了得網工業技術_頁岩氣發展模式與啟示

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美國頁岩氣成功的歷史、技術發展歷程、關鍵的勘探開發技術、政策和法律等繫統的總結有利於將頁岩氣勘探開發的技術和相關政策等推廣到全球頁岩氣的成功開發。加拿大和中國等雖然借鋻美國頁岩氣取得了一定的突破，但突破的背景和過程以及未來發展的前景和瓶頸有待於進一步挖掘。頁岩氣勘探和開采需要對頁岩的地質、構造、地化、岩礦、岩石物理、富集機理、力學等屬性進行詳細表征，而且針對不同地質背景的頁岩需要采用適合特定地質屬性頁岩的先進性勘查、鑽井和水力壓裂開采技術。工程技術上的革新，包括滑溜水/清水壓裂、工廠式水平井多級壓裂、重復壓裂、同步和順序壓裂等，以及頁岩儲層改造中水力壓裂設計和壓裂液配方選擇等目前還處於不斷進步中。具體的地質研究可以確定頁岩氣地質上的甜點，進一步結合岩石物理、岩石力學、可壓裂性的研究，纔能找到適合於頁岩氣開發*的地質和工程相疊合的甜點區。地質和工程緊密結合是未來全球頁岩氣勘探和開發的趨勢。市場的需求和有利的政策等是促進頁岩氣快速商業化開發的重要因素。本書作者在美國和中國從事全球頁岩油氣勘探開發研究工作10多年，之前從事常規到深水油氣勘探以及非常規致密砂岩氣和煤層氣，通過回顧自己職業歷史和全球從常規到非常規頁岩氣的歷史，認為頁岩氣革命和前期大量的地質理論的積累和科學技術的進步以及管理的創新是分不開的。盡管市場上有大量的頁岩氣地質、工程和管理等書籍，但都是從個別領域剖析頁岩氣，而且由於作者地域和知識面的廣度，對歐美頁岩氣地質、對應不同地質情況的開發技術以及對中外國情分析具有一定片面性。而且當前美國頁岩氣和頁岩油勘探開發熱情依然是重點，盡管近幾年全球油氣價格低迷對美國投資和生產有一定影響，但相對深水勘探而言，非常規頁岩油氣勘探開發技術一直在進步，新盆地和新層位不斷突破，頁岩油氣產量一直在增加。但中國反而相對發展緩慢，僅四川盆地當前是重點。因此，有必要根據自己對國內外國情、全球頁岩氣地質、勘探、開發和管理等了解和研究經驗的基礎上，聯合在中國率先從事頁岩氣研究的張金川教授等總結頁岩氣發展模式和啟示，可為科研人員、工程師、管理人員、監管人員及政策制定者提供全面和客觀的信息來源及專業參考。該書總體從美國頁岩氣的發現、頁岩氣之父喬治.米歇爾初期在頁岩氣方面的探索及美國頁岩氣地質評價、勘探和開發的進程、相關的法律及政策出發，通過典型案例繫統地介紹美國頁岩氣的成功經驗，歸納頁岩氣資源分布特點與開發條件，分析近年來成功的頁岩氣勘探開發技術及技術經濟對地質條件的有效性，全書結尾總結頁岩氣勘探開發的模式、啟示和未來展望。《中國能源新戰略——頁岩氣出版工程》策劃於國家《能源發展“十二五”規劃》及《頁岩氣發展規劃（2011—2015 年）》公布之時，跨越“十二五”到“十三五”，契合新發布的《頁岩氣發展規劃（2016—2020 年）》。這套叢書的出版希望能從國家層面為我國能源政策提供決策參考，為我國頁岩氣的大規模、高質量開發利用提供助推燃料，為中國能源生產與消費革命提供政策輿論支持。叢書的出版得到了國內頁岩氣領域專家的支持，叢書編委包括：中國科學院趙鵬大院士、戴金星院士、金之鈞院士，中國工程院康玉柱院士、胡文瑞院士推薦作序；張金川教授任叢書主編；張大偉、董寧、董本京任叢書副主編。叢書獲國家出版基金年檢“優秀”，得到上海市新聞出版專項、上海高校服務國家重大戰略出版工程資助。《頁岩氣發展模式與啟示》一書為《中國能源新戰略——頁岩氣出版工程》第17分冊。

