页岩气（shale gas）是指赋存于富含有机质的泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的一种非常规天然气资源。

以页岩气为代表的非常规油气资源的成功勘探开发，是全球油气工业理论技术的又一次创新与跨越。它的意义在于突破了早期油气工业的常规储层下限和传统的圈闭成藏观念，增加了油气资源的勘探开发类型与资源量，实现了当前油气开采瓶颈技术的升级换代。美国通过以水平井分段压裂技术为代表的新技术规模化应用，实现了页岩气，包括页岩油的快速工业化开发，进一步推动美国油气工业的发展，减少了美国油气对外依赖，导致全球能源格局正在发生变化。页岩气的开发对推动中国油气工业的科技进步，带动其他非常规油气资源的发展，保障中国能源安全并改善能源结构具有重要的意义。

与常规天然气藏相比，页岩气藏具有以下特点 ：①自生自储，原地成藏。泥页岩既是烃源岩层，又是储集层。②连续、大面积分布。页岩气赋存于富有机质页岩中，页岩气的含气范围受控于气源烃源岩的分布面积，具有大面积层状连续含气的特征，没有明显的圈闭界限、统一的气水界面。③储层致密，孔隙度、渗透率差。页岩中储集空间以纳米及微米级孔隙、微裂缝为主，并且页岩具有普遍的较低孔隙度和超低渗透率特点。④需要人工压裂改造，才能获得商业气流。由于页岩储层致密，未压裂前页岩气产量极低，只有经过大型压裂后，才能获得高产。因此，规模化的“井工厂”方式和水平井、分段压裂技术等是实现页岩油、气商业开发的必要手段。

世界页岩气发展现状

以美国、加拿大为主的北美地区已成为全球页岩气商业开发主要地区

页岩气勘探开发最早始于美国。1821 年第一口页岩气井在阿巴拉契亚盆地纽约肖托夸（Chautauga）县泥盆系 Perrysbury 组敦克尔克（Dunkirk）页岩中完井，在井深为 8.23 米的泥页岩裂缝中产出天然气。1914 年在阿巴拉契亚盆地泥盆系俄亥俄（Ohio）页岩获得日产 2.83 万方的高产气流，发现了世界上第一个页岩气田——大桑迪（Big Sandy）。1926 年，大桑迪气田含气范围由阿巴拉契亚盆地的东部扩展到西部，成为当时世界上已知的最大天然气田。

1973 年阿以战争期间的石油禁运和 1976 ～ 1977 年的第一次石油危机促使美国能源部（United States Depatrment of Energy，DOE）加快了天然气勘探开发的步伐，DOE 联合高校等单位，实施东部页岩气工程（eastern gas shalesprogram，EGSP），综合研究阿巴拉契亚盆地、密执安盆地和伊利诺斯盆地的页岩气地质特征，重点是研究和开发页岩气的增产措施技术。

1980 年，美国联邦政府实施了燃料税贷款计划，包括页岩气在内的非常规能源的研究和勘探开发投入大幅增加，这一期间研究取得的最重要的认识成果是页岩气的吸附赋存机理。通过采用水力压裂技术，使页岩气的储量和产量均得到大幅度的提高。先后在阿巴拉契亚盆地俄亥俄页岩、伊利诺斯盆地新奥尔巴尼（New Albany）页岩、密执安盆地安特利姆（Antrim）页岩、福特沃斯盆地巴奈特（Barnrtt）页岩和圣胡安盆地刘易斯（Lewis）页岩实现了页岩气商业开发，1979 ～ 1999 年的 20 年间美国的页岩气年产量净增长了 7 倍，1999 年页岩气产量达到112 亿立方米。

2000 年以后，随着水平井钻井技术及多级分段压裂、同步压裂、重复压裂等技术快速发展及大规模应用，带来了美国页岩气的快速发展。特别是福特沃斯盆地巴奈特页岩气的成功开发，使页岩气年产量由 1999 年的 22 亿立方米快速增加到 2009年的 560 亿立方米，20 年间增长了 25 倍。2014 年，美国进行页岩气勘探开发的盆地已经超过 30 个，2013 年美国能源信息署（U.S.Energy Information Administration，EIA）统计美国页岩气技术可采资源量为 18.83 万亿立方米。已经形成马塞勒斯（Marcellus）、尤蒂卡（Utica）、费耶特维尔（Fayetteville）、海恩斯维尔（Haynesvill）、伍德福德（Woodford）、巴奈特（Barnett）、安特利姆（Antrim）、巴肯（Bakken）和鹰滩（Eagleford）九个页岩气商业开发基地。2014 年页岩气产量达到 3 635 亿立方米 ，占美国当年天然气产量的 50% 。

