中国天然气开发技术进展及展望

在国际油价低位徘徊、国家大力发展绿色能源的背景下,天然气已成为中国油气工业的主营核心业务,其产量及消费量快速攀升,作用更加凸显。为了继续推动中国天然气业务的加速发展,在分析近年来天然气产业发展历程、总结天然气开发技术新进展的基础上,明确了我国天然气开发所面临的挑战,并从产量、需求量、进口量及未来天然气地位等4个方面对中国天然气工业的发展前景进行了展望。研究结果表明:(1)"十二五"以来,我国天然气消费量快速增长、供应多元化、储产量稳定增长、开发效益显著;(2)天然气开发技术在深层天然气开发、大型气田开发调整、致密气提高采收率、页岩气及煤层气开发、工程技术及开发决策体系等6个方面都取得了技术突破,创新能力显著提升;(3)随着开发程度的深入,受政策、环境的影响及地质条件制约,天然气持续规模效益开发将面临优质储量比例降低、气田开发成本升高、非常规气藏效益开发难度加大、上游效益进一步压缩、主力气田稳产能力减弱和市场竞争愈发激烈等诸多挑战。结论认为,未来我国将进入非常规气与常规气并重的发展阶段,天然气需求旺盛且消费结构呈现多元化趋势,天然气进口量逐年攀升且对外依存度不断加大,天然气将成为我国能源结构调整的主要增长点。     

天然气供应能力测算方法构建及分析软件开发

为了构建适合我国天然气产业实际的天然气供应能力测算方法和相关软件,分析了影响天然气供应能力的外部因素和天然气产业链内部因素,分别考虑国产气、进口气(管道气+LNG)两种气源类型,构建了供应能力分析流程,统筹考虑国内外资源情况建立了基于项目可靠性、经济性、战略安全性的项目优化方法,并利用情景规划思路编制了供应能力分析软件。研究结果表明:(1)天然气供应能力受资源基础、投资规模、勘探开发节奏、开发技术、成本、气价、政策法规、多气源优化等多方面因素的影响;(2)所构建的测算方法模型符合我国天然气供应能力评价实际和现有数据库资料的特点,通过对不同类型气田、不同进口气源单独计算并汇总到公司、国家层面,可以大幅度提高预测的精度;(3)供应能力分析软件设置了多种计算方法,可以针对研究需要灵活选择,对于新增储量模块,可以选择生命模型法进行预测或者直接录入规划数值,对于国产气产量潜力分析模块,有开发方案的气田采用稳产年限、稳产期规模等开发指标预测气田产量,而无开发方案的气田和未来新增储量则通过类比同类型气田采气速度、稳产期末采出程度等参数来测算气田产气量。结论认为,该研究成果可以有效地提高天然气供应能力预测的精度和效率。     

2030年前世界天然气的供需前景

主要在发电需求的推动下，全球天然气消费到2030年将几乎增加一倍，但年均2．3％的增长率要低于过去。预计天然气需求增长最快的将是非洲、拉丁美洲和发展中亚洲。而需求增加总量较大的还是OECD北美、OECD欧洲以及转型经济国家的成熟市场。气转液（由天然气制取液烃产品）工厂将成为使用天然气的一种重要的新市场，它能开发利用远离传统市场的天然气储量。虽然兴建气转液工厂的速度很难预测，但预计这方面的液烃产能将在2010年达到40万桶／日，同时在2030年达到240万桶／日。天然气资源能够轻松地满足全球需求的预期增长。自上世纪70年代以来，探明天然气储量的增长一直远远超过了产量，若以当前产量计算，大约还可以开采66年。俄罗斯和中东地区将会增产最多，因世界多数探明储量都集中在该两区。它们增加的产量将出口到本地产量将难以满足需求的北美洲、欧洲和亚洲。在整个预测期，地区间的天然气贸易将扩大两倍。目前已有天然气净进口的所有地区都会出现进口量的增加。在全球天然气贸易的增量中，液化天然气（LNG）将占据大多数。预计LNG在供应链上的单位成本将继续下降。到2030年，地区间的天然气贸易将有一半以上要采用LNG方式，而目前只占30％。欧佩克国家仍将主导LNG的供应。预计到2030年，天然气供应设施的累计投资将达到2．7万亿美元，即年均投资约1000亿美元。在这些投资中，将有一半以上用于天然气田的勘探和开发。在油价大涨的影响下，最近几个月各个地区的气价都有大幅攀升。北美地区因供应紧张使气价承受着上涨的压力。在当前十年的后半期，预计天然气价格将会回落，然后将平稳回升到2003年。气－气竞争将使气价有低于与油价相当水平的压力，但预计这种影响将因供应成本的上涨而基本上得到抵消。     

