页岩气发展模式与启示_蒋恕_9787562853343

全书共分九章，第1章介绍页岩气的起源，第2章为全球页岩气资源概况，第3章是美国页岩气地质条件及产业化发展，第4章介绍加拿大页岩气地质条件及产业化发展，第5章为中国页岩气地质条件及产业化发展，第6章为其他国家页岩气资源及产业化发展，第7章介绍页岩气经济有效性评价及发展政策，第8章为页岩气产业发展模式，第9章介绍页岩气发展模式与展望。本书总结页岩气发展模式和启示，可为科研人员、工程师、管理人员、监管人员及政策制定者提供全面和客观的信息来源与专业参考。

美国页岩气成功的历史、技术发展历程、关键的勘探开发技术、政策和法律等系统的总结有利于将页岩气勘探开发的技术和相关政策等推广到全球页岩气的成功开发。加拿大和中国等虽然借鉴美国页岩气取得了一定的突破，但突破的背景和过程以及未来发展的前景和瓶颈有待于进一步挖掘。页岩气勘探和开采需要对页岩的地质、构造、地化、岩矿、岩石物理、富集机理、力学等属性进行详细表征，而且针对不同地质背景的页岩需要采用适合特定地质属性页岩的先进性勘查、钻井和水力压裂开采技术。工程技术上的革新，包括滑溜水/清水压裂、工厂式水平井多级压裂、重复压裂、同步和顺序压裂等，以及页岩储层改造中水力压裂设计和压裂液配方选择等目前还处于不断进步中。具体的地质研究可以确定页岩气地质上的甜点，进一步结合岩石物理、岩石力学、可压裂性的研究，才能找到适合于页岩气开发*的地质和工程相叠合的甜点区。地质和工程紧密结合是未来全球页岩气勘探和开发的趋势。市场的需求和有利的政策等是促进页岩气快速商业化开发的重要因素。本书作者在美国和中国从事全球页岩油气勘探开发研究工作10多年，之前从事常规到深水油气勘探以及非常规致密砂岩气和煤层气，通过回顾自己职业历史和全球从常规到非常规页岩气的历史，认为页岩气革命和前期大量的地质理论的积累和科学技术的进步以及管理的创新是分不开的。尽管市场上有大量的页岩气地质、工程和管理等书籍，但都是从个别领域剖析页岩气，而且由于作者地域和知识面的广度，对欧美页岩气地质、对应不同地质情况的开发技术以及对中外国情分析具有一定片面性。而且当前美国页岩气和页岩油勘探开发热情依然是重点，尽管近几年全球油气价格低迷对美国投资和生产有一定影响，但相对深水勘探而言，非常规页岩油气勘探开发技术一直在进步，新盆地和新层位不断突破，页岩油气产量一直在增加。但中国反而相对发展缓慢，仅四川盆地当前是重点。因此，有必要根据自己对国内外国情、全球页岩气地质、勘探、开发和管理等了解和研究经验的基础上，联合在中国率先从事页岩气研究的张金川教授等总结页岩气发展模式和启示，可为科研人员、工程师、管理人员、监管人员及政策制定者提供全面和客观的信息来源及专业参考。该书总体从美国页岩气的发现、页岩气之父乔治.米歇尔初期在页岩气方面的探索及美国页岩气地质评价、勘探和开发的进程、相关的法律及政策出发，通过典型案例系统地介绍美国页岩气的成功经验，归纳页岩气资源分布特点与开发条件，分析近年来成功的页岩气勘探开发技术及技术经济对地质条件的有效性，全书结尾总结页岩气勘探开发的模式、启示和未来展望。《中国能源新战略页岩气出版工程》策划于国家《能源发展十二五规划》及《页岩气发展规划（20112015 年）》公布之时，跨越十二五到十三五，契合新发布的《页岩气发展规划（20162020 年）》。这套丛书的出版希望能从国家层面为我国能源政策提供决策参考，为我国页岩气的大规模、高质量开发利用提供助推燃料，为中国能源生产与消费革命提供政策舆论支持。丛书的出版得到了国内页岩气领域专家的支持，丛书编委包括：中国科学院赵鹏大院士、戴金星院士、金之钧院士，中国工程院康玉柱院士、胡文瑞院士推荐作序；张金川教授任丛书主编；张大伟、董宁、董本京任丛书副主编。丛书获国家出版基金年检优秀，得到上海市新闻出版专项、上海高校服务国家重大战略出版工程资助。《页岩气发展模式与启示》一书为《中国能源新战略页岩气出版工程》第17分册。

