美国页岩气公司
Carrizo为一家在美国纳斯达克上市的独立能源公司，总部位于美国休斯敦，目前市值约10.5亿美元。
公司目前主要在美国德克萨斯州的Barnett、Eagle Ford，科罗拉多州的Niobrara，宾夕法尼亚州的Marcellus，俄亥俄州的Utica，及英国北海地区的Huntington Field从事石油天然气勘探、开发和生产。
据相关人士介绍，Carrizo公司参与了美国几乎所有主要页岩油气区块的勘探开发，已成功完成900多口水平井的钻探。
由于其经验丰富加之当地地质条件较好，Carrizo在美国开发页岩油气效率较高，通常2周可以完钻，3至5天完成压裂，一个月内可实现投产。
“Carrizo在美国虽然2003年才开始做页岩气，但是发展很快，在技术方面非常先进，打井成功率百分之百，这在页岩气服务领域是很难的。
”国土资源部矿产资源储量评审中心主任张大伟这样评价道。
页岩气开发的国际经验及对我国的借鉴价值
年代以后 ， 天然气成 为重要能源 ， 极大地推动 了美 国天然 气 的开采。２ ０世纪 ７ ０ 年代后期 ， 美 国页岩气开发 已步入
规模化产业发展阶段 ， １ ９ ９ ３ 年页岩气的产量仅 ３ ． １ ２ 亿立方
米， 其后产量都在逐年小 幅增加。２ ０ ０ ６年以来 ， 由于实现
了水平钻井技术与水力分段压裂技 术的综合运用 ， 页岩气
首先 ， 美国在开采技术上已实现全球领先。 目前美国
已掌握 了从气藏分析、 数据收集和地层评价、 钻井、 压裂到
完井和生产的系统集成技术 ， 也产生了一批 国际领先的专
区与拉美。国际能源署 （ Ｉ Ｅ Ａ） ２ ０ １ ２ 年 ５月发布 的《 天然气
黄金时代 的黄 金法 则》 报告 显示 ， 全 球天然 气需求 将在
已占全 国天然气年总产量的 ２ ３ ％， 天然气 自给 自足率进一
产 业 经 济
公司， 如地震公司、 钻井公司等介入作业。某专业 公司在 完成本环节相应服务后即可退出， 开采工作由下一环节的
多、 开发速 度快 并 不 意 味着 会 带 来 开 采 混乱 ， 关 键 是 要 在
开采前制定并执行严格 的监管制度。环境 问题应作 为页
一
、
美国 页岩气 的开 发现 状 、 成 功经 验和 启 示
步提高 ， 页岩气 在美 国能源战略 中的地位 日益重要 ， 降低
了主要产气国垄 断天然气市场的风险， 削弱了俄 罗斯、 委
１ ． 美国 页岩 气 的开发现 状
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。美 国国家石油委员会 于基 于 Ｒ ｏ ｇ －
２ ０ １ ３年 第 １ Ｏ期 《发 展 研 究 》
开采页岩气的危害
随着页岩气被视为未来能源的“明星”而大量开采，其对地下水和土壤的影响也受到高度关注。
美国一项研究表明，页岩气开发过程中的污水处理问题不容小觑。
杜克大学研究人员2013年10月2日在《环境科学与技术》期刊上报告说，他们对美国宾夕法尼亚州西部一个页岩气污水处理厂排污口附近河水及河底沉淀物进行取样，并把检测结果与该河流上下游的情况进行对比，结果发现，排污口附近河水及河底沉淀物受到高放射性污染，且盐与金属含量严重超标。
检测还发现了高浓度的溴化物、氯化物与硫酸盐。
研究人员指出，河水中含有大量溴化物尤其让人担心，因为它可与自来水厂中消毒用的氯及臭氧等发生反应，产生毒性非常强的副产物。