气藏开发操作成本经济界限模型与应用

在天然气气藏经济评价中,主要运用内部收益率、净现值、投资回收期等技术经济指标对其开发效益进行评价。进入开发阶段,天然气气藏的勘探和产能建设已结束,操作成本的高低,将直接影响天然气气藏开发的经济效益。通过运用技术经济的基本原理,结合天然气气藏开发的收益、支出和投资情况,建立天然气气藏开发操作成本经济界限模型,得到天然气气藏开发操作成本经济界限与单井日产量、井深、价格之间的关系数据,运用SPSS软件对这些数据进行多元线性回归,得到了天然气气藏开发操作成本经济界限与单井日产量、井深、价格之间的数学模型,为天然气气藏开发操作成本经济界限的计算提供一种简便方法。     

苏里格气田经济有效开发前景分析

基于市场供需状况分析了长庆气区天然气价格情况,认为苏里格气田天然气销售价格偏低,具有一定的上涨空间。测算了苏里格气田不同天然气价格单因素与气价、单井产量双因素影响下的税后收益率,认为当气价为0.855元/m3时,苏里格气田开发税后收益率可以达到难采气田基准收益率10%的水平;当气价为0.920元/m3时,其税后收益率可以达到常规气田基准收益率12%的水平。由此可见,苏里格气田实现经济有效开发前景较好。     

苏里格气田水平井开发技术经济效果分析

苏里格气田属于典型的三低气藏,储层地质条件复杂,单井产量低,经济有效开发技术难度很大,采用水平井开发后经济效益明显提高。从分析苏里格气田储层特点入手,研究该气田水平井部署地质条件,对该气田采用配套的水平井储层改造技术,气井产量大幅提高。经济分析表明,苏里格气田采用水平井开发税后财务内部收益率为15.5%,高于直井开发税后财务内部收益率（12.02%）。     

中国致密砂岩气开发工程技术与实践

致密砂岩气是非常规天然气的主要类型。根据中国近年来发现的大型致密砂岩气藏的开发地质特征,可划分为3种主要类型:透镜体多层叠置致密砂岩气、多层状致密砂岩气及块状致密砂岩气。前2种类型以提高单井产量、降低开发成本为技术目标形成了系列开发技术,推动了致密气的规模化发展。针对透镜体多层叠置致密砂岩气,形成了以优化布井、多级加砂压裂、井下节流与低压地面集输为特点的开发技术。针对多层状致密砂岩气,形成了以富集区预测与评价、水平井整体开发和排水采气为特点的开发技术。中国致密砂岩气具有广阔的发展前景,但仍面临诸多技术挑战,包括提高储量动用程度和采收率、进一步提高单井产量、新类型和难动用储量的开发、气田稳产接替与开发后期气井管理等。     

不同产量递减方式对气田效益影响研究

首先运用技术经济学的有关原理,结合油藏工程原理的基本知识,建立了气藏储量初始经济产量的评价模型,得到了在不同天然气产量递减方式和不同内部收益率情况下的单井日产量,然后利用这些数据,运用SPSS软件进行了方差分析,得到了调和递减方式下的单井日产量与直线递减和凸型递减方式下的单井日产量有显著性差异的结论。最后通过SPSS软件对内部收益率、单井日产量、产量递减方式的回归,得到调和递减的效益好于指数递减;指数递减好于直线递减;直线递减好于凸型递减;并且单井日产量为气田效益影响的敏感因素的结论,为油气田经济评价方法提供一种思路。     

常规-非常规天然气理论、技术及前景

中国天然气进入跨越式发展的黄金时期,成为向清洁能源过渡不可逾越的桥梁。通过对国内外天然气发展现状、理论技术、潜力前景进行重点研究和阐述,结果表明:(1)全球天然气资源丰富,剩余探明可采储量186×10~(12) m~3,储采比为52.4,具备长期加快发展的资源基础;(2)提出了常规-非常规天然气地质学内涵,其形成分布具有10条规律,天然气勘探地质形成以不同气源为核心的常规圈闭"单体型"大气田成藏理论、以不同岩类储集层为核心的非常规"连续型"甜点区聚集理论,天然气开发地质形成以常规"控制水侵"为核心的构造气藏开发理论、以"人工气藏"为核心的非常规天然气开发理论;(3)中国天然气地质资源量(不含天然气水合物)达210×10~(12) m~3,整体探明率不足2%,天然气储产量将持续增长,预计2030年前年增探明地质储量约为(6 000～7 000)×10~8 m~3,预计2030年常规、非常规气产量均有望达到1 000×10~8 m~3左右,消费量需求可达5 500×10~8 m~3,天然气对外依存度可能达到64%,2050年可能达到70%;(4)提出中国未来天然气发展应加大资源规模区勘探力度、提高非常规气开发效益、增强储气库调峰与LNG(液化天然气)规模建设等10条措施。     

