美国天然气价格和中国对比研究进展_2020年美国天然气价格

1.什么是致密砂岩气?

2.我国研究现状

3.中国的能源工业概况

4.　天然气成藏研究

5.中国石油工业发展现状及前景

6.帮我找一找随便一个国家和中国的环境卫生资料,我要作个对比...

7.国外煤层气勘探开发进展及启示

工业经济学与其成本有部分关系，其中大部分体现在能源（如汽油或燃料油）价格方面，这些石油产品的价格受石油价格、税收和其他因素的影响。石油价格又受石油生产者的决策影响资料来源：《欧佩克能源报告》，2007；《MEED》，2008。，尤其是他们所愿意出售的石油的价格和他们所要并能够提供的石油数量来决定。所以，如果出现石油供应短缺，油价就可能上涨，而这与石油工业中所有环节都有关系，如较高的运输费用。而较高的成本会导致经济增长变缓，经济增长放缓则会影响到工业发展。从历史来看，绝大多数非欧佩克成员相对都有优势——它们不受什么产量定额的限制，不论是否需要，它们都可以按照自己的意愿生产石油。结果导致近年来非欧佩克成员的市场份额明显增加，但石油价格依然保持在一个相对较低的水平上，市场也不如它们应该表现的那样稳定。然而，油价在1998年突然下跌，1999年初欧佩克表示，只有通过欧佩克与非欧佩克产油国之间的合作才能实现市场稳定。限制产量就是一种欧佩克稳定石油市场的措施。一些非欧佩克成员也实施了减产措施，这样有助于石油价格止跌回升。这些国家包括墨西哥、挪威、阿曼、俄罗斯。根据国际能源署的统计，欧佩克的石油产量占到了全球石油总产量的40%。

“当欧佩克希望提高石油价格时，很容易，它减产就是了！”

由于石油供给短缺，汽油价格就会上涨，但未来减产的可能性也是一个不可忽视的原因。当石油产量下降时，天然气公司就开始紧张了。它们害怕石油减少会引起天然气价格上涨。2001年4月，欧佩克决定把自己的石油总产量每天减少100万桶。与此同时，美国的消费者突然感到天然气涨价了。2001年5月14日的天然气价格每加仑平均涨了1.71美元。2005年6月，欧佩克增产，当增至每天2800万桶时，每天的增长量就达50万桶，此时增产已经开始改变石油价格。2005年9月，欧佩克的剩余产量预计可达每天200万桶。然而，2006年11月，欧佩克再次减产，每天减产170万桶，以求使石油价格免于跌破每桶50美元的心理极限值。除欧佩克之外，还有一些国家为世界提供石油，包括美国、墨西哥、加拿大、赤道几内亚、俄罗斯和中国。2008年2月，美国每天从加拿大进口石油达190万桶（据美国能源信息管理局资料）。欧佩克追踪这些国家的石油生产，然后评价自己的生产，以期维持自己所希望的每桶石油的价格。许多方面能够影响天然气的出厂（泵站）价格，但是燃料价格仅仅是全球经济庞大格局中的一部分而已。天然气价格也会对经济体系中的其他部分造成影响。人们已经意识到了价格上涨的即时影响——在你为自己的爱车加油时，你会随着记数表上飞快的数字滚动而心疼得直哆嗦。还有一些间接的影响：你可能会因昂贵的汽油费而放弃自驾车长途旅行；在决定买车时，你可能不会选择耗油大王运动型豪华轿车（SUV）之类的车型，而会选择更为经济的车型。让我们把目光放得更远一些看看吧。汽油价格的飞涨很有可能会导致整个经济体系的通货膨胀。一旦价格上涨，势必对经济体系造成冲击。昂贵的汽油价格意味着运输费用的上涨、长途驾驶费用的上涨、乘飞机出行费用的上涨。所有这些成本意味着如果汽油处于高价位的话，那么，所有你能想象得到的产品都将会涨价。然而，经济学家并不认为汽油价格是通货膨胀的标志，油价和食品价格一样，都是波动性较大的，也就是说，它们都会受到天气、工人罢工和战争的影响。价格的上涨与下跌都取决于全球。在观察通货膨胀时，经济学家会把目光放在关键性消费价格指数上，它是某些商品价格的测量指标，如DVD播放机、旅馆房间或大学笔记本，这些商品在短期内的价格都会相当稳定。

谁该为高油价负责？从2007年到2008年，石油价格上涨了79%，触发了人们对全球性经济衰退的恐慌。然而，欧佩克该为高油价负责还是高油价是由投机倒把商人们造成的2008年2月2日，一位美国纽约商业的交易人迅速买下了1000桶原油。几个月后，他将这批原油出售——损失了600美元。这位投机商不仅只是掏了腰包，而且使自己被载入史册——成为一个把石油价格追至每桶100美元大关的人。今天，海湾的石油生产国能够期望每天获得十亿美元的额外石油，而西方的石油消费者却出现了一些抱怨石油价格飙升至每桶145美元的人。欧佩克认为剧增的需求与受到限制的供应导致了油价的持续上扬。在美国和欧洲，政治家正在呼吁加强对石油市场上泛滥的投机商的监管——正是这些人使商品的真实价格被扭曲了。在美国国会上，被激怒的民主党人要求设立法律强制性迫使商人们为已丧失活力的市场供应石油。在欧洲，领导者们已经提出了一项全球性禁令，禁止投机商们的石油交易，他们抱怨最近的石油价格是由式投机行为所造成的。英国牛津商业集团（Oxford Business Group，OBG）是设在伦敦的研究与咨询机构，它认为在石油交易中大量的投机性投资可能会对石油价格产生“明显的冲击”。据报道，随着全球经济的大衰退，投资人对商品价格的关注程度远远大于对传统资产（如质量或合同）的关注。这种波动就是2008年消费者所面对的史无前例的痛苦的原因。最近交易得手的石油合同，西得克萨斯中质油（WTI）就表现得非常明显——创下了成交3871项合同的业绩，相当于5.62亿美元。在同一天，布伦特原油价格已接近每桶144.49美元，自从当天开市以来，原油价格上涨了32.3%。2008年7月11日，石油价格飙升至创纪录的每桶147.27美元，比2007年的油价上涨了87%。在2007年，近60%～70%的交易是以投机倒把的行为进行的，这意味着交易的并不是石油的消费或石油。这可真是个大数目。众所周知，从理论上讲，这个数量可能会更大，因为你可以购买或出售比自己消费量更多的石油。有一件事是可以确定的——资金一般在价格评估中扮演着重要的角色。随着石油价格继续上涨，要真正解释需求量的增加就更加困难了——需求量目前的增加相对平缓了。雷曼兄弟公司的首席经济师Ed Morse预测，在2008年的第三季度石油价格将在130美元／桶价位处徘徊。然而，该公司相信，2009年全球石油需求增长率将达1.2%。根据BP公司的统计年鉴资料，2008年的全球石油消费增长率为1.1%。雷曼兄弟公司预计，石油和需求量与国际能源组织的预计相似，它代表着全球27个主要石油消费国的情况。在最近的一份报告中，国际能源组织预计石油产品的需求量到2009年中期将增加1.2%。投资商的辩护人却声称石油价格投机行为与石油真实价格之间并无直接关系。他们指出，来源于新兴经济体增长的需求量，特别是中国的石油需求量的增长起到重要作用，他们不同意欧佩克的观点——2007年全球的石油增长率为44%，因而应该继续增加石油产量。？

“2002—2008年间：从20美元到145美元，再到100美元。”

人们提出了许多解释原油增长的论据，实际上，这些论据都似乎是用来评价目前所看到的石油价位的。常用的机理已不再适用，因为市场正在按其他规律运行。在短期内，储备水平与价格差异，从价格曲线的一端到另一端，保持着令人信服的态势。在考虑价格曲线的发展趋势时，石油需求量的加速增长已经促使人们去开发那些对技术要求更高或者地缘政治条件更加危险的地域的油气田。此外，石油供应服务量的增加也极大地推升了石油成本。自20世纪90年代末以来，边际成本有规律地增加，目前已达65美元／桶。这就剩下了“无法解释”的20美元／桶，而且其基本原理不能被理解。这是一个巨大的缺口，有人调查了所有微不足道的原因，人们常常含糊不清地将其归因于“投机倒把行为”投机倒把（一种商业术语）是对亏损风险的臆断，即一种不能按照正常交易获取收益的行为。除非在某种特殊的安全财务状况（不含风险）时才可能拥有某种把握。严格地讲，这种财政状况代表着一项“投资”。商业上的投机倒把行为包括购买、囤积，以及储备物资、保证金、商品、通货（货币）、房地产、金融衍生工具，或者任何可以通过购入时价格有巨大反差的有价证券的短期倒手，或者通过红利或利息的方式牟取暴利的方式。投机倒把代表着西方财经市场上四种市场角色的一种，它有别于套购保值，长期或短期投资以及套购等行为。。一些解释更为集中：“它是对损失的美元或者是对美国与伊朗之间持续紧张关系的结构性风险的额外补贴。”虽然这些争议可能有道理，但却难以让那些投机商接受20美元／桶的价位。

“石油重新成为网络上的热门话题。自从2001年以来，石油价格上涨了6%，这比互联网股票崩盘前的纳斯达克指数上涨得还高。”

那些曾经用于解释和预测整个20世纪90年代油价变化的机理不灵了。为什么会这样呢？

根据经济学理论而产生的这一学说指的是价格受需求循环的影响，价格围绕着生产的边际成本波动，而这种价格与短期内供给相对稳定但长期看来会有所波动的市场发展相关。显然，在石油市场上也不再会出现后一种情况，问题就在于生产水平的下降，但需求量却迅速上升。因此，生产的边际成本仅仅是在同时期市场供应良好时参考而已。这就是2008年冬天所发生的事情，当时的石油价格跌至55美元／桶。在绝大多数时间里，在一个受限的市场上，你可能会青睐那种较低的价格，即需求与供给处在一条线上的价格水准。在供应不能满足的情况下，石油价格的上涨就会促使理性的消费者渐渐地限制自己以往大量使用的油料。这可以对价格和边际成本做出调整。这一过程也是有争议的，要看清需求量是如何影响石油价格上涨也是非常困难的。对这种明显迟钝的反应有两种解释。第一，每桶石油价格拉升，只能非常迟缓地传递到终端消费者处；第二，生活费用同时上涨也会产生强大的反作用，在最终分析中，石油价格的明显上涨是平衡市场的需要。我们将公路燃料需求作为一个例子来看看这种机理是如何发挥作用的。

公路运输在总消费中占到了约39%的份额，交通行业的燃料需求急剧增加，而代替石油产品的其他燃料又受到很大限制——这就是石油价格走势分析中关键的因素。

石油“平衡价格”平衡价格是一种适当的需求量或服务等于供给量时的价格。的量化。将这些价格的灵活性进行末端对末端的分析，就可获得与名义上的原油价格相关的需求弹性：在全球水准上约为3.4%[所有的都是在其他各点都相同的情况下，石油价格均等地增长了100%，会导致现时的零售价格（出泵价格）上涨35%（以美元计），相当于美元的恒量值上涨了20%，进而使消费量下降了3.4%]。设这是一个非常缓慢的过程，真实的收入平均弹性指数就已接近100%。2000—2005年（这是最后一个能够获得公路消费指数的年头），全球真实的GDP平均增长量达到了2.75%。供给方面的增加使得每年公路的燃料需求量增加2.6%。一些预测表明，根据消费者去推断，生产出的石油平均增长率为10.22%。这只是理论推测，而实际上，石油价格的增长率为13.25%（英国布伦特原油价格），为需求量演变的过程提供了一种关于从21世纪初以来石油价格增加的有利解释。

由于对价格的响应相当明显，所以当需求量急剧增长时就会促进生产。显然，由这一计算得出的理论增长值与实际价格增长并不完全一致，两种因素造成了这样的结果：（1）与长期评价相对应的判断指数图，而短期内，对于价格波动的判断要比对收入变化的判断进展缓慢（明显的涨价会迅速对需求量产生影响）；（2）有偏见地使用估算的平均世界值。发展最快的发展中国家的年收入依然低于人均5000美元的水准，而那些与GDP相关的消费指数就会大于我们所使用的数值。所以，这些国家就会规范零售价格，因此，价格指数要低于我们的数据。必须用当地的研究结果来为石油价格增长的量值来寻找更加精确的解释。

中期的石油价格会处于平衡增长的轨道上吗？在短期内，石油价格应该缓慢地增加（如果美元停止贬值的话）。然而，2008年，产品原料已经得到补充，但市场依然感到有压力。在经济增长的大格局下，零售价格体系将不会改变，唯一能够保持供需平衡的事情就是人们所观察到的自2002年以来的油价增长。石油价格的增加量也正是这种经济大格局不如以前那么明显的表现，而在以前的经济格局中，石油的零售价格没有上升。油价继续飙升的事实可能会与以模拟为基础的设相悖；规范最终价格的体系将不能再承受这种急剧的增长，而且全球经济增长极有可能受到冲击。我们不应该忘记那些预言家在第二次石油危机之后做出的过分悲观的推论，他们误解了消费者对合同供应和石油价格上涨的判断能力。这种方案再次出现了相同的错误，对全球经济、对危机的化解能力的估计出现了错误。这种价格增长格局的主要利害关系就在于它能够与以前的需求量增长格局进行对比。在这两种极端情况之间，是可能找到妥协方案的。通过改变我们的生活习惯，在提高能源效率方面多下工夫并逐渐开发一些可替代能源，我们希望油价在可控制范围内增长，除非全球经济受到因其他原因引发的重大经济危机冲击时，油价的增长应该得到及时控制。

石油供应的国有化。影响全球石油供应的其他因素是产油国进行的石油国有化。石油国有化是在国家开始控制石油生产石油供应的国有化是石油生产作业的去私有化过程，这是一种常常与石油的出口限制并举的措施。根据“PFC能源”的咨询文件，在全球预测的油气中，仅有7%分布在那些允许私人跨国公司自由支配的国家内，约65%在国有化公司的掌控之中，如沙特阿美石油公司或者在俄罗斯、委内瑞拉这些国家的国有石油公司。在那里，西方石油公司的作业很难开展。PFC的研究表明，政治因素限制了墨西哥、委内瑞拉、伊朗、伊拉克、科威特和俄罗斯等国的油气生产能力。沙特阿拉伯也限制自己的油气生产能力，但由于它自己的限定能力不强，所以与其他国家不同。结果并不能用于评价国家的石油勘探能力。埃克森美孚公司就没有能对它在1981年发现的新油田进行投资。并控制出口权时发生的，对石油的预测可能变化极大，目前政治因素已经介入了石油的供应。一些国家正在实施限制。一些正在委内瑞拉从事油气勘探作业的大型石油公司，由于日益推行的油气国有化，觉得自己已处在一种困难的窘境，这些国家现在已不愿意与他人分享自己的油气。

什么是致密砂岩气?

吴 见 王赞惟

( 中联煤层气有限责任公司，北京 100011)

摘 要: 我国低煤阶煤层气十分丰富，但目前开发效果不明显。本文总结了低煤阶煤层气勘探开发现状，对五个煤层气盆地进行了特征对比。依据准南项目工作经验，提出了低煤阶煤层气井网部署、钻完井技术、排技术等方面的认识。

关键词: 低煤阶 煤层气 研究进展 认识

The Low Rank Coalbed Methane Research Progress and Recognition of South Junggar Basin

WU Jian WANG Zanwei

( China United Coalbed Methane Corporation Ltd. Beijing 100011)

Abstract: Low rank coalbed methane is abundant in China，but with poor developing result. This article summarizes the current situation of CBM exploration and development，and developes a characteristic contrast of five CBM basins. Based on south Junggar Basin item，this article put forward the recognition about network deploy- ment，drilling and completion and draining technology.

