宜宾地区页岩气商业化应用研究.docx
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宜宾地区页岩气商业化应用研究
YibinUniversity
本科生毕业论文
题目宜宾地区页岩气商业化应用研究
系别矿业与安全工程学院
专业采矿工程
学生姓名高XX
学号1XXXX39年级20XX级
指导教师杨XX 职称副教授
教务处制表
20XX年4月5日
宜宾地区页岩气商业化应用研究
摘要
近年来,以美国为首的页岩气大国正引领世界各国加快发展页岩气的勘探开发利用。
其中,中国页岩气勘探开发利用也在不断“升温”。
自2013年以来,国家有关部门积极组织开展了全国页岩气资源潜力调查评价及有利地区的优选工作,同时启动了第一轮页岩气探矿权出让招标试点,并成功出让4个页岩气探矿权区块。
政府有关部门编制了全国页岩气“十二五”发展规划,明确提出“十二五”末全国页岩气探明可采储量2000亿立方米、年产量65亿立方米的发展目标。
据国信证券表示,2013年我国页岩气产量达到2亿立方米,中石化、中石油勘探开发已经初具规模,并都已实现对外输送应用,二者将2015年产量目标分别上调至50亿立方米与26亿立方米,标志着我国页岩气商业化已经提速。
[1]
宜宾市作为西南地区的能源大市,对川南的民生发展、社会进步、经济稳定都具有举足轻重的影响。
随着全国范围内煤炭行业的落寞,页岩气等清洁能源必然会快速发展,将直接影响宜宾地区乃至西南地区的能源结构构架。
本文旨在基于对宜宾地区页岩气商业化应用研究,深入分析页岩气商业化现状及预期发展,为宜宾地区乃至西南地区的页岩气商业化应用提供参考。
关键词:
宜宾地区页岩气商业化
ApplicationofshalegascommercializationYibin
Abstract
Inrecentyears,theUS-ledshalegascountryisleadingtheworldtoacceleratetheexplorationandexploitationofshalegasdevelopment.Amongthem,Chinashalegasexplorationandexploitationareconstantly"warming."Since2013,thestateauthoritiespreferredtoworkactivelyorganizenationwidesurveyevaluatingshalegasresourcepotentialandfavorableareas,andstartthefirstroundofbiddingforshalegasexplorationrightstosellthepilot,andthesuccessfultransferoffourshalegasprospectingblocks.
Governmentauthoritiespreparedanationalshalegas,"secondFiveYearPlan",clearlystated,"TwelveFive"nationalshalegasprovenrecoverablereservesof200billioncubicmeters,theannualoutputof6.5billioncubicmetersofdevelopmentgoals.ItGuoxinSecurities,saidin2013ofshalegasproductionreached200millioncubicmeters,inthepetrochemical,oilexplorationanddevelopmenthasbeguntotakeshape,andforeigntransportationapplicationshavebeenachieved,boththe2015productiontargetraisedto5billioncubicmetersrespectivelyand2.6billioncubicmeters,markingChina'sshalegascommercializationhasaccelerated.
窗体顶端
YibinCity,southwestofthecityasanenergyregion,southernSichuanpeople'slivelihooddevelopment,socialprogressandeconomicstabilityhaveasignificantimpact.窗体顶端
Withthecountry'scoalindustrylonely,shalegasandothercleanenergywillinevitablyrapiddevelopment,willdirectlyaffecttheenergystructureframeworkYibinregionandthesouthwesternregion.Thispaperaimstoapplyresearch-basedcommercialshalegasareaofYibin,in-depthanalysisofcommercializationofshalegasdevelopmentandisexpectedtoprovideareferenceforthecommercialapplicationofYibinshalegasregionandthesouthwestregion.
