頁(yè)巖氣是賦存于頁(yè)巖中的非常規(guī)天然氣,近年來(lái)頻繁見(jiàn)諸各大媒體。“美國(guó)頁(yè)巖氣大量產(chǎn)出”“中國(guó)頁(yè)巖氣可開(kāi)采資源量世界第一”等信息激發(fā)了人們對(duì)頁(yè)巖氣發(fā)展的憧憬,吸引眼球的標(biāo)題常常被冠以“頁(yè)巖氣革命”……
其實(shí),早在公眾知道頁(yè)巖氣之前,不論是美國(guó)還是中國(guó),相關(guān)部門(mén)很早就開(kāi)始對(duì)頁(yè)巖氣資源進(jìn)行勘察,只是近年來(lái)在能源供應(yīng)安全、新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展等熱點(diǎn)的帶動(dòng)下,才大量進(jìn)入人們的視野。頁(yè)巖氣究竟是眾星捧月般的要成為能源主導(dǎo)力量了,還是需要按部就班地遵循較長(zhǎng)時(shí)間的開(kāi)發(fā)道路,要回答這些問(wèn)題還需從理性的視角分析頁(yè)巖氣發(fā)展的技術(shù)難度、政策導(dǎo)向和市場(chǎng)潛力,呈現(xiàn)華麗面紗下真實(shí)的頁(yè)巖氣。
勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)不能照搬國(guó)外經(jīng)驗(yàn)
頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)大致涉及資源評(píng)價(jià)、氣田勘探和氣層開(kāi)采3個(gè)主要階段,相應(yīng)的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)按大類可以分為資源評(píng)價(jià)技術(shù)、氣田勘探技術(shù)和氣層開(kāi)采技術(shù)。
頁(yè)巖氣的資源評(píng)價(jià)關(guān)系到頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)潛力、開(kāi)采選址、商業(yè)化進(jìn)程等一系列后續(xù)問(wèn)題。目前,頁(yè)巖氣資源研究、調(diào)查等基礎(chǔ)工作程度低,是我國(guó)頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)發(fā)所面臨的首要問(wèn)題,在研究不深入、調(diào)查和勘探不細(xì)致的情況下強(qiáng)調(diào)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)為時(shí)尚早。與后期商業(yè)開(kāi)發(fā)階段有別,頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查、勘探應(yīng)當(dāng)側(cè)重于地質(zhì)科學(xué)層面,我國(guó)與美國(guó)屬于不同的大陸板塊,頁(yè)巖生成環(huán)境不同,不宜在頁(yè)巖氣理論及開(kāi)發(fā)層面上照套美國(guó)的地質(zhì)認(rèn)識(shí)和方法,應(yīng)當(dāng)細(xì)致深入開(kāi)展我國(guó)頁(yè)巖氣資源基礎(chǔ)性研究,而不應(yīng)急于過(guò)熱地投資開(kāi)發(fā)。
氣田勘探技術(shù)是在對(duì)頁(yè)巖及其儲(chǔ)層潛力進(jìn)行評(píng)估后,選定有利勘探目標(biāo)區(qū),確定主要產(chǎn)層的技術(shù),為進(jìn)一步開(kāi)采頁(yè)巖氣做好準(zhǔn)備。目前,用于氣田勘探的方法主要有地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、鉆井等方法,且呈現(xiàn)出以地球物理手段為主的多種方法綜合研究。我國(guó)頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層與美國(guó)的頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層相比差異巨大,我國(guó)不同地區(qū)間頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層也不相同,因此在此階段也應(yīng)因地制宜,針對(duì)不同地區(qū)的頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)致深入的勘探、研究。
氣層開(kāi)采階段即是實(shí)際能產(chǎn)出頁(yè)巖氣的關(guān)鍵階段。首先,頁(yè)巖氣本身的開(kāi)采難度就大于常規(guī)天然氣的開(kāi)采難度。有一個(gè)形象的比喻,如果將天然氣比做“貨物”,那么巖石層就是一個(gè)天然的“倉(cāng)庫(kù)”,開(kāi)采天然氣就像打開(kāi)“倉(cāng)庫(kù)”的蓋子,插上管子,天然氣自己會(huì)冒出來(lái);而頁(yè)巖氣就沒(méi)有這么“聽(tīng)話”了,它吸附在“倉(cāng)庫(kù)”的“四壁”和“蓋子”上,不使用特殊方法,是不會(huì)自己冒出來(lái)的。由此,裂縫的發(fā)育程度是頁(yè)巖氣運(yùn)移聚集、經(jīng)濟(jì)開(kāi)采的主要控制因素之一。但僅有少數(shù)天然裂縫發(fā)育良好的頁(yè)巖氣井可直接投入生產(chǎn),其余90%以上的頁(yè)巖氣井需要采取壓裂等措施將其“拽”出來(lái)。