Keywords: South Junggar Basin; Low rank; Coalbed methane; Research progress; Recognition

作者简介:吴见，男，(1983年生)，2009年毕业于中国矿业大学(北京)，硕士研究生，工程师，从事煤层气评价等工作。地址:北京东城区安外大街甲88号，100011。E-mail:ilcby@163。

1 前言

低阶煤是煤化作用早期阶段形成的产物，通常指碳含量低、挥发份高、发热量较低的褐煤、长焰煤和不粘煤等，煤岩镜质体反射率Ro<0.65%。

我国煤层气十分丰富，新一轮全国油气评价(2007年)结果表明:中国42个主要含煤盆地2000m以浅煤层气量为36.81×1012m3，其中低阶煤层气约占煤层气总量的36%。主要分布在侏罗系、下白垩统和第三系，其次为石炭二叠系。侏罗系低阶煤主要分布于中国西北部的80余个不同规模的内陆坳陷盆地，如准噶尔、吐哈、伊犁、塔里木等盆地;下白垩统低阶煤主要分布于大兴安岭以西的40余个规模不等的中新生代断陷盆地，如伊敏、霍林河、胜利、扎赉诺尔、大雁等盆地;第三系低阶煤分布于沈北、珲春、舒兰、梅河等盆地。中国低煤阶煤层气量巨大，形成了良好的勘探开发基础。开展低煤阶煤层气评价研究，探索勘探开发工艺技术具有积极的意义。

2 国内外研究现状

2.1 理论基础

美国的煤层气开发首先是在圣胡安和黑勇土两个盆地的中煤阶煤中取得突破，并由此形成了煤层气产出的“排水—降压—解吸—扩散—渗流”理论。20世纪90年代，美国又提出“生物型或次生煤层气成藏”理论，并在尤因塔、粉河盆地上白垩统煤系地层勘探取得成功，实现了低煤阶煤层气的商业性开发。加拿大注重发展连续油管压裂、二氧化碳注入、水平羽状井等增产技术。澳大利亚发展了针对低渗透特点的地应力评价理论和水平井高压水射流改造技术，均实现了煤层气开发突破。同时，也证明了美国煤层气理论的适用性，根据煤层气条件进行借鉴应用和适宜性改进，可以促进中低煤阶煤层气开发。

中国实现煤层气开发的突破区是高阶煤，目前，中联公司、中石油、蓝焰等公司在沁水盆地实现了无烟煤煤层气地面商业化开发，形成了创新性煤层气开发技术体系，解决了高阶煤煤层气勘探开发的技术和模式问题，可保证煤层气地面开发的顺利进行，具有国际领先水平;在低煤阶煤层气研究方面，开展了大量的工作，比如总结出影响低阶煤煤层气富集的关键因素是封堵，而构造、岩性和水动力是形成煤层气封堵的主要因素(傅小康，2006);开展了中国低煤阶煤层气藏的地质特征和成藏模式研究，提出低煤阶煤层气成藏模式(孙平，2009);介绍国外成功应用的低煤阶煤层气勘探开发技术，对我国的低煤阶煤层气与勘探开发前景进行了初步分析、评估和展望(李五忠，2008)。对于低煤阶煤层气的富集模式、成藏条件、储层特征以及钻完井等施工技术开展了理论研究和实践应用总结，在准南煤层气勘探开发方面，也形成了诸多研究成果，对于促进我国低阶煤煤层气发展起到了积极的作用。在总结国内外低煤阶煤层气研究成果的基础上，以准南地区为对象，提出低煤阶煤层气勘探开发的一些认识。

2.2 开发现状

全球已有29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发，其中，美国、加拿大、澳大利亚、中国已形成煤层气产业(图1)。2009年美国煤层气年产量542亿m3，占当年美国天然气产量的8.7%，在尤因塔、粉河盆地等的低煤阶煤层气开发突破，实现了煤层气产量的大幅增长。粉河盆地主要为低煤阶褐煤，深部存在高挥发分烟煤，煤层气以生物成因气为主且主要通过微生物发酵代谢途径形成。富集区带的高产是由于同时存在超压承压和水动力捕集致使煤层再饱和的运移热成因气和生物气而造成的，煤层气开发区位于盆地东缘浅部位。同时澳大利亚在低煤阶的苏拉特(Surat)盆地、加拿大在阿尔伯塔盆地成功实现煤层气规模开发。国外煤层气开实践已证实，低煤阶煤层同样具有产气能力，完全可以实现规模化商业性生产。

2010年中国地面煤层气产量仅为14.5亿m3，占常规天然气总产量的1.5%，几乎全部来自沁水盆地无烟煤煤层气开发。而美国在粉河盆地2006年底年产气量就超过140亿m3，实现了低煤阶区煤层气的大规模开发。中国低煤阶煤层气十分丰富，若实现技术突破推动低煤阶煤层气开发，中国煤层气产量将大幅增加。

图1 煤层气年产量曲线

3 中国低煤阶煤层气基本特征

中国典型的低煤阶含煤盆地具有煤层层数多、厚度大、分布广泛的特点，弥补了含气量小的缺点，使得低煤阶煤层气具有良好的勘探开发前景。低煤阶煤层气藏以美国的粉河盆地为代表，在盆地开发初期，认为低含气量、低地层压力将阻碍煤层气的发展，但独特的地质条件和煤储集层特征、理论和技术进步带来的全新完井工艺技术理念，推动了该盆地煤层气商业性开发，成为低煤阶煤层气开发的示范。中国准噶尔盆地煤层气藏与美国粉河盆地煤层气藏的成藏特征极为相似，含气量明显高于粉河盆地，粉河盆地的煤层气商业开发给准噶尔盆地煤层气的勘探开发提供了思路和借鉴。

选择北部的二连盆地、中部的鄂尔多斯盆地、实现高煤阶煤层气商业化开发的沁水盆地以及国外具有代表性的低煤阶煤层气区粉河盆地进行特征对比。其中北部的二连盆地群，是我国重要的低煤阶聚煤区，霍林河地区是二连盆地群典型的聚煤盆地。而中部的鄂尔多斯盆地侏罗系，截至2010年5月底，共钻煤层气探井17口，部分井目前已获得了工业气流。其中铜川矿务局与煤炭科学研究总院西安研究院在焦坪矿区合作开发一口煤层气井，井深628米，排一个月后日产气量达到了1000m3，之后产气量维持在1000～1500m3/d。准南地区施工煤层气井14口，阜试1井和ZN－01井获得了连续排数据，为准南地区排特征的研究和排制度的制定提供了原始数据。

相对于高煤阶含气量高的特点而言，低煤阶地区具有渗透率好、煤层厚度大等特点，保证了低煤阶煤层气开发的条件和煤层气产出的有利条件。比如沁水盆地主要含气区含气量在10m3/t以上，普遍高于低煤阶几立方米的含气量，但低煤阶煤层气藏的渗透率一般大于高煤阶煤层气藏，美国粉河盆地低煤阶煤层气藏渗透率一般为35～450mD，鄂尔多斯盆地乌审旗地区、准南地区主力煤层都在10mD，而沁南高煤阶煤层气藏渗透率一般小于2mD，同时，煤层厚度也普遍高于沁水盆地。

表1 煤层气盆地主要特征对比表

相对于国内其他低煤阶地区，准南地区具有更高的含气量，煤层厚度适中，但地层倾角大，加大了开发难度，与粉河盆地具有诸多的相似性，煤储层渗透率高，煤层厚度大，地层倾角大，粉河盆地成功的勘探开发模式和技术对准南地区具有更好的适用性。

4 准南煤层气基本特征

本区含煤地层主要为侏罗系中统西山窑组(J2x)和下统的八道湾组(J1b)，煤层赋存条件相对较好的区域主要分布于玛纳斯河至阜康大黄山区段，其中八道湾组富煤带位于阜康水西沟一带，西山窑组富煤带展布于玛纳斯乌鲁木齐。西山窑组可煤层总厚度6～45.24m，八道湾组可煤层总厚度2.50～45.32m。煤类以长焰煤、气煤为主。含气量较高的地区分布在乌鲁木齐河白杨河区域，主可煤层含气量均能达到10m3/t以上;阜康大黄山和乌鲁木齐矿区最高气含量均达到15cm3/g左右。该地区孔裂隙发育，煤层渗透率高，利于煤层气开。储层压力总体处于稍欠压和正常压力状态。准南地区煤层基本特征总体为高倾角、厚煤层、高含气量、中渗透率、稍欠压。

目前普遍认为准噶尔盆地等具有良好的煤层气勘探前景，是我国低煤阶煤层气勘探开发潜在的接替领域，力争在低煤阶煤层气勘探开发领域取得突破。依据《中国西部低阶煤煤层气调查研究成果报告》(中联煤层气公司，2005)，准噶尔盆地共有5个低阶煤煤层气富集区，而准噶尔盆地南缘为最具有潜力的地区，准噶尔盆地南缘是现在新疆具有较好条件的勘探开发区域。

5 准南勘探现状

至2010年底，准南地区施工了7口参数井、3口生产试验井、1口参数+生产试验井，共11口井。

在准南地区实施排的煤层气井共有4口。2006年中石油在呼图壁施工了昌试1井、昌试2井，套管完井，通过造穴射孔、压裂进行储层改造，煤层最高实测含气量为7m3/t(深度890～1070m);2008年，新疆煤田地质局在阜康地区实施阜试1井，42号煤层为射孔高能气体压裂，44号煤为洞穴完井，同年11月开始排，12月9日点火成功，在排过程中，日最大产气量近1000m3;2009年中联公司与新疆煤田地质局在阜康地区实施ZN01井，是一口套管完井的煤层气生产井加参数井，测试42号煤层平均含气量9.6m3/t，对42号煤层(880～888m)进行压裂，目前正进行排，产气量较小。

图2 准南地区煤层气井分布图

总体上，准南地区的煤层气勘探开发处于勘探初期阶段，目前已初步完成了选区评价工作，对地区煤层气地质条件和储层特征有了一定认识，同时实施了十余口煤层气井，4口井进行了生产试验，获取了部分煤储层参数和生产特征数据，在煤层气井钻井、储层改造、排方面积累了宝贵经验。勘探开发工作集中在阜康、后峡、硫磺沟玛纳斯地区，也是工作的优先区和重点区。新疆煤田地质局在阜康白杨河地区，以阜试1井、ZN01井为基础，已开展小井网建设，拟在该地区初步建成煤层气开发利用基地，起到示范带动作用。

6 勘探开发建议

6.1 井网部署

由于该区地层倾角较大(阜康有利区地层倾角在45°～50°)，根据高倾角地层压降漏斗的特点，考虑用三角形构成的梯形网。即布设两条线(井距大约300m)，线距200m(垂深700m～900m)，共布置5个井(杨曙光，2010)。井网井型的确定应用数值模拟进行优化部署，建议尽快开展数值模拟工作，以确定合理的布井间距。

6.2 钻完井技术

(1)大倾角、高渗区:准南阜康地区煤层倾角大、渗透率偏高地区，可以用大倾角斜井钻井技术，以及U型水平井技术(U型定向斜井)。斜井沿煤层倾向从高向低钻进，保证了与煤层的最大限度接触面积，预期可实现单井产量提高3～5倍;

(2)厚煤层:阜康地区主力煤层厚度大于20米，ZN01井进行了水力携砂压裂，压裂过程和压裂曲线都比较理想，但由于地应力较高，可能裂缝压开后，随着井内压力被释放，压开的裂缝又闭合，从而造成煤层的渗透性减弱，可试验注N2，CO2置换工艺技术，查看实际应用效果。

(3)煤层较松软、破裂压力较低:煤层气井固井一般水泥返深在最上层煤层顶板以上200m，ZN01井目的层42号煤层距最上层煤层39号煤层100余米，煤层破裂压力较低，可能对煤储层造成了一定影响。水泥返深应根据煤层埋深、破裂压力、煤质等状况确定，合理控制水泥浆量与顶替液量，在煤层较松软、破裂压力较低时，合理降低水泥返深，降低固井液密度，防止煤层在固井时压裂，保证固井质量，保护煤储层。

6.3 排

煤层气主要以吸附状态储存于煤层中，因此，煤层气井的生产是通过抽排煤层或顶底板含水层的承压水，降低煤储层压力，促使煤储层中吸附的煤层气解吸。煤层气井的产气量大小、生产周期则直接受控于排制度的调整以及设备的选型。因此在排过程中，必须选择适合该煤层气井地质、储层条件和不同生产阶段的排工艺技术。

总体原则是排液应连续平稳，保持动液面平稳下降，禁止间歇间排和排量的大起大落而造成生产压差上下波动，至使储层激动、吐粉、垮塌。

依据中联公司在沁南地区排经验，排水降压阶段，为使井底和储层间的压差变小，并维护煤层结构的完好，宜用定压排制度，根据本区地层水的情况和煤层强度，控制适中的排强度，保持液面平稳下降。阜康地区主力煤层埋深近900米，目的层较深，排水降压后期液面下降每天不宜超过50m。一方面是防止煤粉和压裂砂抽吸过程中在井筒附近聚积堵塞煤缝隙，二是避免进入泵筒引起泵堵，因为每一次的停泵检修，都是对煤储层的一次伤害，三是如果井底压力释放过快，受上覆地层压力的影响，前期改造好的气体运移通道将受到大力挤压，从而使通道闭合，降低渗透率;稳产阶段，宜用定产排制度，即通过控制井底压力来控制产气量。通过降低套压或降低动液面都可以达到降低井底压力、增加产气量的目的。

参考文献

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我国研究现状

一、致密砂岩气的概念及特征

（一）致密砂岩气的概念

致密砂岩气是一种储集于低渗透—特低渗透致密砂岩储层中的典型的非常规天然气，依靠常规技术难以开，需通过大规模压裂或特殊气工艺技术才能产出具有经济价值的天然气（李建中等，2012；邹才能等，2011）。

（二）储层特征

致密砂岩储层具有分布面积较广、埋藏深度较大、成岩演化作用复杂、储层物性差、非均质性强及不完全受制于达西定律等特点，最主要的是单井产能一般较低，通常局部地区发育有“甜点”，利用常规技术难以进行开发。与常规砂岩储层相比，致密砂岩气储层具有以下基本特征：

（1）孔隙度与渗透率均较小，喉道小且改造频繁，连通性差。一般来说，致密砂岩的孔隙度小于10%，渗透率小于0.1mD。

（2）成岩后生作用强烈，次生孔隙占重要地位。致密砂岩通常具有沉积速度相对较慢、成岩过程长的特点。由于成岩历史长且成岩序列复杂，往往压实强烈，后生作用明显，原始粒间孔隙减少较多。据统计，其次生孔隙约占总孔隙的30%～50%。

（3）束缚水饱和度较高且变化较大。根据鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩储层束缚水饱和度的分析，束缚水饱和度都在40%以上，而Spencer认为致密砂岩储层的束缚水饱和度为45%～70%。

（4）砂体不发育，一般呈透镜状（主要是指“甜点”）。据统计，透镜体产层的天然气占致密砂岩气总储量的43%，这或许是由于透镜状砂体比薄互层状砂体压实率低及溶蚀作用强。

（5）非均质程度高，岩性多样且粒度偏细，自生黏土矿物含量较大，砂泥交互，酸敏明显，驱油效果差，通常伴有裂缝（尤其是微裂缝），层控作用明显。

（6）地层压力异常，变化不一，但毛管压力一般较高。在润湿相饱和度达50%的情况下，通过压汞法和高速离心法测得毛管压力一般大于6.9MPa，气水分布较为复杂（异常高压和异常低压均有可能）（于兴河等，2015）。

二、致密砂岩气的成藏机制

（一）储层成因类型

致密砂岩储层与常规砂岩储层相比具有特殊的特征。Soeder和Randolph（1987）将致密砂岩储层划分出3种类型，即由自生黏土矿物沉淀造成的岩石孔隙堵塞的致密砂岩储层、由于自生胶结物的堵塞而改变原生孔隙的致密砂岩储层和由于沉积时杂基充填原生孔隙的泥质砂岩储层。Shanley等（2004）认为了解常规储层和致密储层之间的岩石学特征对于理解致密储层和预测致密储层是非常关键的；而且指出，致密砂岩储层并不总是由砂岩成分的不成熟、泥质杂基含量高所造成的，在成分成熟度较高的砂岩中一样存在着致密储层。因此，按照砂岩储层的致密成因，可以将致密砂岩储层划分为4种类型（张哨楠，2008）。

1．由自生黏土矿物的大量沉淀所形成的致密砂岩储层

此类致密储层可以是结构成熟度和成分成熟度均比较高的砂岩，也可以是结构成熟度较高而成分成熟度不高的砂岩。岩石类型为石英砂岩，硅质岩碎屑含量比较高，岩石的分选性好，颗粒之间没有任何黏土杂基存在；但是在埋藏过程中由于自生的伊利石堵塞了颗粒间的喉道，喉道间的连通主要依靠伊利石矿物间的微孔隙，这使得岩石的渗透率极低，然而孔隙度的降低与渗透率相比不太明显，主要形成中孔、低渗的致密储层。

2．胶结物的晶出改变原生孔隙形成的致密砂岩储层

在砂岩储层埋藏过程中，由于石英和方解石以胶结物的形式存在于碎屑颗粒之间，极大地降低了储层的孔隙度，储层的渗透率也随之降低，形成低孔、低渗的致密储层。在孔隙中可以保存形成时间比较早的次生孔隙。岩石类型为岩屑石英砂岩，岩石的分选较好，含有少量的长石，孔隙类型主要有长石早期溶蚀形成的粒内溶孔以及高岭石沉淀形成的晶间微孔隙。

3．高含量塑性碎屑因压实作用形成的致密砂岩储层

对于距离物源比较近、沉积环境水体能量不高、沉积物成分比较复杂尤其是塑性和不稳定碎屑含量较高的储层，在埋藏过程中，在没有异常压力形成的条件下，因压实作用使塑性碎屑变形从而呈杂基状充填于碎屑颗粒之间，导致砂岩储层成为致密储层。

4．粒间孔隙被碎屑沉积时的泥质充填形成的致密砂岩储层

在低能条件下或者在浊流条件下，由于沉积水体浑浊或者因水体能量不高，碎屑颗粒间杂基含量比较高，成为泥质砂岩。由于粒间孔隙被杂基所占据，孔隙间的流体交换不顺畅，无论早期还是晚期的溶蚀性流体都很难进入到孔隙中，因此粒间孔隙或者粒内孔隙都不发育；在泥质杂基中，可能发生重结晶或者微弱的溶蚀，形成杂基内的溶蚀微孔隙。

（二）成藏机制

姜振学等根据储层致密化与天然气充注的先后关系将致密砂岩气藏分为2种类型——储层先期致密型（“先成型”）和储层后期致密型（“后成型”）。“先成型”致密砂岩气藏的储层致密化过程发生在烃源岩生排烃高峰期天然气充注之前，并要求孔隙度小于12%，渗透率小于1mD。而“后成型”致密砂岩气藏则以储层后致密为特征。

