□ 文/本刊記者 田野

頁巖氣開采走進十字路口

□ 文/本刊記者 田野

英國石油（BP）在2035年世界能源展望中預測，中國將成為北美之外頁巖氣產量增長最有潛力的國家。20年之后，中國和北美的頁巖氣產量將占全球總產量的85%。BP對中國頁巖氣發(fā)展給出樂觀的判斷：到2035年的時候，中國的頁巖氣產量增長將占全球頁巖氣增長的13%。

前景固然美好，但眼下的頁巖氣開采卻處境尷尬：國際油價低位徘徊，開采頁巖氣幾乎成了賠本賺吆喝；環(huán)保壓力越來越大，水資源短缺讓生產商步履維艱。尤其在頁巖氣實現(xiàn)商業(yè)化開采的北美大幅削減頁巖氣投資之后，為頁巖氣開發(fā)“踩剎車”呼聲不絕于耳，這些都將打擊我國的頁巖氣生產商積極性。北美頁巖氣開采成功真的會成為我國頁巖氣開發(fā)的范本嗎？與北美相比，我國的頁巖氣開采存在哪些優(yōu)勢與不足？在低油價背景下，我國頁巖氣大規(guī)模開發(fā)利用向左走還是向右走？我國將如何通過頁巖氣理論和技術創(chuàng)新，邁越頁巖氣開采“四道門檻”？為此本刊邀請相關專家逐一解讀。

記者：目前我國頁巖氣開采現(xiàn)狀如何？在全球非常規(guī)油氣版圖中處于怎樣的位置，發(fā)展前景如何？在較低的油價環(huán)境下，我國還需要大力發(fā)展頁巖氣產業(yè)嗎？

韓文科（國家發(fā)改委能源所所長）：我國高度重視頁巖氣資源的勘探開發(fā)。國家發(fā)改委、財政部、國土資源部、國家能源局于2012年研究制定了頁巖氣發(fā)展規(guī)劃，提出2015年實現(xiàn)頁巖氣產量65億立方米，并將頁巖氣開發(fā)向民營資本開放，加快了頁巖氣開發(fā)利用的步伐。2014年，我國常規(guī)天然氣新增探明地質儲量9437.72億立方米，新增大于1000億立方米的大氣田5個。頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)油氣資源新增儲量取得突破性進展，達1669.43億立方米，占能源類氣體新增儲量總量的15%。其中，頁巖氣新增探明地質儲量1067.5億立方米，是我國自2011年設定頁巖氣新礦種“戶籍”后，首次提交探明儲量；煤層氣探明地質儲量601.93億立方米，較2013年增長155.3%。

在政策的大力扶持下，我國頁巖氣的發(fā)展取得了階段性成果。數據顯示，2014年我國頁巖氣產量達13億立方米，財政補貼約支出4.2億元。2015年預計產量達65億立方米，財政補貼支出達26億元。到2020年，頁巖氣產量預計達300億立方米，財政支出為60億元。目前，我國頁巖氣勘探突破主要在四川、鄂爾多斯盆地的長寧、威遠、昭通、涪陵、延長等地，獲得三級儲量近5000億立方米，頁巖氣勘探開發(fā)技術及裝備基本實現(xiàn)國產化，水平井成本不斷下降，施工周期不斷縮短。水平井單井成本從1億元降至5000萬-7000萬元，鉆井周期從150天減至70天，最短的實現(xiàn)了46天的鉆井周期。

梅新育（商務部國際貿易經濟合作研究院研究員）：在頁巖氣對外合作方面，中國兩大石油公司都取得了顯著進展。中國石化向?？松梨凇P、殼牌等國際公司學習，且花巨資收購了美國戴文能源公司5個區(qū)塊的頁巖氣資產。中國石油在四川盆地擁有頁巖氣礦權5.65萬平方千米，其中75%國內合作開發(fā)、10%國際合作開發(fā)、3%風險作業(yè)開發(fā)、12%自營開發(fā)。2014年3月，中國石油啟動長寧-威遠示范區(qū)20億立方米產能建設工程。根據開發(fā)方案，將新建23個鉆井平臺121口井，到2015年將建成20億立方米產量基地。

在頁巖氣工藝技術和裝備方面，目前我國已基本形成頁巖氣有利區(qū)帶／層系優(yōu)選與地質評價技術，建立了頁巖氣資源評價和選區(qū)評價技術方法和標準體系；初步形成水平井井眼軌跡控制、水平井固井、水平井鉆井液、水平井安全鉆進等長水平井段（1500米-2000米）水平井鉆井、完井的關鍵技術體系。