近日，备受争议的页岩气开发再一次成为人们关注的热点，针对页岩气开发，美国地缘政治学家威廉·恩道尔在他的新书《目标中国：华盛顿的“屠龙”战略》中详细分析了世界范围内页岩气开发的情况和页岩气开采技术对环境的危害。
页岩气——环境帮手还是凶手？2012年初，中国部分石油公司开始加入美国引导的对页岩气进行开发的浪潮中，开始采用极具争议的方法来开采埋藏于页岩层的天然气。
页岩是一种富含黏土的岩石，内含多种矿物质。
2012年6月，中国石油巨头中石化开始在重庆钻取第一口页岩气井，共计划钻井九口，预计到年底可以生产110亿－180亿立方英尺（约3亿－5亿立方米）天然气——略等于中国一天的天然气消耗量。
中国希望到2020年页岩气能满足全国6%的能源需求。
页岩气开采技术由美国发明。
中国石油公司邀请美英石油巨头共享开采技术，以满足日益增长的国内能源需求。
2012年3月，英荷皇家壳牌集团（Anglo－Dutch Royal Dutch Shell Company）在华与中国石油天然气集团公司（简称中石油）签署首份页岩气生产技术共享协议。
埃克森美孚（ExxonMobil）、英国石油公司（BP）、雪佛龙（Chevron）以及法国道达尔（Total）都相继与中国的石油公司签署了页岩气合作协议。
美国页岩油气发展历程及成功因素分析精选版
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）1. 页岩油气——资源丰富，美国借力页岩革命实现能源自主1.1. 页岩油气——能源结构中的重要拼图页岩油气是指从页岩中开采出来的石油和天然气，包含页岩油和页岩气。
页岩油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。
全球页岩油气储量十分可观，储量集中在中美俄三国。
根据美国能源信息署（EIA） 2013 年的统计，全球天然气探明可采储量为 647 万亿立方米，其中页岩气为 206 万亿立方米，占全球天然气可采储量的 32%。
而全球页岩油储量达到了 3450 亿桶，占全球石油储量的 20%。
美国率先完成页岩油气革命，页岩油气产量占比过半，2017 年成为天然气净出口国。
美国在经历多年的技术摸索后，成功完成了页岩气革命。
2017 年美国页岩气占天然气年产量的 72%，页岩油占石油年产量的比重也超过了 50%。
凭借页岩气的持续高产，根据 EIA 数据，2017 年美国天然气产量超过消费量实现能源自主，也正式实现了由天然气输入国向净出口国的转变，这也是美国自 1957 年以来首次成为天然气净出口国。
1.2. 钻完井为核心流程，水平井和水力压裂为核心技术页岩气的开采流程可以分为勘探阶段——开发阶段——采气阶段，其中开发阶段的钻井和完井是页岩油气成功开发的核心。
而水平井钻井和压裂是目前使用的核心技术。
水平井是指井眼竖着打到一定的深度以后，再向水平或者接近水平的倾斜方向继续延伸一定长度的定向井。
竖直与水平方向打井的井斜角要达到90°左右，水平段在页岩层里水平方向延伸的长度一般要大于页岩厚度的 6 倍。
水力压裂技术是水平井的关键配套技术之一，利用储层的天然或诱导裂缝系统，使用含有各种添加剂的压裂液在高压下注入地层，使储层裂缝网络扩大，并依靠支撑剂支撑裂缝，从而改善储层裂缝网络系统，达到增产目的。
2. 四大阶段复盘美国页岩气革命页岩气勘探开发始于美国，经过多年摸索，美国目前已通过页岩气革命实现了天然气全面自给自足，并成为天然气净出口国。
