鮑玲 董秀成 李慧中 國石油大學(北京)工商管理學院
發(fā)展頁巖氣如何避免走煤層氣的老路*
鮑玲 董秀成 李慧中 國石油大學(北京)工商管理學院
煤層氣和頁巖氣同屬非常規(guī)天然氣,是未來發(fā)展天然氣的重要資源。研究和發(fā)展頁巖氣,重要的一點是研究煤層氣的發(fā)展路徑,比較兩者之間的異同點,這樣將有助于避免走煤層氣的老路。在發(fā)展頁巖氣的道路上,結合煤層氣發(fā)展中出現(xiàn)的問題,充分借鑒煤層氣的發(fā)展經驗,努力實現(xiàn)“中國的頁巖氣革命”。發(fā)展頁巖氣的建議包括:政府結合市場共同調節(jié);學習美國經驗,擴大合作范圍;突破技術困難,提高經濟效益。無論煤層氣還是頁巖氣,作為非常規(guī)天然氣的重要組成部分,在未來能源接替和戰(zhàn)略調整中要予以高度重視。
煤層氣;頁巖氣;發(fā)展路徑;能源
煤層氣和頁巖氣同屬非常規(guī)天然氣,是未來發(fā)展天然氣的重要資源。研究和發(fā)展頁巖氣,重要的一點是研究煤層氣的發(fā)展路徑,比較兩者之間的異同點,這樣將有助于避免走煤層氣的老路。盡管煤層氣和頁巖氣不是在同一時間內起步發(fā)展的,但在發(fā)展路徑上仍舊存在許多共性,包括發(fā)展動因、社會體制、經濟效益及核心技術。
1.1 發(fā)展動因
煤層氣在燃燒過程中接近無煙塵,若能在采煤之前先采出煤層氣,能有效降低煤礦生產中的瓦斯量,大大減少安全事故,降低對環(huán)境的污染;頁巖氣因其資源潛力巨大和經濟效益顯著,成為未來改變世界能源格局的重要天然氣資源之一[1]。此外,在經濟快速發(fā)展的今天,發(fā)展煤層氣和頁巖氣的原因主要是現(xiàn)階段生產的油氣資源無法滿足人們強勁的消費需求。二者發(fā)展的背景都處于能源供需矛盾嚴峻的局勢下。發(fā)展煤層氣和頁巖氣等非常規(guī)天然氣是緩解矛盾、保證能源安全的重要措施。
1.2 社會體制
煤層氣和頁巖氣的發(fā)展都由政府主導,存在較高的行業(yè)壁壘,不能實現(xiàn)市場化,這一方面與國內能源市場不完善有關,另一方面與當前國家正處于經濟轉變期有關。政府的宏觀調控一方面給兩大產業(yè)的發(fā)展帶來一些難題,但同時又對兩大產業(yè)至關重要。因為無論煤層氣還是頁巖氣的發(fā)展,都必須依賴國家的財政支持,一般企業(yè)難以承擔高額的開采費用,只有政府給予一系列引導和優(yōu)惠政策,才能激發(fā)國內有實力的企業(yè)(如三大油公司)對其進行勘探開發(fā)。因此,二者的發(fā)展與政府的扶持力度密切相關。
1.3 經濟效益
煤層氣地面開采項目屬于非常規(guī)資源開發(fā)利用的范疇,具有勘探開發(fā)風險大、投入高、回收期長等特點,項目本身難以創(chuàng)造可觀的經濟效益。因此,絕大多數(shù)煤層氣地面抽采企業(yè)都面臨較大的資金和投資回報壓力[2]。頁巖氣采收率比常規(guī)天然氣低,常規(guī)天然氣采收率在60%以上,而頁巖氣僅為5%~6%,這使得經濟效益很難提高,這直接影響了企業(yè)對其勘探開發(fā)的熱度。
此外,在煤層氣和頁巖氣的價格制定上,近年來都號召市場定價機制,在《頁巖氣十二五發(fā)展規(guī)劃》中,明確提出頁巖氣將實行市場定價,放開價格,實現(xiàn)市場化定價。
1.4 核心技術
由于煤層氣是以吸附狀態(tài)賦存于地下煤層之中,且煤儲層又是一種低滲透、變形雙重介質,這給煤層氣藏的識別和開采帶來了較高的難度。在我國,煤層氣勘探開發(fā)和科技投入過低而且分散,一些關鍵技術和設備有待提高。頁巖氣開采技術,主要包括水平井技術和多層壓裂技術、清水壓裂技術、重復壓裂技術及最新的同步壓裂技術。發(fā)達國家之所以能取得頁巖氣革命的勝利,關鍵在于核心技術的掌握。而目前我國頁巖氣開發(fā)尚處于起步階段,關鍵開發(fā)技術尚未掌握。
2.1 經濟效益低
我國的煤層氣還停留在承擔減少煤礦瓦斯安全事故責任的階段,開采企業(yè)投資回報率不理想。煤層氣由于初期投資高、生產年限長、價低等原因,造成了投資成本大、回收期周期長、經濟效益低的局面。目前,我國處于勘探期的煤層氣項目基本都在虧損。
2.2 管理體制復雜
最主要的問題是礦權重疊,即煤層氣的采礦權與煤炭重合分屬于不同主體。導致煤炭與煤層產業(yè)發(fā)展不夠協(xié)調,產煤地區(qū)經常出現(xiàn)煤壓氣現(xiàn)象,存在煤炭優(yōu)先或相對排斥煤層氣探礦權、采礦權設置的問題。這將使得部門與企業(yè)、地方與企業(yè)、企業(yè)與企業(yè)之間存在較大分歧,不能相互合作,產業(yè)開發(fā)難成規(guī)模。