Keyword:
YibinShalegasCommercialize
目录
摘要I
AbstractII
第1章绪论1
1.1引言1
1.2论文的选题意义1
1.3该课题国内外研究现状1
1.4研究的主要内容2
1.5研究方法及技术路线3
1.5.1采用的研究方法3
1.5.2研究的技术路线3
第2章页岩气的基础简述3
2.1页岩气的形成3
2.2页岩气的特点4
2.3页岩气的分布4
2.3.1世界页岩气分布4
2.3.2我国页岩气分布5
第3章宜宾地区页岩气商业化优势6
3.1资源丰富6
3.1.1珙县6
3.1.2筠连县7
3.1.3兴文县9
3.1.4长宁县10
3.2政策支持11
3.3市场需要12
第4章宜宾地区页岩气商业化应用前景12
4.1汽车燃料12
4.2化工行业[17]14
4.3发电行业15
第5章宜宾地区页岩气商业化应用的瓶颈18
5.1环境方面18
5.2成本方面18
5.3技术方面19
5.4补贴方面19
5.5设施方面19
第6章宜宾地区页岩气商业化应用的展望19
结论20
参考文献21
致谢23
附录124
附录225
附录326
第1章绪论
1.1引言
近年来,伴随着一场“页岩气革命”的开始,特别是美国页岩气产量的急剧增加,各个国家及地区都加快了对页岩气的勘探开发及利用。
据美国《油气》杂志援引专家的预测,全球的页岩气储蓄大约有11万亿吨到13万亿吨,当前美国是世界上开发页岩气规模最大的国家。
我国蕴藏着丰富的页岩气资源,特别是西南地区储藏着大量的页岩气。
专家认为,页岩气的勘探开发及利用将使中国能源供应版图发生巨变。
随着中国在资源勘探阶段取得成功,开采利用方面逐步累积的经验和技术,我国已经开始迎来页岩气发展新的阶段。
目前,我国已经启动了西南地区可实行的示范工程项目,并使得宜宾市上罗镇成为我国川南地区首个页岩气民用示范乡镇。
至此,我国页岩气的利用进入民营化。
2014年12月31日,中国首座页岩气LNG液化工厂正式进入运营阶段,它的成功运营标志着中国页岩气商业化进入新的发展阶段。
[2]
1.2论文的选题意义
页岩气作为一种清洁高效的非常规天然气正受着越来越多的国家以及企业的关注。
自2013年10月中石化首次从试验井组中勘探出具有商业规模量的页岩气以来,国家能源局于10月30日出台《页岩气产业政策》,对页岩气出厂价格实行市场定价,鼓励页岩气就近利用和接入管网,这标志着页岩气商业化开始。
自宜宾市珙县上罗镇成为全国首个使用页岩气的乡镇以来,宜宾市范围内的页岩气在勘探、开发、利用方面积极推进,为宜宾地区加快页岩气商业化奠定了基础。
宜宾地区是川南地区乃至全川页岩气最为富集的地区之一,其开发潜力大,商业化条件好,商业化前景乐观。
据悉,2015年2月18日前宜宾市区将全面供应页岩气。
至此,宜宾地区将实现能源结构大调整,页岩气在宜宾市区实现商业化。
1.3该课题国内外研究现状
2015年1月6日,据《路透社》的相关报道,中国方面在寻找页岩气第三轮招标的探矿权出让区块时遇到了麻烦,有人认为中国页岩气的潜在产量可能被夸大了。
截止到目前,中国第一轮和第二轮招标出让的页岩气区块,已完钻约400口井及进行地质勘查。
两个国家级页岩气示范区之一的四川长宁-威远区块,已经成功钻井出气。
宜宾市珙县上罗镇居民已经开始使用页岩气作为日常生活能源使用,替代了较为原始的木材、煤炭等。
中国的页岩气资源非常丰富,特别是西南地区蕴含丰富的页岩气资源,开采量巨大,具有很高的商业化应用价值。
根据世界能源研究所的一项研究表明,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。
我国与北美等国家页岩气勘探开发利用的成就相比,页岩气勘探开发利用起步较晚,而与全球其他地区相比,中国的页岩气勘探开发则处于领先地位,为全球除北美以外地区率先进入页岩气勘探评价突破和工业化开发先导性试验的国家。
虽然我国页岩气的勘探开发在水平井钻探、资源储量评估以及开采技术方面均取得了鲜有的成果,但是与美国相比较,我国页岩气所在的地质条件与地质结构显得非常复杂。
在对页岩气的开发的水资源利用、开采技术、环境保护以及控制开采成本等方面都会受到很大的挑战。
