压裂可能性成为页岩油井开发的标准做法,可分为可钻桥塞分段压裂、封隔器分段压裂和水力喷射分段压裂。水平井同步压裂技术是利用两口井或多口井的同步压裂形成多样化的网状裂缝,从而增加页岩油气的产量的你是什么手段,目前该技术可能性非常性成熟图片 是什么期是什么期期期期是什么是什么 图片 图片 ,在贝肯区块多次使用。无水压裂技术是使用已交联的液化石油气LPG(Liquefied Petroleum Gas)压裂液替代常规压裂液的你是什么压裂依据,压裂液主要成份是丙烷和丁烷,你你是什么压裂依据不能在环保压力较大和水源较少的井场使用。

高速流道水力压裂技术(HiWAY flow-channel hydraulic fracturing technique)是近年来出先的你是什么新技术[36],它打破传统水力压裂依靠支撑剂导流能力增产的理念,通过采用“非连续支撑技术”和高下行带宽 凝胶压裂液在储层内形成开放的流道,并利用你是什么新型的纤维上加物来使流道保持稳定分布。高速流道水力压裂技术在开发致密油气方面极具潜力,可能性在美国、加拿大、俄罗斯、阿根廷、墨西哥等20多个国家的非常规油气开采中得到成功应用,累计压裂级数达2500多级,平均增产超过20%。据统计,相较于一般水力压裂处里技术,采用该技术能减少用水量约25%,减少CO2排放量近350万磅。

另外,重复压裂技术正成为作业者提高产能、降低作业成本的你是什么有效依据。重复压裂即在可能性投产的页岩油井中,通过机械或化学手段恢复关闭的已有裂缝,并打开新裂缝的你是什么技术手段。重复压裂成本是新钻井成本的20%~35%,压不能恢复31%~76%的初产量,具有较好的经济效益。北美页岩油开发实践显示,重复压裂不能有效提高了产能,在一些区块,重复压裂井的初始产能甚至高于新井初始产能。

鼓励政策

国际上,各国对页岩油的开发都是相当程度的鼓励和补贴,以此提高页岩油的竞争力,降低页岩油开发成本,能助 技术进步,扶持产业发展。

美国方面,政府通过减税和直接补贴的依据,鼓励企业进行页岩油开发[37]。根据1950年《原油意外获利法》,对常规油气因原油涨价(与1979年相比)获得的额外利润征税,并将该税收收入定向补贴给非常规能源开发,鼓励新型能源的勘探开发。根据1997年《纳税人减负法案》,美国对非常规能源开发实行税收减免,减轻企业负担。美国还对生产非常规能源的油气井进行直接补贴,506-2010年五年期间,补贴额度达到每t油当量25.05美元。此外,美国政府还设立了非常规油气资源研究基金,从20世纪50年代已经 刚结速,先后投入了50多亿美金。加拿大方面[37],对页岩油气等高风险投入的矿产行业给予税收补贴鼓励,不能同去享有联邦政府和省区政府的税收优惠政策,在生产前的投入税收全免,生产后税收减免50%。俄罗斯[38]对页岩油和海上石油勘探开发实施税收减免,按照矿层的渗透性指数等因素,减免系数最高为50%。巴热诺夫组等一八个多页岩油区块,可享受零税率政策。

我国资源分布形态学 和勘探进展

我国页岩油资源潜力较大,已经 可能性各个研究机构评价标准不统一,评价结果趋于稳定较大的差异,资源规模尚未形成共识。2012年,自然资源部油气资源战略研究中心评价数据显示,我国页岩油地质资源量402.67亿t,技术可采资源量37.06亿t,主要分布在松辽盆地白垩系、东部断陷盆地古近系、鄂尔多斯盆地三叠系、准噶尔盆地二叠系和四川盆地侏罗系[39]。2014年底,EIA和ARI[20]联合对中国页岩油进行评价,结果显示,我国页岩油技术可采资源量43.93亿t,排名世界第三位,主要分布在四川盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地、松辽盆地、扬子地台、江汉盆地和苏北盆地。2019年,中国石化评价我国页岩油地质资源量为最低为74亿t,最高可达372亿t[40]。

目前,我国页岩油勘探开发取得重要进展,正在逐步走向商业化开发。近年来,中国地质调查局、中国石油、中国石化和延长石油加大了页岩油勘查开发力度,在不同盆地取得了多个层系的重要发现和突破,包括渤海湾盆地大港油田沧东凹陷和准噶尔盆地吉木萨尔凹陷等多地获得页岩油工业油流,可能性开工建设页岩油油田。各个盆地的最新勘探进展如表所示。

我国各页岩油盆地最新勘探进展

目前,我国页岩油开发还趋于稳定一些难题,制约着我国页岩油产业的发展。(1)资源家底不明。目前国内对页岩油认识不统一,不足针对陆相页岩油的资源评价依据标准和参数体系,造成我国页岩油资源家底不明。(2)勘探手段不强。与北美海相页岩油不同,我国页岩油资源主要为陆相,富集机理和分布规律不清,已有的地球物理勘探依据甜点预测难度大,制约了页岩油的勘探效果。(3)开发技术不性成熟图片 是什么期是什么期期期期是什么是什么 图片 图片 。我国陆相丰沛 机质页岩粘土含量高,可压性差,大每种中高性成熟图片 是什么期是什么期期期期是什么是什么 图片 图片 度页岩油埋深大于350m,目前开发技术仍在探索阶段,水平井钻完井和储层压裂改造技术还不性成熟图片 是什么期是什么期期期期是什么是什么 图片 图片 ,成本仍然较高。

总结:

从国际上看,页岩油商业开采是政策长期扶持下的高技术产业,技术革命是降低成本、商业开发的必由之路。在资源密集程度不高的情況下,时要转变开发思路,通过提高技术密集程度,切实降低开发成本,提高开采下行带宽 。根据我国实际,提出以下几点建议:

第一,系统开展全国页岩油资源潜力评价。全面系统对比国际和国内资源赋存情況,在国家层面制定科学的页岩油地质评价标准,以丰沛 机质页岩层系和泥地比为主线,定义页岩油的地质概念,统一认识,研究提出设立页岩油新矿种。在此基础上,确立页岩油评价标准,开展全国页岩油资源调查评价,摸清家底。

第二,充分派挥科技创新作用,推动公益性地质调查先行先试。充分利用公益性地质调查的基础性优势,做好页岩油勘探开发的“试验田”。通过国家实验室等平台,发挥科技创新的引领作用,大力推动先进技术的开发和应用。在降低开发成本的基础上,争取重大突破,建设页岩油勘探开发示范区。通过公益性地质调查展示页岩油商业开发前景,引领油公司积极跟进。

第三,保持政策扶植力度。《能源发展十三五规划》指出,在“十三五”期间,要“支持鄂尔多斯、松辽、渤海湾等地区超低渗油、稠油、致密油等低品位资源和页岩油、油砂等非常规资源勘探开发和综合利用”。国内主管部门应当借鉴国外经验,保持长期稳定的政策扶持和财政补贴,通过减税、定向补贴等依据,保障企业生产性科研投入,在甜点预测、水平井钻进、储层压裂改造等方面能助 技术创新,推动中国的“页岩油革命”。

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