4.1　非常规天然气快速发展

4.1.1　非常规天然气资源的潜力可观

近年来，中国不断加大天然气资源勘探资金投入，塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地和海域的非常规天然气探明储量不断增加，“十二五”期间中国在非常规天然气的勘探开发方面取得了巨大的突破。新一轮全国油气资源储量调查与评价已于2017年5月正式启动，调查期间将对中国非常规天然气进行系统的勘查和评估，明确中国非常规天然气资源的发展潜力，同时更好地预测中国非常规天然气的发展趋势。

4.1.1.1　煤层气

煤层气俗称“瓦斯”，是煤的伴生气体，是优质、清洁、高效的燃料。煤层气是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料，也是我国最现实、最可靠的非常规清洁能源。我国煤层气在“十一五”期间实现商业化，“十二五”期间实现产业化，“十三五”期间煤层气有望成为非常规天然气资源开发的主战场。国家“十三五”规划将加快煤层气开发放在了突出地位，国家能源局确定了2020年煤层气产量达到400×108m3的战略目标等，以加快培育和发展煤层气产业，推动清洁型能源生产和消费革命。

据统计，我国煤层气地质资源量位居世界第三，仅次于俄罗斯、美国。世界煤层气地质资源量为268×1012m3，主要分布在独联体国家、北美地区和中国等煤炭资源集中区。仅俄罗斯、美国、中国、加拿大、澳大利亚五国煤层气地质资源量就占世界煤层气总量的90%，其中中国占世界煤层气总量的12%。

自然资源部发布的《煤层气资源潜力评价报告》显示，我国42个主要含煤盆地埋深2000m以浅的煤层气地质资源量36.81万亿m3，资源丰度0.998亿m3/km2，埋深1500m以浅的煤层气可采资源量达10.87万亿m3，3000m以内的远景资源量达55.2万亿m3。

我国煤层气资源主要可划分为东北、华北、西北和南方四大煤层气聚集区。东北气区主要集中于内蒙古东部的海拉尔盆地（群）、二连盆地（群）以及东北三省的松辽盆地（群），该区经济地理条件优越，煤层气资源较丰富，煤与煤层气勘探研究基础较好，是我国煤层气勘探开发的重要战略地区。华北气区主要分布在横跨陕西、甘肃、宁夏、内蒙古四省区的鄂尔多斯盆地，山西的大同—宁武盆地、沁水盆地，华北北部的渤海湾盆地以及华北南部盆地等。中国最具煤层气勘探开发前景的目标区多分布于华北气区，该气区是我国目前煤层气勘探开发最为活跃的地区。西北气区分布在新疆的准噶尔、三塘湖、焉耆、吐哈、塔里木等盆地以及青海的柴达木盆地等，并以准噶尔盆地和塔里木盆地最为集中。该区煤层厚度大、物性好，煤层气丰度高，煤层气富集可采条件较好，已建成了白杨河—阜康煤层气示范区。南方气区主要分布在川南—黔西—滇东地区的四川盆地、楚雄盆地、十万大山盆地、三水盆地等，因集中分布煤层厚度大、层数多、含气量高的晚二叠世含煤地层而成为煤层气勘探开发重要战略接替区（见图4-1）。

中国煤层气资源具有主要含气盆地集中分布的特点。煤层气地质资源量大于1×1012m3的含气盆地有鄂尔多斯、沁水、准噶尔、滇东黔西、二连、吐哈、塔里木、伊犁和海拉尔9个盆地，其中鄂尔多斯盆地资源量最大，达9.86×1012m3，占全国总量的26.79%，其次为沁水盆地，资源量为3.95×1012m3，占全国总量的10.73%。内蒙古、新疆、山西、贵州和云南三省两区因得天独厚的煤层气地质资源条件，是我国最有可能规模化开采煤层气、发展煤层气产业的地区。根据自然资源部发布的《中国矿产资源报告2018》，截至2017年底天然气查明资源储量3025亿m3，主要分布在山西、鄂尔多斯盆地东部等。在优质高效洁净能源需求日益增长的今天，国家及有关省区已出台了多项政策来积极扶持、推动发展煤层气产业。

4.1.1.2　页岩气

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，游离气比例一般在20%~85%。页岩气成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于民用及工业燃料，其开发和利用有利于缓解油气资源短缺问题，增加清洁能源供应，是常规能源的重要补充。

