页岩气行业研究报告
一、 页岩气概述：
页岩气是从页岩层中开采出来的天然气，是一种重要的非常规天然气资源。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。
生烃源岩中一部分烃运移至背斜构造中形成常规天然气，尚未逸散出的烃则以吸附或游离状态留存在暗色泥页岩或高碳泥页岩中形成页岩气。
以吸附、游离和溶解状态赋存于泥页岩中的天然气与常规天然气相比，其气藏的特点是页岩既是源岩，又是储层和封盖层。因此页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。
图一：页岩气地质状况
页岩气有机成因来源种类多，即有生物气、未熟一低熟气、热解气，又有原油、沥青裂解气。页岩演化和各个阶段均有可能形成具备商业价值的页岩气藏，但高演化阶段页岩气藏的规模更大。目前发现
的具有商业价值的页岩气藏有机质类型以I-II型为主，页岩中有机质丰度与页岩气产能之间有着良好的线性关系。但是页岩孔隙中的含水量和矿物组成的变化会影响这种线性关系。
图二：页岩气与天然气情况对比
二、 世界页岩气发展情况 1、 页岩气资源全球分布状况
世界范围内来看，页岩气资源开发潜力巨大。目前全球页岩气资源量约为456万亿m3，约占全球非常规天然气资源量的50%,与常规天然气472万m3的资源量大概相当，主要分布在中国、北美、拉美、中东、北非和独联体等地区。其中,北美地区页岩气资源量达108.7万亿m3,占全球总资源量的23.8%;中国和中亚资源量合计为99.8万m3,占全球总资源量的21.9%。
图三：全球页岩气分布图
根据美国能源信息署（EIA）对全球页岩气资源的初步评估,全球
共有14个区域、32个国家、48个页岩气盆地含有页岩气资源，全球页岩气技术可采资源总量达到187万亿m3。其中,中国为36万亿m3,约占世界的19.3%;美国为24万亿m3,约占12.8%;阿根廷、墨西哥和南非分别约为22万亿、19万亿和14万亿m3。
图四：全球主要页岩气国家储量估算
2、美国页岩气的开发状况
（1）美国是世界上唯一实现页岩气商业开发的国家：
美国是世界上最早进行页岩气资源勘探开发的国家，也是迄今为止世界上唯一实现页岩气大规模商业开发的国家。但页岩致密低渗的特点导致页岩气开采难度大、成本高，在21世纪以前，大规模开发页岩气并不具备经济性。20 世纪 80 年代水平井技术被运用于页岩气开发，这是页岩气开发历史上的标志性事件。其后，随着进入 21 世纪页岩气压裂技术的逐渐成熟，水平压裂技术的成熟，使得页岩气的开采成本大幅下降了 85%，由此页岩气的商业化开发具备了可行性。
页岩气的勘探开发带动美国天然气产量快速增长。1998年，美国页岩气产量仅85亿m3， 2010 年页岩气产量迅速增加到1379亿m3，而
页岩气占全美天然气年产量的比重也由1998年的不到2%上升至2010年的23%；2011年美国页岩气产量更是达到1700亿m3，远超我国1011 亿m3的天然气年产量。据EIA预测，2035年页岩气产量将占到美国天然气总产量的49%。页岩气的大量生产，导致美国天然气价格与石油价格联动机制减弱。2009自年至2011年原油价格与天然气价格比值由2.5倍上升至3.0倍；美国HenryHub天然气价格从近10美元/TCF下降到目前2美元/TCF，下跌幅度近乎80%。美国页岩气的大开发，提高了美国能源自给水平，美国能源对外依存度降至20世纪80年代以来最低水平。2010年,美液化天然气进口量约120亿m3,比2006年下降了25%。根据EIA《2011年能源展望》,未来美国能源对外依存度将不断下降，2030年美国天然气消费依存度预计仅有6%。
图五：美国页岩气在天然气中生产占比预测 图六：美国页岩气在天然气中比重预测
（2）美国页岩气储量及分布概况
美国50个州中有48个州富含页岩气资源，主要分布在东部、中南部、墨西哥湾沿岸及落基山脉地区，共有20多个页岩气区块，集中分布在Barnett、Haynesville、Fayetteville、Marcellus、Woodford以及Eagle Ford等页岩区。根据EIA统计，美国页岩气技术可开发量
约为24万亿m3。美国页岩气规模化开发最早始于Barnett页岩。2006 年以后，Haynesville、Fayetteville、Marcellus 和 Woodford 等几个页岩气田也陆续得到开发。Barnett 页岩区位于美国德克萨斯州的 Fort Worth 盆地，2010年Barnett页岩气产量412亿m3,其核心产区Newark East气田页岩气年产量更是高达110亿m3，是美国l2大气田之一。美国地质调查局预计该气田开采年限可达80-100年。
图七：美国页岩气分布图
（3）技术进步及政策鼓励是美国页岩气发展的根本原因
技术创新是根本推动力。美国之所以在页岩气开发方面位居世界前列，原因主要在于水平钻井技术与水力压裂技术的大规模应用。目前页岩气开发主要有直井技术和水平井技术。使用直井压裂法大规模开采气体，需要使用大型水力压裂，而大型水力压裂成本过高、对地层伤害过大；水平井初始成本虽为直井的 1.5-2.5 倍，但初始开采速度、控制储量和最终评价可采储量却是直井的 3-4 倍。2003年以前美国页岩开采基本采用直井技术，此后大量应用水平井技术，2010年水平井数量已远超直井数量。目前美国约 85%页岩气生产井采用水平井和多级压裂技术开采。