我國深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)策略

徐鳳生 王富平 張錦濤 付 斌 張 勇 楊品成 吳 偉

1. 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司政策研究室 2. 中國石油西南油氣田公司天然氣經(jīng)濟(jì)研究所 3. 中國石油西南油氣田公司4.中國石油西南油氣田公司頁巖氣研究院

0 引言

經(jīng)過10多年的技術(shù)研發(fā)與開發(fā)實(shí)踐，我國已實(shí)現(xiàn)3 500 m以淺頁巖氣資源的規(guī)模有效開發(fā)，并逐步向深層發(fā)展[1-3]。目前，我國3 500～4 500 m深層頁巖氣已基本具備大規(guī)模開發(fā)條件，其能否規(guī)模效益開發(fā)將直接影響“十四五”頁巖氣增儲上產(chǎn)、國內(nèi)天然氣需求接替資源和大力提升勘探開發(fā)力度、加快提高油氣自給率的實(shí)現(xiàn)程度[4-6]。為此，基于我國中淺層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)的進(jìn)展與成效，分析了深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，提出了推進(jìn)深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)的策略與措施，以期為我國深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)提供理論依據(jù)和可行參考。

1 我國頁巖氣資源規(guī)模效益開發(fā)進(jìn)展與成效

近年來，為進(jìn)一步保障國家能源安全，我國加大了國內(nèi)天然氣的勘探開發(fā)力度，取得了一批重大新發(fā)現(xiàn)和新突破。特別是在頁巖氣領(lǐng)域，經(jīng)過不斷地科技攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新，已成為北美地區(qū)之外第一個(gè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)的國家。

1.1 頁巖氣資源概況

我國各地質(zhì)時(shí)期的頁巖氣分布廣泛、層位眾多，在海相深層、陸相、海陸過渡相等頁巖層系中存在大量的頁巖氣資源且總量較大。圖1是各研究機(jī)構(gòu)基于不同評價(jià)方法，對我國頁巖氣所做的資源評價(jià)預(yù)測。根據(jù)中國石油天然氣集團(tuán)有限公司第四次資源評價(jià)結(jié)果，我國頁巖氣可采資源量為12.85×1012m3，其中，海相頁巖氣可采資源量為8.82×1012m3，占比69%；海陸過渡相頁巖氣可采資源量為2.37×1012m3，占比18%；陸相頁巖氣可采資源量為1.66×1012m3，占比13%。深層頁巖氣（3 500～4 500 m）是中國頁巖氣開發(fā)的重要接替領(lǐng)域，技術(shù)資源量達(dá)3.70×1012m3，加大其勘探開發(fā)力度對于保障國家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。

圖1 不同機(jī)構(gòu)頁巖氣可采資源量評價(jià)成果對比圖

1.2 勘探開發(fā)歷程與最新進(jìn)展

規(guī)模效益開發(fā)頁巖氣，對于保障國家能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重大意義。我國的頁巖氣勘探開發(fā)從2005年開始至今，經(jīng)歷了評層選區(qū)、先導(dǎo)試驗(yàn)示范區(qū)建設(shè)、工業(yè)化開采等階段，近年來實(shí)現(xiàn)了勘探開發(fā)的重大突破和快速發(fā)展：①經(jīng)過10多年的實(shí)踐與探索，在四川盆地及其周緣下志留統(tǒng)龍馬溪組獲得商業(yè)開發(fā)，在上揚(yáng)子區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組4個(gè)中淺層“甜點(diǎn)區(qū)”，相繼建成涪陵、長寧—威遠(yuǎn)兩個(gè)千億立方米級的海相頁巖大氣田，至2019年末，探明頁巖氣儲量1.81×1012m3，年產(chǎn)量達(dá)到154.1×108m3（表1）；②踐行綠色發(fā)展理念，創(chuàng)新形成了適合頁巖氣開發(fā)特點(diǎn)的系列清潔生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了氣田勘探開發(fā)全過程清潔生產(chǎn)；③形成了具有中國特色的頁巖氣成藏理論、核心勘探開發(fā)技術(shù)、裝備及標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了3 500 m以淺頁巖氣資源規(guī)模效益開發(fā)，為我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)；④川南地區(qū)作為我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地及規(guī)模上產(chǎn)的主戰(zhàn)場，更是率先培育出400×104m3/d頁巖氣高產(chǎn)平臺，成功實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)井的批量復(fù)制。除了中淺層（埋深小于3 500 m）海相頁巖氣資源得到了有效動用外，在海相深層、陸相、海陸過渡相等頁巖層系中存在大量資源，隨著頁巖氣勘探開發(fā)理論技術(shù)配套成熟，未來中國的頁巖氣產(chǎn)量將會大幅度攀升。

表1 2016—2019年我國頁巖氣產(chǎn)量表

1.3 規(guī)模效益開發(fā)成果與經(jīng)驗(yàn)