据中国自然资源部和美国能源部信息署估计，中国埋深4500m以浅的页岩气地质资源量达122万亿m3，可采资源量达22万亿m3。在中国政府主管部门和中国石油、中国石化等油气企业的共同努力下，页岩气资源开发已经取得了初步成效。在七八年时间里，中国页岩气产量不断提高，2017年产量达到90亿m3，中国现已成为继美国、加拿大之后世界第三大页岩气开发国，也是北美地区之外唯一实现页岩气规模化商业开发的国家。按照国家《天然气发展“十三五”规划》提出的“天然气仍应以国内供应为主”的基本原则，到2020年页岩气产量力争达到300亿m3。

4.1.1.3　致密气

致密气也称致密砂岩气，是指渗透率小于或等于0.1md的砂岩地层天然气，与煤层气、页岩气同为世界公认的三大非常规天然气。据2015年油气资源统计，全球致密气可采资源量达到7.2万亿m3，其中，中国致密气探明可采资源量约1.8万亿m3，占世界总量的25%，主要分布于鄂尔多斯和四川盆地，其次是塔里木、准噶尔和松辽盆地，约占总量的90%。目前，在我国非常规天然气开发进程中，致密气发展步伐遥遥领先；随着含油气盆地地质认识程度的提高和勘探开发技术的进步，海域将成为未来致密气勘探开发的重要接替领域。

截至2017年底，中国致密气产量达340亿m3（见表4-1）。据《能源发展“十三五”规划》，2020年我国天然气产量将达到2200亿m3，其中，据中国工程院预测，致密气产量将达到800亿m3，占比高达36.36%。致密气的加入，显著增加了非常规天然气的体量及其在天然气总量中的占比。

4.1.1.4　天然气水合物

天然气水合物俗称“可燃冰”，是水和甲烷在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质，存在于海底或陆地冻土带内，可像固体酒精一样直接点燃。天然气水合物具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点，被誉为“后石油时代”重要的战略资源，已经受到国内外的高度关注。据估计，在中国215万平方公里的冻土区下，可燃冰的远景资源量可达350亿toe，中国海域可燃冰控制资源量可达40亿toe。按照中国战略规划的安排，2006—2020年是调查阶段，2020—2030年是开发试生产阶段，2030—2050年，中国可燃冰将进入商业生产阶段。

2017年，国务院批准同意将天然气水合物列为我国第173个矿种。确立天然气水合物为新矿种具有重大意义，包括以下五个方面：一是有利于保障国家能源资源安全。我国海域天然气水合物分布广、类型多、资源量大，可用于民用和工业燃料、化工和发电等，是我国重要的战略后备资源，其开发利用将为国家能源资源保障提供新的方向，降低我国油气资源对外依存度，提升我国能源资源安全保障程度。二是有利于优化能源生产和消费格局。确立天然气水合物为新矿种，可以推动天然气水合物资源早日实现开发利用步伐，满足经济社会发展对清洁能源的需求，控制温室气体排放，对于构建资源节约、环境友好的生产方式和消费模式，推进绿色发展具有重要意义。三是有利于放开天然气水合物矿业权市场。确立天然气水合物为新矿种，有利于推进天然气水合物勘查开发投资主体多元化，鼓励国内外具有资金、技术实力的多种投资主体进入天然气水合物勘查开发领域，极大地激发市场活力。四是有利于促进天然气水合物勘查开采科技创新。确立天然气水合物为新矿种，有利于加大科技攻关力度，通过自主创新掌握天然气水合物勘查开采的核心技术，形成适合我国地质条件的天然气水合物资源调查与评价技术方法、勘查开采关键技术及配套装备，促进天然气水合物领域技术全面进步。五是有利于带动相关产业发展。加快天然气水合物资源勘探开发，有利于拉动钻采装备制造业、管网建设、工程施工、液化天然气船、非常规天然气勘探开发特种技术及装备制造业等加快发展，可增加就业，培育新的经济增长点，形成上游勘探开发、中游运输储备、下游综合利用的完整产业链。

