顧玚

[摘 要]頁巖氣是蘊(yùn)藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，中國的頁巖氣可采資源量居世界首位。但是目前我國對(duì)頁巖氣的研究和產(chǎn)業(yè)投入還很不完善，其作為清潔能源在我國能源結(jié)構(gòu)中占比例過低，沒有發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。并且隨著社會(huì)的發(fā)展，資源環(huán)境承載力成為關(guān)注的焦點(diǎn)，轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高資源利用率，開發(fā)新能源的工作亟待解決。文章借鑒國外頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和啟示，結(jié)合中國的頁巖氣產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)目前存在的主要問題和機(jī)遇，據(jù)此提出合理的建議和對(duì)策，以推動(dòng)我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]頁巖氣；產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀；高效經(jīng)濟(jì)

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2018.04.072

1 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展和不斷加劇的環(huán)境壓力，開發(fā)一種新能源成為亟須解決的問題。頁巖氣作為一種新型能源，具有經(jīng)濟(jì)性、清潔性、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)。隨著煤炭、油氣等常規(guī)能源的日益匱乏，作為傳統(tǒng)天然氣的有益補(bǔ)充，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到頁巖氣的重要性。加強(qiáng)頁巖氣資源的勘探開發(fā)，對(duì)于我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，緩解環(huán)境壓力，保障能源安全有重要意義。[1]我國的頁巖氣產(chǎn)業(yè)剛剛起步，如何借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國現(xiàn)狀，走出一條中國特色頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路成為關(guān)鍵。

2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 全球頁巖氣資源概況

2013年，美國能源信息署（EIA）和美國國際先進(jìn)資源公司（ARI）進(jìn)行了“世界頁巖氣和頁巖油資源評(píng)估”工作。對(duì)全球除美國以外的26個(gè)地理區(qū)域，41個(gè)國家，95個(gè)頁巖氣盆地和137個(gè)頁巖氣儲(chǔ)層進(jìn)行了評(píng)價(jià)，如圖1所示。

在此基礎(chǔ)上，EIA發(fā)布了“世界頁巖氣資源初步評(píng)價(jià)報(bào)告”，報(bào)告顯示與2011年對(duì)比，各地區(qū)的頁巖氣資源量和技術(shù)可采量都有了顯著增加。全球的頁巖氣資源量非常豐富，共計(jì)1013.2萬億m3，技術(shù)可采資源量為220.7萬億m3。北美地區(qū)的頁巖氣資源量最為豐富，其次是非洲、亞洲等，如表1所示。并且對(duì)技術(shù)可采資源量排名前十的國家進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（見圖1），中國的可采資源量穩(wěn)居世界第一，這意味著我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮蟆０⒏⒑桶柤袄麃喴渤^美國，位居第二和第三位。

2.2 國外頁巖氣勘探現(xiàn)狀

北美頁巖氣的發(fā)展尤其迅速，實(shí)現(xiàn)了高效經(jīng)濟(jì)、規(guī)模開發(fā)，成為北美天然氣供應(yīng)的重要來源，并引起了全球天然氣供應(yīng)格局的重大變化。一場(chǎng)“綠色能源革命”正在悄聲蔓延全球。

美國是世界上最早從事頁巖氣勘探開發(fā)的國家，已經(jīng)有近兩百年的歷史，是當(dāng)前唯一一個(gè)頁巖氣大規(guī)模商業(yè)開發(fā)取得成功的國家。2010年美國頁巖氣產(chǎn)量超過1379億m3，超過了俄羅斯成為全球第一大天然氣生產(chǎn)國。EIA 最新數(shù)據(jù)，2013年美國頁巖氣可采資源量高達(dá)18.83萬億m3，產(chǎn)量為3232億m3，占該國天然氣總產(chǎn)量的1/3。這在很大程度上是突破性的水力壓裂技術(shù)、水平鉆井技術(shù)及裂縫綜合預(yù)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步與廣泛運(yùn)用的結(jié)果。同時(shí)，美國政府對(duì)頁巖氣的研發(fā)支持也是其大量開發(fā)的重要保證。進(jìn)入21世紀(jì)以來的十多年間，美國共打造了1.35萬口鉆井，每天約有5663萬立方米的天然氣來自頁巖氣。據(jù)預(yù)測(cè)，2035年美國頁巖氣產(chǎn)量將達(dá)到350億立方米，占到美國天然氣總量的50%左右。[2]