2.3 技術有待提高
煤層氣未能商業(yè)化推廣最根本的原因是存在技術障礙。目前我國煤層氣開發(fā)工藝以垂直井壓裂和多分支水平井為主,施工手段相對單一,其他工藝如U形井、液氮壓裂、二氧化碳注入、洞穴完井等也進行過嘗試,但都沒有規(guī)模應用。我國煤層氣開采的核心鉆探技術和抽采技術也均未完全成熟,成為我國煤層氣產業(yè)化發(fā)展的技術瓶頸。
2.4 政府扶持力度不夠
由于煤層氣產業(yè)尚處于幼小產業(yè)階段,技術還不成熟,市場價格機制也沒有完全建立,無論是煤層氣發(fā)電,還是作為其他商品進行銷售,都不能彌補其開發(fā)完全成本,不利于煤層氣產業(yè)的發(fā)展,導致煤層氣產業(yè)發(fā)展處于舉步維艱的境地。
未來發(fā)展頁巖氣應避免走過去煤層氣的老路,在發(fā)展頁巖氣的道路上,結合煤層氣發(fā)展中出現(xiàn)的問題,充分借鑒煤層氣的發(fā)展經驗,努力實現(xiàn)“中國的頁巖氣革命”。
3.1 政府結合市場共同調節(jié)
對于天然氣市場,供給和需求存在嚴峻矛盾,政府的調控手段并沒能改善嚴峻的缺口趨勢。應該適當放寬天然氣市場的管制,消去行業(yè)壁壘,充分發(fā)揮市場的自動調節(jié)作用。可以考慮天然氣市場的國際化,允許國外油企與本國企業(yè)進行共同開發(fā),允許外商來華投資,允許國內企業(yè)走出去發(fā)展天然氣市場。這樣一方面打開國外市場,為天然氣發(fā)展尋求新的經濟增長點;另一方面又對本國市場提出較高要求,只有國內市場健康、穩(wěn)定的發(fā)展才能應對國際化后出現(xiàn)的各種問題,有助于我國天然氣市場快速發(fā)展。
3.2 學習美國經驗,擴大合作范圍
美國能做到在低成本、氣價下降的環(huán)境下,不斷提高產量,推動頁巖氣快速發(fā)展。通過開展國際合作,一方面可以引進先進理念與開發(fā)技術,通過引進和消化頁巖氣開發(fā)技術,探索和創(chuàng)新適合我國頁巖氣開發(fā)的核心技術[3];另一方面可以推動我國頁巖氣產業(yè)的發(fā)展。有了國外企業(yè)的加入,能快速、高效地發(fā)展頁巖氣產業(yè)。對于對外合作,形式可以多種多樣,包括聯(lián)合開發(fā)、技術服務、聯(lián)合研究、投資參股等。
3.3 突破技術困難,提高經濟效益
煤層氣和頁巖氣都面臨著技術的制約,而且都因為經濟效益低使得產業(yè)難以發(fā)展。因此要提高經濟效益,突破技術難題是頁巖氣發(fā)展獲得成功的關鍵因素。在突破技術困難方面,首先要結合我國頁巖層系的特點,加強頁巖氣成藏機理及資源評價等基礎地質研究,形成適合我國地質條件的頁巖氣地質理論及資源評價方法參數(shù)體系;其次,深入研究核心技術,包括納米孔喉儲層系統(tǒng)連續(xù)型油氣聚集地質理論、水平井多級水力壓裂技術、巖芯分析、測井解釋等儲層評價技術,以及復合油基泥漿、可鉆式橋塞、微地震監(jiān)測等鉆完井技術等。
提高經濟效益的唯一途徑是通過規(guī)模生產來降低生產成本,而規(guī)模生產的背后需要國家給予經濟支持,如減免頁巖氣資源稅費,包括資源稅、礦產資源補償費、礦區(qū)使用費、頁巖氣勘探開發(fā)關鍵設備進口關稅,同時還可以考慮對于關鍵技術研發(fā)投入給予適當?shù)牡置饣蚩鄢嘘P稅費;此外還可直接補貼財政,建立隨市場變化的動態(tài)補貼機制。
總之,無論煤層氣還是頁巖氣,作為非常規(guī)天然氣的重要組成部分,在未來能源接替和戰(zhàn)略調整中要予以高度重視。
[1]江懷友,宋新民,安曉璇,等.世界頁巖氣資源勘探開發(fā)現(xiàn)狀與展望[J].大慶石油地質與開發(fā),2008(6):10-14.
[2]宋曉丹,孔令峰,洪保民,等.我國煤層氣產業(yè)發(fā)展政策現(xiàn)狀分析與發(fā)展建議[J].天然氣工業(yè),2013(2):1-6.
[3]張鴻翔.頁巖氣·全球油氣資源開發(fā)的新亮點——我國頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀與關鍵問題[J].中國科學院院刊,2010(4):406-410.
(欄目主持 楊軍)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.004
基金論文:教育部哲學社會科學研究重大課題攻關項目“擴大我國油氣戰(zhàn)略儲備研究”;國家自然科學基金項目“我國天然氣安全預警與應急系統(tǒng)研究”。