10余年來，我國不斷加大頁巖氣勘探開發(fā)力度，夯實(shí)資源基礎(chǔ)，攻堅(jiān)克難，從主體技術(shù)、組織管理模式、合作機(jī)制等維度進(jìn)行創(chuàng)新突破，規(guī)模效益開發(fā)成效顯著，為我國頁巖氣的快速發(fā)展發(fā)揮了積極的示范、引領(lǐng)作用。

1.3.1 主體技術(shù)創(chuàng)新

頁巖氣的成功開采是地質(zhì)理論創(chuàng)新和工藝技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果。我國頁巖氣開發(fā)條件較北美差異大，經(jīng)驗(yàn)技術(shù)和開采模式不能簡單復(fù)制。針對我國頁巖氣特點(diǎn)，國內(nèi)油氣企業(yè)堅(jiān)持業(yè)務(wù)主導(dǎo)，通過引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新，形成了適合我國3 500 m以淺頁巖氣有效開發(fā)的綜合地質(zhì)評價(jià)、高效開發(fā)優(yōu)化、水平井組優(yōu)快鉆井、水平井體積壓裂、水平井工廠化作業(yè)、高效清潔開采六大主體技術(shù)，有力支撐了井均測試產(chǎn)量，使平均鉆井周期、鉆前工程周期大幅縮減，井均天然氣開采總量（EUR）提升超過1倍，鉆井作業(yè)效率、壓裂作業(yè)效率、返排液回收利用率等也大幅提高（表2）。在國家財(cái)政補(bǔ)貼情況下，長寧、威遠(yuǎn)、昭通、涪陵示范區(qū)已實(shí)施井的內(nèi)部收益率均超過8%，實(shí)現(xiàn)了3 500 m以淺資源的規(guī)模效益開發(fā)。

表2 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司3 500 m以淺頁巖氣開發(fā)“六大”主體技術(shù)類型及應(yīng)用效果表

1.3.2 組織管理模式創(chuàng)新

頁巖氣開采地質(zhì)情況復(fù)雜、技術(shù)難點(diǎn)多、環(huán)保要求高，如何保證頁巖氣開發(fā)高效快速推進(jìn)，是頁巖氣勘探開發(fā)在組織管理中面臨的重要問題。新形勢下，為使各層級聯(lián)系更加緊密，資源利用效率更高，中石油樹立“大協(xié)同”理念，創(chuàng)新構(gòu)建了由中石油頁巖氣業(yè)務(wù)發(fā)展領(lǐng)導(dǎo)小組實(shí)施決策部署、川渝頁巖氣前線指揮部實(shí)施指揮協(xié)調(diào)、中國石油西南油氣田公司和工程服務(wù)公司共同實(shí)施頁巖氣開發(fā)的三級管理模式。實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一決策、統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一考核，確保了從決策部署、前線指揮到組織實(shí)施的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮了中石油在技術(shù)、管理和保障方面的整體優(yōu)勢，形成了大會戰(zhàn)生產(chǎn)組織模式。該組織模式的建立，開創(chuàng)了百臺鉆機(jī)、萬人會戰(zhàn)的局面，有效保障了頁巖氣產(chǎn)能建設(shè)的實(shí)施節(jié)奏和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，調(diào)動和提升了各單位的生產(chǎn)積極性與參與程度，最大限度發(fā)揮了頁巖氣規(guī)模開發(fā)的引擎作用。

在作業(yè)管理中，川南頁巖氣產(chǎn)區(qū)堅(jiān)持以產(chǎn)量為核心，推廣應(yīng)用頁巖氣井位部署平臺化、鉆井壓裂工廠化、工程服務(wù)市場化、采輸作業(yè)橇裝化、生產(chǎn)管理數(shù)字化、組織管理一體化的“六化”模式，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)方式，鉆完井和地面配套投資實(shí)現(xiàn)大幅下降，在提升效率、降低成本方面發(fā)揮了巨大作用（表3）。

1.3.3 合作機(jī)制創(chuàng)新

川南頁巖氣開發(fā)實(shí)踐中，探索形成了4種典型合作機(jī)制。

1）國際合作機(jī)制。在國內(nèi)率先與國外公司進(jìn)行頁巖氣聯(lián)合評價(jià)和共同開發(fā)工作。通過與殼牌、英國BP公司等國際知名石油企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合研究、評價(jià)，對于引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和管理、積累國際化作業(yè)經(jīng)驗(yàn)、解決勘探開發(fā)中的技術(shù)難題、探索3 500 m以深頁巖氣開發(fā)技術(shù)的突破，都產(chǎn)生了積極而深遠(yuǎn)的影響。

2）國內(nèi)合作機(jī)制。創(chuàng)新頁巖氣勘探開發(fā)體制機(jī)制，通過引入各類社會資本，與地方政府、地方企業(yè)共同出資，組建成立了四川長寧天然氣開發(fā)有限責(zé)任公司、四川頁巖氣勘探開發(fā)有限公司、重慶頁巖氣勘探開發(fā)有限責(zé)任公司、涪陵頁巖氣勘探開發(fā)有限公司等混合所有制企業(yè)。各股東充分調(diào)動各路社會資源，優(yōu)化資源配置，協(xié)調(diào)地企關(guān)系，爭取更多政策支持和幫助，不僅有效推進(jìn)了當(dāng)?shù)仨搸r氣開發(fā)，也對我國天然氣上游領(lǐng)域的混合所有制改革進(jìn)行了有益探索。

