■ 徐 青/孟海燕/童 敏/閆 林

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油勘探開發(fā)研究院杭州分院，杭州，310023）

火山巖氣藏儲量有效動用及開發(fā)宏觀政策研究

■ 徐 青1/孟海燕2/童 敏1/閆 林1

（1.中國石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國石油勘探開發(fā)研究院杭州分院，杭州，310023）

火山巖氣藏儲層地質(zhì)條件復(fù)雜，具有“三高二低三多”特征，因此，火山巖氣藏儲量有效動用及開發(fā)難度大，經(jīng)濟風(fēng)險大。在運用貼現(xiàn)現(xiàn)金流法完成松遼盆地已動用火山巖氣藏儲量開發(fā)效益分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)已開發(fā)火山巖氣藏的靜動態(tài)特征，采用基于貼現(xiàn)現(xiàn)金流法的經(jīng)濟極限法完成松遼盆地火山巖氣藏未動用儲量的開發(fā)潛力分析。為促進(jìn)火山巖氣藏有效開發(fā)，應(yīng)加大技術(shù)攻關(guān)研究經(jīng)費支持力度，給予火山巖氣藏開發(fā)建設(shè)項目投資優(yōu)惠政策，對邊際氣體和無效氣體開發(fā)項目給予稅費優(yōu)惠政策，提高氣價或給予氣價補貼優(yōu)惠政策，鼓勵火山巖氣藏開發(fā)伴生氣CO2的捕集和利用。

松遼盆地；火山巖氣藏；儲量開發(fā)；有效動用；宏觀政策；

1 火山巖氣藏勘探開發(fā)現(xiàn)狀

火山巖氣藏的勘探工作始于20世紀(jì)70年代。隨著油氣勘探技術(shù)的提高，2002年以來先后在我國松遼盆地和準(zhǔn)噶爾盆地深層火山巖儲層發(fā)現(xiàn)了大慶徐深、吉林長嶺和新疆克拉美麗等大型天然氣藏。截止2010年底，我國火山巖氣藏累計探明天然氣地質(zhì)儲量超過4000×108m3, 累計探明可采儲量約2000×108m3,其中,大慶、吉林和新疆分別占65%、10%和25%。截止2010年底，火山巖氣藏建成天然氣產(chǎn)能近35×108m3，年產(chǎn)天然氣產(chǎn)量約30×108m3，占這三大油田公司天然氣總產(chǎn)量的40%左右。

2 火山巖氣藏開發(fā)的技術(shù)經(jīng)濟性

火山巖氣藏儲層是由火山噴發(fā)作用形成，儲層多級內(nèi)幕結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性極強，表現(xiàn)出“三高二低三多”的儲層特征，其中“三高”是指：①溫度梯度高，儲層最高溫度約200℃左右 ，溫度梯度在4.0℃/100m左右，屬較高溫度梯度；②巖石硬度高，火山巖楊氏模量最高可達(dá)到約1×100MPa，是砂巖的5倍以上；③CO2氣體分布廣、含量高，典型區(qū)塊CO2含量平均達(dá)到15%?！岸汀笔侵福孩倏紫抖鹊停旧显?%-10%之間；②滲透率低，基質(zhì)滲透率大多在0.1×10-3μm2以下?！叭唷笔侵福孩賻r石類型多，包括流紋巖、玄武巖、安山巖等數(shù)十種巖石類型；②儲集類型多，包括孔隙型、孔隙與裂縫組合、基質(zhì)溶孔與裂縫組合等；③流體類型多，除烴類氣外，還有CO2氣、氮氣等[1]。

火山巖氣藏儲層地質(zhì)條件復(fù)雜，尚未形成系統(tǒng)的開發(fā)理論和配套的開發(fā)技術(shù)，同時缺乏可借鑒的開發(fā)經(jīng)驗，因此該類氣藏的開發(fā)屬于世界性難題?；鹕綆r氣藏開發(fā)工藝技術(shù)面臨巨大的挑戰(zhàn)，其中：地層深度、高巖石硬度、高含CO2氣體對鉆井工程有著很高的要求；多巖性類型、多儲集類型、低孔、低滲進(jìn)一步加大了采氣工程的難度；而CO2的腐蝕性對地面工程和天然氣凈化廠的工程設(shè)計又是一個極大的新難題。

