■ 楊宇謙

（國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室，陜西 西安 710021）

地勘單位在“頁巖氣革命”中的角色與挑戰(zhàn)
——以探井施工為例的實證分析

■ 楊宇謙

（國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室，陜西 西安 710021）

結(jié)合國有地勘單位參與頁巖氣勘查施工的進展情況，通過對相關(guān)區(qū)塊共141個鉆井工程案例的統(tǒng)計分析，研究了國有地勘單位相對于非地勘企業(yè)的行業(yè)分工特征。研究發(fā)現(xiàn)：首先，地勘單位頁巖氣施工數(shù)量雖多，但進入產(chǎn)業(yè)較晚，以追隨大型能源開發(fā)企業(yè)和承擔國土資源部門的資源調(diào)查項目為主要工作內(nèi)容；其次，地勘單位鉆探項目的作業(yè)精細程度和市場化程度偏低；第三，地勘單位施工周期偏長、覆蓋井種有限、項目承載能力較低。從政策支持、學習對象和合作方式等角度，提出了相關(guān)改進建議。

頁巖氣；地勘單位；鉆探；勘查；體制改革

以地面鉆探為重要構(gòu)成的地質(zhì)勘查活動處在能源產(chǎn)業(yè)最上游，在新興能源礦種大規(guī)模進入工業(yè)開發(fā)利用階段前，鉆探施工將呈現(xiàn)活躍期的特點[1]?！秶临Y源“十三五”規(guī)劃綱要》提出，“十三五”期間，要強化國土資源科技創(chuàng)新驅(qū)動，取得關(guān)鍵技術(shù)重大突破，“攻克頁巖氣勘查開采關(guān)鍵技術(shù)，推動頁巖氣調(diào)查評價和勘查示范基地建設(shè)，提高頁巖氣產(chǎn)量”[2]。從常規(guī)能源向以頁巖氣為代表的非常規(guī)能源領(lǐng)域延伸，對于彌補我國非常規(guī)油氣勘查開發(fā)技術(shù)力量的不足具有十分重要的意義。然而，頁巖氣勘查開發(fā)具有較高的風險性，目前，國有地勘單位是否適應(yīng)頁巖氣勘查的需要，其行業(yè)分工定位如何？相對于石油及其他能源開發(fā)企業(yè)，地勘單位在頁巖氣市場中的項目結(jié)構(gòu)具有怎樣的特征？對于以上問題進行科學評價，有助于認識傳統(tǒng)地勘單位轉(zhuǎn)型升級的現(xiàn)狀，揭示我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的布局情況，并提出有針對性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與管理建議。

1 理論基礎(chǔ)及分析方法

1.1 研究基礎(chǔ)

根據(jù)2016年7月國土資源部地質(zhì)勘查司公布的調(diào)研結(jié)果，目前國有地勘系統(tǒng)在職職工規(guī)模已突破50萬，轉(zhuǎn)型發(fā)展壓力十分繁重[3]。在國家大力推動頁巖氣利用革命的背景下，不少國有地勘單位開始嘗試向該領(lǐng)域進行探索。然而，現(xiàn)有對頁巖氣工程的案例研究和整體情況評估中，主要還是以石油企業(yè)從事的勘查開發(fā)活動為對象[4]。相關(guān)文獻研究表明，缺乏政府有效支持和指導、標準規(guī)范模糊、技術(shù)攻關(guān)尚未取得突破，是制約頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素[5]。同時，由于頁巖氣產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標與現(xiàn)實技術(shù)、經(jīng)驗、基礎(chǔ)設(shè)施、價格機制等方面存在差距，將導致頁巖氣開發(fā)出現(xiàn)新的不確定性[6]。但對于地勘單位作為國家地質(zhì)找礦工作的承接主體，在“頁巖氣革命”中的參與現(xiàn)狀，目前的專門研究并不多見[7]。