3）風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)機(jī)制。中國石油川慶鉆探工程有限公司和長城鉆探工程有限公司等工程技術(shù)服務(wù)公司在相同區(qū)塊同臺競技，實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，挖掘降本增效潛力，打造工程技術(shù)服務(wù)公司與油公司的命運(yùn)共同體，實(shí)現(xiàn)效益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)。

表3 中國石油天然氣集團(tuán)有限公司川南頁巖氣產(chǎn)區(qū)“六化”模式應(yīng)用效果表

4）自營開發(fā)機(jī)制。由中國石油西南油氣田公司自主實(shí)施勘探評價(jià)和開發(fā)，掌握開發(fā)自主權(quán)。

通過上述4種不同的作業(yè)機(jī)制，與企業(yè)、地方政府形成了良好的合作關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)，有效發(fā)揮了各方積極性，降低了投資風(fēng)險(xiǎn)，大大推進(jìn)了川南頁巖氣勘探開發(fā)步伐。

2 深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

2.1 頁巖氣開發(fā)正邁入跨越式發(fā)展機(jī)遇期

2.1.1 中國天然氣市場空間巨大，頁巖氣發(fā)展前景廣闊

天然氣作為國家“十三五”能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略資源，受到政府主管部門和各級地方政府的高度重視，通過市場化改革和政策支持，增強(qiáng)勘探開發(fā)和利用力度，實(shí)現(xiàn)了新增探明儲量、產(chǎn)量、進(jìn)口量和消費(fèi)量的高速增長。但是，由于市場需求旺盛，天然氣供需矛盾依然突出，預(yù)期我國天然氣消費(fèi)需求2035年和2050年將分別達(dá)6 200×108m3和6 950×108m3。與此同時(shí)，我國天然氣對外依存度增長迅猛，2019年已升至43.4%并還在繼續(xù)增長，天然氣供應(yīng)安全面臨挑戰(zhàn)。因此，加快國內(nèi)天然氣勘探開發(fā)步伐，特別是加大國內(nèi)天然氣產(chǎn)能建設(shè)投資力度已成為新時(shí)期確保天然氣供應(yīng)和國家能源安全的現(xiàn)實(shí)要求。目前，國內(nèi)常規(guī)天然氣勘探開發(fā)難度和成本越來越高，資源供給增速有限，天然氣儲量與產(chǎn)量的增量將主要依靠頁巖氣資源。根據(jù)中石油最新的頁巖氣資源評價(jià)結(jié)果，我國頁巖氣可采資源量達(dá)12.85×1012m3，而目前我國頁巖氣的探明程度僅有13.2%，儲采比更是極低。毫無疑問，大力勘探開發(fā)頁巖氣資源是彌補(bǔ)我國未來天然氣供需缺口、保障能源安全的現(xiàn)實(shí)和可靠選擇。

2.1.2 國家、地方政府重視并支持頁巖氣勘探開發(fā)

首先，在國家層面，我國政府高度重視對頁巖氣的勘探開發(fā)并給予大力支持。國家將頁巖氣列為獨(dú)立礦種，對勘查礦權(quán)實(shí)行公開招標(biāo)，鼓勵社會資本投資勘探開發(fā)頁巖氣資源。國家能源局先后出臺了《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》等系列政策，不斷強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)鼓勵頁巖氣發(fā)展；加強(qiáng)了管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，推動技術(shù)創(chuàng)新，降低了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。為支持頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家還出臺了一系列財(cái)稅支持政策，如對頁巖氣資源稅減征40%；按頁巖氣開發(fā)利用量對頁巖氣開發(fā)企業(yè)實(shí)行定額補(bǔ)貼等。2019年末，為鼓勵頁巖氣增產(chǎn)，又制定了“多增多補(bǔ)”政策，對超過上年開采利用量的，按照超額程度給予梯級獎補(bǔ)。現(xiàn)在，國家能源局已啟動四川盆地千億立方米天然氣產(chǎn)能建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃編制工作，著力推動四川盆地天然氣勘探開發(fā)。

其次，在地方政府層面，頁巖氣資源省紛紛出臺政策支持頁巖氣勘探開發(fā)，吸引各類資源投資頁巖氣勘查開采。四川省更是將頁巖氣列為五大高端成長型產(chǎn)業(yè)之首，提出建設(shè)“氣大慶”目標(biāo)，大力推進(jìn)頁巖氣勘探開發(fā)，計(jì)劃建成全國第一大天然氣生產(chǎn)基地和世界第二大頁巖氣生產(chǎn)基地。

2.1.3 深層頁巖氣具備上產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)的資源基礎(chǔ)