2.1“三高二低三多”的儲層特點增加了氣藏開發(fā)的工程技術(shù)難度

火山巖氣藏開發(fā)在技術(shù)上對鉆井、采氣和地面工程都提出了較高的要求，突出地體現(xiàn)在鉆采工藝、設(shè)備及工具、產(chǎn)出氣處理工藝、地面管道輸送及其各項材質(zhì)選用等方面，同時也在相當(dāng)大的程度上增加了工程投資。

在鉆井工程方面，首先氣藏埋藏深和巖石硬度高延長了完鉆周期、增加了作業(yè)難度。通?；鹕綆r氣藏開發(fā)要求鉆井深度大多超過4200米，由于火山巖硬度高、脆性大導(dǎo)致鉆井施工作業(yè)難度明顯加大，其單井作業(yè)時間近四個月；其次，目前大多選用近平衡鉆井方式，部分需選用欠平衡鉆井；第三，地層條件復(fù)雜又提高了對鉆頭的要求；第四，對于產(chǎn)出氣體高含CO2的氣井，則要求選用高抗腐蝕性管材及鉆井用具，而目前部分管材和鉆井工具有賴于進(jìn)口方能滿足需要。

通常來講，在采氣工程方面，有效的增產(chǎn)改造工藝措施往往是提高火山巖氣藏開發(fā)單井產(chǎn)能的重要手段。由于火山巖巖性復(fù)雜，巖石基質(zhì)物性差、滲透率低，自然產(chǎn)能低，若不經(jīng)過改造增產(chǎn)很難獲得工業(yè)開采價值。然而由于火山巖地質(zhì)條件復(fù)雜，常規(guī)的壓裂酸化增產(chǎn)技術(shù)在火山巖氣藏中的適應(yīng)性差，需采用特殊的火山巖氣田的壓裂工藝技術(shù)，以實現(xiàn)人造裂縫、增加單井產(chǎn)能的目的；就目前國內(nèi)氣藏開發(fā)工藝來講，部分采氣工藝測試工具仍依賴于進(jìn)口。

CO2工程防腐和產(chǎn)出氣處理工藝是地面建設(shè)工程面臨的新的技術(shù)難題。氣藏開發(fā)建設(shè)地面工程如同常規(guī)氣藏建設(shè)工程，需要考慮集氣處理、自動控制、通信、消防、供配電、運輸?shù)缆?、?jié)能環(huán)保等工程，重點需要在技術(shù)上解決的問題是產(chǎn)出氣中CO2分離和捕集，以及整體工程的防腐處理，因此，在規(guī)模較大的火山巖氣藏開發(fā)中需要單獨建立與產(chǎn)出氣能力配套的天然氣凈化處理廠，從而進(jìn)一步加大了火山巖氣藏開發(fā)建設(shè)工程的投資風(fēng)險。

綜上所述，在鉆采、地面工程等方面，針對火山巖氣藏特征的開發(fā)技術(shù)亟待通過技術(shù)攻關(guān)得到創(chuàng)新與提高，同時一些需要通過進(jìn)口獲得、價格頗高的管材、設(shè)備及鉆采工具亟待通過技術(shù)創(chuàng)新獲得新的工藝、新的產(chǎn)品來實現(xiàn)替代，從而降低投資成本，規(guī)避技術(shù)經(jīng)濟風(fēng)險。

2.2 開發(fā)工程技術(shù)的高難度導(dǎo)致了火山巖氣藏開發(fā)的高經(jīng)濟風(fēng)險

2.2.1 火山巖氣藏開發(fā)建設(shè)工程投資明顯高于常規(guī)氣藏開發(fā)

火山巖氣藏開發(fā)在工程上要求深層鉆井和水平井鉆井工藝、高標(biāo)準(zhǔn)防腐材質(zhì)和全方位技術(shù)防腐、采出氣處理和CO2捕集工藝以及地面系統(tǒng)防腐工藝等一系列鉆采及地面工程的技術(shù)工藝。這些要求較常規(guī)氣藏開發(fā)，在很大程度上增加了氣藏開發(fā)各項工程投資。因此，開發(fā)投資是火山巖氣藏開發(fā)建設(shè)的主要經(jīng)濟風(fēng)險之一。

