俄罗斯、加拿大、美国页岩油资源分布与开发现状

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页岩油(shale oil)是一种生活生活非常规石油资源,类事于页岩气,页岩油具有储层致密、渗透性差的特点,前要通过水平井钻探和压裂后方可开采利用。

1、页岩油概述

目前,国内对页岩油的定义处在分歧。你你这个 学者认为,页岩油的定义应当从岩性出发,严格区分储层岩性,只有页岩储层中赋存的石油不能定义为页岩油,你你这个 致密层系的石油应当定义为致密油[1][2];也有学者认为应当采用广义的概念,即页岩油与致密油的概念相同,不讨论岩性,尊重习惯,方便交流[3]。还有学者认为,页岩油是致密油的一种生活生活,包括页岩在内的所有致密层系的石油资源均应称为致密油,致密油包括页岩油和你你这个 致密层系油[4-8];甚至还有学者认为,油页岩也是页岩油的一种生活生活,即充足机质页岩中赋存的石油和多类有机物统称页岩油[9]。近年来,后后结速有学者认为,页岩油的定义不需严格区分岩性,完整篇 页岩层系中的石油均可称为页岩油,都不能通过运移距离、性心智性心智心智成熟期期期度等成油帕累托图来区分页岩油和致密油[10-14]。

国际上,美国地质调查局(USGS,1995)提出“连续(Continuous)油气聚集”的概念,对致密油气和页岩油气进行评价,回避了页岩油和致密油之争,所有不受构造控制的非常规油气藏均都不能称为连续型油气藏,与之相对的即为构造型的常规油气藏[15]。美国国家石油委员会(NPC,2011)认为,致密油(tight oil)包括直接产自页岩层的石油以及与作为烃源岩的页岩具有密切关系的砂岩、粉砂岩和碳酸盐岩[16]。加拿大国家能源委员会(NEB,2011)认为页岩油(shale oil)是致密油(tight oil)的一种生活生活,致密油除页岩油外还包涵盖致密砂岩、粉砂岩、灰岩和白云岩等致密储层中的石油[17]。加拿大自然资源自学(NRC,2016)也认为,页岩和致密油气资源(Shale and Tight Resources)也有赋存于极低渗透率的地质构造中的非常油气资源,并将其一同评价和研究[18]。美国能源信息署(EIA,2018)认为,尽管致密油和页岩油的概念通常是都不能互相代替的,可是页岩地层仅仅是低孔隙度致密地层的一帕累托图,致密地层应该包括致密砂岩、致密碳酸盐岩和页岩,所有什么致密地层中产出的石油均为致密油(tight oil)[19]。目前,EIA通常使用tight oil的概念代替shale oil,但为了保证数据和报告的历史延续性,有时也将shale oil混用,甚至干脆记为tight oil/shale oil。

通过研究,让我们我们我们 认为,页岩油是一种生活生活广义的概念,只有陷入简单区分岩性的怪圈中,可是应当涵盖完整篇 页岩层系,可是都不能便于资源评价和勘探开发,并与国际接轨。可是,本文中的页岩油泛指赋处在充足机质泥页岩层及其临近层系中的石油资源,既包括泥页岩层中未排出的石油,也包括临近层系或夹层、互层中赋存的石油,不须严格区分岩性,与美国和加拿大所称的tight oil同义。经过远距离运移后赋处在你你这个 致密层系中的石油资源,只有称为页岩油,应当称为致密油。本文定义的页岩油和致密油的示意图如图1所示。

图1页岩油赋存土办法示意图(据NEB[18],有修改)

页岩油与常规石油资源不同,具有不要 不要 不要 不要 特殊的特点:资源自生自储,这样 处在运移或运移距离短;非构造高点控制,广泛分布于烃源岩发育的斜坡区或洼陷的中央区;自身流动性差,前要经过水平井钻探、压裂等人工改造手段不能实现经济、有效开发。

2.全球资源分布形态学 与开发现状

2.1全球页岩油资源分布

全球页岩油资源充足。根据美国能源信息署(EIA)和美国先进资源国际公司(Advanced Resources International,ARI)数据[20],截至2017年底,全球页岩油地质资源总量(Risked Oil In-Place)9368.35亿t,技术可采资源量(Technically Recoverable)为618.47亿t,其中超过20%分布在北美地区。

从大区上看,全球页岩油主要分布在北美和欧亚大陆。北美地区页岩油技术可采资源量为183.68亿t,占比500%;其次为包括俄罗斯在内的东欧地区,技术可采资源量为114.73亿t,占比19%;亚太地区可采资源量为112.69亿t,占全球的18%,如图2所示。