內容簡介

全書共分九章，第1章介紹頁岩氣的起源，第2章為全球頁岩氣資源概況，第3章是美國頁岩氣地質條件及產業化發展，第4章介紹加拿大頁岩氣地質條件及產業化發展，第5章為中國頁岩氣地質條件及產業化發展，第6章為其他國家頁岩氣資源及產業化發展，第7章介紹頁岩氣經濟有效性評價及發展政策，第8章為頁岩氣產業發展模式，第9章介紹頁岩氣發展模式與展望。本書總結頁岩氣發展模式和啟示，可為科研人員、工程師、管理人員、監管人員及政策制定者提供全面和客觀的信息來源與專業參考。

作者簡介

《頁岩氣發展模式與啟示》主編蔣恕，美國猶他大學能源與地學研究院研究員，主要從事中國、北美和南美頁岩地質分析工作。在西非安哥拉、美國墨西哥灣、美國洛基山、澳大利亞西北大陸架、中國等地的層序地層、盆地分析、深水沉積、構造、地震解釋和非常規資源地質等領域有豐富的研究經歷，現負責中美頁岩氣對比研究項目。發表中英文文章70餘篇，參與編寫6部專業著作。

第1章頁岩氣的起源001
1.1頁岩氣的發現與探索階段(1821—1980年)002
1.2頁岩氣技術與商業化突破階段(1981—2002年)005
1.3頁岩氣快速發展階段(2003年至今)007
第2章全球頁岩氣資源概況009
2.1北美地區頁岩氣資源概況012
2.2中國頁岩氣資源概況014
2.3拉丁美洲地區頁岩氣資源概況017
2.4歐洲地區頁岩氣資源概況017
2.5亞太地區(不包括中國)頁岩氣資源概況018
第3章美國頁岩氣地質條件及產業化發展019
3.1美國頁岩氣地質條件及特殊性020
……