三、致密砂岩气的开发利用

（一）致密砂岩气的开

1．多级压裂水平井技术

多级压裂水平井技术结合了水平井技术和多级压裂技术的优点，有效改善了近井地带渗流条件，大幅提高了单井控制储量，已成为有效开发致密砂岩油气藏的重要技术手段。通过利用参数对比法、试井曲线形态判别法、裂缝参数分析法等方法，对多级压裂水平井的有关参数进行评价及方案优选。

2．超前注水技术

致密砂岩油气藏的岩性致密，渗流阻力大，而且压力的传导能力很差。所以仅仅依靠天然的能量进行开，其收率很低，而且地层压力很难恢复。因此要保持地层的注平衡，可以用超前注水的方法。

超前注水是指注水井在油井投产前，经过一定时间的注水，使地层压力上升至高于原始地层压力，并建立起有效驱替系统，油层内驱替压力梯度大于启动压力梯度后，油井投产并保持这种状态下开的开发方式。

用超前注水的机理如下：超前注水可以维持地层压力，促使单井获得较高的产量，从而避免了储层渗透率的降低和启动压力梯度的升高；超前注水增大了流体在地层中的渗流速度，有利于提高油相相对渗透率；超前注水会提高油气藏的最终收率。

3．油气藏描述技术

油藏描述总体上分为三种：以测井为主体的油藏描述阶段、多学科协同油藏描述发展阶段、多学科一体化油藏描述阶段。

对致密砂岩气藏进行精细描述，是有效开发这类气藏的基础。目前发展了以提高储层预测和气水识别精度为目标的二维、三维地震技术系列，主要包括构造描述技术、波阻抗反演储层预测技术、地震属性技术、频谱成像技术、三维可视化技术以及地震叠前反演技术。对致密砂岩气藏而言，寻找裂缝发育带，对提高致密储层天然气的储量、提高单井产量有着举足轻重的作用，它直接关系到致密砂岩气藏的经济可性。

4．储层改造技术

在20世纪末，储层改造主要是作为增产措施和解除近井地带地层的伤害、提高近井地带油气层的渗流能力、提高单井产量的重要手段。现阶段，储层改造技术越来越受到重视。中国石油对储层改造技术给予了高度的重视，并设置了多个重大专项，这些条件为储层改造技术的进步和发展提供了坚实的后盾。常见的储层改造技术如下：

（1）加砂压裂技术：在地面用压裂泵车，使井眼内的压力增高，从而克服地层的地应力和岩石张力强度，进而促使岩石破裂，形成人工裂缝。

（2）高能气体压裂技术：通过电缆将高能燃料输送到气层井段，利用点燃气体产生的大体积的燃烧气体，瞬间产生一个破裂压力，撕开多条主裂缝和微裂缝。

（3）喷砂射孔技术：通过油管将高压喷射射孔枪送到目的层段，利用射孔枪喷射产生的高速液体，在岩石中形成一定深度的孔眼。

（4）酸化技术：在地面用高压泵车，从油管内向地层注入一定浓度的酸液，通过酸液与地层中钻井液、滤液和地层中的可酸蚀成分发生化学反应，清除孔隙中污染和扩大孔隙，减小油气流阻力，提高油气井的产量。

5．注气开发技术

注气开发技术大致上可以分为一次接触、多次接触和非混相驱三种，其基本原理是通过注气达到降低油水界面张力，进而提高油田的驱油效率和提高油田的经济效益。

用注气开发技术开发致密砂岩油气藏，首先要选择什么气体作为注入气，现行的注气开发一般选用的是CO2、N2或烃类气体，使用最多的是CO2。CO2气体能有效降低原油黏度，降低残余油饱和度，溶解储层中胶质，提高渗透率。气驱时，气体与原油接触并溶解于原油中，原油的黏度降低、体积膨胀，同时原油和注入气体的界面张力降低，原油中溶解的气体越多，降黏的幅度越大，油气的界面张力越小，气体进入孔隙的阻力越小。

（二）开发利用状况

据统计，目前全球大约有70个盆地中发育致密砂岩气，主要集中在北美、亚太、拉丁美洲、原苏联和中东—北非等地区。全球致密砂岩气量约为210×1012m3，现今技术可开的致密砂岩气储量约为（10.5～24.0）×1012m3。致密砂岩气勘探开发率先取得重大突破的国家是美国，在900个气田中致密砂岩气生产井超过40000口，占美国陆上除了阿拉斯加和夏威夷州外天然气产量的13%。美国致密砂岩气的研究发展迅速，致密砂岩气产量逐年增加，已由1990年的600×108m3增加到2008年的1757×108m3（呙诗阳等，2013）。

我国致密砂岩气量主要分布在陆上含煤系地层的沉积盆地中，共有致密砂岩气地质量（17.0～23.9）×1012m3，技术可量（8.1～11.4）×1012m3，均占全国致密砂岩气总量的86%左右。其中，鄂尔多斯盆地石炭—二叠系致密砂岩气技术可量（2.9～4.0）×1012m3，四川盆地三叠系须家河组致密砂岩气技术可量（2.0～2.9）×1012m3，塔里木盆地侏罗—白垩系致密砂岩气技术可量（1.5～1.8）×1012m3，三者合计技术可量（6.4～8.7）×1012m3，约占全国陆上致密砂岩气总量的78%。按照中国海油确定的近海海域致密砂岩气评价标准（海域按孔隙度5%～15%、渗透率小于10mD划为致密砂岩气，与陆上标准不同），我国东海、莺歌海、珠江口三个近海盆地共有致密砂岩气技术可量（1.1～2.0）×1012m3，约占全国致密砂岩气总量的14%。随着海域含油气盆地地质认识程度的提高和勘探开发技术的进步，海域将是未来致密砂岩气勘探开发的重要接替领域（戴金星等，2012）。

从致密砂岩气赋存的层系看，我国致密砂岩气埋深普遍偏大，中部地区的鄂尔多斯盆地上古生界、四川盆地三叠系须家河组埋深一般为2000～5200m；西部地区的准噶尔、塔里木、吐哈等盆地埋深一般为3800～7000m，塔里木盆地库车地区致密砂岩气埋深甚至可达8000m左右。东部和海上诸盆地致密砂岩气目的层以白垩系、古近系和新近系为主，埋深一般为2000～4500m。

截至2010年底，我国15个致密砂岩大气田探明天然气储量共计28656.7×108m3，占当年全国天然气总探明储量的37.3%，如再加上全国中小型致密砂岩气田储量（1452.5×108m3），我国致密砂岩气探明储量将达30109.2×108m3，占全国天然气总探明储量的39.2%。

由图3-6可见，1990-2010年20年间美国天然气年产气量基本呈增长之势，这主要是由于有致密砂岩气产量增长作支撑（美国储量排名前100的气藏中有58个是致密砂岩气藏）。中国截至2010年底共发现储量大于1000×108m3的大气田18个，其中9个为致密砂岩大气田，总探明地质储量25777.9×108m3，占18个大气田的53.5%。由此可见，中国与美国致密砂岩气储量有相似之处，即致密砂岩气在我国天然气储量中占举足轻重的地位，因此把致密砂岩气作为我国今后一段时间非常规气勘探开发之首是合理的。

图3-6　美国1990-2035年各类天然气历史产量和预测产量结构图

图中百分数为各类天然气占总产气量的比例

四、致密砂岩气的发展趋势

（一）致密砂岩气发展的关键因素

我国致密砂岩气早在20世纪60年代在四川盆地就已有发现，但受认识和技术限制，发展较为缓慢。2005-2011年，我国致密砂岩气地质储量年增3000×108m3，产量年增50×108m3，呈快速增长态势（图3-7）。至2011年年底致密砂岩气累计探明地质储量为3.3×1012m3，已占全国天然气总探明地质储量的40%；可储量1.8×1012m3，约占全国天然气可储量的1/3。2011年致密砂岩气产量达256×108m3，约占全国天然气总产量的1/4，成为我国天然气勘探开发中重要的领域。致密砂岩气的快速发展得益于以下因素。

图3-7　1990-2011年我国致密砂岩气地质储量、产量增长形势图

1．潜力很大

调查表明，我国致密砂岩气重点分布在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%。用类比法，初步评估我国致密砂岩气技术可量为10×1012m3左右，目前累计探明率仅18%，加快勘探开发进度，仍具有很大潜力。

2．关键技术已基本过关

近年来，借鉴世界致密砂岩气开的关键技术，包括直井、丛式井、水平井分段压裂技术，我国致密砂岩气开发技术取得长足进步。随着大型压裂改造技术的进步和规模化应用以及生产组织运行管理模式的创新，单井产量大幅提高，成本大大降低，有力地促进了鄂尔多斯盆地上古生界、四川盆地川中须家河组等一批大型致密砂岩气田的商业性开发利用。在鄂尔多斯盆地苏里格地区成功开发的经验表明，早期天然气几乎完全不能动用，单井产量极低，一般无自然产能；引入市场化机制后，在中国石油长庆油田主导下，其他油气田企业、相关技术服务企业和大量民营企业进入，大大调动了甲、乙双方的积极性，科技攻关不断取得突破。经过压裂改造，单井产量达到日产（1～2）×104m3，开发产能迅速提升。以苏里格气田为例，共投产2681口气井，平均单井日产量1×104m3，生产动态表明，单井稳产4年，平均单井累产可达到2300×104m3。2011年苏里格气田产量达到121×108m3，储量动用程度逐步提高。总体而言，有序监控下的市场化机制促使我国致密砂岩气开效果有突破性进展。

3．全面动用致密砂岩气地质储量的能力较差

我国致密砂岩气具有大面积分布的特点，但由于当前的天然气价格未到位，我国全面动用致密砂岩气的能力还较差。以苏里格地区为例，按照直井单井产量划分，大于2×104m3/d的为Ⅰ类气，（1～2）×104m3/d的为Ⅱ类气，（0.5～1）×104m3/d的为Ⅲ类气，小于0.5×104m3/d的为表外气，前三类气的储量占到60%，Ⅳ类气的储量达到40%。目前，苏里格地区主要动用的是Ⅰ类气和Ⅱ类气的一部分，Ⅲ类气和表外气的储量基本没有动用，主要原因是在现行天然气价格体系下，开发成本偏高，产出投入比较小，经济效益很差，甚至亏损。

总体上，我国致密砂岩气品位差异较大，全面动用我国致密砂岩气的能力还较差。较好的致密砂岩气，如长庆油田苏里格地区Ⅰ类气，目前开发具有一定的经济效益。Ⅱ、Ⅲ类气和表外气开发的关键难点是品位差、开发成本高、核心技术需要持续攻关。

（二）与页岩气、煤层气发展情况对比

致密砂岩气和页岩气、煤层气的开发步伐相比，其开发速度遥遥领先。虽然在非常规天然气开中，致密砂岩气占绝对优势，煤层气和页岩气只有很少一部分，但致密砂岩气和页岩气、煤层气当前的发展状况却明显不一样。在美国页岩气革命成功后，我国页岩气的地位发生了重大改变，一跃成为独立的矿种，而致密砂岩气只是作为天然气的细小分支而存在。舆论媒体、国内外油气巨头、资本市场对页岩气更是钟爱有加，资本市场概念股横空出世、国土部两轮页岩气招标的推出更是将页岩气的影响力推上顶峰。

从经济效益来看，致密砂岩气有着非常完整的产业链，产运销各环节都不存在障碍，涉足企业的盈利能力也比较可观；而页岩气目前还处在勘探阶段的初期，储量尚不能有效落实，仅中国石化涪陵页岩气田和中国石油长宁—威远页岩气田实现了商业开发，第二轮全国页岩气招标中标的企业均处于前期勘探阶段。从储量来看，页岩气可地质储量达25×1012m3，其开发潜力无可比拟，有望在常规天然气枯竭后成为清洁能源的主要来源。从工程技术方面来看，致密砂岩气开的关键技术已相当成熟，川西、鄂尔多斯深盆、松辽断陷和淮南已实现大规模商业化开；而页岩气开发还处于起步阶段，页岩气对开技术和设备的要求更高，且页岩气开发的地质条件可能更为复杂，现正加紧试验和技术攻关，运输环节也需要更多投入，不过日后页岩气开技术突破，实现了大规模商业开发后，将成为天然气产量来源的主力军。美国页岩气产业的巨大成功为我国提供了诸多可借鉴的经验，国内页岩气产业链一旦突破诸多技术瓶颈也会迎来爆发期；虽然现阶段页岩气炙手可热，但是产量已经有相当规模的致密砂岩气同样需要更多的资本投入，以获取更多产能（文小龙，2015）。

（三）发展前景

目前，我国已经拥有较为成熟的致密砂岩气勘探开发方法和技术，并在鄂尔多斯、四川和塔里木等盆地取得了一系列重要成果，形成了鄂尔多斯盆地上古生界、川中须家河组和塔里木盆地库车深层三大致密砂岩气现实区和松辽盆地、渤海湾盆地、吐哈盆地和准噶尔盆地等四大致密砂岩气潜力区。根据中国致密砂岩气的基础和目前的勘探开发现状，预计在今后相当长时期内，我国每年将新增致密砂岩气探明地质储量在（2500～3500）×108m3之间；预计到2020年全国致密砂岩气年产量有可能达到600×108m3以上，产量将主要集中在鄂尔多斯盆地、四川盆地和塔里木盆地。

总体而言，我国致密砂岩气较丰富，勘探开发技术较为成熟，是非常规天然气最现实的勘探领域。随着致密砂岩气勘探理论和开发技术的进步，致密砂岩气将成为中国天然气工业发展的重要组成部分（李建忠等，2012）。

中国的能源工业概况

我国油田水文地质的发展可划分为三个阶段。

1.起步阶段

旧中国的石油工业极其落后，绝大部分沉积盆地没有进行过石油地质调查，油气产量极低，只有玉门、延长等几个小油田。从事石油地质的技术人员甚微，石油水文地质调查与研究更是一个空白点。新中国成立后，我国石油工业得到飞跃发展，在主要含油气盆地内开展了大规模的石油和天然气的普查与勘探工作。随着油气勘查的需要，在酒泉盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、四川盆地及鄂尔多斯盆地相继进行了有的区域水文地质调查，开始研究地下水与油气的关系，油田水资料逐日增多。与此同时，北京、长春、成都等地质院校和其他大学开设了水文地质(包括油田水)课程，邀请苏联专家、学者来华讲学，教科书和主要参考书刊基本上是苏联的翻译稿，如：《普通水文地质学》(欧维奇尼柯夫)；《水文地质学概论》(克利门托夫)；《地下水普查与勘探》(卡明斯基)；《水文地质学讲座》(克雷洛夫)；《天然水系中的油田水》(苏林)；《油矿水文地质学》(苏哈列夫)。在油田水文地质生产与科研中，主要沿用着苏联的技术与方法，按照苏联专家的建议进行工作。1955年初，我国正式开始进行区域性综合水文地质普查。同年，在石油地质学家关士聪院士的倡导下，地质部西北地质局在六盘山地区开展了地下水石油普查工作，开创了我国水化学找油的先河。其后地质部物探所在四川、克拉玛依等地区进行了水化学找油试验。