1.2 研究設(shè)計

2011年、2012年兩輪頁巖氣探礦權(quán)招標出讓結(jié)束后，有關(guān)區(qū)塊的頁巖氣勘查工作進展持續(xù)受到社會關(guān)注。2014年以來，國土資源部相關(guān)中心繼續(xù)部署頁巖氣重點勘查工程，并公布了有關(guān)信息。本研究采用描述性統(tǒng)計分析方法，對截至2016年6月底前完鉆并公布數(shù)據(jù)的141個頁巖氣鉆孔信息進行了統(tǒng)計，從如下方面進行編碼統(tǒng)計：

(1)承接主體。主要區(qū)分為地勘單位和非地勘企業(yè)，前者包括各省區(qū)地礦、煤田（炭）、核工業(yè)等單位所屬的勘探隊，后者指石油、煤炭、電力開發(fā)企業(yè)的專業(yè)鉆探工程公司。當兩者以合資形式進行頁巖氣勘探時，按照所占股比較大的一方作為編碼依據(jù)。

(2)施工井型。根據(jù)國內(nèi)施工流程和井型分布，本研究主要考察了預(yù)探井、參數(shù)井、評價井及開發(fā)井等四類頁巖氣井種。其中預(yù)探井是指在地震詳查的基礎(chǔ)上，以發(fā)現(xiàn)氣藏和預(yù)測儲量為目的的探井；參數(shù)井指為了解頁巖層序、厚度和儲氣等條件，并為物探解釋提供參數(shù)而實施的探井；評價井指為評價規(guī)模、產(chǎn)能及經(jīng)濟價值而實施的探井；開發(fā)井指在上述工作基礎(chǔ)上，為完成產(chǎn)能建設(shè)任務(wù)所實施的鉆井[8]。

(3)施工開鉆年、完鉆年及鉆探施工周期。開鉆年和完鉆年都是以勘探資料記載的公元年為數(shù)據(jù)來源，施工周期按照從開鉆日到完鉆日的天數(shù)進行計算。

(4)項目來源。主要分為四種類型：一是中央財政項目，主要為國土資源部、中國地調(diào)局的資源調(diào)查和戰(zhàn)略評價項目，具有公共財政支出項目的性質(zhì)；二是中央企業(yè)項目，主要是大型央企在相關(guān)區(qū)塊實施的儲量評估及開發(fā)前期項目，具有生產(chǎn)及科技研發(fā)投入的性質(zhì)；三是地方財政項目，由各省區(qū)政府國土資源系統(tǒng)安排并負責投入；四是地方企業(yè)項目，主要由國有或民營企業(yè)決策并實施投資。

2 頁巖氣鉆探項目總體情況

2.1 總體情況

從2009年至今，頁巖氣項目總體施工大致可以分為三個階段。第一階段是2012年前，開鉆及完鉆井數(shù)量較少，開鉆和完鉆項目數(shù)基本持平。第二階段是從2013年到2014年，開鉆和完鉆數(shù)量較快增長，開鉆數(shù)量大于完鉆數(shù)量，說明頁巖氣勘查市場加快發(fā)育。第三階段是2015年至今，開鉆項目小于完鉆數(shù)量，說明市場對于新投入頁巖氣勘查的熱情程度下降，市場呈現(xiàn)階段性飽和狀態(tài)。（參見圖1）

圖1 開鉆和完鉆頁巖氣鉆井數(shù)（單位：孔）

2.2 井型分布

從圖2可以看出，截至2016年6月底：樣本中的頁巖氣鉆探井型以預(yù)探井和參數(shù)井為主，其中預(yù)探井數(shù)量平穩(wěn)增長，形成了如“利頁1井”“永頁1井”等一批項目。參數(shù)井施工數(shù)量于2014年達到峰值，“柴頁1井”“淳頁1井”等均為此階段完成的工作，此后，參數(shù)井施工數(shù)量開始下降。評價井和開發(fā)井數(shù)量較為平穩(wěn)。