加拿大是世界上第二個(gè)對(duì)頁巖氣進(jìn)行勘探開發(fā)的國家。加拿大頁巖氣資源分布廣、層次多，主要分布在西部盆地和東部地區(qū)。根據(jù)加拿大非常規(guī)天然氣協(xié)會(huì)（CSUG）的資源評(píng)價(jià)結(jié)果，加拿大頁巖氣的資源量目前大于42.5萬億立方米，可采資源量有16.23萬億m3。但加拿大國家能源局認(rèn)為，目前頁巖氣開采技術(shù)和方式對(duì)大規(guī)模開發(fā)其國內(nèi)頁巖氣資源在經(jīng)濟(jì)上是否可行還不確定，因此加拿大頁巖氣開發(fā)還處于初級(jí)階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)。[3]但許多公司已經(jīng)相繼開始對(duì)艾伯塔省、不列顛哥倫比亞省、魁北克省和新不倫瑞克省的頁巖氣資源進(jìn)行勘探和開發(fā)。[4]繼美國、加拿大之后，英國、波蘭、中國、印度、澳大利亞和阿根廷等國也相繼加快了頁巖氣勘探開發(fā)的進(jìn)程。

2.3 國內(nèi)頁巖氣開發(fā)利用現(xiàn)狀

國土資源部將頁巖氣藏的目標(biāo)區(qū)域劃分為南方，揚(yáng)子地臺(tái)區(qū)（川渝、滇黔桂、湘鄂一帶）、華北、東北（松遼平原）、西北（吐哈盆地和鄂爾多斯盆地等）和青藏五大區(qū)域[5]（見圖3）。可見，頁巖氣在我國的分布范圍非常廣泛。

據(jù)2013年美國能源信息署（EIA）統(tǒng)計(jì)，中國頁巖氣可采資源量達(dá)35.17萬億立方米，居世界首位。我國主要頁巖氣資源量和可采資源量分布情況，如圖4所示。其中，技術(shù)上可開采的主要分布在四川盆地、塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地和松遼盆地。其他分布在結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的揚(yáng)子地臺(tái)區(qū)、江漢盆地和大蘇北區(qū)等地。我國對(duì)頁巖氣的開發(fā)比較晚，2003年才開始對(duì)頁巖氣進(jìn)行初步研究。2009年8月，國土資源部在重慶市綦江縣啟動(dòng)了國內(nèi)首個(gè)頁巖氣資源勘查項(xiàng)目。2010年，國土資源部啟動(dòng)了川南、川東南、黔北、渝東南及渝東北 5 個(gè)重點(diǎn)區(qū)域的研究。2011 年12 月，國土資源部將頁巖氣正式列為第172 種獨(dú)立礦產(chǎn)。[3]2013 年底累計(jì)完成頁巖氣鉆井 285 口，頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到 2.0 億 m3。2014年，我國共完成63口頁巖氣井的鉆探任務(wù)，產(chǎn)量猛增到12.47億m3。當(dāng)前，我國的頁巖氣產(chǎn)量已是2014年產(chǎn)量的7倍之多。

目前，中國頁巖氣勘探開發(fā)取得重大突破。四川盆地及周緣的海相地層，累計(jì)探明頁巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量7643億立方米。其中，重慶涪陵頁巖氣田累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量6008億立方米，成為北美之外最大的頁巖氣田。四川威遠(yuǎn)—長寧地區(qū)頁巖氣累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量1635億立方米。在“十三五”期間，中國頁巖氣勘探開發(fā)將進(jìn)入快速發(fā)展階段，儲(chǔ)量、產(chǎn)量將實(shí)現(xiàn)新的跨越，按照目前的開發(fā)進(jìn)展，2020年的目標(biāo)產(chǎn)量300億元可實(shí)現(xiàn)?？傊?，中國頁巖氣雖然剛剛起步，商業(yè)化開發(fā)道路還很漫長，但已從高起點(diǎn)出發(fā)步入正軌，已經(jīng)具備綠色開發(fā)的技術(shù)基礎(chǔ)和能力，前景廣闊。endprint