我國海相頁巖氣有利區(qū)主要位于四川盆地，其主力層系為上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組。目前，在重點(diǎn)建產(chǎn)的川南地區(qū)，埋深4 500 m以淺的優(yōu)質(zhì)頁巖可工作面積超過2×104km2，地質(zhì)資源量超過10×1012m3。從資源分布情況而言，深層（埋深3 500～4 500 m）頁巖氣資源量更大，超過8×1012m3，占比超過80%，是下一步最有利的勘探開發(fā)層系，也是目前持續(xù)上產(chǎn)的最現(xiàn)實(shí)區(qū)域。根據(jù)規(guī)劃，川南深層頁巖氣有利開發(fā)區(qū)可部署水平井達(dá)8 500口，具備建產(chǎn)350×108m3/a穩(wěn)產(chǎn)20年或者建產(chǎn)780×108m3/a穩(wěn)產(chǎn)10年以上的開發(fā)潛力，預(yù)計(jì)到2035年，四川盆地深層頁巖氣有望建產(chǎn)超過350×108m3/a。

2.1.4 技術(shù)進(jìn)步將加快深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)步伐

從美國經(jīng)驗(yàn)來看，得益于技術(shù)進(jìn)步和學(xué)習(xí)曲線的持續(xù)運(yùn)用，2015年美國頁巖氣井平均成本較2012年下降25%～30%，競爭力不斷增強(qiáng)，在油價(jià)下跌期間產(chǎn)量規(guī)模仍然保持持續(xù)增長，并在2018年再創(chuàng)歷史新高。我國頁巖氣勘探開發(fā)10年以來，鉆完井成本從1億元降至6 500萬元左右；井均測試產(chǎn)氣量由10×104m3/d提高到25×104m3/d；井控最終可采儲量（EUR）由0.5×108m3提高到1.2×108m3，且這種趨勢還在持續(xù)加速。未來隨著我國頁巖氣開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、技術(shù)的不斷進(jìn)步，規(guī)模經(jīng)濟(jì)、學(xué)習(xí)效應(yīng)等逐步顯現(xiàn)，將共同推動我國頁巖氣開發(fā)成本持續(xù)下降，經(jīng)濟(jì)性逐步提高，實(shí)現(xiàn)深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)。

2018年以來，川南地區(qū)的頁巖氣開發(fā)朝著儲量規(guī)模更大的深層頁巖氣邁進(jìn)，通過聚焦提高導(dǎo)流能力、裂縫復(fù)雜程度、儲層改造體積，優(yōu)化壓裂方案，該區(qū)深層頁巖氣勘探開發(fā)成果顯著。繼黃202、足202-H1井相繼測試獲高產(chǎn)氣流后，川南地區(qū)瀘203井測試日產(chǎn)氣量達(dá)137.9×104m3，創(chuàng)造了國內(nèi)頁巖氣測試產(chǎn)量上百萬立方米的新紀(jì)錄，進(jìn)一步證實(shí)了該區(qū)深層頁巖氣良好的勘探前景，目前，該區(qū)已初步掌握可復(fù)制的高產(chǎn)模式和新技術(shù)，深層海相頁巖氣未來產(chǎn)量增長可期，將有力支撐四川盆地頁巖氣中長期發(fā)展規(guī)劃。

2.2 面臨的主要挑戰(zhàn)

2.2.1 深層頁巖氣勘探開發(fā)難度較淺層更大

與淺層頁巖氣相比，深層頁巖氣勘探開發(fā)難度主要有：①鉆井導(dǎo)向更難。深層頁巖氣多賦存于復(fù)雜構(gòu)造區(qū)，這些區(qū)域多發(fā)育微幅構(gòu)造和中小斷裂，水平井鉆進(jìn)過程中對微幅構(gòu)造、斷裂、天然裂縫預(yù)測精度以及儲層精細(xì)評價(jià)提出了更高的要求。同時(shí)，更深的深度導(dǎo)致長水平段鉆井難度更大。在相同水平段條件下，深層進(jìn)尺比中淺層更多，導(dǎo)致需要的連續(xù)油管更長、水平段的摩阻更高，加長水平段的難度比中淺層更大。②地層溫度更高。地層溫度隨深度的增加而升高，四川盆地埋深每增加100 m，地層溫度升高3 ℃，深層頁巖氣井底溫度普遍超過135℃，對入井液體、井下工具的耐溫性、可靠性提出了挑戰(zhàn)，目前廣泛應(yīng)用的常溫工具和鉆井液無法適應(yīng)深層頁巖氣開發(fā)的需要。③地層壓力更大。深層頁巖氣施工壓力普遍高于90 MPa，較淺層頁巖氣升高30%以上，對設(shè)備的耐壓要求更高。同時(shí)隨著應(yīng)力差增加，數(shù)模顯示裂縫形態(tài)由“主裂縫+分支縫”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸髁芽p”，微地震監(jiān)測事件表明壓裂縫復(fù)雜程度不夠。

