Por qué la brisa primaveral de la revolución del gas de esquisto no puede soplar en China
El 6 de julio, el sitio web del Ministerio de Tierras y Recursos anunció el "Anuncio sobre la subasta de derechos de exploración del bloque de exploración de gas de esquisto de Zheng'an en la provincia de Guizhou". comenzar en un mes El anuncio Una vez emitido, despertó una gran atención por parte del mercado. Los objetivos de esta subasta eran bloques relativamente maduros.
De hecho, esta ya es la tercera ronda de licitación de transferencia de recursos de bloques de gas de esquisto realizada por el Ministerio de Tierras y Recursos. El progreso del desarrollo después de las dos primeras rondas de licitación no cumplió con las expectativas, lo que provocó la primera ronda. industria del gas de esquisto caliente para entrar en el mercado Un período de "congelación" de ofertas de cinco años. La transferencia de recursos se ha reiniciado después de haber estado "congelada" durante muchos años. Los funcionarios han retirado bloques que estaban "maduros" después de casi tres años de exploración. Al mismo tiempo, los requisitos para los participantes en el mercado se han vuelto más estrictos.
¿Se podrá reproducir el favor del capital nacional y su búsqueda del gas de esquisto? ¿Cuándo llegará la revolución del gas de esquisto en China? Estas se han convertido en preguntas persistentes en la mente de la gente.
Altas reservas y baja producción
La "revolución del gas de esquisto" es en realidad la tercera revolución en la industria del petróleo y el gas. Las dos primeras revoluciones fueron el primer cambio en la exploración y el desarrollo de petróleo y gas desde la búsqueda de yacimientos estructurales poco profundos de petróleo y gas que sean fáciles de explorar y desarrollar a yacimientos estratigráficos y litológicos de petróleo y gas (centrados en encontrar yacimientos ocultos de petróleo y gas). ), y a yacimientos de petróleo y gas no convencionales (La segunda transformación (centrada en la búsqueda de una acumulación continua de petróleo y gas). El cambio de las primeras fuentes de energía no convencionales, como el gas de arenisca compacta, al petróleo y el gas de esquisto es la tercera transición.
En 1914, Estados Unidos descubrió el primer campo de gas de esquisto del mundo, Big Sandy, en el esquisto del Devónico de Ohio en la cuenca de los Apalaches. Limitados por el conocimiento geológico y los medios técnicos, la gente no prestó atención a este tipo de recurso, no se dio cuenta de su enorme potencial y no pensó que podría explotarse y utilizarse a gran escala.
Hasta 1981, con la fractura exitosa del primer pozo de gas de esquisto, Estados Unidos dominó la tecnología para desarrollar gas de esquisto. Desde entonces, la producción estadounidense de gas de esquisto ha crecido rápidamente año tras año, de 12.200 millones de metros cúbicos en 2000 a 380.000 millones de metros cúbicos en 2015, lo que representa la mitad de su producción total de gas natural de 767.300 millones de metros cúbicos. tasa de autosuficiencia energética. Se ha revertido la dependencia de largo plazo de las importaciones para el consumo de gas natural.
Por el contrario, el progreso del desarrollo del gas de esquisto en China está muy por detrás del de Estados Unidos. Los datos muestran que en 2014, la producción total de gas de esquisto del país alcanzó los 1.300 millones de metros cúbicos; La producción de gas fue de 4.471 millones de metros cúbicos, un incremento interanual del 258,5%, lejos de alcanzar el objetivo de producción de 6.500 millones de metros cúbicos en 2015 propuesto en el "Duodécimo Plan Quinquenal" para la producción nacional de gas de esquisto en 2016; Fue de 7.882 millones de metros cúbicos, un aumento interanual del 76,3%.
Según datos publicados por la Administración de Información Energética de EE. UU., China construyó más de 600 pozos de gas de esquisto entre 2011 y 2015. La producción de gas de esquisto de China seguirá aumentando en el futuro y, para 2040, el promedio diario La producción superará los 570 millones de metros cúbicos, lo que representa más del 40% de la producción total de gas natural de China, lo que la convierte en el segundo mayor productor de gas de esquisto del mundo después de Estados Unidos.