页岩气革命
页岩气革命作者：海川来源：《新经济导刊》2012年第09期页岩气勘探开发已在全球蓬勃兴起，中国版的“页岩气革命”何时上演？股市一直跌跌不休、投资者信心极度低迷的时候，页岩气概念股近期突然崛起，各股纷纷冲击涨停。
截至8月22日，龙头公司山东墨龙、宝莫股份分别放巨量拉出6个涨停和5个涨停。
页岩气概念之所以成为资本追捧的对象，缘于美国引发的“页岩气革命”。
8月3日，美国能源部称美国将陆续淘汰大量燃煤机组，未来4年将停止使用2700万千瓦燃煤电厂，目标是彻底停止美国的煤炭发电业。
美国做出这个决定的背景是，页岩气革命使美国由一个天然气进口国转变为一个天然气出口国，2009年，美国超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国。
美国页岩气开发技术的突破和大规模商业化开采，对国际天然气市场及世界能源格局产生了重大影响，于是世界主要资源国都加大了对页岩气的勘探开发力度。
页岩气是一种清洁、高效的新型能源资源，指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与煤层气、致密砂岩气构成三大非常规天然气。
国土资源部油气资源战略研究中心副主任张大伟撰文指出，美国是页岩气开发最早、最成功的国家。
1981年，第一口页岩气井压裂成功，实现了页岩气勘探开发的突破。
本世纪以来，随着水平井大规模压裂技术的成功应用，美国页岩气开发利用快速发展。
美国页岩气产量从2005年的194亿立方米，提高到2010年的1378亿立方米，占美国天然气总产量的23%。
2011年为1800亿立方米，占34%。
这改变了美国天然气供应格局，使该国进口天然气和LNG 量大幅度下降。
据预测，页岩气将成为美国未来天然气增产的主要来源，到2035年总产量占比将提高到46%。
美国能源信息署（EIA）的最新统计数据显示，当前全球页岩气可采资源189万亿立方米。
其中北美地区拥有55万亿立方米，位居第一；亚洲拥有51万亿立方米，位居第二；非洲拥有30万亿立方米，位居第三；欧洲拥有18万亿立方米，位居第四。
全世界lng发展历程
全世界lng发展历程液化天然气（Liquefied Natural Gas，简称LNG）的发展历程可以追溯到20世纪初。
以下是全世界LNG发展的主要阶段和重要事件：1. 20世纪初至1960年代，LNG的早期发展主要集中在储存和运输技术的研究。
1929年，美国化学工程师C.M.哈利德（C.M. Halliburton）首次成功地将天然气液化。
此后，随着技术的进步，LNG的商业化应用逐渐开始。
2. 1964年，美国的LNG出口工业开始起步。
首个LNG出口设施在路易斯安那州的Lake Charles建成，开始向英国出口LNG。
3. 1970年代，LNG行业迎来了快速的发展。
越来越多的国家开始建设LNG接收终端，以满足能源需求。
日本、韩国和西欧国家成为LNG进口的主要市场。
4. 1980年代至1990年代，LNG的供应和需求继续增长。
一些石油公司开始涉足LNG行业，建设自己的LNG生产设施和船舶。
新的LNG出口国如马来西亚、印度尼西亚和澳大利亚相继加入。
5. 2000年代，LNG市场进一步扩大。
新的LNG进口国如中国、印度和台湾出现，需求迅速增长。
LNG的运输船舶也变得更大、更高效。
6. 2010年至今，LNG行业进入了一个新的发展阶段。