该阶段主要是学习原苏联的经验、技术与方法，开始建立我国的油田水文地质事业，培养人才、配合石油普查勘探进行区域水文地质调查。

2.总结研究阶段

从20世纪50年代后期至70年代末，随着我国东部油气普查勘探的重大突破(松辽盆地和渤海湾盆地等)和油田开发事业的飞跃发展，油田水文地质基础资料日益丰富，许多油田(大庆、扶余、胜利、大港、冀中、江汉、河南、长庆、四川等)都配备了水文地质技术人员，组织成立了专门的油田水研究科室。他们从本地区油气勘探实际需要，一方面承担油田供水水文地质调查任务，另一方面，探讨油气赋存的水文地质条件，总结油田水化学成分的基本特征。例如：地质部石油局第三普查勘探大队综合研究队专设水文地质组，以鄂尔多斯盆地中生界三叠系和侏罗系为主，研究油气运移的水文地质条件、探讨三延(延长、延安、延川)地区油气富集的水文地质规律、总结已知油田(永坪、延长、枣园等)的水文地球化学特征、进行水化学找油试验，探讨水化学指标与方法；长庆油田水文地质科研人员(刘孝汉等)，对鄂尔多斯盆地侏罗系下统油田水特征及其与油气藏保存条件等进行了总结研究，系统整理了李庄子、马家滩、大水坑、马岭、华池等油田的中-下侏罗统和上三叠统油田水分析资料；四川石油管理局(刘方槐等)对四川盆地进行大规模的区域水文地质调查研究，提出了地层水由盆地内部向盆地周边运动的新观点，得出与传统认识相悖的结论，对川东地区三叠系、二叠系、石炭系水文地质条件与构造内含气程度进行了预测；成都地质学院(孙世雄等)和水文地质工程地质研究所(汪蕴璞等)对四川盆地卤水形成、古水文地质条件及卤水活动的地球化学形迹等进行了研究；玉门油矿水文地质人员根据鸭儿峡、石油沟和老君庙油田的钻孔水化学资料，结合区域水文地质成果，建立了水化学垂直剖面，除水型随时代变老变为CaCl2型外，其他水化学成分(矿化度、变质系数、氯硫比值等)都没有出现原苏联学者指出的随深度增加而增高(降低)的有序现象；在松辽盆地，大庆油田科学研究设计院(王军、黄福堂等)，总结了油田水化学成分特征——以单一的NaHCO3型水、以Cl组、Na亚组为主、矿化度1～12g/L、含有I、Br、B、NH4等微量组分。并根据矿化度和盐化系数(rCl/rHCO3+rCO3)二者的关系分为三类：较高矿化度(6～12g/L)的NaHCO3型水、中等矿化度(3～6g/L)的NaHCO3型水，盐化系数0.5～10之间、低矿化度(＜3g/L)的NaHCO3型水，盐化系数0.1～5之间，后者不利于油气保存。探讨了喇嘛甸、萨尔图、杏树岗三个油区油田注水过程中油气水物理化学性质的变化，初步总结了油气水物理化学性质的分析指标，在注水过程中，由于氧化、溶解、油层温度、压力、生物化学作用和脱水过程中轻质馏分的损失，是油气水物理化学性质发生变化的因素；吉林油田石油研究院(杨忠辉等)对松辽盆地南部油田水分析数据，利用函数式计算了扶余、新木、红岗、乾安、农安等地区判别函数值进行含油气预测，并对水中可溶有机组分(苯、有机酸)等进行了试验总结；石油部石油勘探开发研究院(李济民等)总结了油田水特性指标的应用规律，以脱硫系数为主，结合封闭系数(rNH4+rH2S/rSO4)可以说明油气的存在，用成因系数结合矿化度，脱硫系数和钠氯比值的变化规律判断油气水运移方向，总结了正向和反向油田水化学剖面特征及其与油气藏的关系；华北石油勘探指挥部勘探研究院(谢家声等)总结了冀中坳陷古潜山和第三纪水文地质条件及其与油气运移、聚集、保存的关系、地下水化学成分，尤其是水中有机组分(苯及其同系物、酚、挥发性有机酸、环烷酸和铵)与油气的关系；河南石油会战指挥部勘探开发研究院(汪义先等)针对着南襄盆地(尤其是泌阳凹陷)油田水为低矿化度的NaHCO3型水的特点，提出适用于本区的水文地球分学垂直分带和水化学类型；江汉石油管理局勘探开发研究院(李际明、余莲声)总结了潜江凹陷下第三系高矿化度、高硫酸根地下水化学成分(包括常量组分、矿化度、碘、溴、硼、锂等)在平面和纵向上的分布规律，探讨了地下水化学成分及其与油气的关系，认为矿化度高达200g/L以上的油田水是发展盐化工业的重要原料，有宽阔的开发应用前景；长春地质学院(孙杉、张先起等)研究了深成地下水(存在于地壳下部岩浆壳和上地幔中的水)在石油成矿过程中的作用，并以冀中坳陷不同时代(第四系与上第三系、下第三系和古潜山)地下水为例研究了氢、氧同位素的组成、结合水化学成分特征，探讨了地下水来源、成因及其与油气的关系；成都地质学院(孙世雄、沈治安等)研究了我国海相和陆相油田水化学成分特征，指出古水文地质分析在油田形成、保存与破坏中的作用与意义，结合冀中古潜山油田探讨了古水文地质的研究方法与内容，提出了渤海湾盆地古水动力的四个区带；地质部地质科学院水文地质工程地质研究所(汪蕴璞、王田荣、王东升、王焕夫等)研究了四川盆地卤水的特点与成因；15年和16年分别在《水文地质工程地质》与《地质学报》发表了《评苏林油田水理论中的几个问题》，认为B、A苏林油田水理论有一定的局限性，束缚着我国油田水理论的建立；新疆石油管理局勘探开发研究院(王仲侯等)总结克拉玛依油田水化学成分时，在三叠系(56＃)油田水中发现了矿化度高达26～27g/L以上的Na2SO4型水，在垂直剖面上与CaCl2型水或NaHCO3型水交替出现，在平面分布上介于CaCl2型水和NaHCO3水之间；他还对《评苏林油田水理论中的个问题》一文提出不同的意见；地质部石油101队(张金来、刘崇禧等)对我国已勘探开发的主要含油气盆地的水文地球化学特征进行了比较系统的整理研究，归纳了我国陆相油田水化学成分的组成——矿化度、离子比值、有机组分，微量元素、同位素(氢、氧和碳)等；提出离子组合的概念和油田水化学成分分类的几种思考方案；进行了地下水的蒸发、溶滤等模拟试验及水化学找油方法的试验与总结；应用数理统计方法研究油田水化学组分之间的关系；开发了油田水有机组分的分析测试技术与方法等。

上述科技工作者的辛勤劳动，促进了我国油田水研究地飞跃发展，逐步形成了或迎来了一门石油地质与水文地质密切结合的边缘学科——油气水文地质学，并开始探索具有我国石油地质理论特色的水文地质勘探程序和研究方法，走向了为区域含油气远景预测评价及油田勘探开发服务的道路。

3.开拓创新发展阶段

从20世纪80年代初，我国油气水文地质工作进入了一个新的高速发展阶段；取得丰富的研究成果与良好地应用效果，主要表现在以下几个方面：

1)中国地质学会石油地质专业委员会于1981年在合肥召开了“中国油田水地球化学学术讨论会”，来自地质部、石油工业部、中国科学院及高等院校代表75人，提交学术论文42篇。中国科学院学部委员、中国地质学会石油地质，专业委员会主任委员关士聪主持了会议，中国科学院学部委员、水文地质专家张宗祜作了书面发言。会议论文涉及的内容包括：我国主要含油气盆地油田水文地球化学特征与油气的关系、油田水化学成分分类、油田水起源、油气藏的浅层水文地球化学效应、水化学法在石油普查勘探中的应用、古水文地质分析与油气远景评价、深成水在油气矿产形成中的作用、计算机新技术在油田水研究中的应用，水动力条件在油气藏形成中的作用，分析测试技术方法等。本次会议是我国首次专门的油田水会议。石油水文地质工作者聚集一堂，在“百花齐放、百家争鸣”的方针指导下，进行成果交流、自由讨论、各抒己见、畅所欲言，学术气氛异常活跃。这次会议检阅了成果，交流了经验，明确了方向，增强了协作。对促进我国油田水研究、提高整体研究水平，加快油田水事业的发展步伐具有深远的意义，在国内外产生一定的影响。

2)吸取国内外油田水文地质研究的经验，通过油气生产实践，使我国油田水文地质工作进入了以石油地质为基础、围绕着油气普查勘探与开发的实际需要，走向为油气生产服务的道路。结合以勘探开发我国东部陆相油气田为主的总目标，重点研究了陆相油田水文地质特征，其后加大了海相油田水文地质研究的力度，取得了一些有独创特点的研究成果，每年都有不少论文发表，按年份举例如下：

我国油田水的离子组合特征(地球化学，18年，刘崇禧)；我国油田水的基本特征及其分类讨论(地质论评，19年，张金来)；一个值得注意的地质信息-酚(古潜山，1980年，谢家声)；天然气中凝析水和烃类水化物的形成(天然气工业，1981年，刘伦)；油田水文地质勘探中水化学及其特征指标的综合应用(石油勘探与开发，1982年，刘济民)；油气田的水文地球化学标志及其应用(石油及天然地质，1982年，杨忠辉)；泌阳凹陷油田水文地球化学特征及其与油气的关系(石油实验地质，1983年，汪义先)；泰州地区古水文地质条件与油气(石油与天然气地质，1983年，龚与觐)；四川盆南部水化学场及其成因(地球科学，年，汪蕴璞)；利用地层水中的溶解气进行含油气远景评价(天然气工业，1985年，刘方槐)；济阳坳陷古水文地质条件与油气聚集(石油实验地质，1986年，杨绪充)；寻找油气田的水文地球化学标志(石油勘探与开发，1987年，刘崇禧)；潜江凹陷油田水有机组分的地球化学特征(石油实验地质，1988年，林九皓)；论含油气盆地的地下水动力环境(石油学报，1989年，杨绪充)；中原油田文留地区矿化度数据的三维分析(地质科学，1990年，张广锐)；初探地下水溶解气及其对气藏形成的影响(石油勘探与开发，1991年，孙永祥)；再探地下水对气藏形成的影响(石油勘探与开发，1992年，孙永祥)；松辽盆地北部地层水中“指纹标志”化合物的分布特征及其与油气关系的研究(地球化学，1993年，黄福堂)；扶扬油层水化学场特征及其成因(大庆石油勘探与开发，1994年，楼章华)；塔里木盆地油田水有机地球化学特征分类及其石油地质意义(石油勘探与开发，1995年，李伟)；塔里木盆地油田水地球化学(地球化学，1996年，蔡春芳)；西湖凹陷油气运聚成藏的水文地质论证(中国海上油气，19年，汪蕴璞)；沁水盆地煤层气的水文地质控制作用(石油勘探与开发；1998年，池卫国)；油田水动力系统与油气藏的形成(海洋地质与第四纪地质，1998年，陈建文)；盆地三维水动力数值模拟方法及其应用(石油勘探与开发，2000年，邓林)；塔里木油田水溶重烃研究及其应用(新疆石油地质，2001年，陈传平)；塔河油田及邻区地层水成因探讨(石油实验地质，2002年，蔡立国)；水溶气富集的主控因素及其评价方法的探讨(天然气地球科学，2003年，武晓春)；碳酸根和碳酸氢根测定方法和自动测定仪(现代仪器，2004年，郑志霞)；水动力条件对煤层气含量的影响-煤层气滞留水控气论(天然气地质科学，2005年，秦胜正等。)

上述有代表性论文是从覆盖我国主要含油气盆地大量的油田水文地质基础研究中提炼出来的，从一个侧面反映了我国现阶段研究的现状与水平。值得提及的是石油生产单位，科研机构和大专院校等不仅加大了油田水文地质研究的力度，而且形成了生产与科研相结合，多单位协作攻关的研究群体。石油工业部在翟光明院士的组织下，对全国各油田的水文地质特征进行了比较系统的总结。油田水文地质研究纳入国家科技攻关项目，如“七五”期间的“四川盆地二叠系水文地质条件对油气运聚与保存控制的探讨”(四川石油管理局杨家琦等)；“九五”期间的“塔里木盆地油田水文地质与油气聚集关系的研究”(石油勘探开发研究院李伟等)；和“川西地区上三叠统水化学场、水动力场与油气富集关系研究”(中石油廊坊分院天然气所吴世祥等)。国家自然科学基金资助项目，如“我国大陆区新生代深层地下水系统演化与地下水成矿作用”(中国地质大学沈照理)；“塔里木盆地古生界油田水的成因和混合证据”(中国科学院地质与地球物理研究所蔡春芳)。大专院校的水文地质博士生也将油田水文地质作为选题进行研究，如“临邑盆地水化学成分特征及其研究意义”(1991年，张作辰，中国地质大学)；“泌阳凹陷石油运移聚集的水化学场与水动力场研究”(1992年，李广贺，中国地质大学)。江汉石油学院仅83级本科生就有五人以油田水研究作为毕业论文。有些油田也将油田水文地质列入本系统重大基础研究课题，如：“克拉玛依油田八区油气水研究与油源重新探讨”和“准噶尔盆地西北缘石炭系油田水化学研究”(新疆石油管理局勘探开发研究院，王仲侯，1981年和1985年)；“冀中坳陷地下水的氢和氧同位素组成与成因”(长春地质学院，孙杉等，1981年)；“冀中坳陷水文地质条件与油气分布”(华北石油勘探开发设计研究院，赵宝忠等，年)；“济阳坳陷油田水水化学特征及其与油气聚集的关系”、“东营凹陷重质油形成的水文地质条件的研究”(胜利石油管理局地质科学研究院，任发琛等，1989年)；“莺-琼盆地油田水化学研究”(中海油南海西部石油公司地质研究院，1989年)；“沉积盆地中油气运移聚集与区域地下水流动之间的关系”(中国地质大学，王明等，1991年)；“泌阳凹陷古水文地与无机络合物研究”(河南石油管理局，周留纪，1991年)“松辽盆地北部扶扬油层地下水动力特征与油气藏关系的研究”(大庆石油管理局勘探开发研究院，1991年)；“东营凹陷流体历史与油气藏形成分析”(胜利石油管理局勘探事业部等，2001年)；“贝尔断陷地层水分析数据含油性的综合评价”(大庆石油管理局勘探开发研究院，2005年)；“乌尔逊凹陷地下水特征与油气关系的研究”(大庆石油管理局勘探开发研究院，2006年)；“四川盆地川东地区地下水与油气关系研究”(中国石油勘探开发研究院，李伟等，2002～2005年)。汪蕴璞、王焕夫在吸取前人古水文地质研究成果的合理部分，提出水文地质期的概念以区别于水文地质旋回。“期”是沉积盆地水文地质发育史的组成部分，是反映地下水形成的一个特定的地球化学环境的地质时间段，以地壳构造运动、水动力条件及地球物理、地球化学场三个标志划分出：沉积作用水文地质期、淋滤作用水文地质期、埋藏封闭作用水文地质期、构造热液作用水文地质期。并以冀中坳陷和四川盆地为例，讨论了其意义，有较高的应用价值。

地球化学和石油地质学家也十分重视油田水文地质学，并进行有意义的研究。例如：梅博文教授在《储层地球化学译文集》(1992年)写到：油田水中有机酸和CO2是控制储层中矿物溶解、沉淀过程的主要因素，分析测试它们的浓度与组成，不仅对次生孔隙的预测有重要意义，而且为避免油层损伤和结垢取新的工艺措施，提供了水文地球化学依据。林任子教授在《储层地球化学进展及应用》(1995年)指出：伴随着烃源岩的压缩失水过程，生油层中大量的有机酸被排挤进了储集层，形成了金属有机酸络合物通常溶于水，因此，研究油田水中有机酸，可以在认识次生孔隙形成机制的基础上，利用地球化学趋势来预测孔隙度增长过程的发生和范围。王铁冠教授编译的《油藏地球化学》也涉及到油田水文地球化学问题，由于石油含有多种化合物，在石油、水和矿物基质之间呈现差异分配现象，在无相态变化的情况下，储层石油的组成是排烃成分加上运移途径中水相和固相分配作用所引起变化的函数。因而可以通过对储层石油和地层水中精心选择的化合物测定作出评估，如有机酸、酚类等化合物。另一方面，流体(水、气、油)的成分经常是非均质性的，通过使用灵敏的天然同位素示踪剂，可检测出微弱的非均质性，及利用地层水的变化评价油藏的分隔性。蔡春芳研究员等以塔里木盆地为主，探讨了埋藏成岩过程中水-岩相互作用，根据油田水化学成分结合流体势变化追踪油气运移与聚集途径。

地质流体分析是当今国际地学研究的前沿课题。沉积盆地的岩石孔隙-裂隙内都贮存有流体(石油、天然气和地下水)，其中水是主体部分。在油气地质领域内，油气的多期次运、聚、散、保都是在地下水的参与下进行的，分析沉积盆地内水文地质条件是研究油气成藏规律的有效途径。我国油气勘查家和水文地质家已经携手共同进行研究。

化验分析是油田水文地质研究的重要技术手段，我国各油田都建立了油田水分析测试实验室。近二十年来，随着科学技术的进步，现代分析检测仪器设备的不断更新，油田水分析测试技术与方法有了很大的改进和提高，正向着系列化、标准化、定量化的方向发展，建立了一套比较完善的油田水化学成分分析测试方法，包括：样品集与保存方法；不稳定组分的现场测试——pH、EH、水温、溶解氧、电阻率、硫化氢、二氧化碳等；样品的前期预处理技术(萃取、富集、提纯、酸化等)；岩石样品的相关参数分析(孔隙度、渗透率、残余盐等)；开发了油田水中有机组分的分析技术方法(可溶气态烃、苯酚同系物及芳烃化合物、烷烃组分、有机酸等)；引进了水中氢、氧、碳、锶的同位素分析技术；油田水中微量元素快速分析测试的等离子色谱分析；开创了三维荧光、同步荧光的鉴别分析技术等。油田水化学分析应用了色谱(气相、液相、色质等)、光谱、红外、质谱等现代测试仪器。提高了分析灵敏度和数据的可信度。各油田先后建立了油田水分析实验手册与规程，统一了分析方法。大庆油田勘探开发研究院(黄福堂、蒋宗乐等，1995年)对油田水分析与应用作了系统的总结。油田水分析化验技术人员，发表了许多有创新性质的论文，如：水沥青的分析方法及石油地质意义(石油实验地质，吴德云，1982年)；水中气态烃的脱气方法(石油实验地质，崔秀荣，1982年)；应用紫外吸收光谱及荧光谱测定地层水中的芳烃(石油实验地质，伍大俊，1982年)；地层水中苯系物的色谱分析方法及其石油地质意义(石油实验地质，蔡映宝，1982年)；薄层层析法分离与鉴定水中酚系物(石油实验地质，伍大俊，1983年)；电位容量法测定油田水中Ca2+，Cl-离子(国外油田工程，黄福堂，蒋宗乐，1989年)

20世纪80代以后，我国油田水文地质工作者，对油田水文地质特征、水文地质勘探工作方法及其在油气勘查中的效果等进行了系统总结，出版了以下专著：

1987年，地质矿产部水文地质工程地质研究所、石油工业部华北石油勘探开发研究院、地质矿部产部石油地质综合大队101队。《油田古水文地质与水文地球化学》。北京：科学出版社。