De hecho, las reservas totales de gas de esquisto de China son mayores que las de Estados Unidos.
Los últimos resultados de la evaluación de los recursos globales de gas de esquisto publicados por la Administración de Información Energética (EIA), la agencia de estadísticas y análisis del Departamento de Energía de EE. UU., muestran que los recursos globales totales de gas de esquisto técnicamente recuperables son 1,87 millones de billones de metros cúbicos, de los cuales China representa alrededor del 20% del total, con 36.082,5 millones de metros cúbicos, ocupando el primer lugar en el mundo. Los cinco principales países en términos de volumen de recursos son: China (que representa alrededor de 20), Estados Unidos (que representa alrededor de 13), Argentina, México y Sudáfrica. En otras palabras, basándose en el consumo de gas de China de 200 mil millones de metros cúbicos en 2015, si todas las reservas de gas de esquisto de China se utilizan para el desarrollo comercial, China podría utilizarlo durante 300 años completos.
Después de que China se dio cuenta del importante papel del gas de esquisto en el futuro, comenzó a ponerse al día. En 2006, el Instituto de Investigación para la Exploración y el Desarrollo del Petróleo de China comenzó a investigar y estudiar los recursos de gas de esquisto, lo que se convirtió en el punto de partida para la investigación y el desarrollo del gas de esquisto en China.
Desde que el gas de esquisto se estableció como mineral independiente a finales de 2011, con el fin de fomentar y acelerar el desarrollo de la industria nacional del gas de esquisto, los departamentos pertinentes han emitido sucesivamente el "Plan de desarrollo del gas de esquisto", el "Subsidio para el desarrollo y utilización del gas de esquisto" Política" y "Política de subsidio al desarrollo y utilización del gas de esquisto". Política de la industria del gas" y muchas otras políticas. Algunos gobiernos locales con recursos de gas de esquisto también han emitido documentos relevantes sobre la minería, la utilización y la planificación del desarrollo industrial del gas de esquisto durante el "Duodécimo Quinto". "Plan Anual" y el "Decimotercer Plan Quinquenal", que tratan el gas de esquisto como una industria local. El gobierno promueve el desarrollo económico e impulsa el crecimiento del PIB como una industria importante y ha establecido empresas de desarrollo de gas de esquisto una tras otra.
Según las estadísticas, a finales de 2015 se habían invertido en todo el país un total de 36.500 millones de yuanes, excepto más de 1.000 millones de yuanes invertidos por las finanzas centrales y locales y más de 2.000 millones de yuanes. invertido por los postores ganadores, el resto fue invertido por compañías petroleras. Sin embargo, en términos de entrada y salida, a excepción de los aproximadamente 33 mil millones de yuanes invertidos por las compañías petroleras que han producido una producción acumulada de 60×108 m3 de gas de esquisto, el resto no ha logrado la producción de gas de esquisto. En las actuales condiciones técnicas y económicas de mercado, la explotación nacional de gas de esquisto tiene las características de grandes inversiones, alto riesgo, ciclo largo, resultados lentos y baja eficiencia. Algunos gobiernos locales o empresas ajenas a la industria del petróleo y el gas consideran la explotación de gas de esquisto como una forma. Para obtener oportunidades comerciales, una industria importante para el crecimiento de ganancias obviamente no es una buena elección.
Es necesario superar los cuellos de botella técnicos
Las tecnologías clave para el desarrollo del gas de esquisto incluyen principalmente el sistema de tecnología de perforación y terminación de pozos horizontales (grupo de pozos), el sistema de tecnología de fracturación en etapas múltiples y Sistema de tecnología de microfractura. Sistema de tecnología de monitoreo de terremotos. El surgimiento y la aplicación exitosa de estas tecnologías dieron lugar directamente a la revolución del gas de esquisto en Estados Unidos, pero China aún no ha logrado grandes avances en estas tecnologías.