其中,四川盆地和塔里木盆地是我国页岩气储备最集中的地方,但是这两个区域的水资源供应均已非常紧张,所以页岩气得开采面临着巨大挑战。
同时,据目前勘探情况来看,页气资源储量大的地区也是人口密集的地区。
这将意味着企业如果想要开采页岩气,那么除了要挤占灌溉水源外,还要与工业用水以及生活用水相竞争,一旦处理不当,页岩气资源的开采将酿成水资源短缺、污染的双重灾难。
目前,在我国的四川长宁-威远区块上,川庆、中石油等集团正加快对上罗镇页岩气的勘探、钻探和开采。
推进天然气管线工程向珙县下罗、沐滩、孝儿等乡镇辐射发展,逐步发展珙县南部乡镇页岩气工程的建设。
当今世界,页岩气开发最早,实现页岩气商业化开发的国家当属美国,它是页岩气勘探开发及利用的典范。
美国非常规天然气的勘探开发已经历经百年,规模开发探索了30年,近年来获得了迅速发展。
美国页岩气取得的成功,对保障美国能源安全起到了至关重要的作用,同时也给全球能源格局带来显著的影响。
美国页岩气规模化发展、商业化应用生产的成功使页岩气的勘探开发及开发利用问题成为世界各个国家对能源研究的热点。
当前非常规油气的勘探开发利用技术的逐步成熟,已经成为常规石油天然气最好的替代原料。
2015年中国的页岩气商业化应用开发、利用发展正进入快速发展的阶段。
根据目前我国页岩气钻井、勘探、开采、开发的进展看,应该能够作出我国的页岩气资源开发利用正在快速发展的基本判断。
1.4研究的主要内容
目前我国政策大力支持页岩气商业化,同时指出页岩气不同于常规天然气,出厂价格实行市场定价,表明页岩气商业化已经是一个大趋势。
笔者通过资料查询、专家讨论、走访调研、问卷调查等一系列手段,对宜宾地区页岩气就地发电、分布式供能、区域供气、汽车燃料、工业用气等情况进行统计、整理,并在一定条件下形成数据分析,梳理页岩气在宜宾地区范围内商业化程度。
通过调研目前宜宾地区范围内页岩气的利用情况,探究页岩气作为常规能源的重要补充,对促进煤炭消耗减少、石油依赖下降、天然气缺口缩小等起到的巨大地作用。
在为宜宾地区“稳”、“好”、“快”的推进页岩气商业化发展提出建议、提供资料参考。
1.5研究方法及技术路线
1.5.1采用的研究方法
(1)采用计算机网络查询与图书馆资料查询相结合,搜查近几年来关于页岩气开发及商业化应用方面的最新的资料,形成结论。
(2)积极与导师、相关专家、技术人员讨论,获取新思路、新方法。
借鉴先进的观点和方法,进而充实我们自己的思想和观点。
(3)结合宜宾市相关部门进行走访调研,通过咨询、座谈等方法结合调查问卷,了解宜宾市页岩气行业发展现状,预测页岩气发展前景。
1.5.2研究的技术路线
第2章页岩气的基础简述
2.1页岩气的形成
页岩气是产自极低孔渗、富有机质暗色页岩地层系统中的天然气,是在短时间内能够实现经济规模勘探开发、资源丰富的非常规天然气资源;页岩气的形成、分布具有明显的特征,通常情况下在盆地内厚度较大、分布较广的有效烃源岩层中分布较多。
其具有资源潜力大、开采寿命长的优势[3-4]。
2.2页岩气的特点
页岩气与常规天然气相比较,其开采寿命长、生产时间长。
绝大多数的可产气页岩分布范围较广、厚度较大,而且通常含有页岩气,所以页岩气井可以长时间的以稳定的速率产气[5]。
2.3页岩气的分布
2.3.1世界页岩气分布
页岩气的勘探开发具有近200年的历史,当下正在步入一个快速发展的时期[6-7]。
发展最为快速的当属北美的页岩气产业,已经实现高效经济和规模开发。
页岩气资源已经成为北美天然气供给的重要补充,并由此深刻影响了全球天然气供给结构。
欧洲:
德国、英国、法国、奥地利、波兰、瑞典等;亚洲:
中国、印度等;大洋洲:
澳大利亚、新西兰等;南美:
阿根廷、智利等国家或地区都已经认识到页岩气资源的价值和前景。
对于页岩气都展开了广泛的基础理论研究、资源潜力评价、工业化开采试验等页岩气的研究和勘探开发。
[8]北美地区储量最大,中东和中国的储量位居第二(如图)。
图2-1世界各国页岩气储量分布
页岩气资源的勘探与开发在北美地区最先得到实践。
就全球范围来看,北美地区的页岩气开发利用技术最为先进,也是最成功的。
目前,页岩气在北美地区的使用量已经达到很大的比例。
可以说,北美是一个天然气很富足的地区。