1988年，刘崇禧，孙世雄。《水文地球化学找油理论与方法》。北京：地质出版社。

1991年，刘方槐，颜婉荪。《油田水文地质学原理》。北京：石油工业出版社。

1991年，邸世祥。《油田水文地质学》。西安：西北大学出版社。

1993年，杨绪充。《油气田水文地质学》。北京：石油大学出版社。

1994年，高锡兴。《中国含油气盆地油田水》。北京：石油工业出版社。

1995年，楼章华，高瑞琪，蔡希源等。《松辽盆地流体历史分析》。石油实验地质增刊。

19年，蔡春芳，梅博文等。《塔里木盆地流体-岩石相互作用研究》。北京：地质出版社。

1998年，黄福堂，蒋宗乐等。《油田水的分析与应用》。北京：石油工业出版社。

1999年，黄福堂。《松辽盆地油气水地球化学》。北京：石油工业出版社。

1999年，贾庆仲等译。《油田岩石与水地球化学论文集》。北京：石油工业出版社。

从20世纪末，我国石油水文地质研究进入了以中青年科技工作者为主体的新时代，他们继往开来承担着生产与科研的繁重任务、迎接新世纪的挑战。这些朝气蓬勃、勇于实践、善于探索、敢于创新的青年群体的涌现，以及密切结合生产、理论联系实际的研究成果，展示了我国石油水文地质界人才济济，后继有人的可喜局面。近年来，一些为解决油气远景预测与勘探开发中实际问题的水文地质研究成果，表现出一定的水平。预示着我国油田水文地质工作将跨入具有自身特色、为油气生产服务的新时期。

综上所述，我国油田水文地质工作，已经走出“学国外、跟国外、重复国外”的阶段，在陆相成油理论的指导下，其研究领域不断拓宽、深化、自陆地到海洋、由陆相到海相、从石油到天然气(包括煤成气、生物成因气)、还涉及深成地下水，整体研究水平有很大提高，进入了解决我国石油地条件下水文地质问题的新阶段。

前述油田水文地质研究现状可以看出，各国研究的侧重点有所差异。总体来讲，欧美国家十分重视油气运聚的水动力条件研究，起步或研究的深度远远早于油田水化学成分的研究；原苏联是系统研究油田水化学成分最早的国家，最先提出古水文地质研究的理论与方法；我国从研究陆相油田水化学成分特征及水化学找油技术方法入手，在吸取国外先进理论与经验的基础上，走向水动力与水化学相结合、古代和现代水文地质条件同时研究的道路。

　天然气成藏研究

能源发展现状 :能源是能源发展的基础。新中国成立以来，不断加大能源勘查力度，组织开展了多次评价。中国能源有以下特点： —能源总量比较丰富。中国拥有较为丰富的化石能源。其中，煤炭占主导地位。2006年，煤炭保有量10345亿吨，剩余探明可储量约占世界的13%，列世界第三位。已探明的石油、天然气储量相对不足，油页岩、煤层气等非常规化石能源储量潜力较大。中国拥有较为丰富的可再生能源。水力理论蕴藏量折合年发电量为6.19万亿千瓦时，经济可开发年发电量约1.76万亿千瓦时，相当于世界水力量的12%，列世界首位。 —人均能源拥有量较低。中国人口众多，人均能源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油、天然气人均量仅为世界平均水平的1/15左右。耕地不足世界人均水平的30%，制约了生物质能源的开发。 —能源赋存分布不均衡。中国能源分布广泛但不均衡。煤炭主要赋存在华北、西北地区，水力主要分布在西南地区，石油、天然气主要赋存在东、中、西部地区和海域。中国主要的能源消费地区集中在东南沿海经济发达地区，赋存与能源消费地域存在明显差别。大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送，是中国能源流向的显著特征和能源运输的基本格局。 —能源开发难度较大。与世界相比，中国煤炭地质开条件较差，大部分储量需要井工开，极少量可供露天开。石油天然气地质条件复杂，埋藏深，勘探开发技术要求较高。未开发的水力多集中在西南部的高山深谷，远离负荷中心，开发难度和成本较大。非常规能源勘探程度低，经济性较差，缺乏竞争力。 改革开放以来，中国能源工业迅速发展，为保障国民经济持续快速发展作出了重要贡献，主要表现在： —供给能力明显提高。经过几十年的努力，中国已经初步形成了煤炭为主体、电力为中心、石油天然气和可再生能源全面发展的能源供应格局，基本建立了较为完善的能源供应体系。建成了一批千万吨级的特大型煤矿。2006年一次能源生产总量22.1亿吨标准煤，列世界第二位。其中，原煤产量23.7亿吨，列世界第一位。先后建成了大庆、胜利、辽河、塔里木等若干个大型石油生产基地，2006年原油产量1.85亿吨，实现稳步增长，列世界第五位。天然气产量迅速提高，从1980年的143亿立方米提高到2006年的586亿立方米。商品化可再生能源量在一次能源结构中的比例逐步提高。电力发展迅速，装机容量和发电量分别达到6.22亿千瓦和2.87万亿千瓦时，均列世界第二位。能源综合运输体系发展较快，运输能力显著增强，建设了西煤东运铁路专线及港口码头，形成了北油南运管网，建成了西气东输大干线，实现了西电东送和区域电网互联。 —能源节约效果显著。1980—2006年，中国能源消费以年均5.6%的增长支撑了国民经济年均9.8%的增长。按2005年不变价格，万元国内生产总值能源消耗由1980年的3.39吨标准煤下降到2006年的1.21吨标准煤，年均节能率3.9%，扭转了近年来单位国内生产总值能源消耗上升的势头。能源加工、转换、贮运和终端利用综合效率为33%，比1980年提高了8个百分点。单位产品能耗明显下降，其中钢、水泥、大型合成氨等产品的综合能耗及供电煤耗与国际先进水平的差距不断缩小。 —消费结构有所优化。中国能源消费已经位居世界第二。2006年，一次能源消费总量为24.6亿吨标准煤。中国高度重视优化能源消费结构，煤炭在一次能源消费中的比重由1980年的72.2%下降到2006年的69.4%，其他能源比重由27.8%上升到30.6%。其中可再生能源和核电比重由4.0%提高到7.2%，石油和天然气有所增长。终端能源消费结构优化趋势明显，煤炭能源转化为电能的比重由20.7%提高到49.6%，商品能源和清洁能源在居民生活用能中的比重明显提高。 —科技水平迅速提高。中国能源科技取得显著成就，以“陆相成油理论与应用”为标志的基础研究成果，极大地促进了石油地质科技理论的发展。石油天然气工业已经形成了比较完整的勘探开发技术体系，特别是复杂区块勘探开发、提高油田收率等技术在国际上处于领先地位。煤炭工业建成一批具有国际先进水平的大型矿井，重点煤矿煤综合机械化程度显著提高。在电力工业方面，先进发电技术和大容量高参数机组得到普遍应用，水电站设计、工程技术和设备制造等技术达到世界先进水平，核电初步具备百万千瓦级压水堆自主设计和工程建设能力，高温气冷堆、快中子增殖堆技术研发取得重大突破。烟气脱硫等污染治理、可再生能源开发利用技术迅速提高。正负500千伏直流和750千伏交流输电示范工程相继建成投运，正负800千伏直流、1000千伏交流特高压输电试验示范工程开始启动。 —环境保护取得进展。中国高度重视环境保护，加强环境保护已经成为基本国策，社会各界的环保意识普遍提高。1992年联合国环境与发展大会后，中国组织制定了《中国21世纪议程》，并综合运用法律、经济等手段全面加强环境保护，取得了积极进展。中国的能源政策也把减少和有效治理能源开发利用过程中引起的环境破坏、环境污染作为其主要内容。2006年，燃煤机组除尘设施安装率和废水排放达标率达到近100%，烟尘排放总量与1980年基本相当，单位电量烟尘排放减少了90%。2006年，全国建成并投入运行的脱硫火电机组装机容量达1.04亿千瓦，超过前10年的总和，装备脱硫设施的火电机组占火电总装机的比例由2000年的2%提高到30%。 —市场环境逐步完善。中国能源市场环境逐步完善，能源工业改革稳步推进。能源企业重组取得突破，现代企业制度基本建立。投资主体实现多元化，能源投资快速增长，市场规模不断扩大。煤炭工业生产和流通基本实现了市场化。电力工业实现了政企分开、厂网分开，建立了监管机构。石油天然气工业基本实现了上下游、内外贸一体化。能源价格改革不断深化，价格机制不断完善。 随着中国经济的较快发展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系面临着重大挑战，突出表现在以下几方面： —约束突出，能源效率偏低。中国优质能源相对不足，制约了供应能力的提高；能源分布不均，也增加了持续稳定供应的难度；经济增长方式粗放、能源结构不合理、能源技术装备水平低和管理水平相对落后，导致单位国内生产总值能耗和主要耗能产品能耗高于主要能源消费国家平均水平，进一步加剧了能源供需矛盾。单纯依靠增加能源供应，难以满足持续增长的消费需求。 能源消费以煤为主，环境压力加大。煤炭是中国的主要能源，以煤为主的能源结构在未来相当长时期内难以改变。相对落后的煤炭生产方式和消费方式，加大了环境保护的压力。煤炭消费是造成煤烟型大气污染的主要原因，也是温室气体排放的主要来源。随着中国机动车保有量的迅速增加，部分城市大气污染已经变成煤烟与机动车尾气混合型。这种状况持续下去，将给生态环境带来更大的压力。 —市场体系不完善，应急能力有待加强。中国能源市场体系有待完善，能源价格机制未能完全反映稀缺程度、供求关系和环境成本。能源勘探开发秩序有待进一步规范，能源监管体制尚待健全。煤矿生产安全欠账比较多，电网结构不够合理，石油储备能力不足，有效应对能源供应中断和重大突发的预警应急体系有待进一步完善和加强。

中国石油工业发展现状及前景

天然气作为一种清洁优质能源和重要的化工原料，在21世纪能源结构中将占据重要的地位，被认为是世界能源发展最有前景的领域。在我国，加强天然气的勘探、开发和利用，对缓解我国原油需求过快增长给国家能源安全造成的巨大压力与有效改善我们赖以生存的环境、实现国民经济可持续发展有着重要意义。近二三十年来，全球范围内天然气的勘探与开发工作发展迅速，探明了一大批大中型气田（藏）。我国也非常重视天然气工业的发展，经过国家“六五”至“九五”的天然气科技攻关，我国天然气地学研究成果丰硕，天然气勘探开发成效显著，形成了探明储量快速增长、天然气年产量不断增加、发现大中型气田数量增多的大好局面。

天然气成藏研究，贯穿了天然气从生成、运移到聚集的整个过程，跨越漫长的历史年代，经历多期地质历史时期，研究难度大。因此，它是天然气地质学需要解决的重要基础问题之一，也是需要多学科协同攻关解决的科技难题。尽管国家“七五”、“八五”以及“九五”天然气重点科技攻关项目对其研究和应用有重要的进展，但随着我国天然气勘探进程的加快和勘探难度的加大，有关天然气成藏的研究显得越来越重要，亟待深入研究。

以天然气成因理论为主导的天然气地球化学已成为独立的学科分支，其研究主要表现在天然气同位素地球化学、天然气成因机理、天然气成因类型判识和气源对比等方面（戴金星等，1986,1989,1992；傅家谟等，1990；徐永昌等，1994）。天然气同位素地球化学中以天然气各组分（甲烷、C2-C5烃类、轻烃、二氧化碳）的碳同位素组成和稀有气体（主要是氦、氩）同位素比值研究进展最快，氢同位素组成进展次之。天然气成因理论的研究，从一元成气论（油型气理论）发展成为二元或多元（油型气和煤型气、无机和有机成气理论）。徐永昌等（1994）从成油与成气的地质地球化学特征对比入手，提出天然气成因的新模式——“多源复合、主源定型、多阶连续、主阶定名”。已形成了比较系统的中国天然气地质学基本理论（戴金星等，1992；徐永昌等，1994；冯福闿等，1995；王涛，19），并在煤成气、生物—热催化过渡带气、非烃气、无机成因气及稀有气体地球化学等方面取得较大进展（徐永昌等，1994,1998；戴金星等，1995；刘文汇等，1998）。

天然气成因类型判识和气源综合对比是天然气成藏研究中基础内容，从天然气组分特征、同位素组成特点、伴生轻质（凝析）油特点、含油性多个方面，提出了天然气成因类型判识和气源综合对比指标（戴金星等，1989,1992；徐永昌等，1994；沈平等，1991；黄藉中，1991；张文正等，19）。依据天然气化学组成、碳同位素组成及其与气体湿度之间关系来判识不同成因或不同成熟度天然气的混源问题也有进展（Jenden等，1993;Prinzhofer等，1995;Laughrey等，1998；陈安定等，1994,2000；夏新宇，2000；李贤庆等，2003）。蒋助生等（1999）建立了利用色谱/质谱（生物标志物）和单体烃同位素等分析，直接进行烃源岩和油气源对比的方法。

天然气运移和聚集是天然气成藏研究的核心内容，但该研究相对较为薄弱，也备受人们的关注，傅家谟等（1992）的《天然气运移、储集及封盖条件》、张义纲（1991）的《天然气的生成聚集与保存》、李明诚（1994）的《石油与天然气运移》、郝石生等（1994,1995）的《天然气运聚动平衡及其应用》和《天然气藏的形成和保存》、田世澄等（2000）的《论成藏动力学系统》、李剑等（2001）的《中国大中型气田天然气成藏物理化学模拟研究》、宋岩等（2002）的《天然气运聚动力学与气藏形成》等专著的出版，对天然气成藏研究推进了一大步。另外，近年来还加强了大中型气田天然气藏的形成条件、分布规律、主控因素和成藏模式方面的研究，也取得了可喜的进展（戴金星等，19,2000,2003；徐永昌等，2000；宋岩等，2000；赵孟军等，2002）。

近10年来，天然气生成动力学、同位素分馏动力学和镜质体反射率（Ro）动力学的发展为天然气成藏定量研究提供了新的基础和手段，定量化描绘天然气的形成、运移和聚集历史，已成为天然气地质理论发展和精确评价的重要内容（Tang等，2000;Cramer等，2001；赵文智等，2004）。生烃动力学就是根据化学反应动力学原理，用实验室中快速升温的热模拟方法，再现烃源岩在不同地质条件下生成烃类的过程。碳同位素动力学研究就是在生烃动力学研究的基础上模拟天然气形成过程中碳同位素的分馏规律。生烃动力学及碳同位素动力学方法将天然气生成、运移和聚集与盆地埋藏史、受热史有效结合起来，用来研究天然气生成与运聚成藏过程，目前已取得了一些重要成果（Tang等，2000;Cramer等，1998,2001;Lorant等，1998；刘金钟等，1998；卢双舫，1996；李贤庆等，2003,2004；帅燕华等，2003），为天然气成藏定量研究奠定了良好的基础。

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一、中国石油工业的特点

1.油气储产量不断增长

近年来，中国石油企业加大勘探开发力度，油气储产量稳中有升，诞生了一批大型油气生产基地。

中国石油天然气股份有限公司油气新增探明石油地质储量连续3年超过5亿吨，新增天然气储量超过3000亿立方米;先后在鄂尔多斯等盆地发现4个重大油气储量目标区，落实了准噶尔盆地西北缘等7个亿吨级以上石油储量区和苏里格周边等3个数千亿立方米的天然气储量区。经独立储量评估，2006年中国石油天然气集团公司(以下简称“中石油”)实现石油储量接替率1.0，天然气储量接替率4.37，均超过了预期目标，为油气产量的持续稳定增长提供了基础与此同时，中石油一批较大油气田相继投入开发，油气业务实现持续增长。长庆油田原油产量一举突破1000万吨，标志着中国石油又一个千万吨级大油田诞生。地处鄂尔多斯盆地的中国储量最大、规模最大的低渗透苏里格气田投入开发，成为世界瞩目的焦点。塔里木油田的天然气产量突破100亿立方米，西气东输保障能力增强。西南油气田的年产油气当量突破1000万吨，成为我国第一个以气为主的千万吨级油气田，也是国内第6个跨入千万吨级的大油气田。2006年，中石油新增原油生产能力1222万吨，天然气生产能力91亿立方米。

中国石油化工股份有限公司在普光、胜利深层、东北深层等油气勘探获得一批重要发现。全年新增探明石油储量2.3亿吨，探明天然气储量约1600亿立方米，新增石油可储量约4500万吨，天然气可储量约739亿立方米。2006年4月3日，中国石油化工集团公司(以下简称“中石化”)正式对外宣布发现了迄今为止中国规模最大、丰度最高的特大型整装海相气田———普光气田，受到国内外广泛关注。经国土部审定，普光气田到2005年末的累计探明可储量为2511亿立方米，技术可储量为1883.04亿立方米根据审定结果，该气田已具备商业开发条件，规划到2008年实现商业气量40亿立方米以上，2010年实现商业气量80亿立方米。

中国海洋石油有限公司2006年在中国海域共获得10个油气发现，其中包括中国海域的第一个深水发现———荔湾3－1，并有6个含油气构造的评价获得成功。该公司2006年实现储量替代率199%，年内新增净探明储量4676万吨油当量。截至2006年年底，中国海洋石油有限公司共拥有净探明储量约3.56亿吨油当量。

2006年，全国共生产原油1.84亿吨，同比增长1.7%;生产天然气585.5亿立方米，同比增长19.2%其中，中石油生产原油1.07亿吨，再创历史新高;生产天然气442亿立方米，连续两年增幅超过20%;中石油的油气产量分别占国内油气总产量的58%和76%。连同海外权益油在内，当年中石油的油气总产量达到1.49亿吨油当量，同比增长4.9%。中石化原油生产量超过4000万吨，同比增长2.28%;生产天然气超过70亿立方米，同比增长15.6%。中石化“走出去”战略获得重要进展。预计海外权益油产量达到450万吨，增长了1.2倍。随着中国海洋石油有限公司的涠州6－1油田、曹妃甸油田群、惠州19－1油田、渤中34－5、歧口17－2东、惠州21－1等油气田的先后投产，全年该公司共生产油气4033万吨油当量，较上年增长3.4%，比3年前增长了21%。

