1.4.4.非常規天然氣

非常規天然氣主要包括頁巖氣和煤層氣。

1)頁巖氣

美國頁巖氣革命對國際天然氣市場及世界能源格局產生重大影響，世界主要資源國都加大了頁巖氣勘探開發力度。"十二五"期間，我國頁巖氣勘探開發取得突破，成為北美洲之外第一個實現規?；虡I開發的國家。根據2015年國土資源部資源評價最新結果，全國頁巖氣技術可采資源量21.8萬億立方米，其中海相13.0萬億立方米、海陸過渡相5.1萬億立方米、陸相3.7萬億立方米。截至目前，全國累計探明頁巖氣地質儲量5441億立方米，2015年全國頁巖氣產量45億立方米。

2012年，財政部、國家能源局出臺頁巖氣開發利用補貼政策，2012-2015年，中央財政按0.4元/立方米標準對頁巖氣開采企業給予補貼；2015年，兩部門明確"十三五"期間頁巖氣開發利用繼續享受中央財政補貼政策，補貼標準調整為前三年0.3元/立方米、后兩年0.2元/立方米。"十二五"期間制，中國石化和中國石油分別與地方企業成立合資公司，開發重慶涪陵、四川長寧等頁巖氣區塊。

目前來看，頁巖氣開發仍然面臨這一些挑戰，主要有：

（1）建產投資規模大。頁巖氣井單井投資大，且產量遞減快，氣田穩產需要大量鉆井進行井間接替，因此，頁巖氣開發投資規模較大，實施周期長，不確定因素較多，對頁巖氣開發企業具有較大的資金壓力和投資風險,部分中小型企業投資積極性有所減退。

（2）深層開發技術尚未掌握。埋深超過3500米頁巖氣資源的開發對水平井鉆完井和增產改造技術及裝備要求更高。目前頁巖氣重點建產的川南地區埋深超過3500米的資源超過一半，該部分資源能否有效開發將影響我國頁巖氣的開發規模。

（3）勘探開發競爭不足。頁巖氣有利區礦權多與已登記常規油氣礦權重疊，常規油氣礦權退出機制不完善，很難發揮頁巖氣獨立礦種優勢，通過市場競爭增加投資主體，擴大頁巖氣有效投資。此外，頁巖氣技術服務市場不發達，不利于通過市場競爭推動勘探開發技術及裝備升級換代，實現降本增產。

2）煤層氣

我國煤層氣資源豐富。我國埋深2000m以淺煤層氣地質資源量約36.8萬億方，可采資源總量約10萬億立方米。我國煤層氣主要分布在華北和西北地區。與頁巖氣不同的是，頁巖氣開發對技術、裝備要求較高，在中國可能大企業更合適。而煤層氣技術差別大，需要更細化，一些中小公司具有優勢。過去許多外國大公司在中國進行煤層氣勘探開發曾遭遇技術的"水土不服"，目前外資合作比例已由最高時期的85%降至目前的30%-35%。近年來，一些中小民營公司卻憑借獨特的技術優勢異軍突起。

二、煤層氣概況

2.1.煤層氣的成分，熱值與形成

煤層氣是指儲存在煤層中以甲烷為主要成分、以吸附在煤基質顆粒表面為主、部分游離于煤孔隙中或溶解于煤層水中的烴類氣體，是煤的伴生礦產資源，屬非常規天然氣，是近一二十年在國際上崛起的潔凈、優質能源和化工原料。煤層氣或瓦斯的熱值跟甲烷(CH4)含量有關，與其他燃料相比較，其熱值是通用煤的2-5倍，1立方米純煤層氣的熱值相當于1.13kg汽油、1.21kg標準煤，其熱值與天然氣相當，可以與天然氣混輸混用，而且燃燒后很潔凈，幾乎不產生任何廢氣，是上好的工業、化工、發電和居民生活燃料。煤層氣熱值具體如下表所示：

煤層氣的成分在各個區塊并不完全相同，主要是與各個區塊煤層氣生成的地質條件以及構造運動有關,也即與煤巖成分、煤級和氣體運移有關。但總的來說主要是甲烷（占93~97%)、二氧化碳和氮。從煤層氣里還可能檢測到微量乙烷、丙烷、一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等成分。

在接近地表的煤層內,原生的天然氣向上運移,離開煤層,地面空氣和地表的生物化學和化學反應所產生的氣體向下滲透,進入煤層,從而淺部煤層氣成分形成垂向分帶現象。一般自上而下可分為四個帶：二氧化碳—氮氣帶，氮氣帶，氮氣—甲烷帶，甲烷帶。采煤界將前三個帶統稱為"瓦斯風化帶"，在"瓦斯風化帶"下的"甲烷帶"才是煤層氣的主要開采區域。具體如下表所示：

就其形成過程而言，煤層氣的形成與天然氣成因相同，可以分為有機成因和無機成因兩大類。在植物體埋藏后，經過微生物的生物化學作用轉化為泥炭(泥炭化作用階段)，泥炭又經歷以物理化學作用為主的地質作用，向褐煤、煙煤和無煙煤轉化(煤化作用階段)。

在煤化作用過程中，成煤物質發生了復雜的物理化學變化，揮發份含量和含水量減少，發熱量和固定碳的含量增加，同時也生成了以甲烷為主的氣體。煤體由褐煤轉化為煙煤的過程，每噸煤伴隨有280～350m^3(甚至更多)的甲烷及100～150m^3的二氧化碳析出。泥炭在煤化作用過程中，通過生物成因過程和熱成因過程生成氣體，生成的氣體分別稱為生物成因氣和熱成因氣，即煤層氣。

2.2.煤層氣儲量和分布

全球煤層氣儲量達268萬億立方米，目前已有74個國家發現蘊藏有煤炭資源，其中90%分布在12個產煤國家，儲備量前五的國家分別是：俄羅斯、加拿大、中國、美國和澳大利亞。

具體來看，煤層氣世界第一儲量大國是俄羅斯，保守估計84萬億立方米，雖然俄羅斯的煤層氣儲備較為豐富，但俄羅斯對煤層氣的開采卻并不重視。直到2010年俄羅斯才開始進行大規模的煤層氣開發。加拿大的煤層氣儲備量大約在5.6-76萬億方之間，其煤層氣資源主要集中阿爾伯塔省，少量位于不列顛哥倫比亞省和東部的新斯科舍省。

中國的煤層氣儲備量位于世界第三，達31.46萬億方。"十一五"期間我國煤層氣資源開發已實現商業化，"十二五"期間則已實現產業化，因此在"十三五"期間煤層氣有望成為非常規天然氣資源開發的主戰場。

美國的煤層氣開發較早，其煤層氣地面開發早在1976年就已獲得工業氣流，至2012年，黑勇士、圣胡安、粉河、中阿巴拉契亞、尤因塔、拉頓等10個主要盆地均已進行商業化生產，估計美國的煤層氣儲量為21.19萬億方。

澳大利亞是繼美國之后煤層氣勘探發展較快的國家，其煤層氣開發主要分布于5個盆地：鮑溫、加利利、蘇拉特、悉尼、佩斯盆地，煤氣層儲量估計在8.4-14萬億方之間。