美国页岩气革命使得美国成为LNG出口大国，大量LNG进入国际市场。
此外，新兴市场如东南亚、非洲和中东地区对LNG的需求也在增加。
总体来说，全世界LNG的发展经历了从技术研究到商业化应用的过程，供应和需求不断增长，新的出口国和进口国相继涌现。
LNG作为清洁能源的重要组成部分，在全球能源转型中发挥着越来越重要的作用。
专家预测美国页岩气产量将下降
部 分 电能 来 自可再 生 能 源。联 邦 政府 承 诺 的核 能
贷款 大 多被 搁 置 ，然 而 其承 诺 的 可再 生 能源 贷 款 却在 有 序地 批 准 。在 这样 的政 策 环境 下 ，成 功 建 设新 的核 工 厂 有 很 大 的 困难 。
“ 常 规天 然气 ” 一种 ， “ 非 的 与 煤层 气 ” 致 密 气 ” 、“
域 的地位 。２ １ ０ ０年 ４月 ，英 国天 然气 生产 商 Ｂ Ｇ
集 团表 示 ，将 支 付 ９ ５亿美 元购 买埃科 （ ＸＣ ） ． Ｅ Ｏ 资源在 阿 巴拉契 亚 ５ ％ 的 页岩 气 资产 。同月 ， ０ 印 度 企业 巨头 信 实工 业公 司 以１ 亿 美元 的价格 从 美 ７
ＥＡ预 计 美 国今 年 天然 气 总产 量将 Ｉ２ １ 年 增 加 ｌ ； ０ １ Ｏ ： ；
４ ５ 可直 接 用于 市场 销 售 的天 然气 产量 预计 将 。 ％。
增 加 ２ 亿 立 方英尺 ， 到 日产 ６ ６ １ 立 方英 尺 ， ８ 达 ４ ．亿
的核 反 应堆 的预 期成 本 在 不 断上 升 ，联 邦政 府 承 诺 的支 持核 能 的贷款 在 规模 上 受 到 限制 ，审 批 速
求 计 算 ，北 美 洲 以外地 区 的可 开 采 页岩 气储 量 ，
可供 美 国用 上 ２ １ １年甚 至 可用 ６ ０年 。 ９ 得 益于 非常 规天 然气 尤其 是 页 岩气 开 发技 术 的 突破 ，２ ０ ０ ９年 美 国 以 ６ ４ ２ ０亿 立 方米 的产 量 首 次超 过俄 罗斯 成 为世 界 第一 天然 气 生产 国。产量 的增 长 使 美 国天 然气 消 费长 期依 赖 进 口的局 面 发
国 未来 ２ 年 的 电力需 求增 长将 可能 导 致天然 气 需 Ｏ 求翻 番 ， 即到 ２ ３ 年 需求 量达 到 目前 每 天 １ ０ ００ ９ 亿
美国的页岩气开发对世界天然气市场的影响
资源 的认 识迅 速 提 高 ， 计 全 球 最终 页岩 气 资 源 估 量 将超 过 １０ ０万 亿 ｍ。 ０ 。页 岩 气 资 源潜 力 巨大 ， 以北美 的 Ｎｅ ｒ ａｔ 藏 为 例 ， ｗａｋＥ ｓ 气 目前 证 实 的页 岩 气资 源量 约 ２ ６万 亿 ｍ。 ２ ０ ． ，０ ７年 页 岩 气 产 量 为３ ５ ｍ。 累计 页岩 气产 量 为 １２ ０亿 ｍ。 １亿 ， ０ 。
市 场 格 局 的 变 化 。 阐述 了我 国 页 岩 气 开 发 的 现 状 ， 提 出 了 加 快 我 国 页 岩 气 开 发 的 建 议 。 并 关 键 词 ： 岩 气 ； 源 特 点 ； 场 格 局 ； 发 建 议 页 资 市 开 中 图 分 类 号 ： ４ ６ ２ Ｆ １．２ 文 献 标 志 码 ： Ｃ 文 章 编 号 ： ０ ５ １ ５ （ ０ １ ０ —０ ４ —０ ２９ — ２ ６ ２ １ ） ６ ４ ５ ４
态 聚集 在泥 页岩 或 者 高 碳 泥 页 岩 中 ， 常 规储 层 与