2.3 歷年來項目來源及其變化情況

從圖3可見，最早在頁巖氣鉆探領(lǐng)域投入資金、設(shè)立項目的主體是中央企業(yè)。早在2010年前，中石油、中石化等企業(yè)分別投資啟動了“威201井”“安深1井”“宣頁1井”“河頁1井”等項目。2010年后，央企投資的鉆探項目基本保持穩(wěn)定。其次是中央財政項目，較早啟動的包括“渝頁1井”“岑頁1井”“松淺1井”等。2013年起，中央財政項目數(shù)量增長較快，2015年，中央財政項目首次超過了中央企業(yè)項目總數(shù)。第三是地方企業(yè)項目，如“延頁1井”“黔地1井”“江頁1井”等。最后是地方財政項目，此類鉆探工程的數(shù)量較少，代表為“仁頁1井”“豐頁1井”“曹頁參1號”和“頁1井等”，從2011年起基本保持平穩(wěn)狀態(tài)。

圖3 頁巖氣鉆井項目的來源情況（單位：孔）

表1 井型和項目來源列聯(lián)分析 (單位：孔)

2.4 井型與項目來源結(jié)構(gòu)

從表1可以看出，中央財政投入的井型主要為參數(shù)井，投入的渠道主要是中國地調(diào)局和國土資源相關(guān)中心設(shè)立的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源調(diào)查及專項規(guī)劃項目。其參數(shù)井代表有“宜地2井”“安頁1井”等。其次為預(yù)探井，如“慈頁1井”“秭地1井”等。中央企業(yè)重點投入的井型重點是預(yù)探井和開發(fā)井，是企業(yè)在第一、二輪頁巖氣招標中獲得區(qū)塊后開展的項目，預(yù)探井的代表項目為“金石1井”，開發(fā)井的代表項目為“渤頁平1井”“焦頁4井”等；參數(shù)井和評價井的代表項目為“昌參1井”“保頁4井”等。地方財政主要投入預(yù)探井和參數(shù)井，代表性項目為山東省“聊頁參1井”，以及河南省“牟頁1井”。地方企業(yè)較為關(guān)注參數(shù)井，另有少量的預(yù)探井和評價井，其典型項目為“延頁1井”“江頁1井”等。

表2 鉆井施工數(shù)量對比 (單位：孔)

3 地勘單位與非地勘企業(yè)的對比分析

3.1 項目數(shù)量對比

從表2可見，截至2016年6月底，地勘單位共承擔頁巖氣鉆井任務(wù)73項，非地勘企業(yè)共承擔68項，占比分別為51.8%和48.2%。在地勘單位內(nèi)部，煤田地質(zhì)勘探隊伍共承擔了38項鉆探任務(wù)，占比為27%；其次為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查單位，共施工30口井，占比為21.3%。在非地勘企業(yè)中，石油企業(yè)所屬的鉆探公司共完成63口井的施工任務(wù)，占比為44.68%，煤炭和電力企業(yè)的頁巖氣事業(yè)部共完成6口井的施工任務(wù)，占比為4.26%。煤炭（田）地質(zhì)地勘單位和石油鉆探工程企業(yè)占有較高的市場份額，已經(jīng)成為頁巖氣勘查領(lǐng)域的主要施工力量。

3.2 開鉆及完鉆情況對比

從圖4可以看出，地勘單位頁巖氣鉆探項目增速較非地勘企業(yè)更快，但非地勘企業(yè)從事鉆探工程起步更早。2013年之后，地勘單位頁巖氣施工開鉆和完鉆進入密集期，原因一是不少地勘單位將頁巖氣勘查作為轉(zhuǎn)型的突破口，二是受2015年底頁巖氣補貼降低政策的影響，石油勘探企業(yè)頁巖氣施工高峰期可能已經(jīng)過去。對于地勘單位而言，如何繼續(xù)開展具有風險性的頁巖氣勘探工作，是一個需要持續(xù)關(guān)注的問題。

