美国页岩气资源量达16.9万亿立方米,可开采资源量7.47万亿立方米。至上世纪90年代末,美国页岩气产量徘徊在30-50亿立方米/年。2000年新技术的应用及推广,使得页岩气产量迅速增长。2005年进入大规模勘探开发,成功开发了沃思堡等5个盆地的页岩气田,产量以100亿立方米/年的规模增长。2008年产量达到600亿立方米,占美国天然气总产量的8%,相当于中国石油当年天然气总产量。截至2008年底,美国累计生产页岩气3316亿立方米。预计2015年美国页岩气产量将达到2800亿立方米。在美国参与页岩气开发的石油公司,从2005年的23家发展到2008年的60多家,壳牌、雪佛龙、BP、康菲和挪威国家石油公司等都在进行页岩气的商业开采。
美国页岩气快速发展三条重要原因
一是国家政策的大力扶持。20世纪70年代末期,美国政府在《新能源获利法》中规定了开发非常规能源的税收补贴政策。得克萨斯州20世纪90年代初制定了页岩气开发不收生产税的政策。另外,美国设立了非常规油气资源研究基金。这些政策有力地支持和扶持了美国页岩气的发展。美国政策的成功之处在于解除管制、稳定且透明度监管和税收补贴政策,而不是政府持续的财政补贴。
二是技术突破和规模推广应用。利用油气开发积累的技术和经验,经过多年攻关,探索出了一套先进的、低成本的页岩气开采技术,主要有水平井+多段连续压裂改造技术、清水压裂技术、同步压裂技术、储层优选评价、钻完井技术、排采增产技术等。这些先进实用技术的成功应用大幅度提高了页岩气单井产量。
三是依托现有四通八达的天然气管网和城市供气网络,大大减少了页岩气在末端的前期投入,迅速实现了商品市场化。
美国页岩气开发三个重要特点
一是采收率变化较大(5%-60%),钻井的产气量相对较低,美国40000多口页岩气井,即所谓的“地毯式钻井”,单井平均日产量约1000立方米,是真正意义上的“多井低产”、“多井低成本”。其中页岩气主产区单井日产量介于2800-33000立方米之间。
二是生产周期长,页岩气田开采寿命一般可达30-50年,甚至更长。美国联邦地质调查局最新数据显示,美国沃思堡盆地Barnett页岩气田开采寿命可达80-100年。
三是页岩气成藏、开采机理与煤层气具有相似性。除极少量的溶解状态天然气以外,页岩气在页岩中大部分均以吸附状态赋存于岩石颗粒和有机质表面,或以游离状态赋存于空隙和裂缝之中,吸附状态天然气的含量变化于20%-85%之间。页岩气介于煤层吸附气(吸附气含量在85%以上)和常规天然气(吸附气含量通常忽略为零)之间。