气藏 不 同 ， 页岩 既是 天然气 生成 的源岩 ， 也是 聚集 和保 存 天然气 的储层 和盖 层 。页岩 一般 表现 为致 密物 ， 即使 含 气 有 效 孔 隙 度 一 般 也 只 有 １ ～
般 为 ４ ～ ６ ， 透 率 小 于 １ ０ ｍ 。 与 常 渗 ×１
在 于粘 土颗 粒及 孔 隙表 面 。页岩气 开 发利 用过 程
储 层孔 隙度 可达 １ ， Ｏ 渗透率 可 达 １ ０ ／ 。 ×１ ｚ ｍ 页岩气 的开 采 比较 困难 ， 目前产 量还 比较低 。
美 国早期 页岩 气 中 ４ 的井 初 期 裸 眼测 试 无 气 ０ 流 ，５ 的井初 始 无 阻 流量 没 有 工 业 价值 。所有 ５ 井 都需 要 实施储 层压 力改造 。早期开 发 的 ５个 页 岩 含气 盆地 ， 改造 后单 井产 量 ８ ４ ８３ ０ｍ。ｄ ９ ～２ ０ ／ ， 平 均 ８０ ３Ｉ。ｄ ６ ／ 。近年来 ， ｎ 水平 井 、 力压 裂及 分 水 段压 裂技 术 的成 功 应用 ， 单井 产量 大幅提 高 ， 平 水
支持页岩气成功发展的美国监管政策
２ １年 １ １ 日，北 京 国际能源 专家俱乐 部 天然气 比石油的碳排放 低３ ％，美国天然气储量 ０１ 月 ２ ０ 在京举 办了 “ 支持页岩气成功发展 的美国监管政 丰富 ，价格有 竞争 力 ，可以提高能源供给的独立 策 ”研 讨 会 ，特邀 美 国 页岩 气成 功开 发 的发 源 性 。由于 页岩气 的成功开发 ，预计未来几十年美
美 国天然气的开发监管政策与传统石 油监 管政策相 似 ，对跨 州能源营业活动 的监 管权分属联 邦和州两级 。在两者规定冲突的情况下 ，以联邦法规优 先 ；当联 邦标 准低于 州标准 时 ，则 同时实
施 两套规定 。这样的框架产生了强烈的地 方主义特 点。在 页岩气监管上 ，联邦政府通过环境和跨 州管道准入监管进行有限介入 ，何处开 采、何时开采 、气井标准等实际监管权则下放至各州 。
监管管输费的同时放开天然气价格 ，保证天然气生产 商和用 户对管道拥有无歧视准入条件 。
三是政府对非常 规能源 在税收方面 的减免 ，加上油价 的上升 ，使得天然气开发利润增大 ，促
使众多中小公 司参与页岩气 的勘探 、开发与生产。
２ 美 国发展页岩气 的监管经验 ．
（ ）页岩 气 的监 管框 架 具有 以 州为 主 、联 邦 调 控 的特 点 １
学 、中国地质 大学和 各大能源公司 的近５ 名专家 ０
与会 ，并就上述经验对 国内页岩气资源评估 、技
是开发 技术的突破与成熟 。经过２ 多年的 ０
＾ ２１ １ ２ 盐 ０１ —
政策研究 ０ ＩＹＲ Ｓ Ａ Ｃ Ｐ ＬＣ Ｅ Ｅ Ｒ Ｈ
努力 ，页岩气在水平钻井技术 的基础上 ，成功开发了水力压裂和深层地下爆 破技术 ，扩大 了页岩 气渗入面积和开采深度 ，使 开发商得 以获取 页岩层 中的丰富储气 。 二是发达 的天然气管网设施 与第三方 准入条款 。美 国 目前有４ 多万千米的天然气管道 ，并 自 ０ １９ 年起 实现 了天然气开发和运输的全面分离 ，对开发 商和管道运输商进行不 同的政策监管 ，在 ９３
国外页岩气压裂返排液处理新技术综述
水力压裂 中压裂液耗水量巨大ｆ每 Ｉ＝Ｉ水平井需 ７ ６００ ～１９ ０００ｍ 可 外排 ，又 可 回用 于 配制 压 裂 液 。
清水 ），此外 ，滑溜 水压裂液 中还含有 多种化 学添加 剂 ，包括 防垢 ３．３臭 氧 催化 氧化 技 术
