我國頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析

我國頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析一、國內(nèi)外情況 21、國內(nèi)情況 22、國外情況 23、施工難點(diǎn) 2二、未來頁巖氣開采模式藍(lán)景展望 31、距離經(jīng)濟(jì)效益為時不遠(yuǎn) 42、規(guī)模開發(fā)有待技術(shù)完善和成熟 43、頁巖氣開采，地表、地下影響不一 54、規(guī)模化開采有望帶來設(shè)備需求大空間 6三、行業(yè)主要企業(yè)簡況 81、杰瑞股份 82、吉艾科技 83、常寶股份 9四、行業(yè)風(fēng)險 10一、國內(nèi)外情況1、國內(nèi)情況我國頁巖氣可采資源量約為26*1012m3，目前還處于探索階段。四川盆地寒武系筇竹寺組、志留系龍馬溪組頁巖地層中蘊(yùn)含有豐富的頁巖氣資源。2、國外情況全球?qū)搸r氣的開發(fā)并不普遍，僅美國和加拿大在這方面做了大量工作。美國2009年頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到了878*108m3，占到了天然氣年產(chǎn)量的14%左右，超過2009年我國常規(guī)天然氣的年產(chǎn)量（874.5*108m3）。3、施工難點(diǎn)第一，底層出露老、可鉆性差，機(jī)械鉆速慢，單只鉆頭進(jìn)尺少；第二，上部地層出水、下部底層井漏，氣體鉆井收到限制，治漏花費(fèi)大量時間；第三，井壁失穩(wěn)導(dǎo)致井下復(fù)雜，縱向上空隙、裂縫發(fā)育；第四，國內(nèi)頁巖氣藏大延伸水平井固井和增產(chǎn)改造技術(shù)尚無先例。二、未來頁巖氣開采模式藍(lán)景展望從目前國內(nèi)頁巖氣開采模式現(xiàn)狀分析，我們可以展望中國中長期頁巖氣開采的藍(lán)景。從資源權(quán)屬分布看，現(xiàn)有頁巖氣勘探開采有70%集中在常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)區(qū)塊內(nèi)，其面積達(dá)到76萬平方千米，常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)區(qū)塊以外有利區(qū)面積約35萬平方千米，僅占30%左右；從開發(fā)主體看，中石油和中石化將主導(dǎo)國內(nèi)頁巖氣的開發(fā)，民企參與為輔；從開發(fā)模式看，短期內(nèi)以“自主開發(fā)和中外合資開發(fā)”并行，中長期將以自主開發(fā)為主；從采氣模式看，國內(nèi)將以“罐車輸送和管網(wǎng)輸送”并行，擁有國內(nèi)幾乎全部天然氣管網(wǎng)的中石油目前主要是采用并入管網(wǎng)的模式輸送頁巖氣。中石化未來是否采用管網(wǎng)輸送需要考慮三個因素，一是中石油是否同意中石化的頁巖氣并入自有管網(wǎng)，同時入網(wǎng)費(fèi)用是否合理；二是中石化自建管網(wǎng)的成本同管車輸送成本相比是否有優(yōu)勢；三是中央和地方政府是否大力支持中石化的管網(wǎng)建設(shè)，尤其是地方政府是否愿意扶持地方性的局域管網(wǎng)建設(shè)。1、距離經(jīng)濟(jì)效益為時不遠(yuǎn)目前，國內(nèi)頁巖氣單口井的開采成本在1億元左右，其中物探、鉆井、壓裂占比在20％、40％和40％。二維地震一公里需要投入10萬塊左右。水平段1000米的頁巖氣井首次壓裂的費(fèi)用在1000-2000萬元。假設(shè)，１、投資回收期為5年；２、頁巖氣開發(fā)的投入產(chǎn)出比在“投入1000萬元，產(chǎn)出1000萬方氣體”，即單位方凈利潤0.2元；３、頁巖氣補(bǔ)貼0.4元／方；４.