加強對外合作，促進頁巖氣勘探開發(fā)

■ 張大偉

（國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100086）

加強對外合作，促進頁巖氣勘探開發(fā)

■ 張大偉

（國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100086）

當(dāng)前，世界主要頁巖氣資源大國（如美國、加拿大等國）都在加快頁巖氣勘探開發(fā)。國外頁巖氣快速發(fā)展的主要經(jīng)驗是：開放性的競爭環(huán)境的促進作用，技術(shù)進步的推進作用，優(yōu)惠政策的扶持作用，健全的市場管理的保障作用，完善的基礎(chǔ)設(shè)施的支持作用，專業(yè)化服務(wù)的支撐作用。我國的頁巖氣勘探開發(fā)近年來取得了很大的進展，但與國外相比差距較大，應(yīng)以對外合作促進我國頁巖氣勘探開發(fā)：包括對外開放頁巖氣礦業(yè)權(quán)市場，開展對外技術(shù)合作，建立和加強政府間合作交流機制等。

頁巖氣；對外合作；勘探開發(fā)

頁巖氣是指賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源。具有自生自儲、分布廣、埋藏淺、生產(chǎn)周期長等特點。

目前，頁巖氣在全球油氣資源領(lǐng)域異軍突起，形成勘探開發(fā)的新亮點。世界主要頁巖氣資源大國和地區(qū)都在加快頁巖氣勘探開發(fā)。我國也是頁巖氣資源大國，加快發(fā)展頁巖氣，對于改變我國油氣資源格局，甚至改變整個能源結(jié)構(gòu)，緩解我國油氣資源短缺，保障國家能源安全，促進經(jīng)濟社會發(fā)展都有著十分重要的意義。

1 國外頁巖氣勘探開發(fā)進展

據(jù)美國能源信息署（EIA）的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前全球頁巖氣可采資源189萬億立方米。其中北美地區(qū)擁有55萬億立方米，位居第一；亞洲擁有51萬億立方米，位居第二；非洲擁有30萬億立方米，位居第三；歐洲擁有18萬億立方米，位居第四。全球其它地區(qū)擁有35萬億立方米。頁巖氣勘探開發(fā)已在北美、亞洲、歐洲、南美洲、大洋洲等地區(qū)蓬勃興起，爆發(fā)了一場“頁巖氣革命”。

美國是頁巖氣開發(fā)最早、最成功的國家。1981年，第一口頁巖氣井壓裂成功，實現(xiàn)了頁巖氣勘探開發(fā)的突破。21世紀(jì)以來，隨著水平井大規(guī)模壓裂技術(shù)的成功應(yīng)用，美國頁巖氣快速發(fā)展。美國頁巖氣產(chǎn)量從2005年的194億立方米提高到2010年的1378億立方米，占美國天然氣總產(chǎn)量的23%。2011年為1800億立方米，占34%。超過我國天然氣2011年總產(chǎn)量1011億立方米。這不僅改變了美國天然氣供應(yīng)格局，使該國進口天然氣和LNG量大幅度下降。美國頁巖氣的成功開發(fā)，大大提高了本國能源自給率，降低了能源對外依賴度。據(jù)預(yù)測，頁巖氣將成為美國未來天然氣增產(chǎn)的主要來源，到2035年總產(chǎn)量占比將提高到46%。（參見圖1）這增加了其他國家對頁巖氣勘探開發(fā)利用的信心。

近年來，美國頁巖氣探明儲量在不斷增加，2008年美國本土48州的頁巖氣探明可采儲量為9290億立方米。美國已經(jīng)在20多個盆地開展了頁巖氣勘探開發(fā)工作，并對其它盆地進行了資源前景調(diào)查，已經(jīng)確定50多個盆地有頁巖氣資源前景。(參見圖2)自2000年以來，美國頁巖氣開發(fā)進展加快，已完鉆頁巖氣井約5萬多口。經(jīng)過多年的探索實踐，美國已形成了先進有效的頁巖氣相關(guān)技術(shù)，包括水平井導(dǎo)向鉆進、儲層壓裂改造、微地震監(jiān)測、CO2驅(qū)氣及節(jié)水減污等技術(shù)。在良好的市場和政策條件下，這些先進技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用降低了開發(fā)成本，大幅度地提高了產(chǎn)量。

