頁巖氣開發(fā)正當(dāng)時(shí)

美國的頁巖氣大規(guī)模商業(yè)開發(fā)降低了其能源對外依賴程度，增強(qiáng)了在能源外交及應(yīng)對氣候變化等領(lǐng)域的主導(dǎo)空間，遏制和削弱了石油國家的國際影響力，對世界能源格局乃至地緣政治環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

頁巖氣產(chǎn)業(yè)廣闊的發(fā)展前景，同樣引起能源日趨捉襟見肘的中國政府的關(guān)注。國土資源部在新聞發(fā)布會上表示：為了推動頁巖氣勘探開發(fā)，增強(qiáng)頁巖氣資源可持續(xù)供應(yīng)能力，國土資源部正在組織國內(nèi)相關(guān)石油企業(yè)、大學(xué)、地質(zhì)調(diào)查機(jī)構(gòu)和科研院所等27個(gè)單位420多人參加的全國頁巖氣資源潛力調(diào)查評價(jià)及有利區(qū)優(yōu)選工作……如果到2020年頁巖氣年產(chǎn)量能夠達(dá)到1000億立方米以上，有希望改變我國油氣資源開發(fā)格局，成為我國能源的重要支柱。

初步勘察表明，我國常規(guī)天然氣儲量不多，在3萬億立方米左右，只占整個(gè)全球天然氣儲量1.6%。而我國頁巖氣的儲量在25萬億立方米，相當(dāng)于我國天然氣儲量的8倍還多。這一數(shù)據(jù)與國外機(jī)構(gòu)估算的36萬億立方米相比雖然略顯保守，但超過25萬億立方米的可采潛力仍然意味著我國是全球頁巖氣資源儲量最多的國家。

目前，我國頁巖氣勘探工作進(jìn)展良好，主要集中在四川盆地、鄂爾多斯盆地、西北地區(qū)主要盆地。截至2011年底，中石油在川南、滇北地區(qū)優(yōu)選了威遠(yuǎn)、長寧、昭通和富順—永川4個(gè)有利區(qū)塊，完鉆11口評價(jià)井，其中4口直井獲得工業(yè)氣流。中石化在黔東、皖南、川東北完鉆5口評價(jià)井，其中2口井獲得工業(yè)氣流，優(yōu)選了建南和黃平等有利區(qū)塊。中海油在皖浙等地區(qū)開展了頁巖氣勘探前期工作。延長石油在陜西延安地區(qū)3口井獲得陸相頁巖氣發(fā)現(xiàn)。中聯(lián)煤在山西沁水盆地提出了壽陽、沁源和晉城三個(gè)頁巖氣有利區(qū)……

首先，頁巖氣開采技術(shù)瓶頸亟待破解。頁巖氣開采的關(guān)鍵技術(shù)包括水平鉆井、水力壓裂、隨鉆測井、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井、微地震檢測等，其中大部分技術(shù)的突破與率先應(yīng)用都來自美國。與美國相比，我國在壓裂與水平鉆井技術(shù)方面存在較大差距。雖然有部分企業(yè)已經(jīng)成功進(jìn)入美國頁巖氣開采供應(yīng)鏈，但提供的產(chǎn)品或服務(wù)往往僅涉及其中某一個(gè)環(huán)節(jié)，缺乏成套技術(shù)和設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造能力。另外，我國頁巖沉積時(shí)代較早，頁巖氣開采條件和地質(zhì)構(gòu)造要比美國復(fù)雜，氣田離地面的深度，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過美國已投入生產(chǎn)的氣田。我國氣田埋深大多在3000米以上，而美國規(guī)模最大的馬塞勒斯頁巖氣田，其埋藏深度大約是700至3000米。

其次，環(huán)境保護(hù)面臨重大挑戰(zhàn)。我國初步勘探出的頁巖氣主要分布在中西部水資源相對匱乏地區(qū)，如鄂爾多斯盆地等地區(qū)。在水量相對充裕的長江流域，只在四川和江漢盆地發(fā)現(xiàn)了頁巖氣；而在西北、華北地區(qū)，頁巖氣儲量豐富，水資源卻相當(dāng)緊張。頁巖氣開發(fā)所必需的壓裂技術(shù)需要消耗大量的水資源，水中又常常添加化學(xué)物質(zhì)，因此可能會對地下水產(chǎn)生污染。水力壓裂技術(shù)，是目前開啟頁巖氣礦藏的唯一手段。要使致密的頁巖層變得疏松，就得使用大量的高壓水。當(dāng)高壓液體注入鉆井并使巖層裂開后，高壓液體中的支撐劑可以保持住裂縫，使其成為油氣導(dǎo)向鉆井的高速滲透通道。在目前的技術(shù)水平下，每一個(gè)頁巖層開采，大約需要200-400萬加侖水、1.5萬加侖化學(xué)品。為了避免深入地下的加入了化學(xué)物質(zhì)的水回流到地表造成二次污染，開采使用后的水(連同化學(xué)成分)需要回收、儲存、再使用，而我國埋深在3000米以上的頁巖氣層，無疑加大了吸收循環(huán)的難度。另外，頁巖氣是通過壓力擠上地面的，由于地下壓力的改變，地下生態(tài)環(huán)境勢必發(fā)生改變，至于開采活動會不會誘發(fā)地震等地質(zhì)變化，尚須進(jìn)一步觀察。

再次是投資風(fēng)險(xiǎn)與政策激勵(lì)問題。頁巖氣勘探和開發(fā)具有投入大、風(fēng)險(xiǎn)高的特點(diǎn)，動輒數(shù)千萬的投資數(shù)額，讓一般的小公司望而卻步。與此同時(shí)，還存在資源數(shù)據(jù)未普查、監(jiān)管體系未建立、管網(wǎng)設(shè)施不完善、服務(wù)體系不健全等諸多問題。從政策層面看，目前我國尚未出臺專門支持頁巖氣勘探開發(fā)的稅收優(yōu)惠和價(jià)格補(bǔ)貼政策，常規(guī)天然氣定價(jià)機(jī)制亦存在諸多不合理之處……，凡此種種，都將成為制約頁巖氣勘探開發(fā)的重要障礙。

頁巖氣是新興產(chǎn)業(yè)，在高成本、低回報(bào)的壓力下，需要緊密的分工協(xié)作和創(chuàng)新驅(qū)動。因此，只有廣泛開展國際合作，積極借鑒他國經(jīng)驗(yàn)，才能實(shí)現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。第一，在技術(shù)方面，美國依靠持續(xù)的技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)了頁巖氣的商業(yè)化，并開始向外輸出技術(shù)，以圖用技術(shù)控制資源。第二，頁巖氣是經(jīng)地質(zhì)作用形成的自然資源，在成藏和富集上并不規(guī)律，地下儲藏也是不規(guī)則的。第三，明確法律地位，嚴(yán)格監(jiān)管制度，注重環(huán)境保護(hù)，為可持續(xù)發(fā)展提供保障。第四，國家應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平選擇一些省市地區(qū)，集中優(yōu)勢力量進(jìn)行科研攻關(guān)，建立大型頁巖氣勘探開發(fā)示范工程，先行先試，綜合試驗(yàn)，在技術(shù)、開采體制、政策支持、水資源與環(huán)境保護(hù)、監(jiān)管和應(yīng)用模式等方面積累經(jīng)驗(yàn)，帶動國內(nèi)其他地區(qū)的勘探開發(fā)。第五，創(chuàng)新政府支持模式，加大政府扶持力度。

（作者系空軍（航空大學(xué)）創(chuàng)新理論研究中心研究）