3.3 井型對比

從表3的對比可以看出，地勘單位和非地勘企業(yè)在頁巖氣鉆井施工領(lǐng)域的側(cè)重點不同：地勘單位施工項目中參數(shù)井比例大，其后為預(yù)探井和評價井；非地勘企業(yè)主要施工預(yù)探井，為后續(xù)開展自主開發(fā)創(chuàng)造條件。同時，非地勘企業(yè)承擔了全部的開發(fā)井項目，說明其在專業(yè)化水平和技術(shù)實力等方面更具優(yōu)勢。

圖4 頁巖氣開鉆完鉆情況對比（單位：孔）

表3 施工井型數(shù)量對比 (單位：孔)

表4 頁巖氣鉆探項目來源對比 (單位：孔)

3.4 項目來源對比

從表4可以看出，地勘單位更倚重于中央財政支持的非常規(guī)油氣資源勘查項目，其次是地方財政支持的勘探項目。非地勘企業(yè)項目主要來源于中央企業(yè)項目，其次是地方企業(yè)項目。地勘單位以事業(yè)體制為主的管理模式，決定了其項目來源的主要構(gòu)成。非地勘企業(yè)重點承攬央企項目，則說明其主要為企業(yè)進行內(nèi)部配套服務(wù)，在產(chǎn)業(yè)鏈上的位置更為清晰。

3.5 施工周期對比

從表5可以看出，相對于非地勘企業(yè)而言，地勘單位在進入市場初期的完鉆周期較短，但其施工周期逐年延長，最終超過了非地勘企業(yè)。究其原因，一是2013年前地勘單位施工項目經(jīng)常為地區(qū)性首口頁巖氣探井，獲得地質(zhì)成果的施工要求不高，但在2013年后頁巖氣鉆探的地質(zhì)找礦精度更高。二是非地勘企業(yè)從2010年起承接的鉆井項目地層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，特別是在川渝境內(nèi)施工的項目，完井深度經(jīng)常突破3000m，而地勘單位的鉆井項目多在2000m以內(nèi)完井。三是非地勘企業(yè)較早突破了技術(shù)瓶頸，2015年渝東南“濯頁3井”鉆探過程中，全井鉆探平均機械鉆速達到7.07m/小時，鉆井周期38.92天，較設(shè)計縮短了近三分之一。石油鉆探隊伍還開發(fā)實踐了“井工廠”等新的理念，實現(xiàn)了施工資源集約化、精細化管理。而地勘單位的技術(shù)創(chuàng)新主要集中在鉆井液選取、繩索取芯等傳統(tǒng)工藝方面，專門針對頁巖氣鉆探的技術(shù)創(chuàng)新偏少。

表5 頁巖氣鉆井的施工周期對比 (單位：天)

表6 施工周期對比 (單位：天)

3.6 施工周期對比

從表6可以看出，在預(yù)探井方面，地勘單位完井周期平均為146天，較非地勘企業(yè)的114天的周期長了約28.0%。在參數(shù)井方面，地勘單位完井周期為137天，較非地勘企業(yè)的113天長了約20.7%。在評價井方面，地勘單位施工周期為134天，較非地勘企業(yè)的87天的周期長了約53.8%。同時，地勘單位目前還不具備開發(fā)井的施工能力。

表7 不同項目來源的施工周期對比 (單位：天)

3.7 不同項目來源的施工周期對比

從表7可以看出，在施工具有財政資助性質(zhì)的項目時，地勘單位施工周期要長于非地勘企業(yè)。而在為各類企業(yè)提供鉆探服務(wù)時，地勘單位施工周期則比非地勘單位企業(yè)短。說明前者只適合承擔部分技術(shù)含量較低，對取芯、排采等后期專業(yè)化工作配套要求不高的項目，技術(shù)能力亟待提升。

4 討論與結(jié)論

4.1 主要發(fā)現(xiàn)