3 我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)與不足

3.1 我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)

第一，我國頁巖氣儲(chǔ)量豐富。截至2016年底，中國已探明頁巖氣儲(chǔ)量達(dá)到7643億立方米，產(chǎn)量達(dá)78.82億立方米，僅次于美國和加拿大，位居世界第三。目前，我國的技術(shù)可采資源量排名世界第一。根據(jù)我國《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》，在政策支持到位和市場(chǎng)開拓順利的情況下，我國力爭2020年實(shí)現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量300億立方米，2030年實(shí)現(xiàn)800億～1000億立方米。

第二，相關(guān)技術(shù)取得重要突破。通過近年的技術(shù)攻關(guān)，中石化江漢油田涪陵頁巖氣公司的開發(fā)技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，基本實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化，開采成本迅速下降。目前單口水平井的鉆井周期從5～7個(gè)月縮至2～3個(gè)月，開發(fā)成本從1.2億元降至5000萬～7000萬元。中石化在頁巖氣資源評(píng)價(jià)體系、工藝技術(shù)體系和壓裂裝備研發(fā)制造等方面取得了重要突破。[6]

第三，政府推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型。黨的十八大報(bào)告提出“推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命”，開始積極推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型?！笆濉币?guī)劃期間，中國政府相繼出臺(tái)了《頁巖氣開發(fā)利用補(bǔ)貼政策》和《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》，將根據(jù)具體利用量對(duì)頁巖氣生產(chǎn)商給予0.4元/立方米的財(cái)政補(bǔ)貼，并實(shí)行稅費(fèi)減免政策，積極推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型工作。[7]

3.2 我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的不足

雖然我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)存在著諸多優(yōu)勢(shì)，但是仍然有著許多不足之處。

第一，頁巖氣開采難度大。中國的頁巖氣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，埋藏深度多在3000m以上，氣藏多處于山區(qū)，開采難度較大。美國頁巖氣田埋藏深度多在2000m以上并且大都是平原地區(qū)，開采難度較小。由此造成國內(nèi)頁巖氣開采的技術(shù)難度和投入成本要比美國高。

第二，頁巖氣開采水資源消耗量大。水力壓裂技術(shù)是頁巖氣開采不可替代的技術(shù)，與常規(guī)天然氣開采方式不同，開采頁巖氣時(shí)所需的鉆井?dāng)?shù)量多且單井需水量大[8]，每次液壓破碎都需要消耗數(shù)百萬噸水資源。在我國劃定的頁巖氣發(fā)展的區(qū)塊中，塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、華北平原和河西走廊等地區(qū)都是水資源短缺的地區(qū)，而云南、貴州、四川、重慶和廣西等地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，地下暗流溶洞多，近年來頻繁遭受嚴(yán)重干旱的困擾。頁巖氣開發(fā)必定加大這些地區(qū)的用水負(fù)擔(dān)。

第三，頁巖氣開發(fā)的環(huán)境破壞問題。在水污染方面，頁巖氣開發(fā)目前無可替代的成熟技術(shù)是水力壓裂技術(shù)，壓裂過程中含有大量的化學(xué)藥劑，大量壓裂液注入深部地層，長遠(yuǎn)看來會(huì)有潛在危害。在空氣污染方面，頁巖氣開采、處理和運(yùn)輸過程中的逃逸會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的溫室效應(yīng)。在噪聲污染方面，頁巖氣鉆井和壓裂會(huì)產(chǎn)生各種噪聲污染，嚴(yán)重影響附近民眾日常生活，[9]且頁巖氣開采過程中，地面活動(dòng)在很大程度上會(huì)對(duì)地表植被造成破壞，從而引發(fā)水土流失等生態(tài)環(huán)境問題。[10]

4 我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策

面對(duì)當(dāng)前能源格局的轉(zhuǎn)變，頁巖氣必然作為一種新能源成為國家的戰(zhàn)略選擇。頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)于改善我國的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，減少二氧化碳的排放具有重要意義。我國要大力支持頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，解決上述問題，走出一條中國特色的頁巖氣產(chǎn)業(yè)之路。

4.1 辯證借鑒國外頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)