后期每半年增產(chǎn)壓裂一次，單次投入需2000萬元；5.地方政府給予的直接和間接扶持折合成補(bǔ)貼0.2元／方。那么，頁巖氣開采日產(chǎn)量在15-20萬方時方可以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。2、規(guī)模開發(fā)有待技術(shù)完善和成熟技術(shù)方面，國內(nèi)的障礙為水平井工藝和分段壓裂工藝。第一，目前國內(nèi)不管中石化、還是中石油，頁巖氣的開采均為單口垂直井配單只水平井，即“分支”而非美國現(xiàn)有的“叢式開采”（單口垂直井配若干水平井）。“叢式開采”模式不僅可以使產(chǎn)量增大，產(chǎn)氣穩(wěn)定性增強(qiáng)，而且在首次投入上也具有明顯的成本優(yōu)勢。近期，中石油和瑞典殼牌合作開采的永川區(qū)塊仍采用“分支”開采模式，殼牌為開發(fā)的甲方。第二，使用自有技術(shù)，目前國內(nèi)開采的頁巖氣水平段在1000米左右，而中外合資開發(fā)瀘州區(qū)塊內(nèi)的頁巖氣井水平段超過2000米。水平段的開發(fā)不僅涉及到水平鉆井，而且涉及到后期水力壓裂技術(shù)，水平段越長需要更多的壓裂次和壓裂段?，F(xiàn)在中石油、中石化勘探開發(fā)從前期的調(diào)查評價，到井位選定、鉆探施工、水平井的實(shí)施都能做，壓裂也能做，但效果不太好，這是關(guān)鍵環(huán)節(jié)要與國外合作的原因。中石化、中石油等國家隊(duì)在頁巖氣勘探開發(fā)中的90%技術(shù)都有，但是10%那部分高端技術(shù)還是要引入國外的。壓裂環(huán)節(jié)的工具配套絕大部分要依賴國外，在工具和施工訣竅方面國外經(jīng)驗(yàn)更豐富，而這會產(chǎn)生較大的費(fèi)用支出，如一套旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向儀器的服務(wù)費(fèi)一天在十萬美元左右。國內(nèi)技術(shù)與美國的差距主要體現(xiàn)在周期和經(jīng)濟(jì)性上。國內(nèi)從打井到壓裂到投產(chǎn)的周期在3個月左右，而美國只要20天左右。除了對地層的特性需要摸索過程外，在壓裂液的配方和設(shè)計(jì)及使用工具上也有差距。以打水平井為例，頁巖氣真正有效的產(chǎn)層，最關(guān)鍵的在10米左右，水平井需要在地下幾千米進(jìn)行定向，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向定位不準(zhǔn)可能穿出層位，這就要求精度上的效果，而國外的工藝比國內(nèi)有優(yōu)勢。國內(nèi)也能達(dá)到目標(biāo)，但鉆井的周期相對較長，而周期是決定經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。另一方面是要找到頁巖氣的富集區(qū)，提升產(chǎn)量，分子加大分母降低，經(jīng)濟(jì)性就得以提高，而從研究技術(shù)層面看，國內(nèi)在頁巖氣的富集區(qū)塊的圈定上還有差距。3、頁巖氣開采，地表、地下影響不一頁巖氣開采對地表影響小，如相對石油開采占地少，待出氣后基本無噪音產(chǎn)生，也無硫化氫等有害氣體溢出。但開采過程中會對地表下土壤、地質(zhì)產(chǎn)生一定影響，如壓裂液的使用可能對地下2000米深的水資源形成有害影響、頁巖層微爆破可能影響頁巖層穩(wěn)定性等。4、規(guī)?；_采有望帶來設(shè)備需求大空間頁巖氣的開采具有一個顯著特點(diǎn)，單位面積內(nèi)打井密度越高獲得的產(chǎn)氣量就會越高。美國開采頁巖氣100多年的歷史充分證實(shí)了這一點(diǎn)。