页岩气开发思考及存在的困难和意义

页岩气是赋存于泥页岩中，主要以吸附及游离状态存在的非常规天然气。页岩气最早发现于1821年，但长期以来，受开发技术与成本限制，全球页岩气开发及利用缓慢。直到20世纪90年代后期，水平钻井与多段水力压裂技术在美国页岩气开发中率先实现突破与综合应用，才使得页岩气的开发成本所下降。 1、全球主要页岩气资源国家积极开发本国页岩气。 美国是全球唯一实现页岩气规模化生产与商业化利用的国家，据美国能源信息署统计，2010年美国页岩气产量超过1379亿m3，占到本国天然气年总产量6110亿m3的近23%，也超过中国常规天然气年总产量967.6亿立方米。美国页岩气的成功开采使得美国天然气储量增加了40%，这不仅改变了美国国内能源结构和能源战略，大大增强了美国在能源外交和应对气候变化等方面的主导权，而且也对全球天然气市场、能源供应格局以及地缘政治产生了重要影响，并激发起世界范围的页岩气开发热潮。 页岩气开发正在成为全球能源领域的一场“革命”。页岩气在非常规天然气中的异军突起已成为全球油气资源勘探开发的新亮点，并逐步向一场全方位的变革演进，加快页岩气勘探开发已经成为世界主要页岩气资源大国和地区的共同选择。目前，除美国页岩气开发已进入商业化开采利用外，加拿大、澳大利亚、波兰、乌克兰、德国、瑞典、印度、中国、南非等国家也开始了页岩气的研究和勘探开发。 例如，在波兰，波兰政府就认为开采页岩气是其能源安全战略的组成部分，政府将创造条件使页岩气得到最大限度的开发。实际上，2008年和2009年时波兰政府已经对外颁发了两个地区的页岩气勘探权，合作协议有效期为5年；近期，波兰政府还向多个国际能源巨头颁发勘探牌照，包括意大利最大天然气石油公司埃尼公司。在乌克兰，有专家估计，乌克兰是世界上拥有最大页岩气潜力的3个国家之一，2010年底乌克兰环境保护部表示将吸引外国投资者来开发和生产本国页岩气资源，并已提出几个适合外国石油公司投资的页岩气田，乌克兰政府也计划于2011年夏天举行首次页岩气招标。在印度，印度油气上游监管机构theDirectorateGeneralofHydrocarbons(DGH)已经确定AssamArakan、Cambaybasin、theKrishnaGodavaribasin、theVindhyas地区为潜在的页岩气勘探区；同时，DGH将页岩气开发的第一轮招标的准备工作划分为三个阶段：目前第一阶段的资源评估已经完成；第二阶段相关工作正在进行，包括对开发进行技术经济分析、对环境影响进行评估、对产品分成合同及监管框架进行准备等；第三阶段对页岩气区块进行招标也将于2012年6月正式开始。 2、我国加快页岩气开发具有战略意义 页岩气是清洁、低碳、高效的非常规天然气资源，加快页岩气开发对保障我国能源供应、缓解天然气供应压力、调整能源结构、推进减排，以及促进经济增长具有战略意义。 （1）加快页岩气开发有利于保障我国能源供应安全、缓解国内天然气供应压力。近年来，我国传统能源对外依存度逐年上升，2010年我国原油对外依存度达到53.8%，煤炭净进口量约1.46亿吨，同比增长近41%，逐年增大；同时，我国天然气消费需求的增长速度已经超过煤炭和石油，天然气供需矛盾突出，2010年我国天然气对外依存度达到11.7%。在当前煤炭面临环保压力、油气对外依存度高企、核电公共安全突显、新能源并网遇阻的大环境下，加快开发页岩气的开发及利用对保障能源供应安全意义重大。 （2）加快开发页岩气对调整我国能源结构与推进节能减排意义重大。目前天然气消费仅占我国能源消费结构的4%，远远低于西方发达国家与世界平均水平。