康玉柱（中國工程院院士）：從中美泥頁巖儲量及含油性比較中可以看到我國頁巖氣勘探開發(fā)的潛力。目前在實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)的北美地區(qū)，頁巖含氣量最低為每噸1.1立方米，最高達每噸9.9立方米。而在我國的四川盆地寒武系筇竹寺組，黑色泥頁巖含氣量為每噸1.17立方米-6.02立方米，平均為每噸1.9立方米；下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色泥頁巖含氣量為每噸1.73立方米-5.1立方米，平均為每噸2.8立方米（渝東渝頁1井實測含氣量為每噸1立方米-3立方米），這組數據說明什么，說明與北美泥頁巖含氣量相比，我國頁巖氣價值和潛力毫不遜色。

石元春（中國科學院院士、中國工程院院士）：有些人認為，國際油價下跌，可以不用發(fā)展替代能源產業(yè)了，這實際上是一種短視行為。從供需看，全球石油中長期仍將處于緊平衡狀態(tài)。隨著世界經濟緩慢復蘇，石油需求會穩(wěn)步回升。尤其是我國，經濟中高速增長特別是汽車保有量的快速增加，使得未來需求仍會持續(xù)增長。從成本考量，50美元/桶上下已觸及原油的地板價，天花板在哪兒卻是個未知數。近期，北美地區(qū)尤其在美國，已經有200多個原油鉆井平臺停運，運行的鉆井數量降至2011年以來的最低水平，同時部分頁巖油企業(yè)陷入破產邊緣，這說明國際原油價格確實已經跌入成本區(qū)。然而，賠本產石油的日子肯定長不了，在有效削弱頁巖油生產國競爭力后，歐佩克最終限產保價是大概率事件。

從歷史經驗看，國際能源市場具有典型的周期性：需求增加，價格上升，投資進入，產能擴張，新技術涌現(xiàn)；然后需求放緩，市場反轉，進入相對低迷時期。這在多個能源品種和不同歷史時期都重復出現(xiàn)過。石油也不例外。正是因為美元走強、頁巖油供應增加、需求減少等多種因素相結合，才導致了近期的油價下跌，而與之相反的一系列因素也同樣可以導致正好相反的結果。1998年和2008年兩次石油價格大震蕩，就是明證。千萬不要被“亂花漸欲迷人眼”的表象所迷惑。尤其要看到的是，此輪國際油價下跌，還有可能引發(fā)世界能源供給格局大變動，進而引發(fā)地緣政治的不穩(wěn)定，并從安全層面給我國帶來較大負面影響，需未雨綢繆、早作打算。

記者：搶占非常規(guī)油氣勘探開發(fā)制高點，需要擁有尖端的理論技術支撐。目前我國油企在非常規(guī)油氣領域勘探開發(fā)理論技術處于怎樣的水平，存在哪些問題？與北美頁巖氣產業(yè)相比，我國頁巖氣開發(fā)主要存在哪些瓶頸？

康玉柱：由于地質條件、技術條件和市場條件與北美不同，我國的頁巖氣開發(fā)面臨成本與環(huán)保的雙重壓力。目前美國已開發(fā)的頁巖氣氣藏不僅地層海相沉積穩(wěn)定、構造平緩，且埋藏深度大部分在1800米-2000米，而我國的頁巖氣地下結構復雜，褶皺強烈，儲層埋深變化大，且多數埋深超過3000米，技術難度更大，開發(fā)成本更高。以我國頁巖氣開采第一大省四川為例，頁巖氣埋藏深度一般在2000米-3000米，而在我國其他地區(qū)開發(fā)難度更大，埋藏深度一般在5000米左右。頁巖氣埋藏深度，直接影響著勘探和開發(fā)成本。

韓文科：與傳統(tǒng)油氣儲藏有所不同，頁巖氣藏的儲層一般呈低孔、低滲透率特征，氣流阻力比常規(guī)天然氣大，因此只有采用壓裂技術才能開采出來，這是頁巖氣開發(fā)成本高昂的一個主要原因。目前，涪陵頁巖氣開鉆149口，完鉆120口，完成壓裂試氣49口，累計產氣11.36億立方米，銷售10.88億立方米，平均單井成本也從2012年的1億元，降至2014年底的5000萬-7000萬元。但相比之下，美國頁巖氣開采成本更具競爭力。目前海恩斯維爾（Haynesville）油區(qū)單井成本930萬美元、馬塞勒斯（Marcellus）油區(qū)單井成本600萬美元、巴尼特（Barnett）油區(qū)單井成本330萬美元、費耶特維爾（Fayetteville）油區(qū)單井成本260萬美元。