上述分析表明：從整體上看，我國頁巖氣鉆探施工已從快速增長期進入穩(wěn)步發(fā)展期，各類鉆探井型均有分布，以預(yù)探井和參數(shù)井為主。頁巖氣鉆探項目主要來源為中央財政項目和中央企業(yè)的生產(chǎn)及科研項目。在井型方面，預(yù)探井已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)培育的重點。通過比較可以發(fā)現(xiàn)：首先，地勘單位頁巖氣施工數(shù)量雖多，但進入產(chǎn)業(yè)較晚，以追隨大型能源開發(fā)企業(yè)和承擔國土資源部門的資源調(diào)查項目為主要工作內(nèi)容；其次，地勘單位鉆探項目的作業(yè)精細程度和市場化程度偏低；第三，地勘單位施工周期偏長、覆蓋井種有限、項目承擔能力較低。

4.2 產(chǎn)業(yè)發(fā)展及管理建議

結(jié)合上述分析，本研究提出如下建議：

(1)加強政策支持引導，調(diào)動地勘單位參與頁巖氣勘查的積極性。按照地勘單位改革的要求，繼續(xù)加強戰(zhàn)略性、公益性、基礎(chǔ)性和綜合性地質(zhì)工作，是地勘單位進一步發(fā)揮資源保障作用的重點所在，有必要統(tǒng)籌規(guī)劃，將推動頁巖氣資源勘查作為地勘單位的重點工作。一是鼓勵地勘單位進入頁巖氣勘探領(lǐng)域，提供更多政策和資金支持。二是進一步發(fā)揮地勘單位資質(zhì)、人力、科研的保障作用，使其主動承擔頁巖氣調(diào)查評價、勘查、開采和儲量估算等規(guī)范、標準體系建設(shè)工作。三是對地勘單位的頁巖氣重大找礦成果，相關(guān)部門應(yīng)予以獎勵。四是鼓勵地勘單位以探礦權(quán)為紐帶，與非地勘企業(yè)進行跨行業(yè)整合，逐步引導其淡化地勘行業(yè)情結(jié)。

(2)瞄準油氣勘查行業(yè)，學習消化先進技術(shù)和施工管理經(jīng)驗。石油企業(yè)在頁巖氣領(lǐng)域具有更為完善的技術(shù)配套體系，是地勘單位學習借鑒的最佳對象。當前，一是要對地勘單位鉆探施工技術(shù)對頁巖氣勘查的適應(yīng)性進行評估，全面與石油系統(tǒng)的專業(yè)化勘探企業(yè)進行對標，提升資質(zhì)水平。二是地勘單位要加強對已有承接央企頁巖氣項目的跟蹤工作，在壓裂、射孔、排采等領(lǐng)域加強技術(shù)投入，提高整合能力。三是主動覆蓋更多的井型，開展風險勘查。四是要引進頁巖氣施工領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才，實施技術(shù)人員轉(zhuǎn)崗，促進施工能力的全面提升。

(3)重視地企互補合作，以全產(chǎn)業(yè)鏈方式培育頁巖氣施工市場。頁巖氣市場具有相對開放性，地勘單位必須淡化現(xiàn)有行業(yè)邊界，抓住頁巖氣領(lǐng)域的發(fā)展機遇。一是高度關(guān)注下一輪頁巖氣招標，明確合作對象和目標區(qū)塊。二是與央企、大型科研機構(gòu)聯(lián)合成立頁巖氣鉆探技術(shù)研究中心，對重點項目的施工方案共同優(yōu)化。三是完成屬地化改革的地勘單位要依托區(qū)位優(yōu)勢，與地方政府開展合作并爭取聯(lián)合獲得區(qū)塊探礦權(quán)；非屬地化的地勘單位要完善產(chǎn)業(yè)布局，進一步提升競爭優(yōu)勢。四是要嘗試與地方企業(yè)組建頁巖氣專業(yè)化勘探公司，轉(zhuǎn)變以財政資金為主的項目格局。