而页岩气是清洁、低碳能源，发展页岩气对落实国务院提出的到2020年非化石能源比重达到15%、单位GDP二氧化碳排放量比2005年降低40-45%的承诺具有极大的促进作用。 （3）加快页岩气开发可以拉动油气装备制造业、专业服务队伍等连带产业发展，培育新的经济增长点和战略新兴产业。页岩气勘探开发和利用是一项庞大的系统工程，加快页岩气开发将带动道路、钢铁、水泥、化工等相关产业的发展，增加劳动力需求，对扩大就业机会，吸引大量国内外投资，促进地方经济乃至国民经济可持续发展具有重大意义。促进地域经济发展和城镇化建设。 3、我国重视并积极开启页岩气的勘查与开采研究 近年来，页岩气勘探开发已引起我国政府和油气产业界广泛的关注，不仅国家层面组织研究、研讨，以及国际交流与合作，而且油气产业界也在开展一系列的深入研究与钻探试验工作。 2009年11月，美国总统奥巴马来我国访问期间，中美双方签署了《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》，将两国在页岩气领域的合作提升到国家层面。目前，我国国土资源部已经开展重点地区页岩气资源潜力评价及有利区带优选项目，并于今年6月组织首次油气探矿权公开招标，最终由中石化与河南煤层气公司中标四个页岩气区块；国家发改委与国家能源局也正在积极推进页岩气开发利用的相关政策研究与制定工作，并组织编制页岩气专项发展规划与推进建立页岩气开发先导试验区。此外，我国地方政府与民间资本积极筹备页岩气开发，且普遍具有较高的热情。如四川省已经成立了“四川省能源投资集团”，积极投资开发四川省的页岩气。 同时，我国油气产业界也关注页岩气开发。例如，我国石油公司也积极开展与国际石油公司和油气技术服务公司在页岩气勘探开发领域的试验及国际合作。例如，2007年，中国石油与美国新田石油公司签署了《威远地区页岩气联合研究》协议，研究内容是四川威远地区页岩气资源勘探开发前景综合评价，这是我国页岩气开发对外合作签署的第一个协议；2009年中石油与壳牌公司在重庆签署面积达4000平方公里的富顺-永川区块页岩气联合评价协议，共同开发四川富顺区块页岩气；中国石化、中国海油和相关科研机构、高等院校等也已开始对页岩气进行研究和部署。 4、我国页岩气开发及应用能够形成完整的产业链 我国拥有丰富的页岩气资源，并具备一定的技术开发能力与装备基础，而且我国对天然气消费具有强劲的市场需求，这都为我国页岩气开发及应用产业链的形成奠定了基础。 (1)具备加快页岩气开发的资源基础。 目前，我国尚未对页岩气资源进行全面评价，国土资源部对页岩气资源潜力的研究也仅是基于对大区域的初步估算。据国土资源部初步估算，我国页岩气资源潜力为25-35万亿m3。同时，美国对我国页岩气资源潜力的评价更为乐观，据美国能源信息署（EIA）2011年4月份对世界14个地区页岩气资源的初始评估，我国页岩气的地质资源量为100万亿m3，可采资源量36万亿m3，具有较大的开发潜力。目前，中石油在四川盆地的试验井威201井初始产量达到1.1万m3/日，好于预期，可见我国具备大力发展页岩气的资源基础。 同时，我国页岩气资源分布广泛，国土资源部主要将页岩气藏的目标区域划分为南方（即扬子沿线：川渝、湘鄂、滇黔桂一带等）、华北、东北（松辽平原）、西北（包括吐哈盆地和鄂尔多斯盆地等）和青藏五大区域。据估算，南方地区和西北地区是页岩气成藏条件最有利的区域，其可采资源量分别占46.8%和43%。可见，我国页岩气资源分布与国内能源负荷分布较为一致，页岩气开发有利于就地转化利用，并快速实现商业化应用。 （2）具有一定的页岩气开发技术装备能力。 开发页岩气所采用的技术装备与常规天然气的区别不是很大，其中水平钻井与压裂增产等关键核心技术在我国常规油气开采中已经有所应用，而且国内在钻机、压裂车组、井下设备等装备制造方面也已有较强的技术和生产能力。