研發(fā)支持和技術(shù)突破是頁巖氣開發(fā)的保證。能源獨(dú)立和能源清潔化政策，為美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)遇。一系列優(yōu)惠政策的出臺(tái)，促進(jìn)了美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國應(yīng)辯證地借鑒其勘探開發(fā)模式，結(jié)合我國頁巖氣資源地質(zhì)特征和具體國情，出臺(tái)相應(yīng)的政策，加大國家的扶持力度。

首先，借鑒國外頁巖氣產(chǎn)業(yè)的已有理論，建立系統(tǒng)化的地質(zhì)和勘探理論數(shù)據(jù)，為頁巖氣的勘探開發(fā)提供良好的理論基礎(chǔ)。其次，建立完善的財(cái)稅政策并積極落實(shí)。[6]財(cái)政補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠政策是頁巖氣產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的助推力，進(jìn)一步加大扶持力度是必不可少的。美國頁巖氣的開發(fā)不僅享受各種稅收優(yōu)惠政策，還有專項(xiàng)政策和資金。我國政府要加大對(duì)頁巖氣的資源勘探、技術(shù)研發(fā)和基礎(chǔ)配套建設(shè)的財(cái)政投資。[11]同時(shí)，在稅收政策改革過程中，要借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，降低和減免頁巖氣資源產(chǎn)業(yè)運(yùn)行各項(xiàng)稅費(fèi)，鼓勵(lì)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展。[12]

4.2 加強(qiáng)自主創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)能力

雖然近年來我國頁巖氣開發(fā)的相關(guān)技術(shù)取得進(jìn)步，但尚未完全掌握核心技術(shù)，仍需從國外引進(jìn)新技術(shù)和新設(shè)備，成本高且效率低。加快頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)是亟待解決的主要矛盾。

因此，政府應(yīng)鼓勵(lì)國內(nèi)外企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)開展勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的合作研究，吸收借鑒國外先進(jìn)成熟技術(shù)，結(jié)合我國的具體情況，形成適用于我國地質(zhì)構(gòu)造的勘探開發(fā)核心技術(shù)。政府還應(yīng)將技術(shù)設(shè)備研發(fā)納入能源自主創(chuàng)新和能源裝備投資支持范圍內(nèi)，設(shè)立專項(xiàng)資金。[11]由政府帶頭，在與國際能源巨頭學(xué)習(xí)合作的基礎(chǔ)上，降低頁巖氣行業(yè)準(zhǔn)入的門檻，以市場(chǎng)為主導(dǎo)，鼓勵(lì)中小企業(yè)、民營企業(yè)等各界組織的參與，達(dá)到資源和信息的共享，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破。更要勇于創(chuàng)新實(shí)踐，加大資金的投入，培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)新人才，從戰(zhàn)略高度重視自主創(chuàng)新對(duì)頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵作用。進(jìn)行國內(nèi)攻關(guān)和國際合作，走一條“中國特色的頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路”。

4.3 完善頁巖氣產(chǎn)業(yè)的法律法規(guī)

頁巖氣是新興能源產(chǎn)業(yè)，在環(huán)保方面，其開發(fā)利用的法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)有待完善?，F(xiàn)有對(duì)于頁巖氣開采水資源利用及水污染防治可供參考的法律有《水法》《水污染防治法》《環(huán)境保護(hù)法》等。因此建議根據(jù)現(xiàn)有的法律對(duì)頁巖氣進(jìn)行專項(xiàng)立法，通過制定詳細(xì)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)頁巖氣開發(fā)的水力壓裂法在油氣鉆井中的使用進(jìn)行專門規(guī)制；對(duì)頁巖氣開發(fā)中使用的壓裂液成分、規(guī)格、返排液的處理、頁巖氣井套管進(jìn)行專門規(guī)范。且建議制定具有地方特色的頁巖氣開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償單行法規(guī)和地方性法規(guī)，對(duì)不同頁巖氣開發(fā)區(qū)的生態(tài)補(bǔ)償做出具體量化規(guī)定。參照《頁巖氣開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償法》頒布各地具體的實(shí)施細(xì)則，根據(jù)各地的特殊情況制定生態(tài)補(bǔ)償?shù)姆秶?、重要措施和補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。[13]

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