前言

頁岩氣的開采是全球能源史上裡程碑式的進步。頁岩氣從1821年的發現、20世紀末勘探探索到商業化生產的發展過程表明，頁岩氣的成功來自地質理論認識的創新、先進鑽完井技術的完美結合、市場的需求及政策的支持。美國頁岩氣革命的成功改變了全球油氣格局和政治格局，延緩了油氣產量逐漸遞減的趨勢，使大量清潔的天然氣資源流向市場，將美國從油氣進口國變為出口國。而且還帶來環境的改善、相關產業的繁榮，並重塑了國家經濟結構。全球能源研究估計，超過常規天然氣資源量的非常規頁岩氣資源主要分布在北美、拉丁美洲和亞太地區。中國36×1012 m3可采頁岩氣資源量為全球之，約占全球的20％。作為目前全球天然氣及頁岩氣生產國的美國擁有24×1012 m3可采頁岩氣資源量，約占全球的13％。典型的頁岩氣儲層具有有機質含量高、連續分布、自生自儲、低孔、特低滲、脆性較高和需要壓裂開采纔有經濟效益等特性。頁岩氣開發具有開采壽命長的優點。工廠式水平井壓裂技術是的開發增產技術。頁岩氣是近年來天然氣勘探和開發中增長快的領域。美國頁岩氣產量由2000年的占天然氣總產量的１％左右到2016年占天然氣總產量的60％以上。中國在經過短暫的學習期後成為繼美國和加拿大之外的世界上第三大頁岩氣生產國。隨著頁岩氣在全球各國能源結構中重要性的增強，更加深入地研究頁岩地質方面的特性和科學開采已成為一項必須開展的工作。不僅需要研究頁岩油氣盆地的頁岩氣地質資源量和可采資源量，還需要對含氣頁岩資源的屬性進行更深入和全面的認識，這樣纔能更好地就這些資源的開發作出科學決策。美國、加拿大、中國和阿根廷等國家大量頁岩屬性和成功或失敗開采案例分析表明，頁岩油氣的地質、發現和開采各有特點，頁岩地質的復雜性和頁岩氣分布的非均質性十分嚴重，不同頁岩的勘探開發技術要求不同。美國頁岩氣成功的歷史、技術發展歷程、關鍵的勘探開發技術、政策和法律等繫統的總結有利於將頁岩氣勘探開發的技術和相關政策等推廣到全球頁岩氣的成功開發進程中。加拿大和中國等雖然借鋻美國頁岩氣勘探開發經驗取得了一定的突破，但突破的背景和過程以及未來發展的前景和瓶頸還有待進一步挖掘。頁岩氣勘探和開采需要對頁岩的地質、構造、地化、岩礦、岩石物理、富集機理、力學等屬性進行詳細表征，而且針對不同地質背景的頁岩需要采用適合特定地質屬性頁岩的先進性勘查、鑽井和水力壓裂開采技術。工程技術上的革新，包括滑溜水／清水壓裂、工廠式水平井多級壓裂、重復壓裂、同步和順序壓裂等，以及頁岩儲層改造中水力壓裂設計和壓裂液配方選擇等目前還處於不斷進步中。具體的地質研究可以確定頁岩氣地質上的甜點，進一步結合岩石物理、岩石力學、可壓裂性的研究，纔能找到適合於頁岩氣開發的地質和工程相疊合的甜點區。地質和工程緊密結合是未來全球頁岩氣勘探和開發的趨勢。市場的需求和有利的政策等是促進頁岩氣快速商業化開發的重要因素。本書作者在美國和中國從事全球頁岩油氣勘探開發研究工作10多年，之前從事常規到深水油氣勘探以及非常規致密砂岩氣和煤層氣研究，通過回顧自己職業歷史和全球從常規到非常規頁岩氣的歷史，認為頁岩氣革命和前期大量的地質理論的積累和科學技術的進步以及管理的創新是分不開的。盡管市場上有大量的頁岩氣地質、工程和管理等書籍，但都是從個別領域剖析頁岩氣，而且由於作者地域和知識面的廣度，對歐美頁岩氣地質、對應不同地質情況的開發技術以及對中外國情分析具有一定片面性。除此之外，當前美國頁岩氣和頁岩油勘探開發熱情依然是重點，盡管近幾年全球油氣價格低迷對美國投資和生產有一定影響，但相對深水勘探而言，非常規頁岩油氣勘探開發技術一直在進步，新盆地和新層位不斷突破，頁岩油氣產量一直在增加。但中國反而相對發展緩慢，當前僅四川盆地是重點。因此，有必要根據自己對國內外國情、全球頁岩氣地質、勘探、開發和管理等了解和研究經驗的基礎上，聯合在中國率先從事頁岩氣研究的張金川教授等總結頁岩氣發展模式和啟示，可為科研人員、工程師、管理人員、監管人員及政策制定者提供全面和客觀的信息來源及專業參考。該書總體從美國頁岩氣的發現、頁岩氣之父喬治?米歇爾初期在頁岩氣方面的探索及美國頁岩氣地質評價、勘探和開發的進程、相關的法律及政策等出發，通過典型案例繫統地介紹美國頁岩氣的成功經驗，歸納頁岩氣資源分布特點與開發條件，分析近年來成功的頁岩氣勘探開發技術及技術經濟對地質條件的有效性，後總結頁岩氣勘探開發的模式、啟示和未來展望。