2.经济效益指标取得进展

近年来，国际油价持续高涨，2007年底一度接近100美元/桶。在高油价的拉动下，中国石油工业的油气勘探开发形势较好，收获颇丰。2006年，中国石油行业(包括原油和天然气开业、石油加工业)全年实现现价工业总产值20132亿元，工业增加值6371亿元，产品销售收入19982亿元，利润3227亿元，利税4713亿元，分别较上年增长26.3%、35.8%、27.8%、18.2%和22.2%

2006年，三大国家石油公司突出主营业务的发展，在全力保障国民经济发展对油气需求的同时，创造了良好的经营业绩，各项主要经济指标再创新高，经济实力显著增强。但是，受油价下降等多方面因素的影响，各公司的利润增幅均有大幅降低。尤其是中石油，该公司2005年的利润增长了38%，但2006年仅增长4.3%。中国海洋石油总公司(以下简称“中海油”)的利润增长率也下降了一半以上。

3.炼油和乙烯产能快速增长

近年来，国内油品需求增长较上年加快。面对持续增长的市场需求，中国炼油行业克服加工能力不足、国内成品油价格和进口成品油价格倒挂、检修任务繁重等困难，精心组织生产，主要装置实现满负荷生产。2006年全年共加工原油3.07亿吨，比上年增长6.3%，但增幅回落了0.2个百分点。其中，中石油加工原油1.16亿吨，增长4.8%;中石化加工原油1.46亿吨，增长4.6%。

全年全国共生产成品油1.82亿吨，比上年增长4.5%，增幅同比回落2.6个百分点。其中，汽油产量为5591.4万吨，比上年增长3.7%;柴油产量为11653.4万吨，比上年增长5.5%;煤油产量为960万吨，比上年下降2.9%。中石油生产成品油7349万吨，比上年增长3.3%。其中汽油产量为2408.3万吨，增长4.81%;柴油产量为4605.17万吨，增长2.53%;煤油产量为333.45万吨，增长4.8%。中石化约生产成品油1.6亿吨。其中汽油产量为2546.0万吨，增长1.37%;柴油产量为6161.58万吨，增长5.83%;煤油产量为635.40万吨，下降4.15%(表1－1)。

由于乙烯需求的快速增长，我国加快了乙烯产能建设的步伐。2006年我国乙烯总产量达到941.2万吨，增长22.2%。其中，中石油的产量为207万吨，增长9.5%;中石化为633万吨，增长15.3%，排名世界第4位。长期以来，我国的乙烯领域为中石化、中石油两大集团所主导，但随着中海油上下游一体化战略的推进，尤其是中海壳牌80万吨乙烯项目于2006年年初建成投产后，其在2006年的乙烯产量就达到了64.62万吨。我国乙烯生产三足鼎立的格局已现雏形(表1－2)。

表1－1 2006年全国原油加工量和主要油品产量单位:万吨

注:①由于统计口径不统一，煤油数据略有出入;②中国海洋石油总公司2006年的燃料油产量为626.1万吨，比上年增长10.7%。资料来源:中国石油和化学工业协会。

表1－2 2006年中国乙烯产量单位:万吨

资料来源:三大石油集团及股份公司网站。

2005年国家发布了《乙烯工业中长期发展专项规划》和《炼油工业中长期发展专项规划》，使我国炼化工业的发展方向更为明确，势头更加迅猛。我国一大批炼化项目建成投产或启动。吉林石化70万吨/年、兰州石化70万吨/年、南海石化80万吨/年、茂名石化100万吨/年乙烯新建或改扩建工程建成投产;抚顺石化100万吨/年、四川80万吨/年、镇海炼化100万吨/年乙烯工程，以及天津石化100万吨/年乙烯及配套项目开工建设。2009年镇海炼化100万吨/年乙烯工程投产后，镇海炼化具有2000万吨/年炼油能力和100万吨/年乙烯生产能力，成为国内炼化一体化的标志性企业。值得一提的是，总投资为43.5亿美元、国内最大的合资项目———中海壳牌南海石化项目的投产，标志着中国海油的上下游一体化发展迈出实质性步伐，结束了中海油没有下游石化产业的历史。

2006年是多年来中国炼油能力增长最快的一年。大连石化新1000万吨/年、海南石化800万吨/年炼油项目，以及广州石化1300万吨/年炼油改扩建工程相继建成投产;大连石化的年加工能力超过了2000万吨，成为国内最大的炼油生产基地。与此同时，广西石化1000万吨/年炼油项目也已开工建设。可以看出，我国的炼化工业正在向着基地化、大型化、一体化方向不断推进。

2006年，我国成品油销售企业积极应对市场变化，加强产运销衔接，优化流向，继续推进营销网络建设，努力增加市场投放量。中石油全年销售成品油7765万吨，同比增长1.3%，其中零售量达4702万吨，同比增长23.3%。中石化销售成品油1.12亿吨，增长6.7%。中石油加油站总数达到18207座，平均单站日销量7.8吨，同比增长16.7%。中石化的加油站数量在2006年经历了爆发式增长，通过新建、收购和改造加油站、油库，进一步完善了成品油网络，全年新增加油站800座，其自营加油站数量已经达到2.8万座，排名世界第3位。

4.国际合作持续发展

近年来，中国国有石油公司在海外的油气业务取得了进展，尤其是与非洲国家的油气合作有了很展，合作的国家和地区不断扩大。

中石油海外油气业务深化苏丹、哈萨克斯坦和印度尼西亚等主力探区的滚动勘探，稳步开展乍得等地区的风险勘探，全年新增石油可储量6540万吨。同时加强现有项目的稳产，加快新项目上产，形成了苏丹1/2/4区、3/7区及哈萨克斯坦PK三个千万吨级油田。2006年，中石油完成原油作业量和权益产量分别为5460万吨和2807万吨，同别增长1877万吨和804万吨;天然气作业产量为57亿立方米，权益产量为38亿立方米，同比约分别增长17亿立方米和10亿立方米在苏丹，中石油建成了世界上第一套高钙、高酸原油延迟焦化装置，3/7区长输管道工程也投入运营;该公司还新签订乍得、赤道几内亚和乌兹别克斯坦等9个项目合同，中标尼日利亚4个区块;海外工程技术服务新签合同额31.9亿美元，业务拓展到48个国家，形成了7个规模市场。在国内，中石油与壳牌共同开发的长北天然气田已正式投入商业生产，并向外输送天然气。

中石化“走出去”获得重要进展。2006年，中石化完成海外投资约500亿元，获得俄罗斯乌德穆尔特石油公司49%的股权，正在执行的海外油气项目达到32个，初步形成发展较为合理的海外勘探和开发布局。中石化全年新增权益石油可储量5700万吨，权益产量达到450万吨。该公司还积极开拓海外石油石化工程市场，成功中标巴西天然气管道、伊朗炼油改造等一批重大工程项目。在国内，中石化利用其在下游领域的主导地位，与福建省、埃克森美孚及沙特阿美在2007年年初成立了合资企业“福建联合石油化工有限公司”、“中国石化森美(福建)石油有限公司”。两个合资企业的总投资额约为51亿美元，成为中国炼油、化工及成品油营销全面一体化中外合资项目。项目将把福建炼化的原油加工能力提高到1200万吨/年，主要加工来自沙特的含硫原油;同时建设80万吨/年的乙烯裂解装置，并在福建省管理和经营大约750个加油站和若干个油库。此前，中石化与BP合资的上海赛科90万吨/年乙烯、同巴斯夫公司合资的扬巴60万吨/年乙烯项目已于2005年建成投产。

目前，在能源外交的推动下，中国企业“出海找油”的战略已初见成效。但随着国对石油实行越来越严格的控制，中国企业在海外寻油的旅途上也将面临更多的困难与障碍。

5.管道网络建设顺利进行

我国油气管道网络建设继续顺利推进，并取得了丰硕的成果。目前，我国覆盖全国的油气骨干管网基本形成，部分地区已建成较为完善的管网系统。

原油管道:阿拉山口—独山子原油管道建成投产，使中国首条跨国原油管道———中哈原油管道全线贯通，正式进入商业运营阶段;总长度为1562千米的西部原油成品油管道中的原油干线已敷设完成。

成品油管道:国家重点工程———西部原油成品油管道工程中的成品油管道建成投产，管道全长1842千米，年设计量为1000万吨;干支线全长670千米、年输量300万吨的大港—枣庄成品油管道开工建设;中石化的珠三角成品油管道贯通输油，管道全长1143千米，设计年输量为1200万吨，将中石化在珠三角地区所属的茂名石化、广州石化、东兴炼厂和海南石化等炼油基地连接在一起，有利于共享，优势互补，对于提高中石化在南方市场的竞争力有着重要意义。

2006年是中国液化天然气(LNG)发展史上的里程碑。中国第一个LNG试点项目———广东液化天然气项目一期工程投产并正式进入商业运行;一期工程年接收量为260万吨的福建液化天然气项目与印度尼西亚签署了液化天然气的购销协议，得到落实;一期工程年进口量为300万吨的上海液化天然气项目开工建设，并与马来西亚签订了液化天然气购销协议。在我国，经国家核准的液化天然气项目有10余个。在能源供应日趋紧张、国际天然气价格持续走高的情况下，气源问题将成为制约中国LNG项目发展的最大瓶颈。

6.科技创新投入加大

科学技术是第一生产力，也是石油企业努力实现稳定、有效、可持续发展的根本。2005年中石油高端装备技术产品研发获得重大突破，EI－Log测井装备和CGDS－I近钻头地质导向系统研制成功。这两项完全拥有自主知识产权的产品均达到或接近国际先进水平，打破了外国公司对核心技术的垄断。中石油全年共申请专利800余项，获授权专利700项，7项成果获国家科技进步奖和技术发明奖，登记重要科技成果600项。2006年，中石油优化科技配置、加快创新体系建设令人瞩目。按照“一个整体、两个层次”的架构，相继组建了钻井工程技术研究院、石油化工研究院，使公司层面的研究院已达到8家，覆盖公司10大主体专业、支撑7大业务发展的20个技术中心建设基本完成，初步形成“布局合理、特色鲜明、精干高效、协同互补”的技术创新体系。

中石化基本完成了生产欧Ⅳ标准清洁成品油的技术研究，为油品质量升级储备了技术;油藏综合地质物理技术、150万吨/年单段全循环加氢裂化技术等重大科技攻关项目顺利完成;空气钻井、高效柴油脱硫催化剂等一批技术得到应用;一批自主开发的技术成功应用于新建或改造项目，特别是海南炼油、茂名乙烯的建成投产，标志着中石化自主技术水平和工程开发能力迈上了一个新台阶。中石化及合作单位的“海相深层碳酸盐岩天然气成藏机理、勘探技术与普光气田的发现”的理论和技术成果，带动了四川盆地海相深层天然气储量增长高峰，推动了南方海相乃至中国海相油气勘探的快速发展，是中国海相油气勘探理论的重大突破，获得了2006年度国家科技进步一等奖。2006年，中石化共申请专利1007项，获得中国专利授权948项，其中发明专利占74%;申请国外专利项，获得授权61项。

中海油2006年的科技投入超过20亿元，约占销售收入的1.3%，产生了一批有价值的科技成果。“渤海海域复杂油气藏勘探”、“高浓缩倍率工业冷却水处理及智能化在线(远程)监控技术”荣获2006年国家科技进步二等奖。渤海复杂油气藏勘探理论和技术研究取得突破，发现、盘活了锦州25－1南、旅大27－2等一批渤海复合油气藏和特稠油油群，该公司的海上稠油开发技术达到了世界先进水平。

7.加强可再生能源发展

我国国有石油公司明显加强了可再生能源的发展，尤其是在生物柴油的开发上有了实质性的突破，彰显了从石油公司向能源公司转型的决心和勇气。

中石油与四川省签订了合作开发生物质能源框架协议，双方合作的目标是“共同实施‘四川省生物质能源产业发展规划’，把四川建设成‘绿色能源’大省、清洁汽车大省;‘十一五’共同建成年60万吨甘薯燃料乙醇、年产10万吨麻风树生物柴油规模”;与国家林业局签署了合作发展林业生物质能源框架协议，并正式启动云南、四川第一批面积约为4万多公顷的林业生物质能源林基地建设，建成后可实现每年约6万吨生物柴油原料的供应能力。到“十一五”末，中石油建成非粮乙醇生产能力超过200万吨/年，达到全国产能的40%以上;形成林业生物柴油20万吨/年商业化规模;支持建设生物质能源原料基地达40万公顷以上，努力成为国家生物质能源行业的领头军。

中石化年产2000吨生物柴油的试验装置已在其位于河北省的生物柴油研发基地建成，成为迄今国内具有领先水平的标志性试验装置，为我国生物柴油产业开展基础性研究和政策制定，提供了强有力技术平台与支撑。中国海洋石油基地集团有限公司与四川攀枝花市签订了“攀西地区麻风树生物柴油产业发展项目”备忘录，投资23.47亿元，建设年产能为10万吨的生物柴油厂。

目前，我国生物柴油的发展十分迅猛，但存在鱼龙混杂的现象。国有大企业介入生物柴油领域，不仅可以提高企业自身的可持续发展能力，对整个生物柴油行业的规范化发展也是很有益的。

二、中国石油工业存在的问题

1.油气探明程度低，人均占有量低

我国油气丰富，但探明程度较低，人均占有量也较低。根据全国6大区115个含油盆地新一轮油气评价的结果，我国石油远景量为1085.57亿吨，其中陆地934.07亿吨，近海151.50亿吨;地质量765.01亿吨，其中陆地657.65亿吨，近海107.36亿吨;可量212.03亿吨，其中陆地182.76亿吨，近海29.27亿吨。尽管我国油气比较丰富，但人均占有量偏低。我国石油的人均占有量为11.5～15.4吨，仅为世界平均水平73吨的1/5～1/6;天然气的人均占有量为1.0万～1.7万立方米，是世界平均水平7万立方米的1/5～1/7。与耕地和淡水相比，我国人均占有油气的情形更差些

2.油气分布不均

全国含油气区主要分布情况是:东部，主要包括东北和华北地区;中部，主要包括陕、甘、宁和四川地区;西部，主要包括新疆、青海和甘肃西部地区;西藏区，包括昆仑山脉以南、横断山脉以西的地区;海上含油气区，包括东南沿海大陆架及南海海域。

根据目前油气探明程度，从东西方向看，油气主要分布在东部;从南北方向上看，绝大部分油气在北方。这种油气分布不均衡的格局，为我国石油工业的发展和油气供求关系的协调带来了重大影响。从松辽到江汉和苏北等盆地的东部老油区占石油储量的74%，以鄂尔多斯和四川盆地为主体的中部区占5.77%，西北区占13.3%，南方区占0.09%，海域占6.63%。而海域中渤海占全国储量的4%。2000年，随着更多的渤海大中型油田被探明，海上也表现出石油储量北部多于南部的特点。

目前，我国陆上天然气主要分布在中部和西部地区，分别占陆上量的43.2%和39.0%。天然气探明储量集中在10个大型盆地，依次为:渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海－琼东南、柴达木、吐－哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。量大于l万亿立方米的有塔里木、鄂尔多斯、四川、珠江口、东海、渤海湾、莺歌海、琼东南、准噶尔9个盆地，共拥有量30.7万亿立方米

3.供需差额逐渐加大

最近5年，石油消费明显加快。2006年全国石油消费量达到3.5亿吨，比2000年净增1.24亿吨。

到2020年前，我国经济仍将保持较高速度发展，工业化进程将进一步加快，特别是交通运输和石油化工等高耗油工业的发展将明显加快。此外，城镇人口将大幅上升，农村用油的比重也将增加。多种因素将使我国石油需求继续保持快速增长。在全社会大力节油的前提下，如果以平均每年的石油需求量大体增加1000万吨的规模估计，到2020年，我国石油需求量将接近5亿吨;进口量3亿吨左右，对外依存度(进口量占总消费量的比率)约60%，超过国际上公认的50%的石油安全警戒线。我国石油安全风险将进一步加大

4.原油收率较低，成本居高不下

俄罗斯的原油平均收率达40%，美国为33%～35%，最高达70%，北海油田达50%，国外注水大油田的收率为50%左右。我国的平均收率大大低于这一水平。原油包括发现成本、开发成本、生成成本、管理费用和财务费用等在内的完全成本，目前与国际大石油公司相比，我国原油的完全成本非常高。1998年，中石油和中石化重组之前，我国的石油天然气产量一直作为国家指令性指标，为保证产量任务的完成，在资金不足的情况下，只有将有限资金投向油气田开发和生产;而在新增可动用储量不足的情况下，只有对老油田实行强化开，造成油田加速进入中后开发期，综合含水上升很快，大大加速了操作费用的上升。重组后的中石油，职工总数很多，原油加工能力不高，这就导致人工成本太高，企业组织形式不合理，管理水平不高。各油田及油田内部各单位管理机构臃肿，管理层次很多。预算的约束软，乱摊乱进名目不少。在成本管理上，没有认真实行目标成本管理，加之核算制度不够严格和科学，有时还出现成本不实的现象。