在政策、天然氣價格和技術(shù)進步等因素的推動下，頁巖氣已成為美國最重要的非常規(guī)天然氣資源。美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）完成了大量區(qū)域性和基礎(chǔ)性頁巖氣資源的調(diào)查評價和研究工作，特別是對重點盆地和重點地區(qū)開展的頁巖氣資源評價，極大地促進了頁巖氣資源的勘探開發(fā)。目前，美國已經(jīng)掌握了從地層評價、氣藏分析、鉆完井和生產(chǎn)的系統(tǒng)集成技術(shù)，也產(chǎn)生了一批國際領(lǐng)先的專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司，如哈里伯頓、斯倫貝謝、貝克休斯等。圍繞頁巖氣開采，美國已形成一個技術(shù)不斷創(chuàng)新的新興產(chǎn)業(yè)，并已開始向全球進行技術(shù)和裝備輸出。

加拿大是繼美國之后世界上第二個對頁巖氣進行勘探開發(fā)的國家，2007年，位于不列顛哥倫比亞省東北部的區(qū)塊已開始投入商業(yè)開發(fā)，其后加大了頁巖氣的研究投入和勘探開發(fā)力度。歐洲的波蘭、德國、奧地利、匈牙利、西班牙、土耳其等國家頁巖氣的勘探開發(fā)已取得重大進展。目前，波蘭已鉆11口頁巖氣探井，預(yù)計2014年實現(xiàn)商業(yè)化開采，并逐步實現(xiàn)燃?xì)庾越o，隨著技術(shù)的進步，開發(fā)成本有望大幅度降低。預(yù)計到2035年歐洲將逐步擺脫對俄羅斯天然氣的依賴，實現(xiàn)燃?xì)庾越o，提高歐洲能源安全。亞太的印度、印尼、澳大利亞、巴基斯坦以及南美洲的阿根廷和哥倫比亞、委內(nèi)瑞拉，還有非洲的南非等國也在積極開展頁巖氣勘探開發(fā)，都取得了明顯的進展，大有在本地區(qū)捷足先登、引領(lǐng)能源未來之勢。

2 國外頁巖氣快速發(fā)展的主要經(jīng)驗

一是開放的競爭環(huán)境起到了促進作用。美國頁巖氣勘探開發(fā)準(zhǔn)入門檻低，勘探開發(fā)主體多元化。美國的頁巖氣勘探開發(fā)主要由中小公司推動，目前有數(shù)千家頁巖氣公司，僅鉆機就有2000多臺，85%的頁巖氣由中小公司生產(chǎn)。中小公司在率先取得技術(shù)和產(chǎn)業(yè)突破后，大公司則通過收購和兼并中小公司參與進入市場，形成了大中小企業(yè)并存發(fā)展的市場競爭格局。

二是技術(shù)進步起到了推動作用。美國政府于20世紀(jì)70年代就設(shè)立了專項資金用于頁巖氣基礎(chǔ)研究和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，率先在世界上成功研發(fā)了頁巖氣水平鉆井和多段壓裂技術(shù)并加以大規(guī)模應(yīng)用，直接推動了頁巖氣的商業(yè)開發(fā)。由于技術(shù)的不斷創(chuàng)新，美國頁巖氣開采成本僅為常規(guī)天然氣開采成本的一半?！皻W洲頁巖氣研究計劃”（GASH）于2009年在德國國家地學(xué)研究中心（GFZ）啟動。此項計劃由政府地質(zhì)調(diào)查部門、咨詢機構(gòu)、研究所和高等院校的專家組成工作團隊，擬通過6年時間共同推動完成。