4.3 研究局限與未來研究方向

作為對我國國有地勘單位頁巖氣項目施工情況的初步研究，本研究還存在如下不足：一是未能對項目金額進行統(tǒng)計分析；二是由于部分項目信息發(fā)布滯后，統(tǒng)計樣本可能存在缺失；三是2016年下半年的情況仍未納入統(tǒng)計范圍。未來研究方向：一是要掌握更為全面的頁巖氣施工信息；二是要采用更為多樣的研究方法，對已有項目后期開發(fā)效果進行追蹤，科學評估地勘單位的分工角色；三是結(jié)合項目區(qū)塊和地層分布進行比較，揭示地勘單位在頁巖氣鉆探領(lǐng)域更為細致的產(chǎn)能特征，為產(chǎn)業(yè)決策提供參考依據(jù)。

[1]CHARLES A S HALL, CUTLER J CLEVELAND.Petroleum Drilling and Production in the United States:Yield per Effort and Net Energy Analysis[J].Science,1981, 211(4482), 576-579.

[2]國土資源部.關(guān)于印發(fā)《國土資源“十三五”規(guī)劃綱要》的通知[EB/OL].(2016-04-12)[2016-07-08].http://www.mlr. gov.cn/zwgk/zytz/201604/t20160414_1402256.htm.

[3]煤礦安全網(wǎng).國土部總工:地勘單位改革發(fā)展調(diào)研報告[EB/OL](2016-07-19)[2016-07-08].http://www.mkaq. org/html/2016/07/09/374558.shtml.

[4]CAINENG ZOU, DAZHONG DONG, YUMAN WANG, et al. Shale gas in China: Characteristics, Challenges and Prospects(II)[J].Petroleum Exploration and Development, 2016,43(2),182-196.

[5]JINGZHENG REN,SHIYU TAN,MICHAEL ENAN GOODSITE, et.al.Sustainability,Shale Gas,and Energy Transition in China: Assessing Barriers and Prioritizing Strategic Measures[J].Energy，2015（84）：551-562.

[6]CHANG JING WANG, FEI WANG, HONGRU DU, et al.Is China really ready for shale gas revolution? Reevaluating shale gas challenges[J].Environmental Science & Policy，2014(39):49-55.

[7]WU YUNA, YANG YISHENG.The Competition Situation Analysis of Shale Gas Industry in China: Applying Porter’s Five Forces and Scenario Model[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2014(40):798-805.

[8]吳勝和,蔡正旗,施尚明.油礦地質(zhì)學（第四版）[M].北京:石油工業(yè)出版社,2011:39-43.

The Role and Challenges of Geological Exploration Units in the "Shale Gas Revolution": An Empirical Analysis of Exploratory Wells Construction

YANG Yuqian
(Key Laboratory of Exploration and Utilization of Coal Resources, Ministry of Land and Resources, Xi'an 710021, China)

Based on the progress of geological exploration units have achieved in shale gas exploration and construction, we study the characteristics of division of labor between state-owned geological exploration units with respect to the private geological exploration units, through the analysis of statistical work of a total of 141 cases in the relevant block drilling area. The study found that: frstly, though the number of geological exploration units who have done shale gas construction are numerous, the time they entry into the industry is late, and their main task is to follow the development of large-scale energy companies in this feld and undertake some survey project provided by Ministry of Land and Resource; secondly, geological exploration units have shown low degree of meticulous and professional of their drilling projects; thirdly, geological exploration units have relatively long construction period, limited coverage of well kinds, low carrying capacity of the project. Finally, we promote some relevant suggestions for improvement, from the perspectives of policy support, learning objects and cooperation methods.

shale gas; geological exploration units; drilling; exploration; structural reform

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2016）11-0038-05

2016-07-31；

2016-08-10

國家自然科學基金面上項目“問責機制何以奏效?面向公共部門政策執(zhí)行的實證研究”（71473190）

楊宇謙（1983-），男，山東省壽光市人，國土資源部煤炭資源勘查與綜合利用重點實驗室工程師、經(jīng)濟師，管理學博士，主要從事能源政策與資源經(jīng)濟研究。