中国非常规天然气资源开发与利用.ppt
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1、中国非常规天然气资源开发与利用,全球范围内,非常规天然气资源丰富,开发利用技术日趋成熟,是常规天然气最现实的接替资源,在世界能源结构中扮演着重要的角色。 中国非常规天然气资源十分丰富,随着技术的进步,中国非常规天然气资源有着巨大的发展潜力。 中国非常规天然气资源开发利用,目前正处于快速发展阶段。转变认识,研发低成本配套技术,推进开发利用,是一项重大战略选择。,一、什么是非常规天然气资源 二、全球非常规天然气资源开发利用现状 三、中国非常规天然气资源开发利用进展 四、中国非常规天然气资源的技术与对策,汇 报 提 纲,1、新能源概念,一、什么是非常规天然气资源,新能源,主要是指相对于传统能源之外的
2、各种能源形式,目前正在开发利用或积极研究、有待推广的能源。,传统能源对人类社会文明的贡献: (1)木材,原始社会,造就了农耕文明。 (2)煤炭,1757年,工业革命(蒸汽机),造就了工业文明。 (3)石油、常规天然气,1895年,造就了现代文明。 人类社会的进步,是逐步由高碳(煤炭)、中碳(石油)到低碳(天然气) ,再到无碳(氢气)的过程。,2、新能源四大特征,(1)可持续、可再生。 (2)高效、低耗。 (3)低碳、绿色。 (4)低污染、有利于环境保护。,一、什么是非常规天然气资源,新能源是理想社会的特征,也是人类社会发展的理想目标。新能源将成为一个国家再次成功的象征。,我国到2008年底:
3、生物质能发电总装机为315万千瓦; 沼气年产约120亿立方米; 燃料乙醇生产总量为160万吨左右,居世界第三; 生物柴油总设计产能超过300万吨/年,新 能 源,生物质能,可再生 能源,非常规 天然气,风能、太阳能、地热 核能 氢气 水能 潮汐能(波浪),煤层气 页岩气 致密砂岩气、可燃冰 水溶气、无机气 ,木材、果核等林作物 秸秆、稻壳等农作物 废(污)水、固体废物 畜禽粪便 ,直接燃烧 热化学转换 生物化学转换,电力 沼气 乙醇,动能转换 化学转换 直接利用,我国到2008年底: 地热直接利用热能和设备容量,分别居世界第一和第三位; 风能装机容量100亿W,居世界第四,风能利用全球领先;
4、太阳能产业规模位居世界第一,电力 热能,我国到2009年底: 累计探明煤层气储量1700亿立方米,产能7.5亿立方米/年; 页岩气是常规天然气2倍,勘探开发已经起步; 致密砂岩气资源量约12万亿立方米;,直接利用 燃烧转换,热能 发电,3、新能源类型,非常规天然气资源,因其低碳、洁净、绿色、低污染的特性,开发技术日趋成熟,已成为当今新能源发展的重要方向。,一、什么是非常规天然气资源,4、非常规天然气资源的定义,非常规天然气资源,是指尚未充分认识、还没有可以借鉴的成熟技术和经验进行开发的一类天然气资源。主要包括:,一、什么是非常规天然气资源,致密气(致密砂岩气、火山岩气、碳酸盐岩气)。 煤层气(
5、瓦斯) 。 页(泥)岩气。 天然气水合物(可燃冰) 。 水溶气。 无机气以及盆地中心气、浅层生物气等。,非常规天然气资源的埋藏、赋存状态与常规天然气资源既有相似之处,也有较大的差别,其主要的差别在于资源的“低品位”。,一、什么是非常规天然气资源,5、非常规天然气资源的成藏特征,一、什么是非常规天然气资源,6、非常规天然气资源的开发特点,天然气资源分类的金字塔示意图,常规资源,需要新技术,更高质量的资源,新技术公关新方法的应用,非常规资源,重油、油砂、页岩油、,煤层气,致密气,,页岩气、盆地中心气等,常规天然气资源,易开发,但只占小部分,非常规天然气资源,储量大,但开发较困难,常规 天然气,需要
6、新技术,非常规天然气,天然气水合物与其他更低品位天然气资源,煤层气、致密气、,盆地中心气等,投资和开发成本逐渐增加,格的变化而变化 截止线是根据价,页岩气、水溶气、无机气,技术进步而变化截止线也可根据,一、什么是非常规天然气资源,7、非常规天然气开发转化过程,非常规天然气开发是一个“过程性概念”,在“四种情况”下任意一种,均可实现转换。特别是当技术成熟后,“非常规天然气资源”可转化为“常规资源”开发。,1、主体开发技术达到常规程度。 2、开发方式具备规模化、集约化特性。 3、油价稳定在6080美元之间。 4、“后石油时代”,石油资源量开采的减少。,一、什么是非常规天然气资源,8、非常规天然气属