經(jīng)多年攻關(guān)、探索,美國(guó)形成了以水平鉆井技術(shù)和水力壓裂技術(shù)為核心的先進(jìn)頁(yè)巖氣開(kāi)采技術(shù)體系。但是,即使在美國(guó),不同地區(qū)的頁(yè)巖氣賦存狀態(tài)、開(kāi)發(fā)技術(shù)參數(shù)等也存在極大差異,相鄰開(kāi)發(fā)井間對(duì)比困難,適合不同地區(qū)的開(kāi)采技術(shù)也探索了較長(zhǎng)時(shí)間。我國(guó)頁(yè)巖氣藏儲(chǔ)層產(chǎn)狀與美國(guó)相比差異明顯,例如四川盆地的頁(yè)巖氣層埋藏深度較大,美國(guó)的頁(yè)巖氣層埋藏深度多為200-2000米,而我國(guó)四川盆地的頁(yè)巖氣層埋藏深度多為1500-4000米;黔、渝、湘等地頁(yè)巖層厚度較薄且常呈現(xiàn)多層疊置,局部亦見(jiàn)程度不同的變質(zhì);我國(guó)不同地區(qū)間頁(yè)巖氣藏也難以對(duì)比,井間參照、類比、連層等也較為困難。
此外,美國(guó)地廣人稀,地勢(shì)較平坦,有利于頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā),而我國(guó)川、黔、渝等地區(qū),人口稠密,地勢(shì)高差大,地質(zhì)災(zāi)害多發(fā),而且壓裂井場(chǎng)占地面積較大,如果未來(lái)開(kāi)發(fā)井位較為密集,人為擾動(dòng)就易誘發(fā)山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害,頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的綜合負(fù)面效應(yīng)應(yīng)有所警覺(jué)。
發(fā)展政策不能急于求成
目前,我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)還面臨資源數(shù)據(jù)未普查、礦權(quán)管理不明確、監(jiān)管體系未建立、管網(wǎng)設(shè)施不完善、配套政策未出臺(tái)、服務(wù)體系不健全等一系列問(wèn)題。近年來(lái),政府相關(guān)部門(mén)對(duì)頁(yè)巖氣發(fā)展高度重視,陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)措施推動(dòng)頁(yè)巖氣發(fā)展。這些政策措施有助于加快頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)進(jìn)程,但由于我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)尚處于初期,產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有風(fēng)險(xiǎn)大、成本高的特點(diǎn),能源企業(yè)也持謹(jǐn)慎態(tài)度,如果產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期盲目追求進(jìn)度,將不利于整個(gè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
國(guó)家能源局會(huì)同有關(guān)部門(mén)編制完成了《頁(yè)巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》,于2012年3月發(fā)布,規(guī)劃期間為2011-2015年,展望到2020年,制定了頁(yè)巖氣資源、儲(chǔ)量、產(chǎn)量等目標(biāo)。
該規(guī)劃明確頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)重點(diǎn)地區(qū),確定19個(gè)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)區(qū)。提出“十二五”期間,要基本完成全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查與評(píng)價(jià),初步掌握全國(guó)頁(yè)巖氣資源量及其分布,優(yōu)選30-50個(gè)頁(yè)巖氣遠(yuǎn)景區(qū)和50-80個(gè)有利目標(biāo)區(qū);“十三五”期間建成新的頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)區(qū)。到2015年,實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)到6000億立方米,可采儲(chǔ)量2000億立方米;“十三五”期間大幅度提高19個(gè)勘探開(kāi)發(fā)區(qū)的儲(chǔ)量規(guī)模。實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣規(guī)?;a(chǎn),2015年產(chǎn)量達(dá)到65億立方米;力爭(zhēng)到2020年產(chǎn)量達(dá)到600億-1000億立方米。