美國著名的巴奈特(Barnett)頁巖氣區(qū)塊，面積約1.2萬平方公里，2008年鉆井?dāng)?shù)量已達(dá)1.21萬口，平均每1000平方公里打1000口井，因此頁巖氣的開采被稱為“地毯式鉆井”。陽—201H2/101井所在的“富順—永川”區(qū)塊，在目前中國已知的儲量最豐富的頁巖氣開發(fā)帶上，面積近4000平方公里，從開采的經(jīng)濟(jì)性來看，未來可在這一區(qū)塊打4000口井。中石化初步計(jì)劃在200平方公里的涪陵區(qū)塊建井15口，該區(qū)塊預(yù)計(jì)頁巖氣儲量900億立方米。焦頁1井場目前正在開鉆第三口水平井焦頁1-3HF，設(shè)計(jì)井深3820m，其中水平段1000多米。未來這一區(qū)塊有望打井200口。據(jù)國土資源部數(shù)據(jù)顯示，全國共180個頁巖氣有利區(qū)，累計(jì)面積111萬平方千米。，其中與常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)區(qū)塊重疊有利區(qū)面積約76萬平方千米，占比接近70%，常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)區(qū)塊以外有利區(qū)面積約35萬平方千米，僅占30%左右。當(dāng)前頁巖氣勘探開采活動由中石油和中石化兩大油企主導(dǎo)，其中，中石油在川南、滇北地區(qū)優(yōu)選了威遠(yuǎn)、長寧、昭通和富順-永川等4個有利區(qū)塊作業(yè)，中石化在黔東、皖南、川東北優(yōu)選了建南、彭水、涪陵、元壩等有利區(qū)塊作業(yè)，這些區(qū)塊基本上與常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)區(qū)塊重疊。首輪中標(biāo)（2011年7月）的秀山和南川區(qū)塊正進(jìn)入鉆井環(huán)節(jié)。頁巖氣探礦權(quán)招投標(biāo)區(qū)塊的施工作業(yè)，主要包括物探（二維地震、三維地震）、參數(shù)井或探井鉆井、測井、壓裂作業(yè)等，也可能涉及少量水平井，勘探工作完成后可申請采礦權(quán)進(jìn)入正式開采階段。目前，河南煤層氣基本完成渝黔湘秀山區(qū)塊的前期物探工作，估計(jì)正在論證參數(shù)井施工位臵，即將進(jìn)入鉆井階段。中石化已完成南川區(qū)塊數(shù)百公里的二維地震數(shù)據(jù)采集工作，即將進(jìn)入10多口參數(shù)井的鉆井環(huán)節(jié)。頁巖氣打井分為三個階段，早期打的井被稱作勘探井；第二階段，如果勘探井產(chǎn)氣情況理想，則在適宜的點(diǎn)上開始打評價井；第三階段，“地毯式鉆井”開始后打的井，即成為正式的生產(chǎn)井。在試驗(yàn)井運(yùn)行正常并開采經(jīng)驗(yàn)日趨成熟后，國內(nèi)有望于2015年后大規(guī)模開采頁巖氣井，屆時將會帶動相關(guān)設(shè)備需求。頁巖氣開發(fā)在國內(nèi)進(jìn)展較為順利。不論是從氣體產(chǎn)出量、水平井?dāng)?shù)量、水平段長度還是其他考量因素看，頁巖氣正式開采三年來有著巨大的提高。試驗(yàn)井的順利預(yù)示著國內(nèi)頁巖氣規(guī)?；a(chǎn)井將會如期在“十三五”時期到來。若按照美國Barnett頁巖氣開采單位平方公里一口井，國內(nèi)單口井成本1億元來計(jì)，僅永川區(qū)塊4000平方公里的面積便可帶來下游可觀的設(shè)備需求空間。同時，頁巖氣開發(fā)過程中還存在部分關(guān)鍵技術(shù)不成熟、部分關(guān)鍵設(shè)備無法供給以及開采工藝、開采環(huán)節(jié)特殊處理等問題，這都有賴于長期的摸索和經(jīng)驗(yàn)積累。三、行業(yè)主要企業(yè)簡況1、杰瑞股份公司兩大主營業(yè)務(wù)板塊為裝備制造和能源服務(wù)。公司致力于成為國際化專業(yè)化的知名油田服務(wù)公司。