4.1.2　非常规天然气的开采技术发展迅速

4.1.2.1　国外非常规天然气研究现状

截至2015年，全球致密气、煤层气和页岩气三类非常规天然气可采资源量约920万亿m3，水合物天然气可采资源量达2000万亿~3000万亿m3，是常规气的8倍以上。中国、北美、澳大利亚以及中亚等地区都有非常规天然气分布，可谓遍布全球，发达国家在科学技术上的领先为他们对非常规天然气的开采创造了条件。

美国能够站在商业化开采页岩气的前列，得益于水平井技术、多段压裂技术、微地震储层预计技术以及有效的完井技术等一系列先进技术的成功应用。国际上通常将页岩气气田开发分为五个阶段：一是评估阶段，即对页岩气及其储层潜力进行评估；二是启动阶段，开始钻探试验井，测试压裂并预测产量；三是早期开采阶段，开始迅速开发，建立相应标准；四是成熟开采阶段，进行生产数据对比，确定气藏模型，形成开发数据库；五是产量递减阶段，为了减缓产量递减速度，通常需要实施再增产措施，如重复压裂等。

1965年，在苏联的麦索亚哈气田发现了第一个陆地冻土带具有商业开采价值的天然气水合物藏，引起了世界各国对水合物研究的重视。20世纪80年代以来，美国、日本、俄罗斯、德国、加拿大、挪威、英国及印度等国都着手开展天然气水合物的调查和研究工作，先后制定了相关长远发展规划和实施计划，对于天然气水合物的研究也取得了一系列新进展和技术进步，主要有：①水合物地质学和地球化学研究在气源、运移和成藏模式上有新发现和新见地，高分辨率三维地震勘探和其他新的地球物理调查技术使确定井位的成功率提高，钻井取样技术趋于成熟。②在室内实验模拟和陆上永冻土区开采试验（包括钻井、试井、测井和完井试验）基础上，成功进行了加热法、减压法、化学试剂法、CO₂置换法以及组合法等开采方式的试验。加拿大麦肯齐三角洲Mallik3IJ-38、Mallik4L-38和MallikSIJ-38井组于2002年完成了永久冻土带水合物的试验性开采，经过5天的加热开采试验，共生产天然气468m3；于2008年再次进行降压和注热联合开发试验，用了大约5.5天时间，累计生产天然气约13000m3，平均每天2400m3左右。日本开展了海洋水合物试验性开采，于2013年3月在爱知县渥美半岛附近约1000m的海底钻入330m，采用压降法试采，在约6天时间里，累计生产天然气产量约12万m3，平均每天约为2万m3，为海洋水合物开发积累了一定的经验。

4.1.2.2　国内非常规天然气研究现状

20世纪70年代，中国开始开发利用致密气，但当时受“重油轻气”思想以及其他种种因素的影响，致密气的开发之路一度受挫。改革开放之后，市场经济繁荣发展，油气藏开发技术不断提高，科研人员越来越追求低渗透、低丰度和低孔隙度，开采质量有了很大提升。在地质科学家的不断探索下，目前致密气年产约350亿m3，约占中国天然气总产量的22%，产气量仅次于常规气，标志着中国的致密气开发技术渐趋完善。根据中国工程院的预测，2020年中国致密气产量有望达到800亿m3，2020年以后致密气产量稳定增长，2030年致密气产量有望达到1000亿m3。

中国的煤层气开发最早可追溯到20世纪80年代初，但几十年来，由于资金不足、技术落后、市场经济发展潜力不够等因素，煤层气开发的进展并没有如预期那样快速。近年来，在市场经济发展的大背景下，这一趋势有所好转，政府陆续出台了一系列关于煤层气资源开发的优惠政策，对将煤层气用于发电、产业发展、煤矿瓦斯抽采等给予财政补贴。截至2009年底，在鄂尔多斯、沁水等盆地地区勘测出煤层气储量0.16万亿m3，还发现了多处煤层气田，建成煤层气产能27亿m3，中国逐渐形成了一套完整的煤层气开采技术。