5.石油利用效率总体不高

我国既是一个石油生产大国，又是一个石油消费大国，同时也是一个石油利用效率不高的国家。以2004年为例，我国GDP总量为1.9万亿美元，万美元GDP消耗石油1.6吨。这个数字是当年美国万美元石油消费量的2倍，日本的3倍，英国的4倍。目前，国内生产的汽车发动机，百公里油耗设计值比发达国家同类车要高10%～15%。我国现阶段单车平均年耗油量为2.28吨，比美国高21%，比德国高89%，比日本高115%。要把我国2020年的石油总消费量控制在5亿吨以内，就要求在过去15年石油消费的平均增长水平上，每年降低25%以上。以上情况，一方面，说明我国节约用油的潜力很大;另一方面，也反映出节约、控制石油消费过快增长的难度相当大

6.石油科技水平发展较低

我国石油科技落后于西方发达国家，科研创新能力更差。基础研究水平差，大部分基础研究工作只是把国外较为成熟的理论和方法在我国加以具体运用。如地震地层学、油藏描述、水平井技术和地层损害等。另外，国外还有许多先进理论尚未引起国内足够的重视，如自动化钻井、小井眼钻井、模糊理论在油藏工程中的应用等。基础研究的这种局面表现为我国科研工作的创新能力差，缺乏后劲，技术创新能力不足，科技成果转化率不高，科技进步对经济增长的贡献率低。

国外煤层气勘探开发进展及启示

报告以和行业的统计为依据,回顾美国石油和天然气工业的环境工作进展。

1 石油、天然气工业环境、卫生和安全工作的评述

1.1 空气质量的改善

自10年以来，随着清洁燃料的使用，汽车制造技术的改进和清洁的工业生产操作，使全国空气污染物的排放减少了70％。在这个期间，机动车的英里数增加了140％，石油、天然气产品的总量增加了147％，而空气污染排放却下降31％，而且石油、天然气工业还自觉降低了温室气体的排放。

技术进步是环境工作取得进展的关键。例如，众多有希望的新能源技术之一，用燃料电池提供动力的汽车和卡车既能显著地增加能效，又从根本上消除了污染的排放。这一技术的发展最终将导致由内燃发动机提供动力汽车的淘汰。但该技术的应用不一定意味着汽油将被取代，因为汽油可能成为燃料电池最有用的能源。在该技术中，汽油不再点火燃烧，而是在燃料电池发动机中经化学反应放出氢，然后氢与氧化合产生电流，为汽车提供能源。石油和天然气工业的工程师们已在帮助开发这种新技术的样机。在燃料电池发动机中使用汽油的最大优点是能避免新燃料销售中的数十亿美元的投资，现在的汽油管道、中转点、供油车、加油站和其它零售汽油点仍可继续使用。

加油站安装了能减少燃油蒸气损失的泵后，使储运中油蒸气的排放大大减少。1985至1998年间，储运过程中污染物的排放下降了20％。

由于执行了EPA的TRI，1988至19年间炼油厂空气污染物排放减少了41％，其中属致癌剂的，如苯的排放下降了51％。目前，EPA的数据显示，炼油厂空气污染物排放占全国总毒物排放量的3％以下。

许多石油天然气公司取措施提高能源利用率，以减少温室气体排放。目前，该行业正在研制能测量和报告温室气体排放的通用方法。

1.2 水污染的减轻

API成员公司对严格实施地下储罐条例给予了大力支持，减少了储罐的泄漏。根据该条例，API成员公司已花费了12亿美元改进或更换储罐。

为防止或减少油品泄漏，将逐渐停止使用单壳油轮。自20世纪90年代以来，全世界已建成700多艘双壳油轮并投入使用。至2015年，在美国水域运行的油轮将全部是双壳油轮。自1989年以来，在双壳油轮、泄漏反应基础设施和泄漏防止培训上的投资，使美国水域内油品泄漏减少了90％以上。

新技术推动了石油天然气勘探和开。张力支柱生产平台可在水下1英里多处开石油和天然气。海上石油天然气勘探和开还使用其它先进技术，如“遥控操作器”，用于清洗平台和安装水下井；用于设计新平台的“虚拟现实”计算机模型，该模型是平台的三维图像，操作者在建造单个组件之前就能对其进行有效检查，识别危险。这些新技术的应用，提高了装置的效益和安全性，并且降低了成本。

1.3 回收和保护

1.3.1 废机油的回收和再利用

石油公司建立了方便的发动机油回收中心，仅19年就回收了2.5亿加仑的机油。

对废机油进行适当的处理将有利于环境保护。经再精炼后的废油能重新用作机油和润滑油，或经再精制和作为燃料使用。再生的机油可用于电厂生产电能，可用作工业燃烧器和船舶的燃料，也可与沥青混合。

1.3.2 塑料回收

自1990年以来，塑料工业已经投资了10亿美元支持塑料的回收，塑料回收企业已超过1700家。

1.4 环境投资

在1990年至1998年间，美国石油工业在环境保护上的投资大约为830亿美元。

1.4.1 环境保护技术

在改进技术方面投入了大量资金，例如三维成像技术能为寻找石油、天然气提供更好的信息，减少了不产油钻井的花费。钻井的减少就意味着环境破坏的减少。三维成像技术是利用了通过地球并被反射回来的声波，由地球物理学家使用计算机将数据处理成地下三维图像，来显示油气贮藏位置。使用同样的成像技术能定位水平扩展井，由于抽油范围的扩大，减少了按常规所需的石油天然气井数量，水平井还减少了地表面的破坏。

1.4.2 管路的高技术监测

美国有15万英里管道，每年输送5250亿加仑原油和石油产品，管道运输是最重要的，也是最安全、可靠的运输方法。为确保管道运输安全，用了先进技术检查管道，例如在阿拉斯加，安装了红外光谱仪的飞机能确定泄漏发生前有问题的地上管道的位置。同样的技术还用于对加勒比北极熊群进行观察，以避免石油作业对它们产生有害影响。石油公司还通过腐蚀防护系统和防止第3方挖掘破坏的社区的实行来保证管道的安全和完整性。在过去30年中，美国管道泄漏的石油下降了60％。

1.4.3 确保雇员的人身安全和健康

石油天然气公司关心雇员的安全和健康，关心作业对周围社区的影响。虽然石油工人经常要从事体力消耗的作业，经常与重型设备打交道，经常从事高温和高压作业，但工人与工作有关疾病和受伤率比美国的私营企业低。在1989～1998年间，该比率下降了20％。1992～1998年间，人数下降了11％。

2 石油天然气勘探和开

2.1 海上勘探和开

2.1.1 保护海上生物

墨西哥海湾3900个勘探开平台为迁徙的鸟类提供了栖息地，石油平台附近清洁的水为海洋动物的生存提供了条件。

2.1.2 环境和安全管理

在从海底抽取石油以前，海上平台要满足严格的环境标准。出的油气水经处理除去油后，根据EPA规定严格监测后才能排放入海。由于取了这些措施，指令的许多研究表明，食用平台附近鱼和甲壳类的动物是安全的。平台退役后，拆除要仔细，避免危害域内附近的海洋动物。

石油天然气行业的公司几乎全部加入了API的安全环境管理（SEMP），该已成为海上设施的标准。

2.1.3 水环境管理

在海湾和其它地区作业的公司将废弃的海上平台改造成人造礁石，使鱼类和其它海洋生物能在其附近生长。人造礁石上还可开展钓鱼和潜水旅游项目。

石油行业正在继续改进工作状况，以避免发生意外污染事故。据国家科学院称，海上石油天然气勘探、开带来的污染只占墨西哥湾海洋石油污染2％的份额，工业和市政排放经密西西比河进入墨西哥湾是墨西哥湾的主要污染源。在其它区域的海上勘探开，也有良好的环境记录。

2.1.4 新技术的开发和应用

石油天然气公司正在继续改进海上勘探和开技术，新技术不仅提高了生产率，还可延长平台寿命，而且确保不发生石油泄漏。刃口（Cutting－edge）钻井技术的应用使石油天然气公司能利用更少的井和平台从更广阔的区域开出更多的石油和天然气。先进的与地震有关的成像技术的应用，使石油天然气公司使用较少的井就能极大提高本认为没有开前途区域的回收率。由于井的使用减少，钻屑、废水和钻井泥浆亦减少，意外泄漏的几率也随之降低。

在海上钻井作业中，石油天然气公司越来越多地使用称作“泥浆”的合成钻井液体，使钻井产生的钻屑可排入海中，不必将其运输到岸上，减少了排放和掩埋这些钻屑的场地。石油平台使用了技术先进的高压阀，当探测器检测到异常情况时，阀门会自动关闭，防止石油泄漏。井中安装了自动化故障保险装置，以保护海床和海洋生物。总控制开关位于平台的不同钻上，很容易操作。

2.2 陆上勘探和开

许多石油和天然气公司加入了环境管理，投资自然保护教育和研究。许多勘探开公司参加了EPA的天然气星（Natural Gas Star Program），通过有效成本技术的用，减少了排放。在环境敏感区如湿地和其它保护区勘探和开，需要格外小心且要用新技术。使用定向钻井可避免在湿地钻井。一些公司利用新技术来减少污染物的排放，无噪声钻井不干扰野生动物。

石油天然气勘探开业的废物管理执行州管理局的规定。由州、行业管理部门、EPA、环境组织联合检查规定的执行情况，以保护环境和人的健康。

如同海上勘探开新技术的发展和应用结果一样，陆上开新技术的应用也使现场钻井减少，从而减少了损害环境的可能性。另外，随着组合式钻机和细孔钻的使用，操作工可使用大小和重量为标准件的1/4的钻机，从而减少了钻井时间和对地面的环境影响。

定向钻井技术的用使石油天然气公司能从环境易破坏区开石油和天然气。水平钻井开技术的应用意味着井数的减少和废料量的减少。抽油装置由更轻、强度更大的材料制成，对其进行运输和操作所需燃料更少，对地面的影响更小。不能再生产的井在地下封堵，地面恢复原状。

3 石油天然气炼制、销售公司的环境管理工作

石油天然气的下游工业部门为美国消费者提供了大量石油天然气产品。新技术的用使这些工业部门在环境保护方面取得惊人的进展。

3.1 减少污染物的排放

石油天然气工业特别是下游工业部门对美国空气质量的持续改进做出了重大贡献。清洁燃料的使用，汽车制造技术的改进，石化企业的清洁生产，使美国的空气污染物排放大幅度下降，在10至19年间全美总的空气污染物的排放减少中，这些改善所引起的空气污染物减少占了71％。炼油厂在同期空气污染物排放减少了77％。

自10年以来，炼油厂和有关工厂的一氧化碳排放量降低了85％，主要是由于炼油厂的催化裂化装置一氧化碳排放量减少；裂化装置排放的二氧化硫下降了63％以上；包括炼油厂在内的石油工业排放的氮氧化物下降了一半以上，挥发性有机化合物排放下降了55％。储运业，包括汽油销售点（如加油站）和转运站，在1985年至19年间排放减少20％。

在1988至19年间，炼油厂空气毒物的排放下降34％，致癌物如苯的排放下降51％。据EPA数据显示，炼油厂有毒物排放只占全国排放量的3％，而且向着继续减少的目标前进。

3.2 保护工人

石油天然气工业的下游企业是工业安全工作的成功范例。这些企业病伤率低于制造业病伤率的1/5；石油营销业的病伤率比全美国营销业的病伤率低26％。在19年至1998年间，炼油行业的病伤率下降了30％，而营销增加了9％。在1989至1998的10年间，炼油工人病伤率下降了64％。

3.3 确保地下储罐的安全

保证企业运销安全，不危害环境，对储存设施进行维护，减少泄漏，对企业和周围居民是十分重要的。至1998年，美国EPA管理的储罐约有82.5万台，其中API成员所属约6万台。许多储罐位于1.8万个加油站的地下。

1998年实施的联邦地下储罐标准，对有效地防止储罐泄漏发挥了重要作用。根据这些标准，业主取措施防护储罐腐蚀，改进对储罐、土壤和地下水的监测方法，对防止储罐过满的装置，如报警、自动关闭或浮球阀等进行改进。

API成员公司的6万台地下储罐，已进行改造或更新，以满足新的环境标准的要求。

3.4 使燃油更清洁

自20世纪70年代初开始使用无铅汽油以来，炼油业已对汽油、柴油进行了5次重大改进，使汽车更清洁，减少了空气污染。最重要的改进是90年代推广的新配方汽油，使机动车的污染物排放大大减少。如加里福尼亚州在1996年首次销售新配方汽油后，获得的效果相当于减少了35万辆汽车污染物的排放量。

1993年，石油工业柴油产品中的硫含量减少了90％。下一步将进一步减少汽油和柴油中的硫含量。到2004年，随着新的低硫燃油汽车和最先进的减少排放设备的使用，机动车排放量将仅占60年代的3％。

3.5 废油回收

废油是重要的。API成员公司非常重视废油回收工作，目前API成员公司经营了1.22万个废油收集中心，另外，估计还有2.6万个由州、市、机动车和石油服务中心等经营的废油收集中心。

4 输油管道向着无泄漏无失误操作的目标前进

全美国有16万英里输油管道，有效地输送了大量原油和石油产品，其输送占总供应量的2/3。管道输送安全、便宜而且对环境影响较小。

保护和改进全国管道系统的可靠性无疑对经济增长是十分重要的。在过去30年中，管道的泄漏次数减少了40％，泄漏的油量减少了大约60％，并正向着无泄漏无失误操作的目标前进。

管道泄漏的最大原因是“外力”或“第3方”破坏——主要是由于挖掘、施工或农业耕种。在最近的6年中，泄漏量的35％和事故的25％是由于外力破坏引起的。许多这类事故管道经营者是不能防止的，因此 他们对减少外力破坏事故各方所取的措施都给予了大力支持。

5 海上运输在实现零泄漏的目标方面取得了很大的进步

油轮对满足美国能源需求起着巨大的作用。美国每天消耗的油品中有54％是进口的，其中大多是油轮运输的。1989年美国油轮的泄漏量达到了最大值，从1991年以来，泄漏量保持在5000桶以下，1998年以来泄漏量进一步下降，已低于1000桶。

石油天然气工业自1990年以来已花费了大约225亿美元保护美国水域，防止泄漏，取得了显著的效果。

一、基本现状

中国垃圾处理起步较晚，垃圾无害化处理能力较低，曾出现垃圾包围城市的严重局面。近年来，中国环境卫生行业有了较大的发展，使城镇垃圾处理水平提高，垃圾包围城市的现象有所缓解。据1994年统计，全国城市共有环卫职工约38万人，拥有各种环卫机械约34400辆，垃圾处理率达35.8％，建成无害化处理场609座，垃圾的无害化处理能力和处理率近几年来增长十分显著。中国主要城市都建立了环境卫生科研机构，开展了城市垃圾处理技术、设备的研究工作。“八五”期间国家即拨款近千万元、 数千万元用于开展城市垃圾堆肥、填埋、焚烧及化利用的科研、开发和示范项目的建设。

二、垃圾处理技术的应用

治理城镇垃圾是一个系统工程，包括垃圾的收集、运输、转运、处理及利用等环节。

1. 城镇垃圾的收集

中国大多数城镇目前大都用混合收集方法进行垃圾收集（医院垃圾除外）。所用的垃圾作业方式和设备主要有以下几种：固定式垃圾箱、垃圾的贮存收集、活动式垃圾箱、垃圾的收集、垃圾桶收集、塑料袋收集。 密封集装箱收集及地面垃圾站收集等，绝大部分城市都能做到及时的垃圾收集，保持居民区的环境清洁。

2.城市垃圾运输

从整体看，中国城市垃圾机械化收运率低，环卫职工劳动强度大，手工操作，机具不足，设备性能差，全国大约有40％的环卫器具、车辆等需要更新，每年约有1000万吨城镇垃圾因此而不能及时运往处理场地。

3．城镇垃圾处理

目前中国用的垃圾处理场与化技术同世界其他国家一样，主要用卫生填埋、堆肥、焚烧等方法，其中大部分城市垃圾用堆放、简易填埋处理，卫生填埋、机械化堆肥、焚烧处理也有部分应用。 中国城市生活垃圾处理方式主要有垃圾制建筑材料（砖）和综合利用等。

（1）填埋技术的应用

长期以来，中国大部分城市都是用露天堆放、自然填沟和填坑等方 式处理。只能达到一般性厌氧处理。但近几年，填埋场的建设日趋完善，一批具有较高水平的垃圾填埋场相继建成，如杭州、广州、苏州、北京、成都、包头等城市根据本市实际情况建立了较为完善的卫生填埋场，同时，填埋 场所产沼气的回收和利用技术也得到了发展。 目前填埋方式仍为中国最主要的城镇填埋垃圾无害化处理方式。

（2）堆肥技术的应用

近年来，中国垃圾堆肥发展较快。从80年代起就开始应用“二次发酵工艺”，由于取了强制密封，好氧发酵，缩短了发酵周期，堆肥机械日趋完善，生产趋向产业化。目前无锡、常州、天津、沈阳、北京、武汉等城市已自行设计了适合中国的机械化垃圾堆肥处理生产线，许多城市还有相当一部分的简易垃圾堆肥厂。

（3）焚烧处理技术的应用

中国垃圾焚烧技术的研究起步于80年代中期，焚烧技术为垃圾无害化、减量化、化处理最有效的方式，为未来垃圾处理的发展方式，目前中国仅有深圳、乐山、徐州等少数城市建立了垃圾焚烧处理场，进行了焚烧发电的示范性试验，系统运行情况良好，但规模不大，日处理能力低。北京、沈阳、上海、北海、广州等大中城市目前正兴建较大规模的垃圾焚烧场