随着美国对能源的需求量不断的加大,页岩气的开发也逐渐加快,井口数量不断攀升(如图)。
表2-1美国页岩气井口数量变化(据张金川等)
2.3.2我国页岩气分布
据调查分析,中国拥有丰富的页岩气资源。
国土资源部,于2012年3月公布全国页岩气资源评估报告。
该报告的评价工作用时3年,包括了全国盆地及地区41个、评价单元87个、含气页岩层段57个。
经过判断,中国陆域页岩气地质资源潜力为134.42×1012m3,可采资源潜力为25.08×1012m3(不含青藏区)[9]。
我国可以依据地质历史以及它的变化特点,将页岩气的发育区域划分为四大区域,即南方,华北-东北,西北,青藏等四大地区[10](如图)。
基本推测为页岩气储藏量是常规天然气储藏量的2.4倍,同时经专家评估的四川盆地、塔里木盆地后发现,中国页岩气技术可采资源量为36.1×1012m3,排名世界第一。
图2-2我国页岩气主要分布图(资料来源:
XX文库)
第3章宜宾地区页岩气商业化优势
3.1资源丰富
根据相关部门的数据显示,宜宾市是川南地区页岩气资源储藏量最丰富的地区之一,不断加快页岩气的勘探开发利用,将有效满足宜宾地区天然气的供给,优化能源结构,确保能源安全。
2015年2月11日,宜宾市主城区实现页岩气输送。
宜宾全面实现页岩气民用化,真正做到了解决民生问题。
同时,宜宾市是西南地区的重要化工城市,各大企业、厂矿对非常规能源的使用量巨大。
截至到2015年3月2日,长宁县页岩气向宜宾市城区供气累计104万立方米,充分满足了市民得需求。
据悉,宜宾市将形成产能17亿立方米/年作为2015年页岩气发展目标;将形成产能30~40亿立方米/年作为2020年起页岩气发展目标。
3.1.1珙县
宜宾市珙县境内,页岩气资源丰富,储存量高,开采利用潜力巨大。
它是“四川长宁-威远国家级页岩气示范区”和“滇黔北昭通国家级页岩气示范区”的核心交汇地带。
目前,由浙江油田公司及四川长宁天然气开发有限责任公司负责勘探开发。
在“十二五”规划期间,珙县就以页岩气资源的勘探开发利用作为加快珙县经济增长发展的“主力”,基于国家级、省级、市级三个层次对于页岩气勘探开发利用的规划,积极促进页岩气行业得迅速发展。
做好大力做好资源本地化,大力做好产业升级化,大力做好新能源实用化。
同时,不断发展、升级新型页岩气化工类产业,优化能源结构,减少环境污染,保障地方经济又好又快发展。
图3-1珙县上罗镇页岩气通气现场(资料来源:
宜宾新闻网)
2013年10月,珙县上罗镇600多户居民接通页岩气管道并成功输气,这意味着着页岩气发展进入一个新的阶段:
正式对外供气。
截至到2014年9月,宜宾市珙县共有四个乡镇,超过大约2000户居民正式使用了页岩气。
根据珙县页岩气产业的发展进度及规划可以预计:
宜宾市珙县将在两年内使15个乡镇的页岩气管道全部接通,届时大约将有2万户居民受益,页岩气民用化程度将大大提高。
自页岩气勘探开发以来,珙县就具有储量大的“先天优势”,并且随着页岩气产业的不断升级,珙县页岩气产业已经形成了优势。
近年来,珙县获得了多项纪录,其中包括自主成功勘探开发第一井、第一个规模化产区、第一口高产稳产井、页岩气民用第一单、首个央地合作页岩气开发公司等。
珙县县委、县政府高度重视页岩气资源的勘探开发及利用工作,始终与浙江油田公司、长宁天然气公司保持密切的合作,积极开展勘探开发及利用工作。
在紧紧围绕建设页岩气15亿产能的目标下,利用新兴产业上的转型,为实现全县经济的快速发展而不断努力。
据珙县发改委透露,浙江油田公司、长宁天然气公司已经对2015年页岩气勘探开发做出规划:
表3-1宜宾市珙县2015年页岩气勘探开发规划
公司/地区
开钻平台数量
(单位/个)
井口数量
(单位/个)
预期产气量
(单位/亿立方米)
长宁天然气开发有限责任公司
12
62
10
浙江油田公司
6
27
15
截止到2014年11月,珙县境内的18个页岩气勘探平台89口井的建设已全面铺开,页岩气外输干线工程基本建成,页岩气勘探开发工作推进顺利。
[11]
3.1.2筠连县
自2009年在宜宾市筠连县开始勘探页岩气以来,到2011年经过中国石油天然气股份有限公司为期2年的勘探,在宜宾市筠连县初步勘探得出沐爱镇实验区大约有6000亿方的页岩气资源量,其中1400亿方页岩气被评为优质储量,同时筠连地区被优选为页岩气先导示范区。