國(guó)土資源部已啟動(dòng)我國(guó)首個(gè)頁(yè)巖氣資源勘查項(xiàng)目,以及“全國(guó)頁(yè)巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)與有利區(qū)優(yōu)選”工作,計(jì)劃到2014年形成頁(yè)巖氣資源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。國(guó)土資源部審議了《頁(yè)巖氣資源管理工作方案》,申報(bào)頁(yè)巖氣為獨(dú)立礦種,對(duì)頁(yè)巖氣實(shí)行一級(jí)管理,得到了國(guó)務(wù)院的批準(zhǔn),有利于鼓勵(lì)多種投資主體進(jìn)入頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。該部還建議比照煤層氣政策,盡快落實(shí)頁(yè)巖氣相關(guān)優(yōu)惠政策。
在國(guó)土資源部舉行的首次頁(yè)巖氣礦權(quán)招標(biāo)出讓中,適當(dāng)放寬了市場(chǎng)準(zhǔn)入,鼓勵(lì)具備條件的民營(yíng)企業(yè)參與。2012年9月,該部舉辦了第二輪頁(yè)巖氣探礦權(quán)招標(biāo),作為首次面向全社會(huì)進(jìn)行的招標(biāo),共吸引了55家國(guó)有企業(yè)、26家民營(yíng)企業(yè)和2家中外合資企業(yè)投標(biāo),最終共有16家企業(yè)中標(biāo),其中包括2家民營(yíng)企業(yè)。今年還有望舉行第三輪招標(biāo),吸引更多的企業(yè)參與頁(yè)巖氣開(kāi)采。
雖然我國(guó)已經(jīng)進(jìn)行了兩輪頁(yè)巖氣項(xiàng)目招標(biāo),但四大油氣企業(yè)(中石油、中石化、中海油和延長(zhǎng)石油)在招投標(biāo)中都表現(xiàn)得非常謹(jǐn)慎,主要原因還是對(duì)石油上游領(lǐng)域(勘探與開(kāi)發(fā))的特點(diǎn)、現(xiàn)狀和前景不甚明晰。
從公布的數(shù)據(jù)來(lái)看,我國(guó)頁(yè)巖氣可開(kāi)采儲(chǔ)量比世界上開(kāi)發(fā)最成功的美國(guó)擁有更大的資源潛力,但是,技術(shù)和資金障礙、土地與水資源約束、開(kāi)采成本、定價(jià)機(jī)制、管道資源與管網(wǎng)管理等諸多限制因素,使我國(guó)能否成功復(fù)制美國(guó)頁(yè)巖氣革命存在太多的變數(shù),能源產(chǎn)業(yè)也感到頁(yè)巖氣發(fā)展前路仍處于迷霧之中。因此,應(yīng)遵循事物發(fā)展客觀規(guī)律,在起步階段做好科學(xué)細(xì)致的調(diào)查研究,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,調(diào)動(dòng)多方力量,制定適合我國(guó)國(guó)情的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃,配套有效的政策支持。
頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)版圖
隨著美國(guó)頁(yè)巖氣的成功開(kāi)發(fā),美國(guó)的能源、經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)格局正在改變,在全球化背景下,也勢(shì)必影響國(guó)際能源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國(guó)的頁(yè)巖氣發(fā)展也將受到這股潮流的影響。
美國(guó)能源信息管理局(EIA)預(yù)計(jì),天然氣在美國(guó)的發(fā)電比例將從2011年的24%提高到2040年的30%,而煤炭占美國(guó)的發(fā)電比例則從2003年的51%下滑到2011年的42%,預(yù)計(jì)2040年將降至35%。該機(jī)構(gòu)于2012年6月發(fā)布的《2012年度能源展望》顯示了美國(guó)未來(lái)25年將大力發(fā)展天然氣、應(yīng)用廉價(jià)低碳天然氣,以降低用戶電價(jià)、有效推進(jìn)再工業(yè)化進(jìn)程、提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的能源發(fā)展思路。