2.2.2 深層頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)和裝備的國產(chǎn)化能力不足

1）深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)仍存在技術(shù)瓶頸。以旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具、超長水平段鉆井專用鉆頭為代表的關(guān)鍵技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備未實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，引進(jìn)成本較高且影響工程進(jìn)度；深層頁巖氣井水平段井底循環(huán)溫度介于135～155 ℃，而常溫（低于135 ℃）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具、近鉆頭儀器抗高溫性能差，在深層高溫條件下的適應(yīng)性差，失效頻繁導(dǎo)致起下鉆次數(shù)多。

2）我國現(xiàn)有的頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)較北美地區(qū)先進(jìn)技術(shù)仍有提升空間：①鉆井工藝方面，北美地區(qū)機(jī)械鉆速快、普遍實(shí)現(xiàn)了水平段一趟鉆完成，鉆井周期短、成本低，川南地區(qū)較其差距明顯，平均實(shí)鉆機(jī)械鉆速低于5 m/h，一趟鉆平均進(jìn)尺僅為北美地區(qū)的1/3，鉆完井周期超過其2倍；②壓裂工藝方面，北美地區(qū)廣泛采用高密度完井、高強(qiáng)度加砂等新一代壓裂工藝，而川南地區(qū)頁巖氣的主體壓裂參數(shù)在加砂強(qiáng)度、簇間距、段間距等方面與北美地區(qū)尚存在較大差距，壓裂理念和技術(shù)還有較大提升空間；③川南地區(qū)當(dāng)前井均EUR介于（1.0～1.5）×108m3，較北美地區(qū)井均EUR3.0×108m3以上的資源動用率偏低，還需在技術(shù)水平和設(shè)備性能上進(jìn)一步提高。

3）深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)所需裝備存在較大缺口，按目前的產(chǎn)量部署與年鉆井能力，高峰期深層頁巖氣70型鉆機(jī)缺口明顯，鉆機(jī)結(jié)構(gòu)性矛盾突顯。

2.2.3 勘探開發(fā)成本較高，降本增效難度大

開發(fā)成本的控制是頁巖氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模開采和商業(yè)化應(yīng)用的重要因素。相對于常規(guī)天然氣，頁巖氣開發(fā)成本較高、控制難度大的主要原因如下：①為提高單井產(chǎn)量和EUR，鉆完井工藝持續(xù)改進(jìn)，水平段增長、壓裂規(guī)模增大，單井投資有所上升。②現(xiàn)行費(fèi)用包干制管理模式并未與產(chǎn)量和EUR掛鉤，難以有效激勵乙方“快打井、打好井”，制約了開發(fā)效益的提升，難以適應(yīng)加快深層頁巖氣勘探開發(fā)的戰(zhàn)略需求。特別是隨著新冠肺炎疫情在全球持續(xù)蔓延，國際石油公司經(jīng)營形勢異常嚴(yán)峻，在當(dāng)前低油價(jià)情況下，對頁巖氣效益開發(fā)、精細(xì)生產(chǎn)成本控制提出了更高的要求。③外部市場開放不足、機(jī)制不活，導(dǎo)致裝備和關(guān)鍵工具仍存在缺口，成本控制難度增加[7-9]。

2.2.4 生產(chǎn)運(yùn)行管理體制機(jī)制需要進(jìn)一步優(yōu)化

1）信息孤島現(xiàn)象仍然較為明顯。目前，在多個(gè)頁巖氣開發(fā)主體之間，共享機(jī)制尚需完善，技術(shù)壁壘和信息孤島現(xiàn)象在一定程度上仍然存在，影響了頁巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。

2）現(xiàn)有作業(yè)機(jī)制在優(yōu)化資源配置方面還有提升空間。沒有充分體現(xiàn)油公司模式改革“業(yè)務(wù)歸核化”發(fā)展定位，如部分工程技術(shù)服務(wù)公司也在承擔(dān)著生產(chǎn)組織任務(wù)，未完全打破分公司“大而全”“小而全”業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，不利于整體效率最大化。

2.2.5 企地協(xié)調(diào)面臨新的挑戰(zhàn)

為加快頁巖氣勘探開發(fā)速度并帶動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，頁巖氣開發(fā)普遍成立地企合資的頁巖氣開發(fā)公司，實(shí)現(xiàn)發(fā)展成果共享。近年來，資源地政府參與頁巖氣上中下游經(jīng)營的意愿愈發(fā)強(qiáng)烈：①資源地政府希望在市、縣等不同層級的資源地注冊油氣合資合作法人企業(yè)，實(shí)現(xiàn)固定資產(chǎn)投資、工業(yè)增加值、稅收、利潤留在當(dāng)?shù)?，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高當(dāng)?shù)鼐用裆钯|(zhì)量；②資源地政府提出留存氣量和氣價(jià)優(yōu)惠等共性要求，對頁巖氣開發(fā)企業(yè)更好地適應(yīng)資源地政府需求，提出了新的挑戰(zhàn)。