三是出臺的優(yōu)惠政策起到了扶持作用。1978-1992年，美國聯(lián)邦政府對頁巖氣等開發(fā)實施了長達(dá)15年的補貼政策，州政府也出臺了相應(yīng)的稅收減免政策。對油氣行業(yè)實施5項稅收優(yōu)惠，大大地鼓勵了中小企業(yè)的鉆探開發(fā)投資，有力地扶持和促進了頁巖氣的勘探開發(fā)。

四是健全的市場監(jiān)管起到了保障作用。美國政府十分重視頁巖氣勘探開發(fā)中的監(jiān)管問題。凡與頁巖氣勘探開發(fā)相關(guān)的管理部門，均在其履行的職責(zé)中賦有監(jiān)管職能，有效的行業(yè)監(jiān)管是美國頁巖氣開發(fā)取得成功的重要因素之一。

五是完善的基礎(chǔ)設(shè)施起到了支持作用。美國天然氣管網(wǎng)和城市供氣網(wǎng)絡(luò)十分發(fā)達(dá)，天然氣管網(wǎng)總長約50多萬公里，大大減少了頁巖氣在開發(fā)利用環(huán)節(jié)的前期投入，降低了市場風(fēng)險。同時，實行天然氣開發(fā)和運輸?shù)娜娣蛛x，運輸商對天然氣供應(yīng)商實施無歧視準(zhǔn)入。管道運輸價格受到監(jiān)管，而天然氣價格則完全放開，有力地支持了頁巖氣開發(fā)的商品化。

六是專業(yè)的技術(shù)服務(wù)起到了支撐作用。美國油氣專業(yè)服務(wù)公司具有強大的技術(shù)優(yōu)勢，自主研發(fā)儀器裝備，且門類齊全，專業(yè)化程度高。水平鉆井、完井、固井和多段壓裂等工程以及測井、實驗測試等一般都委托專業(yè)技術(shù)服務(wù)公司。

3 我國頁巖氣勘探開發(fā)的主要進展

我國頁巖氣資源類型多、分布廣、潛力大。頁巖地層在各地質(zhì)歷史時期十分發(fā)育，形成了海相、海陸交互相及陸相多種類型富有機質(zhì)頁巖層系。海相厚層富有機質(zhì)頁巖，主要分布在我國南方，以揚子地區(qū)為主；海陸交互相中薄層富有機質(zhì)泥頁巖主要分布在我國北方，以華北、西北和東北地區(qū)為主；湖相中厚層富有機質(zhì)泥頁巖，主要分布在大中型含油氣盆地，以松遼、鄂爾多斯等盆地為主。

目前，我國頁巖氣資源調(diào)查評價工作已取得重要進展。國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心與中國地質(zhì)大學(xué)（北京），從2004年就開始跟蹤國外頁巖氣發(fā)展動態(tài)，重點研究我國頁巖氣地質(zhì)條件和富有機質(zhì)頁巖發(fā)育情況。2008年初步提出揚子地區(qū)為我國頁巖氣富集遠(yuǎn)景區(qū)。2009年啟動并實施了“中國重點地區(qū)頁巖氣資源潛力及有利區(qū)帶優(yōu)選”項目，并于2010年設(shè)置了川渝黔鄂頁巖氣資源戰(zhàn)略調(diào)查先導(dǎo)試驗區(qū)，同時在蘇浙皖地區(qū)和北方部分地區(qū)開展頁巖氣資源前期調(diào)查研究。2011年，國土資源設(shè)置了“全國頁巖氣資源潛力調(diào)查評價及有利區(qū)優(yōu)選”項目，將全國陸域分為上揚子及滇黔桂區(qū)、中下?lián)P子及東南區(qū)、華北及東北區(qū)、西北區(qū)、青藏區(qū)5個大區(qū)，組織27個單位420余人，對頁巖氣資源潛力進行系統(tǒng)評價。結(jié)果表明，我國頁巖氣可采資源潛力為25萬億立方米（不含青藏區(qū)），與我國陸域常規(guī)天然氣相當(dāng)，與美國相近。優(yōu)選出有利區(qū)180個。

