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浅说页岩气 陆世维 近日，由媒体闻，在我国四川盆地等发现大型页岩气田。储量达2.1万亿m3。涪陵以开发的63口井日产页岩气270万m3,已形成年产10亿m3生产能力，可供4000万户居民使用。真是可喜可贺。那么什么是页岩气？与能源经济建设社会发展有什么关系呢？ 页岩气是存在于地质学上称作Shale（页岩，泥岩）间隙的气体。相对于普通的天然气，也可把页岩气叫做非普通天然气。页岩坚固，其间隙大小约为万分之1mm。而甲烷（CH4）分子大约是万分之mm，约是页岩间隙的1分之1一般气体在其分子大小10倍左右的间隙里的流动性是很差的。所以，页岩气在泥岩中的流动性只有普通天然气的万分之1因而会滞留在Shale层内。 页岩气与普通天然气相比，其组成中90%以上都是甲烷，在成分上没有多大区别；由来也相同，都是所谓数亿年前的有机物质经长年累月化石化，化学变化而成。要说二者有什么不同的话，那就是存在的场所不同。 普通天然气较多聚集在容易取出的地下数米的砂岩层里，而页岩气广泛分散在地层深处坚硬的泥岩层里，位于地下2000m3000m乃至更深之处，一般难以取出。所以虽然是已经知晓其存在但无高度的采掘技术及成本投入是难以真正开发的。 与之相类似，埋藏于页岩中的原油，相对于普通的石油，则就称之谓页岩油（shale oil）。 ○页岩气资源特点 1、资源丰富 据美国能源部信息，世界页岩气可开采埋藏量（6622兆ft3），超过普通天然气的可开采埋藏量（6609兆ft3）。现已探得的储量为世界天然气消费量的60年份以上。 也有消息称，由于页岩气等新型天然气的登场，世界天然气的可开采年数将增加1倍以上。近来还有消息说页岩气与普通天然气相比有埋藏量5倍之多。 2埋藏地广泛 普通原油及天然气埋藏地比较分布不均，偏于中东等地。与之相比较，页岩气分布于世界各地，广泛存在于北美，亚洲，澳洲，南美，非洲等众多地域。尤其是人们普遍认为在中国的可开采埋藏量居世界之首。 世界Shale gas的埋藏量（技术上可回收埋藏量），兆m3 俄罗斯 欧洲 阿尔及利亚 印度尼西亚 加拿大 美国 阿根廷 澳洲 31.6 8.1 13.3 20.0 13 16.2 18.8 22.7 12.4 世界合计 206.6 出处：美国能源部2013.6.10 世界一些国家页岩气，页岩油 可探埋藏量 出处：美国能源部2013年6月包括美国的世界42个国家的分析 ○页岩气开采的关键技术 现在，页岩气及页岩油的探测，开发，生产之所以在经济上和技术上成为可能，那是由于有了三大技术革新（innovation），使新能源页岩气的开发，生产成本大大降低，以至于在本世纪2005年开始在北美率先开采页岩气商业化。 1.水压破碎技术（hydraulic frcturing）。用加压的水+砂+化学物质，以水的压力开裂坚固的页岩地层，以便从龟裂的缝中采出封藏在页岩层里的页岩气。 2.水平掘削技术 与以往在瓦斯田上采用的垂直或倾斜式采掘技术相比，这是可在纵深2000～3000 m以下水平地横向挖掘2000～3000 m的技术。水平采掘与瓦斯的接触面积增大，据说“每一个水平坑井的生产量会增加3～5倍。” 3.微地震技术 以水压扩展龟裂岩缝时传至地中的地震波为参考，合理确定挖掘战略。 ○页岩气的开发生产现状 2005年起美国率先进入页岩气的商业生产。至今主要在美国，加拿大等北美地区批量生产。 除了三大技术革新使页岩气的开发生产在技术经济上能低成本大批量生产之外，当前北美地区一枝独秀更有其特殊原因：已具备输气管道并且已网络化；充足的水源供应；地下资源归地主所有；地质结构相对有利于开采。 北美生产页岩气的成本很低。相对于天然气价格指标Henry hub（每100万BTU英国热量单位的价格）而言，英国的指标价格为8美元左右，日本要超过16美元，而页岩气为3美元。由于页岩气的登场，美国的天然气价格一年之中下落一半，甚至是高峰的4分之1。 北美生产页岩气的产量很大。美国的页岩气产量已占天然气的20%-30%。在2006年2011年的5年间天然气产量增加23%，已超过俄罗斯成为世界上最大的瓦斯生产国。预计2035年页岩气的比例会上升到49%。据IEA的报告预测至2020年美国会超过沙特阿拉伯，复归世界最大产油国(也有估计2015年即可实现)。“至2035年美国能源自给变为可能。”2017年起美国将通过液化天然气（LNG）形式输出页岩气，使美国从能源输入国变为输出国。 现在除了北美之外，虽然存在种种困难，但是全世界都十