靖边气田北部丛式井积液排查及复产技术

靖边气田北部上古气藏是低产、低压、低丰度、非均质性强的复杂气藏,主要以丛式井低压串接,集中增压开发模式进行效益开发。丛式井单井产量低,平均单井产量在1.0×104m3/d左右。气井因气量小,部分气井产气量达不到临界携液流量,出现井筒积液,影响了整个上古气藏的开发效果。本着稳定并提高单井产量的上古气藏开发思路,本文通过分析丛式井井筒积液的特征,归纳总结了丛式井积液的排查标准,同时通过井筒积液井排水技术的对比评价,介绍了车载式天然气压缩机气举排水采气工艺及其优越性。积液排查及复产技术对靖边气田北部乃至整个长庆气区上古丛式井的高效开发具有重要意义。     

考虑垫底气回收价值及资金时间价值的盐穴型地下储气库储气费计算方法

我国的地下储气库(以下简称储气库)与油气管道捆绑运营,没有单独的定价机制,计算储气库储气费时也未充分考虑资金的时间价值及油气藏型、盐穴型储气库垫底气的回收价值,导致计算结果的准确性欠佳。未来储气库实行独立、市场化运营是必然趋势,因而需要建立一种符合我国储气库运营模式的储气费定价机制。为此,以国内某盐穴型储气库建设投资项目为例,采用二分法建立了一种考虑垫底气可回收的储气费计算模型,计算出该储气库在不同内部收益率下的储气费,并分析了影响储气费的主要因素。结果表明:(1)当储气费为1.02元/m~3时,可满足内部收益率8%的要求;(2)在盐穴储气库工作气量确定的情况下,年储转次数(储气库年实际注采气量与年设计工作气量的比值)是影响储气费的最重要因素,地下及地面工程等建设投资的影响次之,而经营成本的影响最小;(3)在储转次数大于1.4时,盐穴储气库注采运行的工作效率达到最大,建议将盐穴储气库的储转次数设定为1.4。结论认为:该储气费计算方法在保证能获得一定利润的前提下,充分考虑了资金的时间价值以及垫底气的回收价值,计算得到的储气费较为合理,可推广到类似盐穴型储气库的应用计算。     

鄂尔多斯盆地低渗透—致密气藏储量分类及开发对策

鄂尔多斯盆地低渗透—致密气藏储量规模虽大,但储层物性差、非均质性强、储量动用程度低且差异大,要实现气藏的长期稳产及效益开发难度大。为此,以该盆地5个主力气田为研究对象,以效益开发为导向,以内部收益率为核心评价指标,结合动、静态特征对低渗透—致密气藏进行储量评价单元划分、储量分类评价和储量接替序列的建立,并针对不同类型的储量提出相适应的开发技术对策。研究结果表明:①该盆地单井动态储量小、产气量低,产气类型可以划分为多层协同供气和单层主力供气两种;②基于地质条件和单井动态特征相近的原则,结合开发管理区块分布情况,将该盆地内5个主力气田划分为11个储量评价单元,以内部收益率30%、8%和5%作为界限,把储量评价单元划分为高效、效益、低效和难动用4种储量类型;③以内部收益率8%为有效开发的基准,将其对应的井均估算最终开采量(EUR)与各个储量评价单元实际的井均EUR对比,按照效益由高到底的顺序,建立了储量评价单元经济有效动用序列;④高效储量适宜采取增压开采和局部井网调整对策,效益储量需通过井网加密提高储量动用程度,低效储量应采取富集区优选、滚动开发对策,难动用储量需加大技术攻关以实现效益开发。结论认为,该研究成果有助于提高鄂尔多斯盆地天然气储量的动用程度,可以为该盆地天然气长远开发战略的制订提供技术支撑。     