火山巖氣藏開發(fā)單井鉆井投資明顯高于常規(guī)氣藏的單井鉆井投資，主要原因是火山巖氣藏鉆井周期長、作業(yè)難度大，通常情況下，直井單井鉆井投資要高出30%-70%，水平井單井鉆井投資較直井要高出100%。

壓裂費用在火山巖氣藏采氣工程投資中所占比例最高，通常占采氣費用總額的50%左右。同時，多數(shù)火山巖氣藏含CO2氣體，對采氣裝備材質(zhì)的抗腐蝕性要求極高。此外，進(jìn)口儀器的選用，也在較大程度上增加了工程投資。一般來講，單井采氣投資是常規(guī)氣藏的1.5倍左右。

地面建設(shè)工程投資占火山巖氣藏開發(fā)投資總額的50%以上。地面管道系統(tǒng)防腐、產(chǎn)出氣分離和凈化都不同程度地增加了工程投資，特別是配套建設(shè)的天然氣凈化廠工程投資，一般在地面建設(shè)工程投資總額的三分之一以上。從目前的火山巖氣藏開發(fā)投資水平來講，單井地面建設(shè)投資往往要高于常規(guī)氣藏的30%-50%。

2.2.2 高額開發(fā)投資在一定程度上導(dǎo)致生產(chǎn)成本高居不下

火山巖氣藏開發(fā)工程的高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和高投資水平將導(dǎo)致生產(chǎn)運營過程中的高運營成本和高維護(hù)成本。首先，直接材料費、直接動力費在整個生產(chǎn)過程中是保持在一定水平上持續(xù)的；其次，為確保單井產(chǎn)能穩(wěn)定的井下作業(yè)費和測井試井費也是不可或缺的；第三，巨額投資的建設(shè)工程同樣需要高額的維護(hù)及修理費；第四，為分離、凈化產(chǎn)出氣而發(fā)生的天然氣凈化費，是經(jīng)營成本中的主要科目?？傊?，與常規(guī)氣藏相比，火山巖氣藏開發(fā)成本在上述幾項成本費用都有明顯增加，一般情況下要增加30%到70%。因此，火山巖氣藏開發(fā)生產(chǎn)過程中也存在著較高的經(jīng)濟風(fēng)險。

2.2.3 氣價、稅費是影響營業(yè)收入的主要外部因素

通常情況下，影響火山巖氣藏開發(fā)營業(yè)收入的主要參數(shù)有三類：一是天然氣產(chǎn)量、價格及商品率；二是CO2產(chǎn)量、價格及商品率；三是開發(fā)生產(chǎn)涉及的各項稅費。對于石油公司來講，產(chǎn)量、價格和稅費等均屬于外部影響因素，是公司生產(chǎn)經(jīng)營中的不可控因素。這些參數(shù)中的各種產(chǎn)量主要取決于地下儲量條件，天然氣價格是國家發(fā)展與改革委員會統(tǒng)一制訂，石油公司無條件執(zhí)行的；CO2價格目前只能依據(jù)氣藏開發(fā)所在地市場價格而定；而天然氣開發(fā)相關(guān)稅費則按國家制訂的各項稅費法規(guī)條例中的有關(guān)規(guī)定依法繳納。目前東北地區(qū)的工業(yè)氣價約為1400元/103m3，與2010年原油經(jīng)合組織國家天然氣到岸價3150元/103m3（13.5美元/百萬英熱單位），尚有較大的上升潛力空間[2]。

3 火山巖已開發(fā)氣藏效益評價與潛力分析

3.1 火山巖已開發(fā)氣藏效益評價

松遼盆地已開發(fā)火山巖氣藏中，70%-80%的儲量是經(jīng)濟有效的，平均單井日產(chǎn)氣量為5×104m3─10×104m3不等，而其余20%-30%的儲量開發(fā)效益則處于臨界，平均單井日產(chǎn)氣量僅為2×104m3─3×104m3；松遼盆地火山巖氣藏年產(chǎn)量天然氣規(guī)模接近25×108m3，若產(chǎn)出伴生氣CO2按10%的比例計算，則足以用于油田CO2驅(qū)提高采收率。根據(jù)《國家發(fā)改委關(guān)于提高國產(chǎn)陸上天然氣出廠基準(zhǔn)價格的通知》，松遼盆地天然氣加權(quán)價格按1480元/103m3、CO2價格按600元/噸計算，松遼盆地火山巖氣藏開發(fā)可獲得年收入30億元以上，年均利稅近15億元。