图2页岩油全球大区分布

从分布国家上看,全球页岩油资源广泛分布,如图3和图4所示。美国页岩油资源量最大,技术可采资源量达153.75亿t,约占全球总量的21%。美国页岩油资源量占比较高的原因主可是勘查程度较高,远高于世界你你这个 各国,随着页岩油开发的兴起,你你这个 国家的技术可采资源量将有大幅上升。排名第二的国家是俄罗斯,技术可采资源量101.77亿t,约占全球14%;中国排名全球第三,技术可采资源量43.93亿t,约占全球的6%。

图3全球各国页岩油分布状况

图4全球页岩油技术可采资源量排名前10名国家状况

从盆地分布上看,全球有超过5000个盆地赋存有页岩油。其中,最大的页岩油盆地是俄罗斯的西西伯利亚盆地,其技术可采资源量为78.97亿t,占全球页岩油资源量的16.5%。排名第二和第三的盆地均分布在美国,分别是二叠系盆地和西墨西哥湾盆地,技术可采资源量分别为65.08亿t和31.38亿t。我国的准噶尔盆地和松辽盆地以16.51亿t和15.69亿t分列第10和11名。

目前,全球仅有北美实现了页岩油的大规模商业性开发,美国的产量最大,页岩油生产直接使美国从石油净进口国变成了石油出口国;加拿大的页岩油产量也在不断增加。你你这个 国家如中国、俄罗斯、阿根廷等,对页岩油的开发仍然处在早期阶段[21]。

2.2美国页岩油资源分布与开发现状

美国是全球页岩油大国,全球21%的页岩油资源分布在美国。根据EIA2018年11月底发布的报告[22],截至2017年底,美国页岩油探明储量为27.25亿t,比上年增长6亿t,增幅为28.4%。其中,二叠系盆地探明储量增加4.58亿t,占完整篇 增量的76%,二叠系盆地也一跃成为美国页岩油储量最大的盆地。美国页岩油探明储量约占美国原油总探明储量的47.57%,主要分布在二叠系盆地、威利斯顿盆地、西墨西哥湾盆地等五个大页岩油盆地内,你你这个 页岩油盆地探明储量相对较小。美国页岩油盆地分布如表1所示。

美国是世界上最早实现页岩油商业开发的国家,也是目前页岩油产量最大的国家。根据美国EIA统计数据,2017年美国页岩油总产量2.03亿t,比2016年总产量增加5000万t。按照盆地统计的页岩油产量如表2所示,都不能看出,二叠系盆地产量增长明显,增速接近40%。据EIA最新数据,2018年美国全年页岩油产量已达3.29亿t,占原油总产量的59%。依靠美国页岩油的生产,美国后后在2017年超越沙特,成为世界最大产油国。

美国页岩油开发后后结速20世纪500年代的威利斯顿盆地,但产量老会 较低。页岩气革命带来的技术突破,给页岩油开发提供了技术基础,在盐晶 气价格持续低迷的大背景下,美国页岩气开发公司血块转向页岩油开发。5005年左右,美国页岩油开发取得重大突破,5009年左右后后结速进入快速增长期,到2015年3月,美国页岩油日产量已达66.73万t,占当月美国原油日总产量112.816万t的59.12%。此后受国际油价下跌影响,美国页岩油产量逐渐下降,但2016年快速回升,虽经小幅震荡,仍然保持上涨。截至2019年5月1日,美国页岩油日产已达101.16万t,约占美国3月原油日总产量162.41万t[23]的62.68%。其中,二叠系盆地日产量页岩油47.16万t,占美国页岩油总产量的46.86%。据EIA预测[24],未来十年页岩油产量将持续增长,到2026年后后,页岩油日产量将维持在135~5000万t的水平,约占原油总产量的500%。预计美国页岩油产量到2031年后后后结速下降,到20500年将下降至1116万t/日。

2.3加拿大资源分布与开发现状

加拿大页岩油技术可采资源量为12.06亿t,约占全球的2%,排名第13位[20]。加拿大页岩油资源主要分布在加拿大西部,包括阿尔伯塔省、萨斯喀彻温省、曼尼托巴省和英属哥伦比亚省[17]。加拿大页岩油储层与美国接壤,主要处在加拿大西部。