页岩气的开采是全球能源史上里程碑式的进步。页岩气从1821年的发现、20世纪末勘探探索到商业化生产的发展过程表明，页岩气的成功来自地质理论认识的创新、先进钻完井技术的完美结合、市场的需求及政策的支持。美国页岩气革命的成功改变了全球油气格局和政治格局，延缓了油气产量逐渐递减的趋势，使大量清洁的天然气资源流向市场，将美国从油气进口国变为出口国。而且还带来环境的改善、相关产业的繁荣，并重塑了国家经济结构。全球能源研究估计，超过常规天然气资源量的非常规页岩气资源主要分布在北美、拉丁美洲和亚太地区。中国361012 m3可采页岩气资源量为全球之最，约占全球的20％。作为目前全球最大天然气及页岩气生产国的美国拥有241012 m3可采页岩气资源量，约占全球的13％。典型的页岩气储层具有有机质含量高、连续分布、自生自储、低孔、特低渗、脆性较高和需要压裂开采才有经济效益等特性。页岩气开发具有开采寿命长的优点。工厂式水平井压裂技术是最优的开发增产技术。页岩气是近年来天然气勘探和开发中增长最快的领域。美国页岩气产量由2000年的占天然气总产量的１％左右到2016年占天然气总产量的60％以上。中国在经过短暂的学习期后成为继美国和加拿大之外的世界上第三大页岩气生产国。随着页岩气在全球各国能源结构中重要性的增强，更加深入地研究页岩地质方面的特性和科学开采已成为一项必须开展的工作。不仅需要研究页岩油气盆地的页岩气地质资源量和可采资源量，还需要对含气页岩资源的属性进行更深入和全面的认识，这样才能更好地就这些资源的开发作出科学决策。美国、加拿大、中国和阿根廷等国家大量页岩属性和成功或失败开采案例分析表明，页岩油气的地质、发现和开采各有特点，页岩地质的复杂性和页岩气分布的非均质性十分严重，不同页岩的勘探开发技术要求不同。美国页岩气成功的历史、技术发展历程、关键的勘探开发技术、政策和法律等系统的总结有利于将页岩气勘探开发的技术和相关政策等推广到全球页岩气的成功开发进程中。加拿大和中国等虽然借鉴美国页岩气勘探开发经验取得了一定的突破，但突破的背景和过程以及未来发展的前景和瓶颈还有待进一步挖掘。页岩气勘探和开采需要对页岩的地质、构造、地化、岩矿、岩石物理、富集机理、力学等属性进行详细表征，而且针对不同地质背景的页岩需要采用适合特定地质属性页岩的先进性勘查、钻井和水力压裂开采技术。工程技术上的革新，包括滑溜水／清水压裂、工厂式水平井多级压裂、重复压裂、同步和顺序压裂等，以及页岩储层改造中水力压裂设计和压裂液配方选择等目前还处于不断进步中。具体的地质研究可以确定页岩气地质上的甜点，进一步结合岩石物理、岩石力学、可压裂性的研究，才能找到适合于页岩气开发首选的地质和工程相叠合的甜点区。地质和工程紧密结合是未来全球页岩气勘探和开发的趋势。市场的需求和有利的政策等是促进页岩气快速商业化开发的重要因素。本书第一作者在美国和中国从事全球页岩油气勘探开发研究工作10多年，之前从事常规到深水油气勘探以及非常规致密砂岩气和煤层气研究，通过回顾自己职业历史和全球从常规到非常规页岩气的历史，认为页岩气革命和前期大量的地质理论的积累和科学技术的进步以及管理的创新是分不开的。尽管市场上有大量的页岩气地质、工程和管理等书籍，但都是从个别领域剖析页岩气，而且由于作者地域和知识面的广度，对欧美页岩气地质、对应不同地质情况的开发技术以及对中外国情分析具有一定片面性。除此之外，当前美国页岩气和页岩油勘探开发热情依然是重点，尽管近几年全球油气价格低迷对美国投资和生产有一定影响，但相对深水勘探而言，非常规页岩油气勘探开发技术一直在进步，新盆地和新层位不断突破，页岩油气产量一直在增加。但中国反而相对发展缓慢，当前仅四川盆地是重点。因此，有必要根据自己对国内外国情、全球页岩气地质、勘探、开发和管理等了解和研究经验的基础上，联合在中国率先从事页岩气研究的张金川教授等总结页岩气发展模式和启示，可为科研人员、工程师、管理人员、监管人员及政策制定者提供全面和客观的信息来源及专业参考。该书总体从美国页岩气的发现、页岩气之父乔治?米歇尔初期在页岩气方面的探索及美国页岩气地质评价、勘探和开发的进程、相关的法律及政策等出发，通过典型案例系统地介绍美国页岩气的成功经验，归纳页岩气资源分布特点与开发条件，分析近年来成功的页岩气勘探开发技术及技术经济对地质条件的有效性，最后总结页岩气勘探开发的模式、启示和未来展望。