1.4.4.非常规天然气

非常规天然气主要包括页岩气和煤层气。

1)页岩气

美国页岩气革命对国际天然气市场及世界能源格局产生重大影响，世界主要资源国都加大了页岩气勘探开发力度。"十二五"期间，我国页岩气勘探开发取得突破，成为北美洲之外第一个实现规模化商业开发的国家。根据2015年国土资源部资源评价最新结果，全国页岩气技术可采资源量21.8万亿立方米，其中海相13.0万亿立方米、海陆过渡相5.1万亿立方米、陆相3.7万亿立方米。截至目前，全国累计探明页岩气地质储量5441亿立方米，2015年全国页岩气产量45亿立方米。

2012年，财政部、国家能源局出台页岩气开发利用补贴政策，2012-2015年，中央财政按0.4元/立方米标准对页岩气开采企业给予补贴；2015年，两部门明确"十三五"期间页岩气开发利用继续享受中央财政补贴政策，补贴标准调整为前三年0.3元/立方米、后两年0.2元/立方米。"十二五"期间制，中国石化和中国石油分别与地方企业成立合资公司，开发重庆涪陵、四川长宁等页岩气区块。

目前来看，页岩气开发仍然面临这一些挑战，主要有：

（1）建产投资规模大。页岩气井单井投资大，且产量递减快，气田稳产需要大量钻井进行井间接替，因此，页岩气开发投资规模较大，实施周期长，不确定因素较多，对页岩气开发企业具有较大的资金压力和投资风险,部分中小型企业投资积极性有所减退。

（2）深层开发技术尚未掌握。埋深超过3500米页岩气资源的开发对水平井钻完井和增产改造技术及装备要求更高。目前页岩气重点建产的川南地区埋深超过3500米的资源超过一半，该部分资源能否有效开发将影响我国页岩气的开发规模。

（3）勘探开发竞争不足。页岩气有利区矿权多与已登记常规油气矿权重叠，常规油气矿权退出机制不完善，很难发挥页岩气独立矿种优势，通过市场竞争增加投资主体，扩大页岩气有效投资。此外，页岩气技术服务市场不发达，不利于通过市场竞争推动勘探开发技术及装备升级换代，实现降本增产。

2）煤层气

我国煤层气资源丰富。我国埋深2000m以浅煤层气地质资源量约36.8万亿方，可采资源总量约10万亿立方米。我国煤层气主要分布在华北和西北地区。与页岩气不同的是，页岩气开发对技术、装备要求较高，在中国可能大企业更合适。而煤层气技术差别大，需要更细化，一些中小公司具有优势。过去许多外国大公司在中国进行煤层气勘探开发曾遭遇技术的"水土不服"，目前外资合作比例已由最高时期的85%降至目前的30%-35%。近年来，一些中小民营公司却凭借独特的技术优势异军突起。

二、煤层气概况

2.1.煤层气的成分，热值与形成

煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。煤层气或瓦斯的热值跟甲烷(CH4)含量有关，与其他燃料相比较，其热值是通用煤的2-5倍，1立方米纯煤层气的热值相当于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与天然气相当，可以与天然气混输混用，而且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气，是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。煤层气热值具体如下表所示：

煤层气的成分在各个区块并不完全相同，主要是与各个区块煤层气生成的地质条件以及构造运动有关,也即与煤岩成分、煤级和气体运移有关。但总的来说主要是甲烷（占93~97%)、二氧化碳和氮。从煤层气里还可能检测到微量乙烷、丙烷、一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等成分。

在接近地表的煤层内,原生的天然气向上运移,离开煤层,地面空气和地表的生物化学和化学反应所产生的气体向下渗透,进入煤层,从而浅部煤层气成分形成垂向分带现象。一般自上而下可分为四个带：二氧化碳—氮气带，氮气带，氮气—甲烷带，甲烷带。采煤界将前三个带统称为"瓦斯风化带"，在"瓦斯风化带"下的"甲烷带"才是煤层气的主要开采区域。具体如下表所示：

就其形成过程而言，煤层气的形成与天然气成因相同，可以分为有机成因和无机成因两大类。在植物体埋藏后，经过微生物的生物化学作用转化为泥炭(泥炭化作用阶段)，泥炭又经历以物理化学作用为主的地质作用，向褐煤、烟煤和无烟煤转化(煤化作用阶段)。

在煤化作用过程中，成煤物质发生了复杂的物理化学变化，挥发份含量和含水量减少，发热量和固定碳的含量增加，同时也生成了以甲烷为主的气体。煤体由褐煤转化为烟煤的过程，每吨煤伴随有280～350m^3(甚至更多)的甲烷及100～150m^3的二氧化碳析出。泥炭在煤化作用过程中，通过生物成因过程和热成因过程生成气体，生成的气体分别称为生物成因气和热成因气，即煤层气。

2.2.煤层气储量和分布

全球煤层气储量达268万亿立方米，目前已有74个国家发现蕴藏有煤炭资源，其中90%分布在12个产煤国家，储备量前五的国家分别是：俄罗斯、加拿大、中国、美国和澳大利亚。

具体来看，煤层气世界第一储量大国是俄罗斯，保守估计84万亿立方米，虽然俄罗斯的煤层气储备较为丰富，但俄罗斯对煤层气的开采却并不重视。直到2010年俄罗斯才开始进行大规模的煤层气开发。加拿大的煤层气储备量大约在5.6-76万亿方之间，其煤层气资源主要集中阿尔伯塔省，少量位于不列颠哥伦比亚省和东部的新斯科舍省。

中国的煤层气储备量位于世界第三，达31.46万亿方。"十一五"期间我国煤层气资源开发已实现商业化，"十二五"期间则已实现产业化，因此在"十三五"期间煤层气有望成为非常规天然气资源开发的主战场。

美国的煤层气开发较早，其煤层气地面开发早在1976年就已获得工业气流，至2012年，黑勇士、圣胡安、粉河、中阿巴拉契亚、尤因塔、拉顿等10个主要盆地均已进行商业化生产，估计美国的煤层气储量为21.19万亿方。

澳大利亚是继美国之后煤层气勘探发展较快的国家，其煤层气开发主要分布于5个盆地：鲍温、加利利、苏拉特、悉尼、佩斯盆地，煤气层储量估计在8.4-14万亿方之间。