3.2 火山巖氣藏未動用儲量潛力分析

目前松遼盆地火山巖氣藏探明未動用儲量主要分布在徐家圍子斷陷和長嶺斷陷，未動用儲量約1500×108m3，已探明氣藏均含CO2，其最高含量可達(dá)27.5%（不包括高含CO2氣藏）。根據(jù)已開發(fā)火山巖氣藏的靜動態(tài)特征，運用基于貼現(xiàn)現(xiàn)金流法的技術(shù)經(jīng)濟極限法，將火山巖氣藏儲層分成三類，其中Ⅰ類儲量是目前經(jīng)濟技術(shù)條件下可有效開發(fā)，大約占總探明儲量的10%；Ⅱ類儲量是在采用新技術(shù)條件下（如水平井分段壓裂技術(shù)）可有效開發(fā)，大約占總探明儲量的30%；Ⅲ類儲量占總探明儲量的60%，其中的35%可通過技術(shù)攻關(guān)有效開發(fā)，另一部分（約25%）開發(fā)難度大，近期無法有效動用[3]。就目前已開發(fā)氣田看，影響氣藏開發(fā)潛力的主要經(jīng)濟因素有如下：

(1)氣藏開發(fā)工程防腐工藝投資高和CO2捕集成本高是影響氣藏開發(fā)效益的主要因素。從目前已開發(fā)的火山巖氣藏開發(fā)來看，因鉆井、采氣和地面建設(shè)工程防腐要求高，同時產(chǎn)出天然氣中CO2不得放空而需捕集所付出的投資，大概占工程總額的35%-45%，大大影響了氣藏開發(fā)的經(jīng)濟效益。

(2)東北天然氣市場不夠發(fā)育，地區(qū)氣價水平較低，是抑制火山巖天然氣藏開發(fā)的主要市場因素。目前東北地區(qū)民用氣價格為1210元/103m3、工業(yè)氣價約為1610元/103m3，與國際其他天然氣市場價格相比，雖然仍有很大的上升空間，但是由于該地區(qū)天然氣資源規(guī)模小，且尚未建設(shè)聯(lián)網(wǎng)管線，市場用氣極為受限，2010年天然氣消費僅為30×108m3左右，要獲得規(guī)模效益尚需時日。

(3)天然氣稅費是影響臨界氣藏開發(fā)效益的主要敏感因素。目前國內(nèi)天然氣稅費主要是以從量稅和從價稅為主，如天然氣資源稅屬從量稅，礦產(chǎn)資源補償費為從價稅，這些稅費是無論項目盈利與否都要繳納的。通常情況下，這些天然氣稅費一般占銷售收入的4%-5%，對效益處于邊際的氣田來講是極為敏感的開支。此外，所得稅屬利潤稅，對于低效區(qū)塊有較明顯的影響。

4 促進(jìn)火山巖氣藏儲量有效開發(fā)的鼓勵性政策建議

為確保國內(nèi)火山巖天然氣儲量有效開發(fā)動用，除了得到石油公司在火山巖氣藏建設(shè)項目投融資和開發(fā)技術(shù)服務(wù)等方面的大力支持外，更需要國家給予積極的政策扶持，為石油公司提供良好的技術(shù)攻關(guān)條件和生產(chǎn)經(jīng)營環(huán)境，促進(jìn)火山巖氣藏Ⅱ類、Ⅲ類儲量的有效開發(fā)利用。具體政策建議如下：