中国天然气产量峰值研究及建议

天然气产量峰值研究,对于国家能源战略制定、天然气产业链协调发展、油公司投资决策等都具有重要的意义。为此,从天然气资源地质与开发特点出发,利用多种方法分析研究了中国常规气(含致密气)、煤层气和页岩气的产量峰值。结果表明:(1)2035年中国天然气总产量将达到2800×10~8~3300×10~8 m~3、2050年将达到3300×10~8~4100×10~8 m~3;(2)预测期内,中国常规气产量峰值可见,煤层气和页岩气产量峰值则需持续跟踪研究;(3)考虑到未来天然气水合物勘探开发的突破,中国天然气产量增长潜力较大、前景光明。为实现能源转型和节能减排的战略目标、保证安全平稳供气,必须及时研究判断国际政治、经济、能源发展形势,谋划全球天然气战略布局。依据对中国天然气供需形势的分析结果,提出了4点建议:(1)加大对国内深层、深水、非常规等类型天然气资源的勘探开发,巩固国内天然气供给的主导地位;(2)高度重视海外天然气资源利用战略布局,采取多种方式保障国内天然气市场的供应安全;(3)加快对天然气水合物的开发评价,扩大并夯实天然气产量峰值的资源基础;(4)加强天然气峰值产量滚动研究,不断增强在国际竞争中的软实力。     

2020年前中国多气源供应格局展望

中国天然气市场已经进入快速发展阶段,多气源供应格局正在形成。据现有的研究成果预测,到2015年,规划的包括常规天然气、煤层气、煤制气和页岩气的国产气和进口管道气、LNG最高供应量可达3 586×108 m3,比目前预测的届时天然气需求量超出900×108 m3以上。最低情景下,到2015年中国天然气供应量也可达3 185×108 m3,比目前预测的届时天然气需求量超出近600×108 m3。综合分析后得出结论:2015年前,我国多气源供气格局将基本形成,彻底结束目前天然气供应紧张的局面,理论上推测天然气供给量将全面超过需求量;基于9×104 km的长输管道和130×108 m3的储气库工作气量,全国天然气供气灵活性、可靠性将大为提高;到2020年,我国多气源供气格局将进一步深化,基础设施将更加完备。因此,在未来气源多样、供应相对充足的前景下,如何优化供应格局显得更为重要。最后建议:①协调处理好国内资源和引进资源的关系;②国家应该统筹协调各沿海地方、各大石油企业引进LNG的规划;③尽快解决国、内外两种天然气的价差问题。     

“复关”对海洋石油勘探开发企业的影响及我们的对策

中国在不久的将来就要“复关”,这是不以任何一个企业的经济利益为转移的客观事实。本文通过多方面的分析认为,“复关”对主要从事海上油气资源勘探开发的中国海洋石油总公司来讲,挑战大于机遇。“复关”后,汇率有可能进一步调整;国内原材料、劳务等价格体系要与国际市场接轨;进口的材料和设备有可能取消减免关税的优惠。“复关”后油价基本趋于缓慢增长的态势,而勘探、开发、生产油气的成本要大幅度增加,目前我们发现的油气田又大都为边际油田,这就给海洋石油勘探开发油气资源带来巨大的困难。本文分析以上的不利因素后指出,我们应实事求是地面对现实,研究制定经营战略,通过寻求新的动态平衡,来促进我们企业的生存与发展。     

新常态下中国天然气勘探开发战略思考

近10年来,中国天然气工业获得了跨越式发展;但从2014年下半年以来,油价大幅下跌,全球油气市场疲软。与此同时,中国经济增速放缓,资源环境约束趋紧,能源生产与消费革命加快推进,天然气产业发展的内、外部条件也正在发生着深刻的变化。基于对近期我国天然气工业快速发展成绩的回顾和对未来发展形势的分析,认为中国天然气产量和消费量增速将双双趋缓,供需基本面呈现出宽松态势;低渗透致密、深层-超深层和非常规储层将成为天然气勘探开发的主要对象,资源劣质化趋势难以改变;油价持续低迷和替代能源价格大幅下降将使得气价下行的压力增大;严格控制投资和大幅降低成本将成为提升效益的常态化手段。针对新常态,提出了中国天然气勘探开发的5点建议:①始终坚持加强勘探,确保工作量和投资到位,不断夯实发展基础;②高度重视开发前期评价,突出方案部署设计,把握产能建设节奏;③抓好老气田开发调整顶层设计,突出精细描述和管理,提升整体开发水平;④加大勘探开发技术攻关力度,突出技术的简化和实用性,有效降低成本;⑤全面总结天然气工业快速发展的经验,突出关键指标论证及设计,加强滚动规划研究。     

