中国页岩气勘探初见成效 装备业迎来百亿市场空间

2019-08-13 10:57

  科学技术部最新出炉的《国家科技重大专项2012年度报告》披露,在大型油气田及煤层气开发重大专项中,中国页岩气勘探开发领域已初步形成页岩气资源评价、勘探与开采技术,证实了我国页岩气资源前景,建成2个国家级页岩气开发示范区。

  该重大专项通过建立页岩气资源评价流程与方法,概算中国海相页岩气远景区资源量32.22万亿方,可采资源量11.46万亿方,在中国南方地区优选出11个海相页岩气的目标区,还在国家层面上,新建成国家能源页岩气研发(实验)中心。

  同时,在四川长宁-威远和云南昭通建成2个国家级页岩气开发示范区,示范区内已形成页岩气直井压裂技术、水平井分段压裂技术,并试验成功。目前,长宁-威远国家级页岩气示范区内钻井27口,完钻19口,直井日产量0.2-3.3万方,水平井日产量1-16万方。

  非常规油气开采进入起飞阶段

  我国具备非常规油气开发技术条件。工程技术的进步实现从难动用储量中以相对经济的开采方式获取石油与天然气,延长了石油工业的生命周期,美国正是使用水平井分段压裂方式实现非常规油气的工厂化作业,成就了油服强国。我国油服产业以低端服务和设备为主,但也具备非常规油气开采必备的水平井分段压裂技术基础。

  页岩气、致密气将是陆地油气产量主要增长来源。过去多年我国石油产量年均增速2%左右,天然气产量年均增速12%左右,致密气是最主要的增量贡献,但我们判断国内致密气产能建设将步入稳步增长阶段,而页岩气勘探开发有望迎来预期向上拐点,估计2011-2013年页岩气水平井完井数量依次为2、20、50-100口。

  预计天然气领域的油服市场规模高速增长。据非常规油气资源产量规划,我们测算全国陆地钻井数由当前2.3万口上升至3万口以上(水平井由2000口上升至10000口),陆地钻完井服务市场由1000亿元增至2015年1800亿元和2020年4000亿元,未来5-10年油服市场年均增速15%左右,但致密气、页岩气等天然气领域油服市场增速将维持20%以上。

  我国非常规油气勘探开发以及水平井的广泛推广,将明显拉动定向钻井设备及服务、压裂设备及服务和连续油管设备及服务市场需求,我们判断压裂服务具备10倍成长空间,压裂设备、连续油管服务及设备、定向钻井服务及设备等市场存在3-5倍成长空间。

  中国页岩油气开采已处于勘探开发关键时期,预计中石油、中石化于1-2年内将在示范区取得生产规模上突破,非常规油气开采进入起飞阶段

  页岩层压裂装备技术要求高度自动化

  由于页岩气躲在地下数千米的岩层中,要开采就需要打井到几千米的地下,把储存页岩气的页岩层压裂开,让储存其中的页岩气汇集,最终收集并输送到地面。

  与常规气田中的天然气不同,页岩气在页岩中并不能远距离大规模的流动,如果只垂直挖一口井到地下,将只有该井附近少量的气体溢出,开采出来的页岩气将非常有限。要大规模开采,需要打很多井,同时还需要打水平井垂直打到几千米后,再向水平方向掘进,保证更多的气能汇集。开采页岩气所需井的密度,大约是常规天然气开采井密度的10倍以上,才能满足正常开发需求。不仅如此,页岩气开采需要将页岩层压裂释放出气体实现开采,是在石头缝中钻井取气,其钻井的难度远远超过普通天然气井。

  尽管在几千米地下岩层中开发页岩气的难度和成本,都远远高于常规天然气的开采,但在能源紧张的背景和技术逐渐成熟的推动下,一场被称为页岩气革命的开发活动正在全球兴起。

  沈阳新松机器人公司相关人士透露,针对越来越热的页岩气开发,他们自主研发的车载全液压页岩气钻机获得成功,并拟于近期投放市场。该钻机包括移动平台、钻探系统、全自动换杆系统、辅助系统4个模块,适用于非常规天然气开采、地质勘探、矿山抢险等多个领域。其钻机使用126驱动模式的移动平台,最大钻井深度可达2000米,较传统钻探设备自动化程度更高。

  页岩气装备自主化设备市场兴旺期将到来

  专家表示,页岩气作为非常规油气具有开采周期较长、单井经济效益不高等特点。要实现页岩气的商业开发必须具备两个要素:低成本与大规模。而装备和技术的国产化则是关键。

  目前,斯伦贝谢、哈里伯顿、威德福已与成都展开合作,意味着全球油气开发领域的四大巨头已有三个落子成都。成都工业区已聚集了20多家石油装备企业,该区也已规划2000亩土地作为页岩气装备研发制造及技术服务基地,其中600亩左右的起步区已开建。这个基地将包括三大板块,其一为研发基地,其二为孵化园,其三为装备制造及技术服务。基地预计五年内年产值将达百亿元以上。

  与此同时,位于新都区的西南石油大学正与贝克休斯公司、广汉宏华公司一起,筹划在四川共建四川页岩气开发研究院。届时,四川页岩气开发将获得强有力的技术支撑,其相关产业发展也有望进入快车道。

  根据国家有关部门的部署,我国将通过实施国家重大科技专项,在页岩气资源评价、地球物理勘探、钻完井和压裂技术、气藏工程和采气工艺、开采环境评价和保护技术等方面,争取早日实现突破。同时,也在做重大装备自主化的专项规划,尽快实现可钻式桥塞、高效钻头、大型压裂等页岩气关键装备自主化。

  随着页岩气在美国成功地大规模商业化开采,全球已爆发一场新的能源革命,并催生了页岩气装备制造等新兴产业集群。中国是全球页岩气资源储量最丰富的国家之一。已明确将页岩气开发利用列为重点推进的新兴产业。

  据了解,页岩气开采的完整产业链分为:上游勘探设计开发,中游钻井采气和下游储运。以页岩气开采产业链中要用到的压裂设备为例,据悉,压裂设备占开发成本已超50%。根据莫尼塔发布的《页岩气行业系列报告》统计数据,2011年美国压裂的产能供给约1200万水马力,占全球压裂产能约80%。同时,美国每年新增和更新换代的压裂产能合计约400万水马力。这直接带动了美国页岩气压裂设备市场的兴旺。

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