终于知道中国页岩气是怎样开采出来的，长见识
科普|中国页岩气为什么不能像美国那样大规模开采？
庞大页岩气储量给所有公司画了个大饼，页岩气概念成了股票市场炙手可热的“炒货”，美国的成功被各路专家挂在嘴边，但假如我们冷静下来想想，作为非传统油气资源之一的页岩气并非新玩意，但为什么到目前为止，页岩气革命只有在美国得到成功？美国有什么无法复制的得天独厚优势?又有什么可以分享的经验？难道真是“天佑美国”吗？
据世界能源研究所(WRI)的一项最新研究表明，中国页岩气储量高达30万亿立方米以上，居世界第一，几乎是美国的两倍。我国蕴藏着如此丰富的页岩气资源，但为什么不能像美国那样大规模开采呢？
全球页岩气盆地分布图
地质条件复杂，地表环境恶劣
美国地质背景好，页岩气藏构造条件较为简单，页岩广泛分布于全美、页岩结构平缓、地质断层和褶皱也不发育，以海相地层为主；页岩气储层大面积连续分布；储层厚度在49—610m之间，厚度大，具有开发潜力的面积非常庞大。
相比之下，我国地质条件就复杂的多，富含有机质的页岩大多分布在年代更老的地层，或年代较晚的陆相和海陆交互相地层中，断层和褶皱构造相对活跃，意味着页岩气聚集规律较美国复杂，开采难度大；页岩总体分布面积不大；储层厚度一般在20—300m之间，具有开发潜力的面积小。
四川盆地须家河组成藏模式
美国页岩气储层地表主要以平原为主，修建公路、交通运输、钻探开采以及设备安装都十分方便。即使从全球角度来看，像美国这么好的地质条件也绝无仅有。
而我国页岩气资源丰富的川、黔、渝等地区，人口稠密，地势较高，地质灾害多发，且压裂井场占地面积较大，如果未来开发井位较为密集，人为撬动易引发山体滑坡等地质灾害，交通运输、设备安装和钻探开采诸多不便。
埋藏较深，压裂水源不足
美国页岩储层埋深一般在800—3500m左右，储层深度浅层居多。
中国的川、渝地区和西北地区等页岩气田大部分分布在山区，3000米属于浅层，一般是4000—6000米，相对于美国钻井和开发成本大的多。
页岩气的开采一般为水力压裂开采，美国地广人稀，页岩气田一般靠近湖泊或者邻海，水源充沛（大型压裂每口井平均用水2万～4万立方米），为页岩气开采提供了天然的充足清水，且美国现已经能够做到单井压裂“千方砂，万方液”的规模化生产水平。
美国页岩气资源分布图
中国页岩气区块多位于干旱缺水的地区，严重制约了当地页岩气的发展。并且由于缺乏开采经验，单井压裂需要比“万方液”更多的砂和清水，这对于中国已经脆弱不堪的生态环境和水资源环境无疑是雪上加霜。
中国页岩气资源分布图
关键技术不成熟，开采成本高
经过20 多年的努力，美国已形成一套先进有效的页岩气开采技术，主要有水平井钻完井技术、压裂技术（包括多段压裂技术、清水压裂技术和重复压裂技术）、随钻测井、地质导向钻井、微地震监测等。在一定的市场和政策条件下这些先进技术的大规模推广应用，大大拓展了页岩气开采的面积和深度。
而在国内，虽然国内企业已具备一定的水平井钻井、水平井分段压裂等基础技术，但尚未开发出在国内开采页岩气的适用性技术，目前依然处于摸索阶段。
水平井及水力压裂技术示意图
在上述成熟技术体系的支撑下，美国可以实现规模化页岩气开采，单口井成本3000万左右。我国因需要引进国外技术，且深井、基础设施建设、征地费用等等，单口井需要7000万元左右。
管网系统不发达
美国天然气管网是一个集输配一体化的系统，目前已建干线管网长达49万公里，可以为美国48个州的几乎任何地区输送天然气或从其输出天然气，页岩气井采出气后运输2公里左右就可以进入输气管网。
美国天然气管线分布图
我国天然气管网不够发达，生产的天然气难以及时变成商品。目前已建天然气长输管道6万多公里，是美国的1/8左右。基础设施薄弱也是制约页岩气发展的重要因素。
中国天然气管线分布图
勘探开发处于起步阶段，补贴力度不足
美国1825年发现页岩气，近20年取得技术突破，现已处于勘探开发晚期，基础研究成果丰富，勘探开发已在全国开展。
我国的页岩气发展尚处于起步阶段，大部分储层的详细可采储量、地质数据还不明确，所以无法进行大规模开采。
自20世纪80年代起，美国政府实施了一系列鼓励替代能源发展的税收激励或补贴政策，大大降低了天然气开采税，并且鼓励天然气企业积极开展水平井钻探和多级地层水力压裂工序等技术创新。在这一系列政策扶持措施的推动下，页岩气勘探开发取得了明显成果。