全世界煤层气丰富。据国际能源机构（IEA）估计，全世界煤层气量达263.8×1012m3，主要分布在12个国家（表2-1）。目前，全世界每年因煤向大气释放的煤层气达到353×108～587×108m3，既是能源的极大浪费，又对全球环境造成严重破坏。特别是中国、俄罗斯和美国煤矿煤层气释放量最大，其煤层气开发潜力也最大。

表2-1 世界主要产煤国家煤层气和释放量表

以前由于各国把煤层气看作是一种煤矿开中的有害气体，大多进行井下抽放，利用较少。直到20世纪80年代末美国首先取得了煤层气地面开的成功。世界各国逐渐开始重视煤层气，把其看作是一种宝贵的。

2009年美国的煤层气产量地面开已达542.0×108m3，加拿大为60.0×108m3，澳大利亚为47.7×108m3，中国为10.5×108m3。英国、德国和波兰等国家在煤矿区的煤层气开发和废弃矿井煤层气的商业开发和利用方面也取得了很大成功。

一、国外煤层气井下抽利用情况

（一）国外煤层气井下抽利用简况

据不完全统计（表2-2），全世界有17个主要产煤国家，约有623个矿井在井下抽煤层气，2006年抽总量为73.53×108m3。美国、俄罗斯、澳大利亚、德国和波兰的矿井下抽量分别为30.00×108m3/a、7.40×108m3/a、6.00×108m3/a、6.00×108m3/a和2.13×108m3/a。许多国家的矿井在回收和利用煤层气方面已经积累了很多丰富的经验，并开展了许多煤层气开发和利用项目。

表2-2 国外主要煤国家煤矿瓦斯抽利用情况表

（二）国外煤层气井下抽技术简况

当用通风方法不能使回工作面涌出的瓦斯稀释到《煤矿安全规程》规定的最高允许浓度时，就必须预先抽瓦斯。在许多国家，瓦斯预抽已经成为降低工作面瓦斯涌出量和防止突出的一项主要措施。

回工作面瓦斯防治措施有区域性措施和局部性措施两种。前苏联、波兰、德国、英国等国家用的区域性措施主要有：瓦斯抽、开保护层、煤层大面积注水等；局部性措施主要有：松动爆破、超前钻孔、水力冲孔、卸压槽等。

二、国外煤层气地面勘探开发情况

（一）美国煤层气勘探开发简况

美国是世界上开煤层气最早和最成功的国家。美国有较丰富的煤层气，估计量为21.19×1012m3，占世界第三位（图2-1）。美国现有14个主要的含煤盆地，1200m埋深以浅的煤层气量为11.00×1012m3。美国煤层气主要分布在西部的落基山脉中－新生代含煤盆地，在这一地区集中了美国85%的煤层气，其余15%分布在东部阿巴拉契亚和中部石炭纪含煤盆地中。目前，落基山脉中的新生代含煤盆地群不仅是美国煤层气最为富集的地区，而且是煤层气勘探开发最为活跃的地区。

美国煤层气工业起步于20世纪70年代，大规模的发展则是在80年代之后。已形成煤层气生产规模的有圣胡安、黑勇士两个早期开发盆地和粉河、尤因塔、拉顿、皮申斯、大格林河、切诺基、阿科马和阿巴拉契亚等新盆地。1980年美国煤层气生产能力尚不足1×108m3，1990年钻井增加到2982口，产量上升到100×108m3，1993～1994年稳定在200×108m3以上，2001年产量达到480×108m3，2008年煤层气生产井约3万口，产量超过557×108m3（图2-2）。

圣胡安、黑勇士盆地保持高产稳产，但产量比重下降；1995年占全美煤层气产量的94%，2000年占76%。新区（粉河、拉顿、尤因塔等）发展迅速，产量比重上升，1995年占全美2%，到2000年占19%。粉河盆地低煤阶洞穴完井技术，2006年产量140×108m3，占全美26%；中阿巴拉契亚高煤阶定向羽状水平井技术，2006年产量20×108m3，约占全美4%。

图2-1 美国的主要含煤盆地及其开发盆地示意图

图2-2 美国煤层气1989?2008年年产量历年变化图

美国大规模开发煤层气的成功经验如下：

1.能源需求、经济效益和环保要求是美国煤层气产业发展的动因

美国陆上有14个主要的含煤盆地，煤层气量大约为21.9×1012m3。20世纪70年代末期，为缓解能源供需矛盾，减轻对外国能源进口的依赖性，美国于1980年出台了《能源意外获利法》，旨在对没有价格控制的石油市场造成的原油意外获利进行征税，并把税收收入用于建立能源信托基金，为非常规能源项目提供资金，鼓励非常规新能源的开发。

当时美国天然气需求量很大，每年需要从国外引进天然气600×108～800×108m3。美国是煤炭大国，每年因煤向大气排放大量甲烷气，不仅污染大气，而且耗费劳动力和资金，因此美国联邦和地方对环保要求愈来愈严，并促使企业经营者减排降污。可见，能源需求、经济效益和环保要求成为美国煤层气产业发展的原动力。

2.制定优于常规天然气的经济扶持政策，以增强其市场竞争能力，是美国鼓励煤层气产业发展的出发点

20世纪70年代末，美国众、参两院举行听、证会，充分探讨煤层气开发利用的有关问题，并通过《能源意外获利法》的第29条非常规能源开发税收补贴政策，使煤层气成为鼓励和支持的主要清洁气体能源。考虑到煤层气开发初期具有产量低、投入大、投资回收期长的特点，无法与常规石油、天然气开发进行竞争，美国扶持煤层气开发的指导思想是以煤层气从开发成本、销售价格等方面可与常规天然气竞争为出发点决定税收补贴的程度；同时，补贴政策要有一个相当长的适用期，以培植煤层气产业的成熟。第29条税收补贴政策是用单位产量的所得税补贴值形式表示的，补贴值随着产量的增加而增加，并随着通货膨胀系数的变化而调整。

3.健全的法律为美国煤层产业发展提供保障

立法是煤层气生产的关键和保证，只有通过立法才能保证煤层气投资者的合法权益，从而提高煤层气投资者的积极性，最终促进煤层气产量的提高。美国联邦和州在煤层气勘探开发过程中的管理作用主要以法律、法规的形式体现出来。1983年，亚拉巴马颁布了煤层气产业法规，是最早颁布煤层气产业法规的州；1990年，弗吉尼亚颁布了煤层气法规；1994年，西弗吉尼亚也颁布了煤层气法规。亚拉巴马州和弗吉尼亚州在颁布煤层气法规后，煤层气产量大幅度上升，产生的经济效益和社会效益非常明显，说明了煤层气产业的快速健康发展离不开的宏观管理和相应的法规支持。

（二）澳大利亚煤层气勘探开发简况

澳大利亚是继美国之后另一个积极进行煤层气开发的国家。因其主要城市和工业区分布在东部沿海地区，目前的煤层气业务主要在东部沿海地区开展，煤层气的开发和利用具有巨大的潜在市场。澳大利亚煤炭可储量为399×108t，平均甲烷含量为0.8～16.8m3/t，煤层埋深普遍小于1000m，渗透率多分布在1～10mD，煤层气量为8×1012～14×1012m3，列世界第四位。

澳大利亚的煤层气勘探工作始于16年，1998年的产量只有0.56×108m3，2008年煤层气产量占天然气总产量的25%，约为36×108m3，煤矿瓦斯抽达到6×108m3，与美国20世纪90年代初期一样，正处在煤层气产业快速发展的时期。

促使澳大利亚煤层气开发利用迅速发展的主要因素在于：澳大利亚是《京都议定书》的签约国，降低碳排放量是澳大利亚调整能源结构、发展洁净能源、培育市场发育的原动力；煤炭工业供过于求，竞争加剧，而天然气及其加工业的政策逐步宽松；澳大利亚东海岸人口密集，工业发达，发电业和加工业等对天然气的需求量迅猛增加，天然气供需缺口大。

澳大利亚煤层气开发利用的发展得益于政策的宽松和优惠。19年，昆士兰州对煤层气的开发与管理出台了一系列规定与措施，主要包括：煤层气的开权受《1989年的矿产法》和《1923年的石油法》保护；煤层气的产权管理保持与石油完全一致；现有的石油和煤炭租赁区内以及租赁申请中都将授权进行煤层气的开权；在租赁申请方面，煤层气和煤炭开将享有同等的优先进入权；在矿权审批时，将以垂向上的深度划分矿权，以避免地表矿权申请的冲突；当煤层气作为煤矿开的副产品并用于煤矿当地的发电时，将免缴矿区使用费；煤炭与煤层气在地面允许同时作业，但应尽量避免相互间的潜在影响。

（三）加拿大煤层气勘探开发简况

加拿大早在20世纪80年代初期就开始在西部盆地从事煤层气勘探，90年代后由加拿大沉积和地质研究所组织对全国煤层气进行评价，同时一些公司在西部盆地及东部新斯科舍省部署了一批井，进行勘探和开试验，近几年发展很快。据统计，加拿大17个盆地和含煤区煤层气量6×1012～76×1012m3，其中艾伯塔省是加拿大最主要的煤层气基地。

加拿大煤层气开发的起步时间基本与中国相当。1980～2001年，加拿大仅有250口煤层气井，生产井70口，其中4口单井达到2000～3000m3/d。之后，一些石油和能源公司开始加大对煤层气勘探和开发试验活动的投入，煤层气开发迅猛发展，仅2002～2003年，就增加1000口左右的煤层气生产井，使煤层气年产量达到5.1×108m3，煤层气生产井的单井日产量2830m3。截至2009年底共有煤层气生产井超过1万口，煤层气年产量达到60×108m3。

艾伯塔平原地区的煤层气量11.67×1012m3，丘陵地区约为3.7×1012m3。盆地东部煤变质程度低；盆地最西部由于埋藏深度增大，煤变质程度最大，镜煤反射率达到2.0%。

艾伯塔省煤层气快速发展的主要原因包括以下几个方面：

（1）广阔的西部平原分布着巨大而连续的煤层，形成了经济规模的煤层气，发现了马蹄谷组煤层气高产走廊。

（2）使用先进的连续油管作业技术，工程费用相对较低，还直接利用已有的天然气井重新完井，对原有的测井曲线重新评价，并且储层中没有水，这些均促成了成本的降低。

（3）紧邻完善的集输系统和压缩系统，具有良好的下游工程、合理的天然气价格、持续增长的市场需求和部门的有力保障。

三、国外煤层气勘探开发运作模式

国外煤层气区块由开始到商业生产，共分为6个阶段，分别是寻找区块阶段、定义阶段、勘探阶段、制订阶段、发展阶段和商业生产阶段。

寻找区块阶段主要是公司对煤层气开发有意向，着手寻求投资目标。在这一阶段，主要是对有煤层气商业开发潜力的区块进行筛分，确定一批可能具有商业利益的区块。

定义阶段主要是针对上一阶段筛选出来的具有商业开发潜力的区块进行收集资料，进一步评价其风险与收益，并提供数据给决策者，从中选出最大的一个或多个区块进行投标。

勘探阶段主要是对投标后所取得的区块进行具体的勘探。首先对区块进行评价，优选出煤层气勘探有利目标区，进行布井。在这一阶段一般要打一些勘探井。根据勘探的结果，进行经济分析，决定是否进入下一阶段。如果评价后具有开发价值，可以继续向下进行。

制订阶段主要是根据勘探阶段所获得的数据进行进一步分析，如果勘探失败则放弃区块。如果获得了一定的工业气流，则制订初步的开发方案。根据方案进行经济评价，根据评价结果来确定是否确定商业开发或将区块出售。如果评价后，经济效益较大，则根据公司状况，确定进行下一阶段。

发展阶段主要是在上一步确定开发后的基础上进行详细开发方案的设计，确定开发井的布井方案、煤层气的集输设施和下游工程。

商业生产阶段主要是继续打一些开发井，对煤层气井的开发进行制度管理，对气井进行增产等。

四、国外煤层气勘探开发对中国的启示

以美国为代表的几个国家经过20多年的煤层气勘探开发工作，取得了令世人瞩目的成就。究其原因，首先是全面系统地对煤层气成藏机理和开发特点进行研究，加深了对煤层气的认识，并且发展了一系列勘探开发新技术。另外，良好的经济效益对煤层气勘探也起到了巨大的促进作用。

（一）重视选区评价研究工作

煤层气勘探要取得突破，前提是选区要准。煤层气勘探实践表明，地下煤层含气是普遍的，但富集程度和开条件是不均一的。美国已在十几个盆地进行煤层气勘探，效果好的主要有圣胡安、黑勇士、阿巴拉契亚、拉顿、尤因塔、粉河等几个盆地，并且每个盆地均打了几百口井才认识到煤层气高产富集控制因素，才选准了目标。美国正是以坚实的理论研究为基础，对含煤盆地进行综合地质评价后选出适合开的盆地，再优选目标，即确定最佳远景区，在远景区内圈定煤层气潜力最好的生产试验区。一般是在低位沼泽环境条件下由木本植物形成的厚度大、分布稳定、产状平缓的镜煤与亮煤区中，找含气量大、裂缝发育、渗透性好的大型线性构造的最大曲率部位优先勘探。煤层厚度、含气量和渗透率是煤层气选区中最为重要的评价参数，要对它们做出可靠的评价，必须准确确定含煤盆地沉积相带特征，圈出盆地沉积中心及煤层厚度分布，弄清盆地区域构造特征及沉积后的构造演化和封盖条件。煤阶也是煤层气选区评价中必须考虑的因素，中煤阶区无疑是煤层气勘探最好的地区，但煤层巨厚的低煤阶区和构造裂隙发育的高煤阶区同样能够形成煤层气工业性产能。

（二）因地制宜，发展先进的工艺技术，加快勘探步伐

煤层气藏是一种特殊的气藏类型，其勘探开发技术在很多方面有别于常规油气勘探。美国经过20多年的煤层气勘探开发实践，已经形成了配套的工艺技术，为其煤层气勘探开发总体水平的提高起到了巨大的推动作用。中国煤层气勘探技术经过近10年的技术应用与改进，得到了长足发展，在煤层气钻井完井、压裂测试和排技术等方面初步形成了配套的工艺技术系列，但在浅层空气钻井、沿煤层水平井钻井、高压高渗区裸眼洞穴完井、造长缝压裂技术和其他增产措施等方面与国外先进技术仍有很大差距。选择适宜的地质条件，借鉴国外先进技术，努力提高单井产气量，是中国煤层气勘探取得新突破的必经之路。一般来讲，中、低煤阶煤层渗透率大于5mD，用裸眼洞穴完井技术开发效果最佳；中、高煤阶煤层稳定性好，用多分支水平井开发效果最佳；中煤阶中渗区用水力压裂增产技术；中、低煤阶高角度煤层可沿煤层钻进1000m，单井产量明显增高；对于低煤阶高渗区的多煤层，用油管冲刷非常有效。

（三）煤层气勘探具有良好的经济效益

国外煤层气开发的成功经验证实，煤层气勘探开发可获得明显的经济效益，主要反映在以下几个方面。

1.勘探费用低，获利大，风险小

煤层气勘探比常规油气勘探耗资低。1987年美国一口抽样煤层气井的勘探费用只占开总成本的0.6%。这是由于探区内煤层的有关资料已经掌握，并且地质因素的不确定性比常规油气勘探低。美国黑勇士盆地Brookwood气田煤层气勘探结果为，勘探费用1000万美元获得10亿万美元的煤层气储量，平均每产1000m3煤层气可获利89美元，年纯利润820万美元。由于勘探费用低，因而勘探失利造成的风险也不会太大。

2.生产成本低，生产期长

由于煤层气埋藏浅，并且产气量稳定，因此煤层气生产成本较低。美国黑勇士盆地和圣胡安盆地每口煤层气井的勘探、开发、生产平均费用分别为32万～38万美元和62万～72万美元，煤层气成本4美分/m3。中国沁水盆地晋城地区投入开发，预计每口煤层气井的勘探、开发、生产平均费用为人民币230万元，煤层气成本也仅为0.25元/m3。

煤层气井的生产期已经超过了人们预期的寿命。圣胡安盆地一般产量的井和黑勇士盆地高产量的井，生产寿命长达25年以上。在煤层气井排过程中，经初期排水后产气量大幅度增加，并且产量增加常常持续十几年以上，之后才出现缓慢的下降。

3.煤层气井经济效益好

国内外煤层气勘探实践表明，达到工业性开发的煤层气井产气量一般在2000～8000m3/d，在一定地质条件下，煤层气井还可形成较高产能。如美国圣胡安盆地单井最高产气量达28×104m3/d，单井平均产气量为56000m3/d；尤因塔盆地单井平均产气量接近20000m3/d。并且，由于煤层通常比常规储层连续性好，厚度大，气产量稳定，也易于预测。因此，煤层气井中极少出现不产气的井（干井）。同时，煤层气井的开发还具有甲烷收率高（50%～80%）和开范围大的特点。因此，煤层气井一般都能获得较好的经济效益。按美国的经验，从回收期、贴现净现值及所需的最低煤层气价3个方面进行测算，相当一部分煤层气井的经济效益明显高于普通气井的经济效益。因此，尽管美国现在煤层气井不再享有特殊的优惠政策，仍有尤因塔、粉河、拉顿、阿巴拉契亚等盆地煤层气开取得较好的经济效益，产气量呈逐年上升之势。