3 深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)的策略與措施

推進(jìn)深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)是貫徹落實(shí)國家大力提升勘探開發(fā)力度、加快天然氣產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)重要指示的重要實(shí)踐，應(yīng)以深層頁巖氣藏為重點(diǎn)，樹立精細(xì)管理理念，創(chuàng)新管理體制和生產(chǎn)作業(yè)組織方式，優(yōu)化投資管理機(jī)制，突破“卡脖子”技術(shù)瓶頸，推動形成市場化運(yùn)作、企地共建共享、優(yōu)勢資源整合的局面，充分激發(fā)市場主體活力，增強(qiáng)發(fā)展動能，從而實(shí)現(xiàn)頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)。

3.1 立足四項(xiàng)基本原則推進(jìn)深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)

3.1.1 堅(jiān)持頂層設(shè)計(jì)

依托天然氣產(chǎn)業(yè)鏈完整的優(yōu)勢，調(diào)動各方力量積極參與，充分發(fā)揮各專業(yè)分公司技術(shù)、管理和保障優(yōu)勢，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)推進(jìn)，加強(qiáng)勘探開發(fā)裝備技術(shù)攻關(guān)，加快推進(jìn)深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)。

3.1.2 堅(jiān)持繼承創(chuàng)新

鼓勵自主創(chuàng)新與對外合作相結(jié)合，開展重大科技攻關(guān)，加快研發(fā)進(jìn)程，推動技術(shù)裝備升級換代，破解深層頁巖氣開發(fā)“卡脖子”技術(shù)，形成適用我國深層頁巖氣勘探開發(fā)的技術(shù)體系。

3.1.3 堅(jiān)持市場運(yùn)行

完善內(nèi)部市場化運(yùn)作機(jī)制，充分調(diào)動各方積極性；穩(wěn)步推進(jìn)外部市場化進(jìn)程，有序放開競爭性環(huán)節(jié)，營造“趕學(xué)比超”良好氛圍，有效降低頁巖氣勘探開發(fā)成本，持續(xù)提升頁巖氣競爭力。

3.1.4 堅(jiān)持共建共贏

進(jìn)一步深化企地合作，形成技術(shù)、資金、社會資源綜合利用的整體優(yōu)勢，構(gòu)筑企業(yè)有效益、群眾得利益、政府獲收益的共建、共享、共贏新局面，加大頁巖氣開發(fā)對地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的促進(jìn)作用。

3.2 完善生產(chǎn)組織模式，實(shí)現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)最大化

3.2.1 探索風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享合作模式

完善以技術(shù)水平和質(zhì)量水平為基礎(chǔ)的甲方與乙方合作開發(fā)利潤共享機(jī)制，將工程費(fèi)用與產(chǎn)量掛鉤，逐步形成油公司和工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)雙方捆綁更加緊密的、共同尋求關(guān)鍵技術(shù)突破和設(shè)備創(chuàng)新的利益共同體。

3.2.2 探索推廣“日費(fèi)制”模式

優(yōu)選試驗(yàn)平臺和工程技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍，在成本寫實(shí)的基礎(chǔ)上，在鉆井作業(yè)中逐步推廣“日費(fèi)制”模式。在生產(chǎn)組織上，由“鉆探公司”主導(dǎo)轉(zhuǎn)為“油公司主導(dǎo)”；在技術(shù)工藝上，從“單隊(duì)個(gè)體決策”轉(zhuǎn)為“專家群體決策”；在現(xiàn)場管理上，從“重點(diǎn)環(huán)節(jié)把關(guān)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭芷诠芾怼?；在成本控制上，從“單井風(fēng)險(xiǎn)承包”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?shí)時(shí)精打細(xì)算”，切實(shí)發(fā)揮“日費(fèi)制”的提效率、控成本的作用。

3.2.3 實(shí)施更加有效的激勵約束機(jī)制

在同一平臺由多家工程技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍同臺競技，簽訂“1+1”服務(wù)合同模式，甲方對服務(wù)質(zhì)量好的乙方簽署額外工作量獎勵合同，對不達(dá)標(biāo)乙方終止合同，倒逼工程主動提速，提升井隊(duì)的作業(yè)效率；設(shè)立設(shè)計(jì)鉆遇率（以最低鉆遇率為投標(biāo)設(shè)計(jì)底線，設(shè)立設(shè)計(jì)鉆遇率）、縮短施工周期等獎勵；用區(qū)塊已鉆井歷史數(shù)據(jù)的平均值，對縮短鉆井周期給予獎金獎勵或新鉆井工作量獎勵。

3.3 加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，推進(jìn)科技引領(lǐng)

3.3.1 聚焦關(guān)鍵“卡脖子”技術(shù)裝備

明確需要重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域、亟待突破的關(guān)鍵技術(shù)、優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)，突出指向式旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)、深層頁巖氣體積壓裂等“卡脖子”技術(shù)裝備的攻克，加快推進(jìn)深層頁巖氣開發(fā)關(guān)鍵工具國產(chǎn)化，降低作業(yè)成本。

