页岩气开采是一个高度复杂、技术密集且需要多方面综合考量的过程,涵盖了勘探、钻井、压裂、生产、运输、环境保护和社会管理等多个关键步骤。页岩气开采过程通常包含六个主要方面。①勘探与开发:主要包括进行勘探、确定储层、设计开采计划三个方面。开采者首先使用地质勘探技术确定潜在的页岩气储藏地点,包括地质地形勘探、地震勘探等;其次通过钻探核实页岩气储藏的位置、厚度和质量;最后根据勘探结果制订开采方案,确定最佳的开采方法和技术。勘探与开发是确定合适的开发区块和开采方式的关键。②水平钻井与压裂:主要包括进行钻井,注入水、沙和化学品,释放天然气三个方面。开采者首先在页岩气储层钻探井眼;其次将水和化学品的混合物注入页岩层中,以在其中形成裂缝;最后通过声波或压力释放天然气,并使其通过裂缝进入井眼。③生产与运输:主要包括气体收集与处理、运输与存储。开采者首先将从井眼中采集到的含气液体分离并处理,去除杂质和水分,提取出天然气;其次将天然气通过管道运输或压缩后贮存,以便运送到市场中。④环境与风险管理:主要涉及环境保护和安全管控。开采者通过监测水源、大气和土壤,确保开采过程对环境的影响最小化;通过实施安全措施,防止发生地质灾害和意外事故。⑤监管与政策:政府监管和政策制定在页岩气开采中有着重要作用。监管机构需要确保开采活动符合法规并使开采者对环境负责。⑥经济与社会影响:页岩气开采对当地经济和社会产生影响。这可能包括就业机会增加、社区发展以及土地使用等方面的影响。
页岩气开采具有许多特点,涉及技术、成本、产量、市场等方面。这些特点影响着其开采方式、成本结构和对环境社会的影响。这给页岩气开采带来了一些挑战并使其形成了独特的运营模式,致使开采者需要综合考虑技术、经济、环境和社会因素来进行有效管理和运营。
第一,复杂的开采技术。页岩气开采需要运用水平钻井和压裂技术,相比传统的天然气开采更为复杂。水平钻井与压裂技术是页岩气开采的核心技术,需要高度复杂的设备和工艺,包括高精度的水平钻井、大规模的压裂操作,以及对化学品和水的精确控制。开采者使用水平钻井技术时,钻井沿着页岩层水平方向进行;并结合压裂技术,通过高压注入水、沙和化学品,破碎岩石以释放气体。这一过程涉及大量资金投入和高度精密技术的支持,涉及复杂的地质勘探、钻井、压裂等工序,对设备和技术要求极高。第二,高成本与长回报周期。开采页岩气的投资成本高且风险大,包括设备采购成本、技术研发成本、勘探和开发成本等在内的大量资金投入。由于高投入和技术复杂性,回收投资通常需要较长时间,这增加了商业运营的风险。第三,产量衰减迅速。页岩气田产量衰减速度较快,导致需要不断地进行新的钻井和压裂作业来维持产量。第四,环境与社会挑战。开采页岩气会对水资源和地表环境产生较大的影响,可能引发水资源争夺、环境污染、地震风险增加等问题。第五,市场价格敏感。页岩气产量变化可能对市场价格产生明显影响,其产能灵活性较强,能够快速响应市场需求变化。
由于上述特点,页岩气开采需要灵活应对各种问题。首先是开采者需要持续创新,不断改进技术和工艺,寻找更高效、环保和成本可控的方法。其次是开采者需要承担环境和社会责任,实施环保措施、积极参与社区关系维护,以确保可持续经营和提升社会接受度。最后是开采者需要灵活运营和增强市场敏感性,对市场变化快速做出反应,调整产量和投资,以适应市场需求的变化。当然,合规性和监管遵循也是不能忽视的因素,开采者需要严格遵守相关法规和监管要求,确保在合规框架内开展业务。页岩气开采的各种特点导致开采者的运营模式需要平衡技术创新、成本控制、环境保护和市场变化,以确保可持续发展和实现经济效益。