剂 、降阻剂 、杀菌剂 、表 面活性剂和粘土稳定剂等。压裂作业后 ，体
传 统 的 臭 氧 氧 化 技 术 在 应 用 上 有 一 定 的 局 限 性 ，臭 氧对 污 染
积 占 注入 压 裂 液 ６０％ ～８０％的 返 排 液 逐 渐 返 排 至 地 表 ］。返 排 液 物的去除是选择性的 。新型的臭氧催化氧化技术引入催化作用 ， 具有高化学需氧量 （ＣＯＤ）、高悬 浮物（ＴＳＳ）、高矿化度 （ＴＤＳ）、难生 该技术产生的羟基 自由基 （ＯＨ·）具有最高 的氧化 电位（２．８０Ｖ），能
公 司 开发 出 的 返 排 液 处 理 技 术 处 于 全 球 领 先 地 位 ，且 有 多 家公 司 动灵活 、使用方便 等特点 。
开 发 出了 可 移 动 或模 块 化 的处 理 设 备 ，具 有 移 动 灵 活 、占地 面 积
小和处理高效等特点 。
４结 语
３返排 液处 理新 技术
中产生 电化学和 电凝 聚 、点气 浮 的协 同作 用 ，主要去 除返排液 中 参 考 文 献
的 ＴＳＳ和重金属离子 。其工作原理如下 ：首先 电絮凝装置通 电后 ， 【１］付茜 ，彭其勇 ．页岩气 压裂返排 液对环境 的影 响及思考 ｌＪ１．油气
反应器 中作为 阳极 的铝板或铁板经电解后失电子 ，发 生氧化反应 田环 境 保 护 ，２０１５，０３：６０—６３＋７４．
物降解 和成分复杂等特点 。页岩气返排液产生量 巨大 ，如不采取 够没有选择性地氧化有机物 。活性炭 、超 ｌ声波等可 与臭氧组 成臭
北美页岩气勘探开发的启示
一、北美页岩气研究现状
美国五大页岩气系统地质地化特征简表
盆地 主要产层时代 沃斯堡 Barnett 密西西比 60~90 15~61 4.5 1.0~1.3 4~5 2.5 300~350 20 1950~2550 111 0.43~0.44 阿帕拉契亚 Ohio 泥盆系 90~300 9~30 0~4.7 0.4~1.3 4.7 2.0 60~100 50 600~1500 55.5 0.15~0.4 密西根 Antrim 泥盆系 48 21~37 0.3~24 0.4~0.6 9 4 40~100 70 180~720 41.7 28.12 0.35 1132~1415 0 0.66~1.64 伊里诺依 New Albany 泥盆系 30~122 15~30 1~25 0.4~1.0 10~14 5 40~80 40~60 180~1470 44.4~58.3 0.43 283~1415 0.76~1.09 圣胡安 Lewis 白垩系 150~570 61~91 0.45~3.5 1.6~1.88 3~5.5 1~3.5 15~45 60~85 900~1800 72~94.4 0.2~0.25 2830~5660 0.87~5.46
北美页岩气勘探开发的启示
一、北美页岩气研究现状 二、页岩气成藏机理 三、页岩气开采技术 四、页岩气研究意义
一、北美页岩气研究现状
目前，全球对页岩气的开发并不普遍， 仅美国和加拿大在这方面做了大量工作。 其中，美国已进入页岩气开发的快速发展 阶段，在页岩气勘探开发方面，美国早己 进入商业性运营阶段。
一、北美页岩气研究现状
1. 密歇根盆地Antrim页岩
密歇根盆地位于美国东北部，北美大陆中、上泥盆统广泛 分布有机质页岩（TOC含量0.3-24%），Antrim页岩是其中之 一。盆内充填5182m沉积物，其中Antrim页岩和相关岩层厚 274m，页岩纯厚21-36m。