3.3.2 開展跨界聯(lián)合攻關(guān)，激發(fā)創(chuàng)新活力

利用全球研發(fā)資源，注重開放式研究和合作研發(fā)，構(gòu)建以油氣田企業(yè)為核心，科研院所、高等院校、信息企業(yè)和基礎(chǔ)材料企業(yè)相配合的科研生產(chǎn)體系，加大石油、信息、機(jī)械、電子、化學(xué)、材料等不同學(xué)科領(lǐng)域機(jī)構(gòu)之間的交流合作，開展跨界聯(lián)合攻關(guān)[10-11]。激發(fā)創(chuàng)新動能，完善頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)產(chǎn)品譜系，為頁巖氣產(chǎn)業(yè)大發(fā)展提供全面的技術(shù)支撐[12-13]。

3.3.3 深化技術(shù)、裝備創(chuàng)新與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合程度

推動國家層面設(shè)立非常規(guī)油氣勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)投資基金、聯(lián)合攻關(guān)重大研究項(xiàng)目，重點(diǎn)對深層頁巖氣開發(fā)所需的關(guān)鍵技術(shù)、核心設(shè)備等進(jìn)行資助研發(fā)，技術(shù)成果按照先導(dǎo)試驗(yàn)統(tǒng)一安排，集中推廣的思路，加快關(guān)鍵技術(shù)裝備攻關(guān)和現(xiàn)場試驗(yàn)，進(jìn)一步提高深層頁巖氣單井EUR和效益[14]。探索頁巖氣勘探開發(fā)新層系、新領(lǐng)域，對具備立體開發(fā)地質(zhì)基礎(chǔ)的頁巖氣區(qū)塊，加快開展分層立體開采試驗(yàn)，提高縱向儲量動用率。

3.3.4 加強(qiáng)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用與管理，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步與效益提升

充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)平臺作用，打破信息壁壘，將各非常規(guī)項(xiàng)目的勘探開發(fā)各專業(yè)數(shù)據(jù)、成果、知識等信息統(tǒng)一管理和應(yīng)用，提高跨專業(yè)和跨單位的數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用分析水平，分享經(jīng)驗(yàn)和吸取教訓(xùn)，提高整體效率與效益。

3.4 建立市場化工程技術(shù)服務(wù)機(jī)制，激發(fā)頁巖氣開發(fā)活力

1）加大引入社會化保障隊(duì)伍和各類服務(wù)，形成石油企業(yè)內(nèi)外部兩種市場資源的充分利用，促進(jìn)服務(wù)供應(yīng)市場有效競爭，從源頭上控制頁巖氣開發(fā)投資成本[15]。

2）優(yōu)化技術(shù)服務(wù)結(jié)算模式，激發(fā)頁巖氣開發(fā)活力。將投資與單井EUR掛鉤考核。把降低單位EUR的成本作為成本控制的本質(zhì)，改變過去以單井投資（定額）進(jìn)行項(xiàng)目考核的機(jī)制，在油公司和工程技術(shù)服務(wù)企業(yè)間建立并有效執(zhí)行“投資與單井EUR掛鉤”的考核機(jī)制，建立以單井EUR或以單位產(chǎn)量成本（元/m3）指標(biāo)進(jìn)行投入產(chǎn)出核算，追求EUR增幅大于成本增幅，避免投資批復(fù)“一刀切”。

3.5 深化企地合作，推進(jìn)共建共贏

3.5.1 加大企地合作力度

擴(kuò)大與省市（縣）地方合資合作開發(fā)的范圍，并在主要資源地（市級）就地注冊法人公司，實(shí)現(xiàn)就地納稅；完善留存氣量價(jià)政策，對頁巖氣上產(chǎn)資源地以縣為單位，按其年產(chǎn)量增量的10%設(shè)置留存氣，優(yōu)先滿足資源地用氣需求；構(gòu)建企地聯(lián)動機(jī)制，保障頁巖氣勘探開發(fā)各項(xiàng)工作順利推進(jìn)。

3.5.2 拓寬受益渠道

優(yōu)先滿足資源地用氣需求，積極改善當(dāng)?shù)鼐用裼脷鈼l件，提升居民生活質(zhì)量；援建共建幫扶，適度改善當(dāng)?shù)赜盟?、用電和道路等基礎(chǔ)設(shè)施條件，支持鄉(xiāng)村振興和新農(nóng)村建設(shè)，增強(qiáng)資源地群眾獲得感；根據(jù)頁巖氣開發(fā)實(shí)際需要，企業(yè)積極雇傭符合條件的當(dāng)?shù)厝瞬藕蛣趧恿?，所需有關(guān)生產(chǎn)和生活物資，優(yōu)先就地就近采購。

3.5.3 推動出臺統(tǒng)一協(xié)調(diào)費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)

每年由頁巖氣開發(fā)企業(yè)支付一定數(shù)額的協(xié)調(diào)費(fèi)用，由縣級以上政府統(tǒng)籌用于井口周邊有關(guān)協(xié)調(diào)工作，若出現(xiàn)阻工阻路等例外事項(xiàng)采取扣除機(jī)制。