根据加拿大国家能源局(NEB)的报告[25],加拿大页岩油资源主要分布在西加拿大沉积盆地。页岩油区带包括巴肯/埃克肖(Bakken/Exshaw),卡尔蒂姆(Cardium),维京(Viking),迪韦奈/马斯夸(Duvernay/Muskwa),蒙特尼/多伊格(Montney/Doig),下肖纳文(Lower Shaunavon)和比弗希尔湖(Beaverhill Lake)。二白斑(theSecond White Specks)和诺德格(Nordegg)及派克斯寇(Pekisko)为新区。

后后美国页岩油革命的外溢效应,加拿大较早开展了页岩油的商业开发[26]。5005年,在当时高油价和页岩开发技术革命的推动下,加拿大对南部与美国接壤的巴肯区带页岩油开展了商业开发,日产量为1.916万t,约占国内石油总产量的1%。随着技术性心智性心智心智成熟期期期,产量成倍增长,到2014年,加拿大页岩油产量达到5.9116万t/日的峰值,占当年石油产量的10.2%。随着国际油价下跌,加拿大新钻井量减少,产量逐渐下降。到2018年,加拿大页岩油产量后后回落到4.69万t/日,约占当年平均日产量71万t/日的6.6%。

2.4俄罗斯资源分布与开发现状

据EIA数据,俄罗斯页岩油技术可采资源量101.77亿t,居世界第二位[20]。俄罗斯国内研究机构的页岩油储量数据则高得多,根据俄罗斯自然资源与环境部评价[27],仅西西伯利亚地区巴热诺夫组技术可采资源量就达5亿t;根据俄罗斯石油地质科学院数据,东欧地台多玛尼克层系页岩油技术可采资源量为83亿t,伏尔加-乌拉尔盆地同一层系的页岩油技术可采资源量高达178亿t,总资源量预计达到266亿t,什么页岩均为与北美地质条件类事的海相沉积。

俄罗斯能源部2012年拟定了加入全球页岩革命的发展计划,2013年页岩油日产量曾达到1.63万t的峰值。目前俄罗斯页岩油尚未进行大规模商业开采,仅在巴热诺夫组进行了试验性开采。截止2016年,西西伯利亚巴热诺夫-阿巴拉组涵盖146口垂直井、36口水平井在产,垂直井平均日产10.8t,水平井平均日产7.5t,折算每日产油量1846.8t。

俄罗斯页岩油资源潜力巨大,俄罗斯有关机构对未来实现页岩油商业化开采持乐观态度。俄罗斯国家石油公司预测,到2020年俄罗斯页岩油可年产50000万t。俄罗斯自然资源部预测,到20500年,俄罗斯页岩油可年产8500万t;俄罗斯科学院预测到2040年,仅从巴热诺夫组中开采的页岩油就可达1.4亿t。

目前俄罗斯正在国内广泛开展页岩油开发试验。处在西西伯利亚地区旨在评价巴热诺夫页岩层系的巴热诺夫1井计划于2019年12月20日前完钻。另有挪威国家石油公司在俄罗斯开展页岩油钻探工程,针对多玛尼克页岩布置了3口水平井,目前仍在钻进中,预计2019年底完钻。

2.5你你这个 国家

阿根廷页岩油资源充足,技术可采资源量为36.83亿t,仅次于中国,排名全球第四。其中,内乌肯盆地是阿根廷最具潜力的页岩油富集区,被认为是北美以外最后后实现大规模页岩油开采的盆地,技术可采资源量达27.12亿t,超过全国总储量的70%[28]。根据阿根廷能源部数据,2018年7月,阿根廷页岩油产量为0.72万t/日,占全国6.16万t日产量的10.91%。

澳大利亚页岩油技术可采资源量21.28亿t,排名世界第8位,主要赋处在有五个 多主要盆地中。2013年,澳大利亚自然资源公司在中部阿卡林加盆地发现地质资源量317.87亿t的页岩油,目前仍待进一步勘探[29]。

利比亚着实政局不稳,但仍在关注怎样才能开采其35.61亿t技术可采储量的页岩油资源。利比亚的页岩油主要分布在五个盆地中,页岩深度1大,埋深相对较浅,具有较大的页岩油开发潜力[500]。

此外,日本作为石油进口大国,在国内化石能源勘探方面不遗余力,把页岩油也作为勘探开发的重点。2012年,日本石油资源开发公司(JAPEX)在秋田县发现页岩油,预计储量1364万t[31]。经过两年的试采,到2014年,JAPEX发表声明在鲇川油气田后后实现了页岩油商业化生产,日产量约500t,约占当年日本国内石油日产量2728.5t/日的1%。

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