但美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展也遭遇到一些問(wèn)題,除環(huán)保壓力外,“頁(yè)巖氣詛咒”是最新提出的觀點(diǎn)。由于頁(yè)巖氣的大量開(kāi)發(fā),外輸管網(wǎng)和儲(chǔ)氣罐建設(shè)因天然氣價(jià)格長(zhǎng)期走低而變得不經(jīng)濟(jì),導(dǎo)致油氣生產(chǎn)商只有將多余的頁(yè)巖氣放空燒掉,這不但造成了大量的能源浪費(fèi),還加劇了溫室氣體的排放。美國(guó)雖然可以通過(guò)將便宜的頁(yè)巖氣出口到世界其他地區(qū)來(lái)解決這一問(wèn)題,但這需要時(shí)間和美國(guó)政府的總體規(guī)劃。這也應(yīng)引起其他國(guó)家在全球經(jīng)濟(jì)低迷、油氣需求疲軟的大背景下對(duì)大力發(fā)展頁(yè)巖氣的重視。
一向重視環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性的歐洲,對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)比較謹(jǐn)慎。目前,英國(guó)已批準(zhǔn)了一個(gè)采用水力壓裂法技術(shù)開(kāi)采頁(yè)巖氣的項(xiàng)目,標(biāo)志著頁(yè)巖氣開(kāi)采的解禁。法國(guó)仍禁止使用水力壓裂法開(kāi)采頁(yè)巖氣,但民意調(diào)查顯示法國(guó)民眾對(duì)勘探頁(yè)巖氣的接受度有所提高。東歐國(guó)家具有豐富的天然氣儲(chǔ)藏,由于長(zhǎng)期依賴俄羅斯的能源進(jìn)口,本國(guó)能源儲(chǔ)量豐富,使其成為全球能源企業(yè)開(kāi)采頁(yè)巖氣的目標(biāo)國(guó)家。但上述國(guó)家尚處于探明資源潛力、貯備相應(yīng)技術(shù)的起步階段。
隨著頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)在全球的興起,出于國(guó)內(nèi)需求日益增加、傳統(tǒng)油氣資源減少的原因,以巨大油氣產(chǎn)量聞名于世的阿拉伯國(guó)家也競(jìng)相進(jìn)軍頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)。約旦、沙特等位于中東及北非地區(qū)的阿拉伯國(guó)家都宣布即將開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣資源。
今年3月,印度官方表示正在籌備頁(yè)巖氣礦權(quán)招標(biāo),并將完成配套政策的制定,這體現(xiàn)了印度政府對(duì)頁(yè)巖氣發(fā)展的高度重視,力求加速非常規(guī)油氣發(fā)展、降低石油對(duì)外依存度。阿根廷確定了首個(gè)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,由阿根廷國(guó)有油氣公司YPF與美國(guó)陶氏化學(xué)阿根廷子公司合作承擔(dān)。EIA數(shù)據(jù)顯示,阿根廷是全球第三大擁有可開(kāi)采頁(yè)巖氣資源的國(guó)家,僅次于中國(guó)和美國(guó)。
初步估計(jì),我國(guó)頁(yè)巖氣可開(kāi)采儲(chǔ)量25萬(wàn)億立方米,超過(guò)常規(guī)天然氣,發(fā)展前景較好。2012年,我國(guó)石油對(duì)外依存度接近60%,天然氣接近30%,并將繼續(xù)上升。因此,頁(yè)巖氣等非常規(guī)能源的發(fā)展對(duì)于保障能源安全具有現(xiàn)實(shí)意義。
但是,正如美國(guó)頁(yè)巖氣的成功開(kāi)發(fā)是經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)探索,我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)尚處于勘探起步階段,開(kāi)發(fā)成本較高、市場(chǎng)體系不完善,借鑒美國(guó)頁(yè)巖氣的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),在大規(guī)模開(kāi)發(fā)前做好技術(shù)、管理、政策儲(chǔ)備是必須的。
目前來(lái)說(shuō),非常規(guī)油氣相對(duì)于常規(guī)油氣,品位低、工作難、成本高,光靠熱情不行,還需有踏實(shí)的規(guī)劃、合理的投入,才能高效益地開(kāi)發(fā)利用頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源。對(duì)電力行業(yè)而言,由于天然氣管網(wǎng)限制,美國(guó)等國(guó)家天然氣發(fā)電的作用短期內(nèi)很難拷貝到我國(guó),隨著頁(yè)巖氣的實(shí)際產(chǎn)出,將可能更多地在產(chǎn)區(qū)附近實(shí)現(xiàn)就地轉(zhuǎn)化利用,從而推動(dòng)當(dāng)?shù)赜媚堋⒂秒娔J睫D(zhuǎn)變。
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