国内从20世纪80年代末开始开展天然气水合物研究。2008年，在祁连山木里地区钻获了天然气水合物实物样品，成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现水合物的国家；2011年，进行了天然气水合物开采试验，采用的是加热+降压开采法，但效果不理想，2007年5月，中国首次在南海北部神狐海域成功钻获天然气水合物实物样品；2013年6月，在珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度天然气水合物样品，并评价了南海北部陆坡资源潜力，预测了含水合物层的厚度和资源远景。在水合物勘探技术方面，中国地调局等单位集成了一套成熟的“地质、地球物理、地球化学”组合勘探技术，即“天然气水合物综合探测系统”，已成为应用于海域天然气水合物的常规勘探的主打技术，并得到推广应用。此外，我国还自主研发了“天然气水合物可控源电磁探测、孔隙水流体地球化学原位探测、热流探测、保压取心”等多项辅助探测技术。关于水合物开采技术研发，虽然中国比美国和日本等国家起步稍晚，在实验室模拟、基础理论、钻探技术和钻探装备、实验区选择、工业化开采和新技术开发等多个方面还有一定差距，但是随着近年来攻关力度的加大，我国在这方面取得了一些突破：吉林大学科研团队研发出陆域天然气水合物冷钻热采关键技术，总体达到国际先进水平；2017年5月，在南海北部神狐海域试采水合物获得成功，试采一个月内平均日产气约6800m3。

4.1.3　产业政策不断完善，我国对非常规天然气的重视度显著提升

中国天然气消费一直存在明显的季节性峰谷差。2017年，中国政府鼓励工业企业和冬季供暖以气代煤，加剧了天然气供应缺口，北方地区也出现了严重的气源供应紧张现象。2014年国务院办公厅印发的《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》就明确指出，要降低煤炭消费比例，大力发展可再生能源等。然而，这一转变是一个长期的过程，中间必然需要一种良好的过渡性能源。而天然气由于其相对成熟的开发技术、相对低碳的环境排放、相对丰富的资源禀赋等，被众多学者和机构认为是推进这一能源转型实现的最佳过渡性或桥梁性能源。

国家能源局发布的《能源发展“十三五”规划》中，则将天然气定位为“转型过程中的主体能源”。随着城市经济高速发展，非常规天然气作为常规天然气的重要补充，必将会在满足能源供需、缓解能源危机中扮演越来越重要的角色。目前，天然气在中国一次能源消费结构中的占比越来越大，为降低天然气对外依存度，国内非常规天然气的大规模开发势在必行，急需国家相关部门制定非常规天然气发展规划战略，给予强大的政策、资金支持，通过相关政策文件明确非常规天然气发展前景，鼓励国内有资质、有实力的企业、社会主体参与到非常规天然气开发领域中。未来，随着国家政策的逐步到位及非常规天然气开发技术的不断完善，中国有希望成为亚太地区非常规天然气的开发首创者。目前，中国非常规天然气产业化开发虽然面临诸多挑战，但通过与世界各国非常规天然气开发公司的合作并共同分享技术和经验，必将会打破制约非常规天然气开发的技术瓶颈，推动非常规天然气取得大发展。

2018年8月30日发布的《国务院关于促进天然气协调发展的若干意见》（以下简称《意见》）明确提出，“研究将中央财政对非常规天然气补贴政策延续到‘十四五’时期，将致密气纳入补贴范围”。众所周知，之前国家认可的非常规天然气只有页岩气和煤层气，并对其制定了0.2~0.4元/m3的补贴政策。而这次突然将储存量与产量颇大的致密气从常规天然气中剥离出来，划入非常规天然气范畴并享受国家财政补贴，着实给业界带来了巨大影响。

由于我国致密气的勘探程度较高，储量情况相对清楚，开发技术相对成熟，体量颇大，开发前景十分广阔，但是多年来一直因为开采成本高于常规天然气而影响开发进度。现在国家明确了致密气的非常规天然气身份，并且对其给予财政补贴，发展瓶颈问题迎刃而解，我国致密气必将迎来快速发展的宝贵机遇，进而成为我国主体天然气之一。

《意见》刚出台不久，四川致密气开发就传来好消息，专家审查通过中石油四川金华—中台山致密气开发试验区的一批开发评价井位，即将展开致密气开发技术攻关，目标是2020年建成10亿m3致密气产能。同时，中石化鄂尔多斯盆地北部开发的东胜致密气气田也传来佳音，目前日产量已逾300万m3，预计年底将接近400万m3，全年产量将达11亿m3，2019年产量计划达15亿m3。由此可见，在国家补贴政策的鼓励下，我国致密气正在进入一个新的发展阶段。