Esto lleva directamente al hecho de que el progreso del desarrollo del gas de esquisto en China está muy por detrás del de Estados Unidos. Los datos muestran que el costo actual en boca de pozo del gas de esquisto de China, de 11,20 dólares EE.UU./MMBtu, es mucho más alto que el costo de extracción en Estados Unidos; en Estados Unidos, los costos de extracción de gas seco de los productores pueden ser tan bajos como 3,40 dólares EE.UU./MMBtu.
Los pozos horizontales son actualmente la principal forma de producción de yacimientos de gas de esquisto. La producción de los pozos horizontales es de 3 a 4 veces mayor que la de los pozos verticales, y el costo es sólo de 1,5 a 2,5 veces mayor que el de los pozos verticales. ¿Cuántos pozos de desarrollo hay en Estados Unidos? Fracturamiento multietapa para pozos horizontales. Además, la fracturación hidráulica multietapa de pozos horizontales en los Estados Unidos, la tecnología de refracturación, la nueva tecnología de fluidos de fracturación, los nuevos apuntaladores y otras tecnologías también han aumentado considerablemente la producción de gas de esquisto en un solo pozo.
La tecnología de fracturación es particularmente importante. Su costo generalmente representa alrededor del 30% del costo total de la extracción de gas de esquisto. Es un punto clave para determinar si la minería de gas de esquisto puede lograr un desarrollo industrial de bajo costo y garantizar el esquisto. producción de gas. La tecnología de fracturación se basa generalmente en la teoría de la mecánica de rocas y se divide en varios métodos de fracturación, como la fracturación por chorro hidráulico, la fracturación con espuma de nitrógeno y la fracturación simultánea.
La tecnología de perforación y terminación de pozos horizontales existente en China no puede satisfacer completamente las necesidades de perforación y terminación de pozos horizontales de gas de esquisto. Aún es necesario introducir y probar la tecnología de fracturación en etapas múltiples de pozos horizontales y las herramientas de soporte. y la evaluación, las reglas de extensión de fracturas de fracturación de gas de esquisto, la optimización de la escala de fracturación, la predicción de la producción y otros aspectos deben mejorarse en China.
En la actualidad, sólo PetroChina, Sinopec y Yanchang Petroleum tienen pozos de prueba y son líderes en esta industria en China. También hay algunas empresas (como Anton Oilfield Services y Honghua Group) que están a la vanguardia del país en términos de reservas técnicas.
Además, las condiciones geológicas para el almacenamiento de gas de esquisto en China son mucho más complejas que las de Estados Unidos, lo que aumenta aún más la dificultad de la extracción de gas de esquisto. Los análisis muestran que los recursos de gas de esquisto de China se distribuyen principalmente en el Paleozoico en el sur de China, el Paleozoico inferior en el norte de China, el Cámbrico-Ordovícico en la cuenca del Tarim, donde el esquisto marino está ampliamente desarrollado, y el Jurásico medio e inferior en la cuenca de Junggar. Una gran cantidad de esquisto continental se desarrolla en el Jurásico Medio e Inferior de la Cuenca de Tuha y el Triásico Superior de la Cuenca de Ordos, y está ubicado geográficamente en nueve cuencas, incluidas las cuencas de Tarim, Junggar y Songliao.
Se puede ver en la descripción anterior que los recursos de gas de esquisto de China se distribuyen principalmente en áreas montañosas remotas y lejos de la superficie; su abundancia es pobre y el período de extracción de gas de esquisto de China es corto; Hay muchos tipos, que requieren diferentes tecnologías de desarrollo. La cuenca de Sichuan pertenece a los yacimientos de esquisto marino y puede aprender de la experiencia estadounidense, mientras que la cuenca oriental de Jilin pertenece a los yacimientos de esquisto continentales, por lo que la tecnología estadounidense no es aplicable y requiere un desarrollo tecnológico independiente.