正是由于成本低廉，使得美國頁巖油氣生產商鉆井數量去年初突破了1600口。經過這一輪國際油價下跌，減至目前的1421口，但這只能說低油價下美國頁巖氣開采更冷靜，且根據市場的變化作出合理調整，而美國的頁巖氣產量、市場份額和實力仍然全球第一。可以說，經過30多年的發(fā)展，以美國為代表的北美地區(qū)非常規(guī)油氣開發(fā)已經形成了成熟的水平井分段壓裂技術系列，創(chuàng)造了多項分段壓裂工藝世界施工紀錄：裸眼封隔器+滑套壓裂技術最高施工紀錄超過100段；泵送橋塞分段壓裂技術最高施工紀錄超過50段；套管射孔管內封隔器+滑套分段壓裂技術最高施工紀錄超過48段；連續(xù)油管環(huán)空加砂壓裂技術最高施工紀錄超過45段。而目前我國的分段壓裂施工最高紀錄僅僅為40多段，且需要依靠國外石油公司技術服務才能實現(xiàn)。

石元春：北美頁巖氣的規(guī)模建產，顛覆了我國傳統(tǒng)的石油理論，帶來技術和理論上的突破與創(chuàng)新，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：一是水平井分段壓裂等核心技術的廣泛應用，突破了傳統(tǒng)油氣成藏理論有效儲層下限，使原有的低勘探區(qū)難動用資源得到有效動用。二是從尋找優(yōu)質儲層向尋找多類型儲層拓展。三是油氣勘探從高點轉向下凹（洼）領域、從局部構造圈閉轉向大面積巖性和全盆地領域。

梅新育：目前全球正在形成美國、中國兩大非常規(guī)油氣戰(zhàn)略突破區(qū)，非常規(guī)油氣產量占總產量的比例快速升至10%以上。以頁巖氣革命為代表的非常規(guī)油氣理論技術創(chuàng)新，正在推動世界石油工業(yè)新的科技革命。

但必須清醒地認識到，我國常規(guī)石油工業(yè)體系基本成熟，但與之協(xié)同發(fā)展的非常規(guī)油氣工業(yè)化體系尚未建立，還面臨多方面的挑戰(zhàn)。與北美頁巖氣商業(yè)化開發(fā)相比，我國頁巖氣大開發(fā)尚存在資源、技術、理論、基礎管網及政策等方面的差距。

記者：我國將如何通過頁巖氣理論、技術、環(huán)境和成本創(chuàng)新，邁越頁巖氣開采這“四道門檻”？

韓文科：截至2014年年底，10年時間我國頁巖氣勘探累計投資200多億元，鉆探頁巖氣井400多口，平均單井產量可達10萬立方米/天；已完成多批次的頁巖氣勘探開發(fā)先導性試驗和陸上頁巖氣資源潛力初步評價及有利區(qū)篩選，在四川盆地海相頁巖氣開始投入商業(yè)性開發(fā)，在南方地區(qū)海相頁巖氣見到較好的苗頭，在鄂爾多斯盆地陸相頁巖氣勘探開發(fā)有了實質性突破。

我國主要發(fā)育海相、海陸過渡相-湖沼相和湖相三類頁巖，分別形成于不同類型的沉積盆地，且分布規(guī)律不同。大量的地質調查、鉆探、評價等生產實踐和理論研究表明：三類頁巖的地質條件存在很大差異，其中海相是頁巖氣最為富集的近中期可實現(xiàn)商業(yè)性開發(fā)的頁巖層；海相頁巖氣富集高產區(qū)主要得益于五方面因素，即處于寬緩的復背（向）斜區(qū)、發(fā)育深水陸棚相富有機質頁巖集中段 （厚度一般大于30米）、有利含氣層系頂底板保存條件較好、頁巖層總體上呈連續(xù)型分布、埋深大于2500米并處于超壓區(qū)；四川盆地龍馬溪組是目前我國發(fā)現(xiàn)的最有利的頁巖氣富集區(qū)，有利面積約4.8萬平方千米，埋深2500米-4500米，目的層平均厚度45米，含氣量4立方米-7立方米/天，頁巖氣可采資源量為4.2萬億立方米，主要分布于蜀南、川東地區(qū)。