我国从2012年开始补贴标准为0.4元/立方米，并且出台了已有矿产资源补偿费、探矿权、采矿权使用费减免等一系列优惠政策，但相较与美国而言，支持力度还是明显不够。
矿权管理制度不明
美国的土地可以买卖和租借，拥有土地所有权即拥有了该块土地的能源开采权，土地的容易获得使得不同资本可以在短时间能完成大规模的勘探工作。
中国是“矿业权主义”，取得矿权后还得到地方政府办理土地使用权。我国矿业秩序还不够理想，矿权纠纷多，协调难，这也阻碍了页岩气的发展。
监管制度尚需完善
页岩气的开发会伴随着水污染、大气污染等，美国将页岩气的监管分属联邦和州政府两级管理。各州负责州内的生产监管和环境监管，并制定了包括《资源保护和恢复法》、《清洁水法案》等页岩气开发环境监管法律。
现阶段，我国针对页岩气开发环节的环境监管体系尚未建立起来，尤其是针对地下水资源和压裂液污染防治，返排水的回收利用，以及地质灾害防范等的监管机制缺失。同时，中国现有的油气管理体制也不足以解决页岩气快速开发可能带来的环境问题。
天然气作为一种清洁能源，在环境问题日益凸显的今天，在国家能源中的比重越来越高，已经成为了重要的组成部分。页岩气中蕴含丰富的天然气，在天然气中占有很大份额，四川盆地探明涪陵、威远、长宁、威荣等中东部地区、西北地区及青藏地区都蕴藏着大量的页岩气，而且我国已经在这里建立了页岩气开发基地，部分地区已经取得了突破性的进展，我们现在使用的天然气一部分就来自于这些地区。
低孔、低渗透率的物性特征导致页岩气的开发难度比较大。 页岩气的开发技术也别很少的国家掌握，水力压裂和水平井技术是开采页岩气主要的技术手段，也是很多国家经常采用的手段，目前这种技术发展比较成熟，提高页岩储层中页岩气藏的开采量，不过现在技术也存在着一些短处，需要在进一步的开发先进的技术弥补不足之处。
页岩气是大自然留给我们的宝贵财富，一般都存在人烟稀少的深山老林，需要根据不同的地形地貌具体分析，采用合适的开采技术。粘土矿物成分及含量、脆性等都是重要的考虑因素。储层改造技术方面酸化工艺广泛应用有利于开发页岩气的表层地面，重复压裂技术、人工举升技术解决了开采过程中裂缝扩大问题，直井和水平井技术可以提高开采的稳固性。
我国页岩气的开采技术起步比较晚，现在在开采难度比较大的页岩气基地效率不高。美国是最早意识到页岩气价值的国家，同时也掌握着很多的先进技术，水平井分段压裂技术、重复压裂技术、同步压裂技术都有他们自己独特的技术，也解决了很多开采过程中的问题。
页岩气其实是从页岩层中开采出来的天然气，形成过程和天然气一样。
什么是页岩气？
页岩气是一种含有页岩石层可开采的天然气网络资源，我国页岩气可开采储量较大。页岩气的建立和聚集具有其独特的特点，通常分布在山地盆地的辉绿岩烃源岩地质结构中。与基本的天然气对比相比，页岩气开发设计具有采矿使用寿命长、生产时间长的优点。绝大多数页岩气生产覆盖范围广、厚、气体广，也使页岩气井长期以相对稳定的速度膨胀。
页岩气是指隐藏在有机泥页岩和隔层中的非传统天然气，以吸收和自由状态为基本存在模式。其成分以甲烷气体为主，是一种清洁、高效的能源供应和化工原料。主要用于居民天然气、城市供热、发电、汽车燃料、化工企业等，应用广泛。页岩气生产一般不使用排水管，生产制造时间长，一般为30-50年。勘探开发成功率高，工业生产经济效益高。中国页岩气网络资源发展潜力巨大。中国页岩气能源开采资源储存量基本可能为36.1万亿立方米，与基础天然气相比，略低于浅层油气地质环境资源储存量约36.8万亿立方米。
页岩气与天然气相比有什么区别？
页岩气与天然气相比，页岩气的开采更不方便。由于页岩气主要在岩层，而天然气不是这样，因此天然气的开采相对比页岩气更简单。现在我们可以看到很多地方大规模开采天然气，但基本上很少有地区会大规模开采页岩气。页岩气开采技术规定相对较高。正如上面提到的，在每个国家都可以看到许多天然气开采，但基本上没有页岩气开采。目前，页岩气开采技术最完善的国家是美国，其他国家的页岩气开采技术还不完善。关键原因是，在开采页岩气时，需要使用许多技术。这项技术现在被美国垄断，而天然气开采已经很久了。采矿技术不再是一个大秘密。
随着科学技术的进步，页岩气开采技术将越来越完善。经过技术的改进，页岩气将逐渐取代天然气的位置。由于页岩气的使用成本低于天然气，而且更清洁，我国在新疆有大量的页岩气生产。我们坚信，新疆将成为一个资源雄厚的国家省份，而页岩气开采也可以为新疆带来更多的社会经济发展，一举两得。