据了解,宜宾市筠连县所在的页岩气群是我国在2011年底为止唯一发现的具有可勘探开采利用的页岩气储藏区。
2013年5月,四川远丰森泰投资有限公司与筠连县签署了关于页岩气综合利用的协议,意味着筠连页岩气项目的开发利用又迈出了坚实的第一步。
其中协议包括两个项目的签订,如下:
表3-2泰森公司与筠连县县委县政府协议目录
1
项目名称
沐爱到巡司镇22KM次高压输气管线工程
项目投资
2500万元
项目基本建设
增压站1座、分输站1座
项目预期结果
每年可向巡司镇和筠连县城供应页岩气7300万m3
2
项目名称
50万方/天LNG液化页岩气项目
项目投资
2.25亿元
项目基本建设
LNG液化页岩气装置一套、建设充装站1座、变电站1座
项目预期结果
年产液化页岩气1.55亿m3
图3-2筠连县页岩气综合利用项目签约协约现场(资料来源:
宜宾新闻网)
2013年8月,筠连县纳税服务大厅迎来了中国石油天然气股份有限公司自开业以来的首笔关于页岩气的税款。
其中,总金额为14821.91元,这就意味着着该企业正式投入生产,并且实现盈利。
这极大地促进筠连县的页岩气勘探开发速度,表明页岩气产业发展的巨大进步。
在筠连县建成全国最长民用页岩气管道,并通过了各相关部门的验收后,四川远丰森泰投资有限公司于2014年3月20日举行了“筠连县页岩气市政工程竣工暨通气仪式”。
至此,每日10万方的页岩气可通过30余公里的输气管线输送到城市直接到达向筠连县城。
该项目的成功将极大地推进页岩气的就地利用,对西部的发展,对城乡群众的生活用气改善,对地方经济健康、快速的发展都有积极地作用。
图3-3筠连县页岩气市政工程竣工仪式(资料来源:
中国石油网)
据宜宾市筠连县发改委相关负责人介绍,2014年以来筠连县页岩气勘探开发工作取得长足进步。
目前页岩气日产气量已达52000方以上,按照相关计划筠连县将在2015年实现5亿方的产能,并继续发展筠连县页岩气液化项目。
项目包括:
表3-3筠连县页岩气液化项目
项目阶段
实施时间
投资金额(单位/万元)
日处理气量(单位/万方)
一期
2014年8月
3500
7
二期
2015年12月
15000
30
3.1.3兴文县
经相关部门勘探后发现,宜宾市兴文县境内页岩气储藏量大,资源非常丰富,有上亿立方米的储量,有超过大约600亿立方的可开采储量。
同时,兴文县属于“四川长宁—威远国家级页岩气示范区”重点勘探地区,且兴文部分地区属于“滇黔北昭通国家级页岩气示范区”重点勘探区,所以兴文县具有先天优势,能够快速、积极、稳健的发展页岩气产业。
早在2012年就有“博士专家团”对兴文县页岩气的勘探开发利用提出了诸多建议。
图3-4兴文县博士服务团(资料来源:
成都网)
宜宾市兴文县县委县政府为加快推进页岩气勘探开发利用的步伐,于2014年5月与四川长宁天然气开发有限责任公司召开了关于兴文县页岩气勘探开发利用的工作会议,并于同年7月份将在兴文县开始页岩气钻井工作。
2015年,兴文县境内页岩气开发项目预计:
表3-4兴文县页岩气开发项目
投资金额(单位/亿元)
井口数量(单位/个)
产气量(单位/万方)
税收金额(单位/万元)
11.23
12
5000
700
3.1.4长宁县
众所周知,四川长宁-威远国家级页岩气示范区页岩气储藏量丰富,是中国页岩气核心示范区之一。
“十二五”期间设立“四川长宁-威远国家级页岩气示范区”和“滇黔北昭通国家级页岩气示范区”的目的就是要加快勘探开发页岩气的步伐,攻克技术难题和突破实际问题,积极有效的推动我国页岩气产业化发展。
同时,探索页岩气开发模式,研究页岩气勘探开发技术,规范页岩气勘探开发指标。
示范区相关数据:
表3-5长宁县页岩气示范区项目
示范区名称
页岩气地质储量(单位/亿立方米)
预期产能(单位/亿立方米)
长宁-威远示范区
3000
20
昭通示范区
1000
5
2012年7月,第一辆页岩气罐车从西南油气田公司蜀南气矿宁201—H1井驶出,这意
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