全書共九章，蔣恕和張金川執筆第1章頁岩氣的起源和第2章全球頁岩氣資源概況；蔣恕執筆第3章美國頁岩氣地質條件及產業化發展、第4章加拿大頁岩氣地質條件及產業化發展和第6章其他國家和地區頁岩氣資源及產業化發展；張金川、黨偉和蔣恕執筆第5章中國頁岩氣地質條件及產業化發展；黨偉、蔣恕和毛俊莉執筆第7章頁岩氣經濟有效性評價及發展政策；蔣恕、張金川和黨偉執筆第8章頁岩氣產業發展模式；蔣恕和唐相路執筆第9章頁岩氣發展模式與展望。本書是對中外學者和全球30多家石油公司、50多個大學及政府密切合作成果的總結。本書的完成得到國家自然科學基金海外合作基金(41728004)、美國自然科學基金(1661733)、國家自然科學基金(40672087和41802153)、中國石化頁岩油氣勘探開發重點實驗室和頁岩油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室開放基金、國土資源部頁岩氣資源戰略評價重點實驗室、歐美30多家全球石油公司聯合資助猶他大學的頁岩油氣研究項目、中海油非常規公司項目、“十三五”國家科技重大專項(2016ZX05034、2016ZX05061和2017ZX05063)等資助。在撰寫過程中，得到了伍嶽、張鈺瑩、李雅君、陳爽、唐穎、劉珠江、甘華軍、趙文光等大力幫助。國土資源部油氣資源戰略研究中心、中國地質調查局油氣資源調查中心、中石化勘探開發研究院、中石化勘探分公司、中石油勘探開發研究院、中石化華東石油局、中國海洋石油總公司、重慶地質礦產研究院、中海油上海公司、中國石油大學(華東)、中國石油大學(北京)、中國地質大學(北京)、中國地質大學(武漢)、美國猶他大學等在資料收集和研究上都給予了大力支持，在此一並致謝!因編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足之處，敬請讀者批評指正。蔣恕2017年9月頁岩氣的開采是全球能源史上裡程碑式的進步。頁岩氣從1821年的發現、20世紀末勘探探索到商業化生產的發展過程表明，頁岩氣的成功來自地質理論認識的創新、先進鑽完井技術的完美結合、市場的需求及政策的支持。美國頁岩氣革命的成功改變了全球油氣格局和政治格局，延緩了油氣產量逐漸遞減的趨勢，使大量清潔的天然氣資源流向市場，將美國從油氣進口國變為出口國。而且還帶來環境的改善、相關產業的繁榮，並重塑了國家經濟結構。全球能源研究估計，超過常規天然氣資源量的非常規頁岩氣資源主要分布在北美、拉丁美洲和亞太地區。中國36×1012 m3可采頁岩氣資源量為全球之，約占全球的20％。作為目前全球天然氣及頁岩氣生產國的美國擁有24×1012 m3可采頁岩氣資源量，約占全球的13％。典型的頁岩氣儲層具有有機質含量高、連續分布、自生自儲、低孔、特低滲、脆性較高和需要壓裂開采纔有經濟效益等特性。頁岩氣開發具有開采壽命長的優點。工廠式水平井壓裂技術是的開發增產技術。頁岩氣是近年來天然氣勘探和開發中增長快的領域。美國頁岩氣產量由2000年的占天然氣總產量的１％左右到2016年占天然氣總產量的60％以上。中國在經過短暫的學習期後成為繼美國和加拿大之外的世界上第三大頁岩氣生產國。隨著頁岩氣在全球各國能源結構中重要性的增強，更加深入地研究頁岩地質方面的特性和科學開采已成為一項必須開展的工作。不僅需要研究頁岩油氣盆地的頁岩氣地質資源量和可采資源量，還需要對含氣頁岩資源的屬性進行更深入和全面的認識，這樣纔能更好地就這些資源的開發作出科學決策。美國、加拿大、中國和阿根廷等國家大量頁岩屬性和成功或失敗開采案例分析表明，頁岩油氣的地質、發現和開采各有特點，頁岩地質的復雜性和頁岩氣分布的非均質性十分嚴重，不同頁岩的勘探開發技術要求不同。美國頁岩氣成功的歷史、技術發展歷程、關鍵的勘探開發技術、政策和法律等繫統的總結有利於將頁岩氣勘探開發的技術和相關政策等推廣到全球頁岩氣的成功開發進程中。加拿大和中國等雖然借鋻美國頁岩氣勘探開發經驗取得了一定的突破，但突破的背景和過程以及未來發展的前景和瓶頸還有待進一步挖掘。頁岩氣勘探和開采需要對頁岩的地質、構造、地化、岩礦、岩石物理、富集機理、力學等屬性進行詳細表征，而且針對不同地質背景的頁岩需要采用適合特定地質屬性頁岩的先進性勘查、鑽井和水力壓裂開采技術。