梅新育：厘清以四川盆地海相志留系龍馬溪組底部富集段作為頁巖氣大規(guī)模商業(yè)性開發(fā)的主力目的層之后，我國可以通過技術創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新為頁巖氣大規(guī)模商業(yè)性開發(fā)提供有力支撐。

我國頁巖氣開發(fā)模式、組織模式、管理模式和商業(yè)模式正逐步形成，頁巖氣開發(fā)技術創(chuàng)新和規(guī)模化應用也促使頁巖氣開發(fā)周期大大縮短、成本明顯下降。目前水平井鉆井周期已縮至46-70天，水平井單井成本已降至5000萬-7000萬元，頁巖氣開采全生命周期成本已降至1.6元-1.8元/立方米。研究結果表明，目前我國頁巖氣開發(fā)尚處于初期階段，技術、裝備、管理、體制等方面有待進一步提升和完善，通過創(chuàng)新提升發(fā)展空間的潛力還很大，因此降低成本的空間仍然很大。

康玉柱：2020年，我國頁巖氣年產量要達到300億立方米（其中四川盆地及周緣產量約250億立方米，其他地區(qū)產量約50億立方米），還需要做好以下三方面工作：一是還需要提前做好規(guī)劃、科學部署，新建PAD井場數需達到2300個，最小核心區(qū)面積（采氣井場占用面積）需達到1.6萬平方千米，鉆井數14000口，總投資4000億-7000億元。二是全面完成全國頁巖氣資源潛力調查與評價，準確掌握全國頁巖氣資源量及其分布規(guī)律，優(yōu)選20-30個頁巖氣遠景區(qū)和15-20個有利目標區(qū)，建成頁巖氣田3-5個，探明頁巖氣地質儲量10000億立方米、可采儲量2000億-3000億立方米。三是大規(guī)模商業(yè)性開發(fā)四川盆地海相龍馬溪組頁巖氣，開發(fā)目的層系埋深2500米-4500米，含氣層以超壓區(qū)為主；南方其他地區(qū)海相頁巖氣開發(fā)獲得突破；海陸過渡相-湖沼相和湖相頁巖氣勘探取得較大進展。

石元春：要想短期內實現(xiàn)技術趕超，相關政策支持必不可少。頁巖氣勘探開發(fā)涉及地震勘探、鉆井、水力壓裂、采氣、集輸等多個環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)均存在對水資源、大氣和土壤等方面的污染及對當地社區(qū)的影響，為此須加強對頁巖氣勘探開發(fā)事前、事中、事后全過程的嚴格監(jiān)管。因此，需要盡快制定、完善相關環(huán)境監(jiān)管法律法規(guī)和標準；培養(yǎng)充足的許可審批與監(jiān)管人員；研發(fā)現(xiàn)場監(jiān)測設備和構建系統(tǒng)化檢測方法；推動環(huán)境監(jiān)管的信息公開和公共參與，規(guī)范信息披露行為。

中國天然氣在能源消費結構中的占比很低，僅為5.1%，比世界平均水平低了近20個百分點，由此看來，天然氣具有巨大的增長空間。但同時，天然氣對外依存度卻挺高。

2012年-2015年，我國中央財政對符合相關條件的頁巖氣開采企業(yè)按0.4元／立方米的標準給予補貼?！笆濉逼陂g是我國頁巖氣產業(yè)發(fā)展從投入期步入成長期的關鍵時期，在國際油價大幅下跌并將在未來3-5年內保持60美元-80美元/桶、全球對頁巖氣投資縮減的背景下仍然激勵企業(yè)勘探開發(fā)頁巖氣的積極性就顯得尤為重要。因此建議將0.4元/立方米的補貼政策延長至2020年。

此外，應盡快完善頁巖氣資料統(tǒng)一管理制度，將頁巖氣的資料提交與礦業(yè)權管理直接掛鉤，實現(xiàn)頁巖氣礦業(yè)權管理流程的綜合集成和數據共享。建立頁巖氣資料采集、加工、處理和儲存機制，加快推進頁巖氣資料的數字化，建立健全頁巖氣資料管理和服務工作新機制。加快建立以中國頁巖氣地質調查和勘探開發(fā)資料為主要內容的、涵蓋國內外頁巖氣資源信息的國家級頁巖氣數據庫。建設國家頁巖氣資源公共信息網，搭建集動態(tài)信息、公共信息、礦業(yè)權管理和原始數據管理于一體的頁巖氣信息管理、發(fā)布與共享服務平臺，以切實落實頁巖氣礦業(yè)權的開放政策，真正做到公平準入，鼓勵有效競爭。