4.1 加大技術(shù)攻關(guān)研究經(jīng)費支持力度，促進(jìn)火山巖氣藏開發(fā)技術(shù)進(jìn)步

火山巖氣藏已探明未動用儲量在現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟條件下尚有60%難以有效開發(fā)動用，亟待在引起投資風(fēng)險的主要關(guān)鍵性技術(shù)方面得以突破，這些技術(shù)主要包括深層、超深層鉆井、開發(fā)工程防腐工藝以及CO2凈化、分離和捕集技術(shù)等，這些工藝技術(shù)攻關(guān)不但需要大量的科研攻關(guān)力量、較長時期的現(xiàn)場試驗反復(fù)論證，而且需要相應(yīng)的資金配套。而這些技術(shù)的成功將有望降低工程投資的20%左右，也將意味著Ⅱ類儲量和部分Ⅲ類儲量得以有效開發(fā)。

4.2 給予火山巖氣藏儲量開發(fā)建設(shè)項目投資優(yōu)惠政策

投資優(yōu)惠政策主要有投資稅基抵扣、投資稅務(wù)抵扣、提值回收、快速折舊等方法。其中前兩項有著較強的優(yōu)惠力度，后兩項則較弱。在現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟條件下，火山巖氣藏中尚有60%的Ⅲ類儲量無法開發(fā)，若是給予50%的稅基或稅務(wù)抵扣優(yōu)惠，則Ⅲ類儲量將有相當(dāng)一部分得以動用。

4.3 給予火山巖邊際氣藏和無效氣藏開發(fā)項目稅費優(yōu)惠政策

與投資優(yōu)惠政策相比，優(yōu)惠力度相對有限的是稅費優(yōu)惠政策，通常情況下優(yōu)惠的主要方式是各項稅費部分或全部減免。這項政策主要包括兩大類，一是所得稅優(yōu)惠政策，通常是減免或返還部分乃至全部所得稅，這一項對有效開發(fā)氣藏有較大的吸引力；另一類是基礎(chǔ)稅費減免，即資源稅、礦產(chǎn)資源補償費等，因本身計稅基礎(chǔ)小而收益不明顯，僅對一些效益處于邊際的氣藏，有一定程度的改善。

4.4 適時適度提高各地區(qū)天然氣價格，或直接給予氣價補貼優(yōu)惠政策

綜合考慮東北地區(qū)天然氣市場承受力，鑒于目前該地區(qū)工業(yè)用氣和民用氣比例為3∶1，若該地區(qū)工業(yè)氣價和民用氣價均為50%左右，則大約30%Ⅱ類儲量和20%的Ⅲ類儲量將得以動用。若國內(nèi)氣價逐步與國際氣價接軌，將有很大一部分的火山巖氣藏儲量得以有效開發(fā)。

4.5 鼓勵火山巖氣藏開發(fā)伴生氣CO2的捕集和利用，制訂完善CO2相關(guān)法規(guī)條例，促進(jìn)CO2驅(qū)油采收率油田開發(fā)

根據(jù)目前國內(nèi)外能源財經(jīng)相關(guān)文獻(xiàn)，2010年碳交易加權(quán)平均價格已上升到每噸二氧化碳當(dāng)量130元（約合14.5歐元）[4]，主要市場在歐洲，約占全球交易量的80%。我國目前尚沒有制訂有關(guān)碳交易的相關(guān)法律規(guī)定，而目前含CO2氣藏開發(fā)和CO2驅(qū)油提高采收率油田開發(fā)都處于因投資高而效益低的窘迫境地，急切期待國家給予在CO2捕集、利用和埋存等方面的鼓勵性政策。

[1]劉合.深層火山巖氣藏增產(chǎn)改造技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社,2011:6-25.

[2]BP公司.BP世界能源統(tǒng)計年鑒[EB/OL]. (2011-06-27)http://www.bp.com/ statisticalreview.

[3]冉啟全,等.火山巖氣藏儲層表征技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2010:255-260,375.

[4]中國發(fā)電機供應(yīng)網(wǎng).2010年全球碳交易額同比增加5%，達(dá)930億歐元[EB/OL].（2011-01-25）.http://www.sffdj. com/news/show.php?itemid=5170.

F407.22

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1672-6995(2011)10-0033-03

2011-08-02

徐青（1968-），女，浙江省吳興縣人，高級工程師，礦物礦產(chǎn)學(xué)博士，主要從事油氣開發(fā)規(guī)劃計劃和宏觀政策研究。