继美国之后，加拿大成为全球第二个页岩气实现商业化开发的国家。页岩气勘探开发主要集中在加拿大西部。不列颠哥伦比亚省的霍恩河（Horn River）盆地中泥盆系，不列颠哥伦比亚省和阿尔伯塔省 Deep 盆地的三叠纪蒙特尼（Montney）页岩，以及加拿大东部魁北克省的尤蒂卡页岩层是加拿大页岩气主力产区。加拿大页岩气技术可采资源量为 16.2 万亿立方米。2007 年第一个页岩气藏投入商业化开发，2012 年页岩气产量达到 215 亿立方米，2013 年页岩气产量与 2012 年相当。

中国、阿根廷成为继北美地区之后实现页岩气商业开发的新兴国家

北美地区页岩气勘探开发的巨大成功，引起了世界各国政府和能源公司的高度重视，在世界范围内掀起了页岩气研究、勘探的高潮。页岩气勘探开发已由北美向地区亚太、中、南美洲等地区扩展，并取得了新的发现。2014 年中国石油化工股份有限公司（简称中国石化）宣布涪陵页岩气取得重大突破，2015年将建成产能 50 亿立方米，中国已经成为继北美地区之后，首个实现页岩气商业规模开发的国家。

阿根廷在乌内肯盆地实现了页岩油、气的商业开发。根据 EIA2013 年统计，阿根廷页岩气技术可采资源量为 22.7 万亿立方米。2012 年Apache 公司在阿根廷乌内肯盆地对中侏罗统洛斯莫莱斯（ Los Molles）组页岩获日产天然气 12.7 万立方米。ExxonMobile 和 Amrica Petrogas 公司针对巴卡穆埃尔塔（Vaca Muerta）组页岩采用直井 4 段分段压裂，获日产气 9 万立方米，日产油 18 桶。截至 2015 年一季度，YPF公司在乌内肯盆地针对（Vaca Muerta）页岩层已有332 口钻井，平均日产 4.17 万桶油当量（208 万吨 / 年）的页岩油、气。

澳大利亚、墨西哥页岩气勘探获得单井发现

墨西哥页岩气的勘探主要集中在北部的布尔格斯（BURGOS）盆地、萨维纳斯（SABINAS）盆地及墨西哥中部坦皮科（TAMPICO）盆地。在 BURGOS 盆地，PEMEX 公司2010 年在美国得克萨斯边界附近钻探 Emergente-1 井，针对 Eagleford页岩压裂后获日产页岩气 8 万立方米。此后该盆地先后钻探 4 口探井获日产页岩气 6万～ 10 万立方米。在 SABINAS 盆地 PEMEX 公司2012 年钻探 Percutor-1 水平井，压裂后获日产页岩气 6 万立方米。

澳大利亚页岩气勘探始于2006年，至今已在麦克阿瑟（McArthur）、库珀（Cooper）、乔治娜（Georgina）、坎宁（Canning）和珀斯（Perth）五个盆地开展了页岩气勘探。据 EIA2013 年预测，上述盆地预计拥有页岩气技术可采资源量 9.9 万亿立方米。2012年10月 Santo 公司在库珀盆地 Moomba-191 井直井压裂获日产页岩气7.6 万立方米，并于 2015 年宣布页岩气取得商业发现。

由于地质条件复杂、操作成本高等，澳大利亚、墨西哥页岩气取得发现后，并未进入规模开发。

中国页岩气产业发展现状

中国自 20 世纪 60 年代以来，在松辽、渤海湾、四川、鄂尔多斯等含油气盆地进行常规油气勘探开发的同时，在泥页岩中也获得天然气流。1966 年在四川盆地威5 井 2795～ 2798 米井段寒武系筇竹寺组页岩中获日产气 2.46 万立方米。2000 年以来中国开始密切关注北美页岩气的发展动态，2007 年页岩气勘探开始启动，经过 7年的不懈努力，首个页岩气田实现商业开发。页岩气开发产业取得突破性进展。