页岩油气发展的中国之鉴——致密油气和煤层气

为探索出一条中国页岩气发展的成功之路,从国内致密油气成功规模开发所形成的技术基础,到对煤层气长期发展迟缓的原因分析这两个方面进行了讨论。结果认为：①美国正是将致密油气开发中的技术应用于煤层气和页岩油气并使之适应其特点而取得了非常规油气生产的快速发展;②中国致密油气开发已取得重大进展,其技术总体上达到国际先进水平,也由此奠定了中国页岩油气发展的雄厚技术基础,使之能在适应中国特殊地质条件和不同页岩类型中完善核心技术与设备的国产化,进而形成配套技术体系;③中国煤层气起步早,有一定资源、技术基础,但发展迟缓,关键的影响因素是难以取得勘探开发区块以及不同企业之间的相互制约,垄断体制不仅限制了地方和民营企业的进入而且也没能发挥大型油企的积极性,因而投资严重不足,造成冷清的局面,这些障碍也正是页岩油气发展的前车之鉴,不进行改革并完善法规,非常规油气产业难以顺利发展。     

美国非常规天然气开发的政策效益及启示

近年来随着美国非常规能源开发的繁荣,国内非常规天然气的开发也逐渐拉开序幕。非常规天然气的开发技术以多层多段技术为主,开发难度及开发成本远大于常规天然气,盈利能力不强。为此,通过文献调研分析了北美非常规能源开发的成功经验。结果表明：①美国政府在北美非常规天然气开发过程中从税收补贴、税收优惠、政策监管及研究基金投入等方面给予了极大的支持力度,这对推动美国非常规天然气产量在不到20 a的时间迅速增长起到了至关重要的作用;②对多个页岩气、致密气气藏经济效益的分析结果表明,假定10％的内部收益率,美国非常规气达到收益平衡的基准气价是1.61元/m3。结论认为,鉴于中国较低的气价和非常规储层较高的开发成本,要达到盈亏平衡,政府需要进一步加强政策扶持力度,同时对企业也提出了提高施工效率、降低作业成本的要求。     

北美非常规油气蓬勃发展十大动因及对区域油气供需的影响

为了研究北美非常规油气成功之路的经验,找出可以借鉴、仿效之处,通过分析其蓬勃发展的关键所在,总结出十大动因：丰富的非常规油气资源、有利的自然条件、先进的开发技术、完整的服务产业、强劲的消费需求、成熟的油气市场、充足的资本投资、完善的行业政策、谨慎的环保态度和共赢的利益分享,并与其他地区的相关指标做了分类对比。由于这些因素多属北美地区所特有,在其他地区很难全部实现,故其成功发展之路在其他地区不能照搬只可借鉴。通过分析还得到了其对区域油气供需的影响：①页岩气产量增加使得近年来美国对于进口加拿大天然气的需求降低,导致加拿大天然气产量下降,且由于供给力度加大,美国天然气的出口量与消费比例呈明显增加趋势;②逐渐增多的LNG出口终端有助于缓解当前“孤岛效应”,但短期内难以改变;③美国与加拿大致密油产量增加逐步降低美国石油对外依存度与对北美外依存度。     

低油价对天然气产业链的影响

2014年下半年以来,国际原油价格迅速下跌,给全球天然气产业链都带来了深刻的影响。如何应对低油价,是所有油气从业者都不能回避的问题。为此,梳理了近年来全球天然气产业链从高油价时期步入低油价时期的发展历程;分析了低油价对全球天然气生产格局、价格,以及发展前景的影响;并着重探讨了持续的低油价为中国的天然气产业链带来的机遇和挑战。结论认为:1油价下跌使油气公司经营业绩下滑,为度过当前困境,油气公司都采取了削减资本支出等措施,对未来油气产量可能会产生不利影响;2低油价使世界天然气价格都有不同程度的下跌,相对原油价格,天然气经济性下降明显;3非常规天然气因其高成本遭受低油价冲击大,国外非常规油气公司破产现象加剧,国内油气企业对待非常规资产的态度差异大,以中石油、中石化为代表的部分企业继续加紧推进其他企业慎重对待;4油气资产并购市场因多个因素影响,市场表现较为"冷静";5中国天然气产业链正处于快速发展阶段,本轮油价下跌对天然气产业链结构改革而言则是机遇与挑战并存。