3.6 加快培育天然氣利用產(chǎn)業(yè)集群，推動頁巖氣就地利用

3.6.1 加快培育頁巖氣產(chǎn)業(yè)集群

按照“突出優(yōu)勢、培育產(chǎn)業(yè)”的發(fā)展思路，圍繞頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈涉及的核心裝備研發(fā)制造、工程技術(shù)服務(wù)兩大領(lǐng)域，有效帶動交通、鋼鐵、材料、裝備、水泥、化工、環(huán)保等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，協(xié)同培育打造上游勘探開發(fā)、中游運(yùn)輸儲備、下游綜合利用一體化特色優(yōu)勢突出的頁巖氣產(chǎn)業(yè)集群。

3.6.2 加大頁巖氣就地轉(zhuǎn)化利用

加速發(fā)展工業(yè)用氣，重點(diǎn)將頁巖氣用于產(chǎn)業(yè)鏈長、附加值高、經(jīng)濟(jì)效益好的綜合利用項(xiàng)目，逐步提高單位頁巖氣創(chuàng)造的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，鼓勵頁巖氣作為工業(yè)化清潔燃料，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)節(jié)能減排[16]；積極推廣CNG和LNG綜合利用，根據(jù)頁巖氣產(chǎn)能建設(shè)情況，在頁巖氣產(chǎn)量較低、骨干管網(wǎng)不發(fā)達(dá)的地區(qū)，建設(shè)CNG和LNG利用裝置，提高頁巖氣利用率；鼓勵分布式能源應(yīng)用，支持各類市場主體參與頁巖氣分布式供能系統(tǒng)建設(shè)，充分發(fā)揮對電力和天然氣供應(yīng)的雙重削峰填谷作用，增加能源供應(yīng)安全性。

3.7 積極爭取政府產(chǎn)業(yè)政策支持，優(yōu)化政策環(huán)境

國家層面，推動國家能源局牽頭制定頁巖氣中長期發(fā)展規(guī)劃，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)生態(tài)敏感區(qū)、頁巖氣布井標(biāo)準(zhǔn)，整體布局管網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等工作；在頁巖氣上產(chǎn)關(guān)鍵階段，推動制定更具科學(xué)性、長效性的頁巖氣開發(fā)財(cái)稅政策，以定額補(bǔ)貼代替總額分配，推動頁巖氣快速規(guī)模上產(chǎn)；推動出臺加大深層頁巖氣開發(fā)補(bǔ)貼力度政策，以較小的經(jīng)濟(jì)代價(jià)撬動頁巖氣資源規(guī)模效益開發(fā)，保障國家油氣能源安全；改革和完善天然氣門站價(jià)格和差別價(jià)格制度，推進(jìn)儲氣設(shè)施價(jià)格落地實(shí)施，實(shí)行天然氣能量計(jì)價(jià)，發(fā)展多買方與多賣方的市場競爭，推動形成“氣氣競爭”的天然氣價(jià)格機(jī)制[17]；推動地方政府層面落實(shí)相關(guān)政策，使含油巖屑資源化利用合法合規(guī)；推動國家部委出臺的“放管服”政策在地方政府的落地實(shí)施，優(yōu)化頁巖氣開發(fā)建設(shè)各環(huán)節(jié)的審批程序，簡化審批申報(bào)的前置要件，積極推行并聯(lián)審批等方式，縮短手續(xù)辦理和審批周期，并及時(shí)做好規(guī)劃批復(fù)和用地協(xié)調(diào)等工作，推動油氣勘探開發(fā)項(xiàng)目加快實(shí)施、依法合規(guī)建設(shè)。

4 結(jié)論

1）歷經(jīng)10余年的探索實(shí)踐，我國淺層頁巖氣整體實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)。隨著黃202、瀘203井等一批深層頁巖氣水平井相繼獲得高產(chǎn)，占頁巖氣地質(zhì)資源總量85%的深層頁巖氣逐步進(jìn)入勘探開發(fā)高峰期。深層頁巖氣是今后我國頁巖氣勘探開發(fā)的主要接替領(lǐng)域，但由于具有比淺層頁巖氣更復(fù)雜的地質(zhì)屬性和氣藏特征，給勘探開發(fā)提出了更高要求，規(guī)模效益開發(fā)面臨較大挑戰(zhàn)。

2）當(dāng)前，我國正處在天然氣大發(fā)展的黃金時(shí)期，深層頁巖氣勘探開發(fā)已具備大規(guī)模增儲上產(chǎn)的資源基礎(chǔ)和技術(shù)條件。現(xiàn)今技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、市場和環(huán)境條件下，推進(jìn)我國深層頁巖氣規(guī)模效益開發(fā)應(yīng)立足“四項(xiàng)基本原則”，學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外典型頁巖氣區(qū)塊規(guī)模效益開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，采取完善生產(chǎn)組合模式、加大科技攻關(guān)、加強(qiáng)市場化運(yùn)作、深化企地共建共贏、加快培育產(chǎn)業(yè)集群、積極爭取產(chǎn)業(yè)支持等多措并舉的策略和措施。