到2015年，公司收入結(jié)構(gòu)目標(biāo)為國外、國內(nèi)占比分別為60%、40%；分產(chǎn)品目標(biāo)，油田工程技術(shù)服務(wù)占比50%，油田專用設(shè)備制造40%，配件銷售及維修改造占比10%。公司油田工程技術(shù)服務(wù)板塊于2012年由2類業(yè)務(wù)擴(kuò)展為6類業(yè)務(wù)，包括物探服務(wù)、壓力泵送服務(wù)、連續(xù)油管服務(wù)、環(huán)保服務(wù)、增產(chǎn)服務(wù)和油田工程設(shè)計(jì)、建設(shè)與咨詢。后期公司將著力油田工程技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù)，新增4個板塊業(yè)務(wù)將有望成為新業(yè)績增長點(diǎn)。公司在加拿大專門成立了物探服務(wù)公司，進(jìn)行頁巖氣的勘探和開發(fā)，以積累經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)備方面，公司產(chǎn)品在國內(nèi)高端領(lǐng)域的市場占有率35%，龍頭產(chǎn)品2500水馬力壓裂車組適用于頁巖氣開采，為國內(nèi)高端壓裂車型號。2、吉艾科技公司是國內(nèi)石油測井行業(yè)技術(shù)最先進(jìn)、成長潛力最大的專業(yè)制造商之一；同時開展測井工程服務(wù)。公司的主要產(chǎn)品為GILEE系列成像測井系統(tǒng)，包括下井儀器和地面系統(tǒng)。公司產(chǎn)品具有下井儀器小型化、耐溫耐壓性能突出和維修方便等特點(diǎn)，性能和技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平，在目前國內(nèi)測井儀器市場的競爭中擁有明顯優(yōu)勢。目前，國內(nèi)測井儀器市場相對國際市場更為分散，主要生產(chǎn)企業(yè)除公司外還有重油測井、生理偉業(yè)、中海油服、環(huán)鼎科技、中電22所等。2009~2011年，公司產(chǎn)品的市場占有率分別為4.5%、5.5%和7.5%，并有逐步提升的趨勢。公司用戶的90%以上為中石油、中石化下屬勘探開發(fā)企業(yè)，下游客戶穩(wěn)定，有利于公司未來訂單取得。公司現(xiàn)有4支服務(wù)測井隊(duì)伍及1支試驗(yàn)隊(duì)伍，并擬在未來三年內(nèi)新增10支配備全套探井測井設(shè)備的測井工程服務(wù)隊(duì)伍，在油井服務(wù)產(chǎn)能方面將有力保障。同時著力頁巖氣區(qū)塊和海外區(qū)塊，服務(wù)單價將有望提升，這均有利于公司營收的增長。3、常寶股份公司主營高端油套管和鍋爐管的生產(chǎn)、銷售。公司在油套管和鍋爐管領(lǐng)域均占有較高的市場占有率，分別為20%和10%。在高端鍋爐管領(lǐng)域，公司和寶鋼股份占據(jù)國內(nèi)全部市場份額，并且公司市占率達(dá)六成。由于公司在高管鍋爐管領(lǐng)域優(yōu)于寶鋼股份，因此這一市場格局在中短期內(nèi)有望持續(xù)。公司產(chǎn)品毛利率平均在15-16%之間，隨著國內(nèi)鋼坯價格下滑，下半年公司油套管毛利率有望回升至20%左右。今年下半年公司募投項(xiàng)目逐步投產(chǎn)，2013年募投項(xiàng)目產(chǎn)能集中釋放并將對公司業(yè)績產(chǎn)生重要貢獻(xiàn)。三個項(xiàng)目投產(chǎn)后，相應(yīng)產(chǎn)品將占據(jù)國內(nèi)市場20%左右的份額。下半年公司超常管訂單飽滿，噸單價在1萬元左右高于普通鍋爐管及油套管單價，產(chǎn)品附加值較高。公司于2008年生產(chǎn)的油套管出口到美國后，部分產(chǎn)品稍許加工便應(yīng)用于頁巖氣垂直