Por tanto, los expertos creen que China puede completar la etapa de aprendizaje cooperativo en los próximos 3 a 5 años; le tomará más de 10 años completar la digestión tecnológica; le tomará más de 15 años alcanzar el nivel de madurez tecnológica y recolección industrializada.
Otros factores que afectan la explotación de gas de esquisto de China
Además de los factores técnicos, factores como el medio ambiente, los recursos y los recursos competitivos también han afectado gravemente el desarrollo de la industria del gas de esquisto de China. Chen Xianda, vicepresidente y secretario general de la Federación Minera de China, dijo que el gas de esquisto es una industria de alta tecnología, alto riesgo y larga rentabilidad, y el costo es mucho mayor que el del petróleo y el gas convencionales. Las cuatro principales tecnologías de perforación, fracturación, registro y sísmica respaldan el desarrollo del gas de esquisto. Si alguna de estas tecnologías falla, será difícil lograr un gran avance. En particular, todavía es necesario estudiar el coste exacto de la producción de gas de esquisto en mi país.
La primera son las cuestiones medioambientales. Ren Jingming, ingeniero jefe adjunto del Centro de Evaluación de Ingeniería Ambiental del Ministerio de Protección Ambiental, señaló que el desarrollo del gas de esquisto enfrenta tres riesgos ambientales importantes: contaminación del agua, contaminación del aire y daños geológicos. En las mismas condiciones de producción, el área de los campos de pozos de gas de esquisto es aproximadamente diez veces mayor que la del gas natural convencional, el número de pozos perforados es 100 veces o más que el del gas natural convencional y el consumo de agua es aproximadamente 10 veces mayor. la del gas natural convencional. Las aguas residuales generadas durante el desarrollo del gas de esquisto contienen más de 100 sustancias químicas, como hidrocarburos, metales pesados, sales y sustancias radiactivas, que pueden causar contaminación de las aguas subterráneas. El gas de esquisto contiene metano, un compuesto orgánico volátil que, si se filtra, provocará contaminación del aire. Además, las técnicas de fracturación hidráulica utilizadas para extraer gas de esquisto tienen el potencial de causar daños geológicos.
El desarrollo del gas de esquisto en Pensilvania, EE. UU., ha sido objeto de fuertes protestas por parte de grupos ambientalistas y residentes locales. El estado estadounidense de Nueva York y la cuenca de Delaware han detenido proyectos de gas de esquisto en la región debido a preocupaciones sobre peligros geológicos.
La segunda es la cuestión de los recursos. Más de tres quintas partes de los recursos de petróleo y gas de esquisto de China se encuentran en áreas que carecen de recursos hídricos, y la extracción de gas de esquisto es inseparable del agua. El proceso de extracción de gas de esquisto existente implica inyectar millones de litros de agua, arena y productos químicos en los pozos de esquisto para fracturar las formaciones rocosas y provocar que el gas de esquisto se desborde. Las reservas de gas de esquisto de China se concentran principalmente en las cuencas de Sichuan y Tarim. El suministro de agua en estas dos regiones es muy escaso y la producción de petróleo y gas enfrenta enormes desafíos. Para empeorar las cosas, las zonas con grandes reservas de petróleo y gas de esquisto están densamente pobladas, lo que significa que si las empresas quieren explotar, además de ocupar las fuentes de agua de riego, también tienen que competir con el agua industrial y doméstica. Si se maneja inadecuadamente, la explotación de los recursos de petróleo y gas de esquisto conducirá al doble desastre de la escasez y la contaminación del agua.