页岩气资源

我国富有机质页岩具有类型多、层系分布广的特点。富有机质页岩类型包含海相、海陆过渡相及陆相页岩，页岩层系从寒武系至古近系均有分布。2000 年以来我国开展了页岩气战略调查工作，已初步摸清了部分有利区富有机质页岩分布，确定了主力层系，掌握了页岩气资源的相关参数，并优选出一批页岩气有利区带。国土资源部依据新一轮页岩气资源调查成果，2012 年 3 月 1 日向社会公布了全国页岩气地质资源量为 134.42 万亿立方米，可采资源量为 25.08 万亿立方米。2014 年中国工程院依据《我国非常规天然气开发利用战略研究》的研究成果，对外公布中国海相页岩气技术可采资源量为 8.8 万亿立方米。

页岩气勘探开发现状

截至 2014 年年底，中国页岩气勘探开发累计投资 230 亿元，已完成二维地震21 818 千米，三维地震 2 134 平方千米，钻井 780 口，铺设管线 235 千米。相继在重庆涪陵、彭水，四川长宁、威远、井研 — 犍为，云南昭通，贵州习水和陕西延安等地区取得重大突破和重要发现。2015 年已累计探明页岩气地质储量为 5 441 亿立方米。2014 年页岩气产量达到 13 亿立方米，并取得以下成果。

海相页岩气勘探开发取得重大突破，首个页岩气田——涪陵页岩气田实现商业开发

2012 年中国石化在涪陵焦石坝地区部署钻探焦页 1HF 井，11 月 28 日试获 20.3 万立方米 / 天的工业气流，并于 2013 年 1 月 9 日投入商业试采，产气量 6 万立方米 / 天，至此发现了涪陵页岩气田并率先投入商业试采。随后部署钻探的三口探井、18 口开发试验井组均获得工业气流。2013 年 9 月 3 日，国家能源局批准设立重庆涪陵国家级页岩气示范区。2014 年 3 月中国石化宣布涪陵页岩气田提前进入商业化开发阶段。截至2014 年年底，投产井 89 口，已建成产能 25.2 亿立方米，2015 年将形成50 亿立方米的产能规模，2014 年页岩气产量达到10.81 亿立方米。2015 年 9 月涪陵页岩气田已累计探明天然气储量为 3 806 亿立方米。

针对龙马溪组海相页岩，中国石油在长宁、威远和昭通国家级页岩气示范区取得突破，并开展产能建设，2014 年已建成 7 亿立方米产能规模，2014 年页岩气产量为 1.6 亿立方米。中国石化在贵州习水丁页 2 井压裂后获日产页岩气 10.52 万立方米，取得新的勘探突破。在四川盆地，龙马溪组海相页岩气初步落实 4 500 米以浅有利勘探面积为 3.7 万平方千米，可采资源量为 4.3 万亿立方米；针对下寒武统海相页岩，中国石化在四川盆地井研 — 犍为区块的金页1HF 井压裂测试获得 8 万立方米 / 天页岩气流，取得海相页岩新层系的勘探突破。

陆相页岩气勘探开发取得积极进展

延长石油在鄂尔多斯盆地甘泉区块，针对三叠系延长组湖相页岩实施页岩气钻探，形成产能2 000 万立方米 / 年规模。2014 年年底，初步落实三叠系含气面积 250 平方千米。中国石化在四川盆地元坝、涪陵、鄂西渝东建南地区的中生界侏罗系自流井组、四川盆地新场地区三叠系须家河组须五段陆相页岩勘探中也取得了重要的发现。

本文由安静摘编自中国工程科技发展战略研究院编《中国战略性新兴产业发展报告2016》之新能源产业篇，页岩气开发产业培育与发展。

978-7-03-045999-2

《中国战略性新兴产业发展报告2016》是中国工程科技发展战略研究院面向社会公众和决策人员的年度研究报告。首先分析了当前我国战略性新兴产业的发展情况和政策取向，然后围绕战略性新兴产业七个领域若干重点方向的发展现状、重点技术、发展趋势、战略布局等进行了介绍。同时，对“十二五”以来我国战略性新兴产业培育与发展的相关政策进行分析，并从商业模式创新、人才与消费政策创新、创新生态系统、创新扩散等视角分析了战略性新兴产业发展的创新规律和政策需求。最后，介绍了产业成熟度理论，为研究战略性新兴产业提供可参考的方法。2013年以来，中国工程科技发展战略研究院连续发布2013～2015年三个年度的《中国战略性新兴产业发展报告》，社会各界反响积极热烈，获得多方好评。

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