工程技術上的革新，包括滑溜水／清水壓裂、工廠式水平井多級壓裂、重復壓裂、同步和順序壓裂等，以及頁岩儲層改造中水力壓裂設計和壓裂液配方選擇等目前還處於不斷進步中。具體的地質研究可以確定頁岩氣地質上的甜點，進一步結合岩石物理、岩石力學、可壓裂性的研究，纔能找到適合於頁岩氣開發的地質和工程相疊合的甜點區。地質和工程緊密結合是未來全球頁岩氣勘探和開發的趨勢。市場的需求和有利的政策等是促進頁岩氣快速商業化開發的重要因素。本書作者在美國和中國從事全球頁岩油氣勘探開發研究工作10多年，之前從事常規到深水油氣勘探以及非常規致密砂岩氣和煤層氣研究，通過回顧自己職業歷史和全球從常規到非常規頁岩氣的歷史，認為頁岩氣革命和前期大量的地質理論的積累和科學技術的進步以及管理的創新是分不開的。盡管市場上有大量的頁岩氣地質、工程和管理等書籍，但都是從個別領域剖析頁岩氣，而且由於作者地域和知識面的廣度，對歐美頁岩氣地質、對應不同地質情況的開發技術以及對中外國情分析具有一定片面性。除此之外，當前美國頁岩氣和頁岩油勘探開發熱情依然是重點，盡管近幾年全球油氣價格低迷對美國投資和生產有一定影響，但相對深水勘探而言，非常規頁岩油氣勘探開發技術一直在進步，新盆地和新層位不斷突破，頁岩油氣產量一直在增加。但中國反而相對發展緩慢，當前僅四川盆地是重點。因此，有必要根據自己對國內外國情、全球頁岩氣地質、勘探、開發和管理等了解和研究經驗的基礎上，聯合在中國率先從事頁岩氣研究的張金川教授等總結頁岩氣發展模式和啟示，可為科研人員、工程師、管理人員、監管人員及政策制定者提供全面和客觀的信息來源及專業參考。該書總體從美國頁岩氣的發現、頁岩氣之父喬治?米歇爾初期在頁岩氣方面的探索及美國頁岩氣地質評價、勘探和開發的進程、相關的法律及政策等出發，通過典型案例繫統地介紹美國頁岩氣的成功經驗，歸納頁岩氣資源分布特點與開發條件，分析近年來成功的頁岩氣勘探開發技術及技術經濟對地質條件的有效性，後總結頁岩氣勘探開發的模式、啟示和未來展望。全書共九章，蔣恕和張金川執筆第1章頁岩氣的起源和第2章全球頁岩氣資源概況；蔣恕執筆第3章美國頁岩氣地質條件及產業化發展、第4章加拿大頁岩氣地質條件及產業化發展和第6章其他國家和地區頁岩氣資源及產業化發展；張金川、黨偉和蔣恕執筆第5章中國頁岩氣地質條件及產業化發展；黨偉、蔣恕和毛俊莉執筆第7章頁岩氣經濟有效性評價及發展政策；蔣恕、張金川和黨偉執筆第8章頁岩氣產業發展模式；蔣恕和唐相路執筆第9章頁岩氣發展模式與展望。本書是對中外學者和全球30多家石油公司、50多個大學及政府密切合作成果的總結。本書的完成得到國家自然科學基金海外合作基金(41728004)、美國自然科學基金(1661733)、國家自然科學基金(40672087和41802153)、中國石化頁岩油氣勘探開發重點實驗室和頁岩油氣富集機理與有效開發國家重點實驗室開放基金、國土資源部頁岩氣資源戰略評價重點實驗室、歐美30多家全球石油公司聯合資助猶他大學的頁岩油氣研究項目、中海油非常規公司項目、“十三五”國家科技重大專項(2016ZX05034、2016ZX05061和2017ZX05063)等資助。在撰寫過程中，得到了伍嶽、張鈺瑩、李雅君、陳爽、唐穎、劉珠江、甘華軍、趙文光等大力幫助。國土資源部油氣資源戰略研究中心、中國地質調查局油氣資源調查中心、中石化勘探開發研究院、中石化勘探分公司、中石油勘探開發研究院、中石化華東石油局、中國海洋石油總公司、重慶地質礦產研究院、中海油上海公司、中國石油大學(華東)、中國石油大學(北京)、中國地質大學(北京)、中國地質大學(武漢)、美國猶他大學等在資料收集和研究上都給予了大力支持，在此一並致謝!因編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足之處，敬請讀者批評指正。蔣恕2017年9月

媒體評論

國家出版基金管理辦公室在對《中國能源新戰略——頁岩氣出版工程》的中期考評中指出“優良項目的主要特點一是多重把關確保項目質量，華東理工大學出版社《中國能源新戰略——頁岩氣出版工程（一期）》為了保證質量，采取了作者修改、主編審閱、院士審讀的多重把關措施。”

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