7、低碳资源,如果说煤炭是高碳,石油是中碳,那么非常规天然气就是最现实的低碳资源。其特性如下:,分子结构简单,8099是甲烷气体。 热值高,每立方米甲烷气体的热值是50200千焦。 低碳,减少了高碳排放的机会。 低污染或无污染。,开发非常规天然气是利用低碳资源的最佳选择。,一、什么是非常规天然气资源 二、全球非常规天然气资源开发利用现状 三、中国非常规天然气资源开发利用进展 四、中国非常规天然气资源的技术与对策,汇 报 提 纲,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,1、一位哲人的预言,“人类将首先进入天然气时代”。(罗伯特就此专题在美国国会作了18次报告) 美国学者罗伯特说:全球天然气时代仅仅处在
8、萌芽时期,开发利用类似“香水”。石油已进入了后石油时代。全球能源以煤炭和石油为主,将转变为更清洁、更环保、分子结构更简单的天然气时代。 从盘古开天地,固体燃料(木柴、煤炭)延绵几千年,液体燃料(石油)使人类过渡到“现代社会”,天然气燃料(包括氢气)将把人类带进“能源气体”时代。有可能首次将人类文明过渡到未来数千年完全可持续发展的状态。,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,2、“天然气时代”的论点,(1)人类记载,天然气的历史已有3000多年(公元前11世纪-711年,西周时期的易经)。天然气在地球上已自然冒了800多年。 (2)自然现象,有煤炭的地方有天然气,有石油的地方也有天然气,而有天然
9、气的地方不一定有煤炭和石油。天然气比煤炭和石油加起来的总和还要多。 (3)近10年来,全球找到了37个大气田,是找到大油田的3倍多。目前发现和估计的天然气储量是石油的5倍多。 (美国国会听证资料) (4)研究证明,天然气不一定完全是生物起源,也可能是无机生成,可以再生。在预见的将来,天然气将供应全球的80的能源。(美国国会资料) (5)宇宙物质,以固、液、气三态形式存在。地球里面的水和石油全部抽出来,与气体比只是一个液滴。而巨大的地球(固体)里被气(天然气)充满。地球外被氢气环绕,氢气在空气中占90,在水中和石油中占70。,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,3、现代社会能源发展的主要问题,
10、(1)全球变暖,环境污染,主要是二氧化碳排放造成,而排放的主体是煤炭和石油,其主角又是发电厂和汽车。 (2)煤炭的开发利用,在全球就技术而言,基本停留在19世纪水平。其污染给社会造成了沉重负担,使社会、环境和经济成本上升。估计其影响,不亚于两次世界大战和美国大衰退。 (3)全球石油储量自然递减,需求连续10年增长,从而导致价格不断上升,加剧了地缘政治的冲突,促使经济收缩,造成社会不稳定。 (4)能源对经济的影响不是中性的。中国重新“和平崛起”的关键和成败,取决于新能源的有效替代和转换。,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,据中国首次非常规油气资源国际研讨会资料,权威估算世界非常规天然气资源量
11、,约为常规天然气资源量的4.56倍。,目前,全球非常规天然气产量迅速上升到3242亿立方米/年。非常规天然气已经成为一支不容忽视的能源新力量。(2010年3月休斯顿研讨会资料),4、全球非常规天然气资源十分丰富,全球非常规天然气资源,主要分布在加拿大、俄罗斯、美国、中国、拉美等国家和地区。,全球非常规天然气资源量,约为常规石油、天然气资源的1.65倍,其中天然气水合物所占比例最大。,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,5、全球非常规天然气与常规油气的比例,(1)美国是全球非常规天然气开发利用的领军国家。2009年,首次超过俄罗斯,达到6240亿立方米,成为全球第一大产气国,其主要贡献是非常规