全书共九章，蒋恕和张金川执笔第1章页岩气的起源和第2章全球页岩气资源概况；蒋恕执笔第3章美国页岩气地质条件及产业化发展、第4章加拿大页岩气地质条件及产业化发展和第6章其他国家和地区页岩气资源及产业化发展；张金川、党伟和蒋恕执笔第5章中国页岩气地质条件及产业化发展；党伟、蒋恕和毛俊莉执笔第7章页岩气经济有效性评价及发展政策；蒋恕、张金川和党伟执笔第8章页岩气产业发展模式；蒋恕和唐相路执笔第9章页岩气发展模式与展望。本书是对中外学者和全球30多家石油公司、50多个大学及政府密切合作成果的总结。本书的完成得到国家自然科学基金海外合作基金(41728004)、美国自然科学基金(1661733)、国家自然科学基金(40672087和41802153)、中国石化页岩油气勘探开发重点实验室和页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室开放基金、国土资源部页岩气资源战略评价重点实验室、欧美30多家全球石油公司联合资助犹他大学的页岩油气研究项目、中海油非常规公司项目、十三五国家科技重大专项(2016ZX05034、2016ZX05061和2017ZX05063)等资助。在撰写过程中，得到了伍岳、张钰莹、李雅君、陈爽、唐颖、刘珠江、甘华军、赵文光等大力帮助。国土资源部油气资源战略研究中心、中国地质调查局油气资源调查中心、中石化勘探开发研究院、中石化勘探分公司、中石油勘探开发研究院、中石化华东石油局、中国海洋石油总公司、重庆地质矿产研究院、中海油上海公司、中国石油大学(华东)、中国石油大学(北京)、中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)、美国犹他大学等在资料收集和研究上都给予了大力支持，在此一并致谢!因编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。蒋恕2017年9月页岩气的开采是全球能源史上里程碑式的进步。页岩气从1821年的发现、20世纪末勘探探索到商业化生产的发展过程表明，页岩气的成功来自地质理论认识的创新、先进钻完井技术的完美结合、市场的需求及政策的支持。美国页岩气革命的成功改变了全球油气格局和政治格局，延缓了油气产量逐渐递减的趋势，使大量清洁的天然气资源流向市场，将美国从油气进口国变为出口国。而且还带来环境的改善、相关产业的繁荣，并重塑了国家经济结构。全球能源研究估计，超过常规天然气资源量的非常规页岩气资源主要分布在北美、拉丁美洲和亚太地区。中国361012 m3可采页岩气资源量为全球之最，约占全球的20％。作为目前全球最大天然气及页岩气生产国的美国拥有241012 m3可采页岩气资源量，约占全球的13％。典型的页岩气储层具有有机质含量高、连续分布、自生自储、低孔、特低渗、脆性较高和需要压裂开采才有经济效益等特性。页岩气开发具有开采寿命长的优点。工厂式水平井压裂技术是最优的开发增产技术。页岩气是近年来天然气勘探和开发中增长最快的领域。美国页岩气产量由2000年的占天然气总产量的１％左右到2016年占天然气总产量的60％以上。中国在经过短暂的学习期后成为继美国和加拿大之外的世界上第三大页岩气生产国。随着页岩气在全球各国能源结构中重要性的增强，更加深入地研究页岩地质方面的特性和科学开采已成为一项必须开展的工作。不仅需要研究页岩油气盆地的页岩气地质资源量和可采资源量，还需要对含气页岩资源的属性进行更深入和全面的认识，这样才能更好地就这些资源的开发作出科学决策。美国、加拿大、中国和阿根廷等国家大量页岩属性和成功或失败开采案例分析表明，页岩油气的地质、发现和开采各有特点，页岩地质的复杂性和页岩气分布的非均质性十分严重，不同页岩的勘探开发技术要求不同。美国页岩气成功的历史、技术发展历程、关键的勘探开发技术、政策和法律等系统的总结有利于将页岩气勘探开发的技术和相关政策等推广到全球页岩气的成功开发进程中。加拿大和中国等虽然借鉴美国页岩气勘探开发经验取得了一定的突破，但突破的背景和过程以及未来发展的前景和瓶颈还有待进一步挖掘。页岩气勘探和开采需要对页岩的地质、构造、地化、岩矿、岩石物理、富集机理、力学等属性进行详细表征，而且针对不同地质背景的页岩需要采用适合特定地质属性页岩的先进性勘查、钻井和水力压裂开采技术。