我國頁巖氣勘探開發(fā)才剛剛起步。目前，我國頁巖氣勘探開發(fā)主要集中在四川盆地及其周緣、鄂爾多斯盆地、遼河?xùn)|部凹陷等地，已獲得重大發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)完鉆近50口頁巖氣探井，20多口井壓裂獲工業(yè)氣流，初步掌握頁巖氣壓裂技術(shù)，具有良好的前景。目前我國企業(yè)已與殼牌、埃克森美孚等多家外國公司開展合作開發(fā)與聯(lián)合研究。國內(nèi)相關(guān)企業(yè)、科研院校成立專門機構(gòu)，開始研究頁巖氣生成機理、富集規(guī)律、儲集和保存條件。石油企業(yè)正在探索頁巖氣水平井鉆完井和多段壓裂技術(shù)。

我國頁巖氣資源管理工作也剛剛開始。針對頁巖氣這一新的能源資源，國土資源部制定了頁巖氣資源管理工作方案，進一步明確了頁巖氣資源管理的思路、工作原則以及主要內(nèi)容和重點等。在近年來開展的頁巖氣資源調(diào)查評價和研究的基礎(chǔ)上，通過與天然氣、煤層氣對比，2011年開展了頁巖氣新礦種論證、申報工作，國務(wù)院批準(zhǔn)頁巖氣為新礦種。同時，引入市場機制，成功地開展了頁巖氣探礦權(quán)出讓招標(biāo)，完成了我國油氣礦業(yè)權(quán)首次市場化探索，向油氣礦業(yè)權(quán)市場化改革邁出了重要一步。

與美國相比，我國頁巖氣勘探開發(fā)起步晚、差距大?，F(xiàn)階段，我國頁巖氣勘探開發(fā)面臨的問題：一是市場未完全放開；二是缺乏政策支持；三是缺乏核心技術(shù)；四是調(diào)查程度較低；五是管網(wǎng)設(shè)施不足等。

4 以對外合作促進我國頁巖氣勘探開發(fā)的建議

借鑒國外發(fā)展頁巖氣的先進經(jīng)驗，結(jié)合我國實際，加強對外合作交流，尋找加快我國頁巖氣勘探開發(fā)和利用的路徑，顯得十分迫切。

(1)對外開放頁巖氣礦業(yè)權(quán)市場。在鼓勵國內(nèi)具有資金、技術(shù)實力的多種投資主體進入頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的同時，允許國外企業(yè)以合資、合作等方式參與中國的頁巖氣勘探開發(fā)，或者以提供專業(yè)服務(wù)等方式參與頁巖氣投資開發(fā)。

(2)積極開展頁巖氣對外技術(shù)合作。加強頁巖氣國際合作與交流，積極引進國外頁巖氣開發(fā)先進技術(shù)。繼續(xù)跟蹤美國頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)進展。在頁巖氣勘探開發(fā)初期，鼓勵與國外有經(jīng)驗的公司合作，引進實驗測試、水平鉆井、測井、固井和壓裂等技術(shù)，鼓勵建立長期合作關(guān)系并聯(lián)合攻關(guān)。

(3)建立和加強政府間頁巖氣合作與交流機制。在中美頁巖氣合作備忘錄的框架下，建立政府間交流機制，不斷擴大合作交流范圍，重點搭建企業(yè)、科研院校國際合作平臺，建設(shè)科技攻關(guān)聯(lián)盟。同時，還要通過技術(shù)引進、聯(lián)合攻關(guān)、引進人才和委托培養(yǎng)等多種方式，快速提高我國頁巖氣技術(shù)水平。

[1]張金川,金之鈞,袁明生.頁巖氣成藏機理與分布[J].天然氣工業(yè),2004,24(7):15-18.

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[3]張大偉.加強中國頁巖氣資源管理的思路框架[J].天然氣工業(yè),2011,31(12):115-118.

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F407.22；F416.22

B

1672-6995(2012)05-0011-03

2012-04-16

張大偉（1957-），男，吉林省遼源市人，國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心研究員，研究生學(xué)歷，國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心副主任，主要從事資源調(diào)查評價、資源管理、資源政策等研究。