12、天然气(年产量已达到2917亿立方米)。 (2)近七年来,中国天然气每年以两位数增长,2009年全国天然气年产量已达830亿立方米(与2002年比较,增长了2.76倍)。两线建设能力400亿立方米 (3)2006年以前,非常规天然气开发利用,主要方式是小公司决策。之后,国际各大油公司(埃克森美孚、壳牌、雪佛兰、康菲、BP等)通过直接投资、收购、合作等方式介入非常规天然气的勘探开发,并已经成为开发的主角。 (4)EXXon公司购买Moile花了80亿,近期,又花了430亿购买XTO(美国最大的非常规天然气公司)。中国石油购买澳大利亚煤层气公司。,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,6、全球非常
13、规天然气发展趋势,7、全球煤层气的开发与利用,世界主要国家煤层气资源储量,全球煤层气资源量为256.3万亿立方米,是常规天然气资源量的50%,主要分布在北美、俄罗斯、中国、澳大利亚和中亚等国家和地区。美国、加拿大和澳大利亚已经实现煤层气的商业化开发。,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,全球页岩气资源量约456万亿立方米,相当于煤层气和致密气的总和,主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非以及拉美等地区。页岩气特点:,8、全球页岩气总资源量,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,美国是目前唯一实现页岩气商业开采的国家。 2008年页岩气总产量600亿立方米,预计2015年页岩气年产量将达到28
14、00亿立方米。,分布范围广,主要分布在海相地层。 沉积厚度大,一般300500m左右,单层厚度大于50m。 有机质含量普遍在2以上,成熟度(Ro)1.43.0区间。 开采寿命长,一般3050年,有些可达80100年。,所谓致密气,一般是指渗透率小于0.5毫达西的天然气资源,包括致密砂岩气、火山岩气、碳酸盐岩气。 全球致密气资源量约为209.72万亿立方米。目前,世界上技术可开采的致密气储量,约为10.524万亿立方米。全球已发现有致密气的盆地70个,世界各大洲均有分布。 全球致密气开发最成功的国家是美国,其次是中国。2008年,美国年产量为1757亿立方米,约占其天然气总产量的30%。2009
15、年,中国年产量约150亿立方米(主要是近年发展较快)。,9、全球致密气(砂岩、火山岩、碳酸盐岩)资源量,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,天然气水合物,是在一定条件下,由水和天然气形成的类似冰的、非化学计量的、笼形结晶化合物,因其外观象冰一样,而且遇火即可燃烧,所以又被称作“可燃冰”、“固体瓦斯”、“气冰”。主要成分为甲烷。 据美国和前苏联研究结果,世界陆地天然气水合物资源为2.83千万亿立方米,海洋为8.5万万亿立方米,相当于已探明化石燃料总含碳量的两倍多,资源巨大,储采比至少是1000年。(美国、俄罗斯等在秘密研究) 天然气水合物的主要特点是能量密度高。单位体积的水合物分解至少可释放1
16、60个单位体积的甲烷气体,其能量密度是常规天然气的25倍,是煤碳的10倍。,10、全球天然气水合物的开发与利用,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,11、全球非常规天然气开发技术体系,二、全球非常规天然气资源开发利用现状,以美国为代表的非常规天然气开采,经过近30年的不断探索,形成了适用于非常规天然气开发的技术体系。中国在致密气开发走在了世界前列。 其关键主体技术包括:,非常规天然气成藏基础理论研究(有机质、孔隙、渗流等)。 致密砂岩气藏精细描述技术。 非常规天然气地震勘探开发技术。 丛式井、水平井、羽状水平井钻井工艺技术。 多井、多层压裂改造增产工艺技术(批量化施工)。,成功的关键词:低成
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