工程技术上的革新，包括滑溜水／清水压裂、工厂式水平井多级压裂、重复压裂、同步和顺序压裂等，以及页岩储层改造中水力压裂设计和压裂液配方选择等目前还处于不断进步中。具体的地质研究可以确定页岩气地质上的甜点，进一步结合岩石物理、岩石力学、可压裂性的研究，才能找到适合于页岩气开发首选的地质和工程相叠合的甜点区。地质和工程紧密结合是未来全球页岩气勘探和开发的趋势。市场的需求和有利的政策等是促进页岩气快速商业化开发的重要因素。本书第一作者在美国和中国从事全球页岩油气勘探开发研究工作10多年，之前从事常规到深水油气勘探以及非常规致密砂岩气和煤层气研究，通过回顾自己职业历史和全球从常规到非常规页岩气的历史，认为页岩气革命和前期大量的地质理论的积累和科学技术的进步以及管理的创新是分不开的。尽管市场上有大量的页岩气地质、工程和管理等书籍，但都是从个别领域剖析页岩气，而且由于作者地域和知识面的广度，对欧美页岩气地质、对应不同地质情况的开发技术以及对中外国情分析具有一定片面性。除此之外，当前美国页岩气和页岩油勘探开发热情依然是重点，尽管近几年全球油气价格低迷对美国投资和生产有一定影响，但相对深水勘探而言，非常规页岩油气勘探开发技术一直在进步，新盆地和新层位不断突破，页岩油气产量一直在增加。但中国反而相对发展缓慢，当前仅四川盆地是重点。因此，有必要根据自己对国内外国情、全球页岩气地质、勘探、开发和管理等了解和研究经验的基础上，联合在中国率先从事页岩气研究的张金川教授等总结页岩气发展模式和启示，可为科研人员、工程师、管理人员、监管人员及政策制定者提供全面和客观的信息来源及专业参考。该书总体从美国页岩气的发现、页岩气之父乔治?米歇尔初期在页岩气方面的探索及美国页岩气地质评价、勘探和开发的进程、相关的法律及政策等出发，通过典型案例系统地介绍美国页岩气的成功经验，归纳页岩气资源分布特点与开发条件，分析近年来成功的页岩气勘探开发技术及技术经济对地质条件的有效性，最后总结页岩气勘探开发的模式、启示和未来展望。全书共九章，蒋恕和张金川执笔第1章页岩气的起源和第2章全球页岩气资源概况；蒋恕执笔第3章美国页岩气地质条件及产业化发展、第4章加拿大页岩气地质条件及产业化发展和第6章其他国家和地区页岩气资源及产业化发展；张金川、党伟和蒋恕执笔第5章中国页岩气地质条件及产业化发展；党伟、蒋恕和毛俊莉执笔第7章页岩气经济有效性评价及发展政策；蒋恕、张金川和党伟执笔第8章页岩气产业发展模式；蒋恕和唐相路执笔第9章页岩气发展模式与展望。本书是对中外学者和全球30多家石油公司、50多个大学及政府密切合作成果的总结。本书的完成得到国家自然科学基金海外合作基金(41728004)、美国自然科学基金(1661733)、国家自然科学基金(40672087和41802153)、中国石化页岩油气勘探开发重点实验室和页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室开放基金、国土资源部页岩气资源战略评价重点实验室、欧美30多家全球石油公司联合资助犹他大学的页岩油气研究项目、中海油非常规公司项目、十三五国家科技重大专项(2016ZX05034、2016ZX05061和2017ZX05063)等资助。在撰写过程中，得到了伍岳、张钰莹、李雅君、陈爽、唐颖、刘珠江、甘华军、赵文光等大力帮助。国土资源部油气资源战略研究中心、中国地质调查局油气资源调查中心、中石化勘探开发研究院、中石化勘探分公司、中石油勘探开发研究院、中石化华东石油局、中国海洋石油总公司、重庆地质矿产研究院、中海油上海公司、中国石油大学(华东)、中国石油大学(北京)、中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)、美国犹他大学等在资料收集和研究上都给予了大力支持，在此一并致谢!因编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，敬请读者批评指正。蒋恕2017年9月

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