La presión de los recursos hídricos en varias regiones de China
Una vez más, está el problema de la superposición de derechos minerales. Dado que el gas de esquisto es un mineral independiente recién agregado, las leyes y regulaciones pertinentes no son perfectas. Al mismo tiempo, el gas de esquisto está enterrado profundamente y es más fácil que existan diferentes derechos minerales a diferentes profundidades en la misma área espacial, lo que resulta en una mayor probabilidad de que existan diferentes derechos minerales. en la frecuencia de superposición de derechos minerales Muy alta. Una gran parte de los bloques de exploración y desarrollo de gas de esquisto actualmente designados se superponen con los derechos convencionales de petróleo y gas de PetroChina y Sinopec. Cuando las empresas privadas, especialmente las relativamente pequeñas, enfrentan tales problemas, es difícil negociar con estas empresas centrales. Negociación, diálogo.
Entonces el gas natural afecta el entusiasmo de las empresas por desarrollar gas de esquisto. El mecanismo de fijación de precios del gas natural de China es relativamente complejo. La Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma formula el precio de boca de pozo del gas natural de cada yacimiento petrolífero y el precio de transporte por oleoducto de cada sección, y cada provincia y ciudad formula precios orientativos minoristas locales. Los precios del gas natural están bajo un estricto control político, y los precios en boca de pozo del gas natural son mucho más bajos que los precios del gas natural importado por gasoducto y del GNL. Esto ha causado dos problemas: en primer lugar, las empresas nacionales tienen una inversión insuficiente en la exploración de gas natural y el desarrollo es lento; en segundo lugar, los precios del gas natural importado por gasoductos y del GNL son altos, lo que genera enormes pérdidas en las importaciones. En la actualidad, se ha lanzado el programa piloto de precios del gas natural y cinco provincias han participado en la reforma de los precios del gas natural, pero una reforma a gran escala llevará mucho tiempo.
Finalmente está el riesgo económico. En comparación con el petróleo y el gas convencionales, el gas de esquisto es petróleo y gas autogenerado y almacenado en rocas petrolíferas. La abundancia de recursos por unidad de volumen es baja y es un "mineral pobre". Por lo tanto, el desarrollo del gas de esquisto requiere una gran cantidad de pozos. Estados Unidos gasta más de 100 mil millones de dólares al año en perforación y fracturamiento de gas de esquisto. Además, la producción de los pozos de gas de esquisto disminuye rápidamente y la inversión sostenible es muy elevada.
Los fondos de inversión en Estados Unidos están repartidos entre miles de empresas petroleras. Sin embargo, cuando se explota gas de esquisto en mi país, el coste de un pozo horizontal con un alcance de 3.000 metros y una profundidad de 1.000 metros es de unos 70 millones de yuanes. un solo pozo vertical cuesta 10 millones de yuanes por kilómetro. Una profundidad de 100 metros también requiere una inversión de más de 1 millón de yuanes, lo que es una inversión enorme.
Además, la condición rígida para obtener derechos de exploración de gas de esquisto es que "los derechos de exploración transferidos a través de esta licitación sean válidos por 3 años y la inversión promedio anual en exploración debe alcanzar los 30.000 yuanes por kilómetro cuadrado o más". ". Este artículo ya ha hecho retroceder a muchas pequeñas y medianas empresas. Como resultado, los grupos más activos en la minería de esquisto son varios grupos energéticos importantes que planean utilizar el gas natural extraído para generar electricidad directamente y conectarlo a la red. Sin embargo, es difícil decir qué recursos del bloque obtuvieron mediante licitación. son, y su experiencia minera relevante también es insuficiente.
Debido a la revolución del gas de esquisto, en 2014, Estados Unidos reemplazó a Rusia y se convirtió en el mayor productor de gas natural del mundo (el gas de esquisto representó más del 25%), lo que se espera que cambie fundamentalmente el precio del gas de esquisto. el mercado energético y los patrones comerciales; la industria del petróleo y el gas de esquisto, que casi no existía hace 15 años, ha creado ahora 2 millones de empleos en Estados Unidos.
Desde este punto de vista, no es exagerado llamar al desarrollo y aplicación del gas de esquisto una revolución energética. Sin embargo, pasará mucho tiempo hasta que la brisa primaveral de esta revolución llegue a China. Un largo camino por recorrer.