目前我国已有多家制造企业的油气装备甚至远销海外用于常规和非常规油气的钻探开采，部分企业装备在国内首批页岩气试验井中亦得到成功应用。如：四川宏华公司的钻机设备已批量出口美国用于页岩气开发，江汉四机厂的车载式全液压顶驱SJ5460T/ZJ10钻机成功应用到中石油在四川页岩气试验勘探井中。 同时，目前，我国主要是针对页岩气开发的系统成套技术和一些单项配套技术设备方面还存在一些差距，但这可以通过不断研发和大量试验及应用实践，或者通过与国外技术服务公司进行合作或并购的方式快速获取技术能力。 （3）天然气市场需求为页岩气开发提供坚实的市场基础。 自2004年"西气东输"管道项目正式商业运作以来，我国天然气工业进入快速发展期，天然气消费市场迅速扩大，天然气占一次能源消费结构中的比例也在逐步提高。未来清洁、低碳、高效的天然气的消费市场潜力巨大。据国家发改委能源所预测，2010-2015年，我国天然气消费需求年均增长率将高达13%左右，2015年全国天然气需求将在2008年的基础上翻一番多达到2000亿m3左右；2015-2020年天然气消费需求的增速将有所放缓，但仍将保持在年均7%左右的增长速度，届时天然气消费需求有可能增加到3000亿m3左右。 如此庞大与高速增长的天然气消费需求为包括页岩气在内的我国非常规天然气的开发及市场应用提供了坚实的市场基础，未来我国不断快速增长的天然气消费需求在不仅加强国产常规天然气资源开发力度的同时，还需要大力开发页岩气等非常规天然气，并适度进口国外管道天然气与液化天然气（LNG）。 （4）未来页岩气勘探开发成本下降支撑页岩气大规模开发。 美国页岩气开发已经成功实现商业化，且经过调查分析，美国多数页岩气区块项目的内部收益率达到30%以上，具有一定的盈利空间。目前，我国页岩气开发尚处于探索阶段初期，国内石油公司现已开发的页岩气井也多属于试验性勘探井或参数井，成本较高，不适于进行商业化开采经济性的评估。 但是，与美国相比较而言，我国页岩气开发比美国在人工成本、辅助设备成本，以及后期优先技术整合应用方面具有很大的优势，而且国家层面也正在参考煤层气开发制定页岩气开发的补贴优惠政策，未来我国页岩气开发的成本不见得会比美国高。同时，今后随着页岩气开发技术的成熟及规模化应用，页岩气勘探开发的成本还会下降，以支撑页岩气大规模开采。 5、加速我国页岩气开发存在诸多制约因素 目前，我国页岩气开发才刚刚起步，尽管页岩气开发已受到政府和油气产业界的重视，但不容忽视的事实是页岩气开发仍面临着战略定位、单项核心技术、经济性、管网设施、管理体制，产业政策，以及监管体系等多方面的制约因素。 （1）页岩气发展缺失长远规划，技术路线不明确 目前，我国尚未制定并出台有关页岩气开发的长远规划，也没有明确页岩气产业发展的技术路线图，国家对页岩气在天然气乃至整个能源工业中的地位也没有明确下来。国家层面就如何快速且有效发展页岩气还处于探索摸索阶段。 （2）页岩气资源勘查与单项核心技术突破等基础工作亟需加速推进 目前，我国页岩气开发的一些基础工作也没有完全开展起来。例如，全国范围的页岩气资源勘查及评价几乎"空白"、资源家底不清，要掌握我国页岩气的赋存、勘探开发特点尚需大量实践和逐步摸索的过程。 同时，我国页岩气开发的部分单项技术，如：随钻测井、地质导向、微地震监测及软件分析等还需不断提升与组织科技攻关，且引进国外成功开发技术仍需“本地化”过程。 （3）页岩气开发管理体制不明确，市场投资机会与投资保障缺失 现阶段，我国页岩气开发的法律基础及制度安排还没有明确下来，且国内有关页岩气开发的矿业权与区块登记管理制度等管理体制问题也存在诸多争议。 例如，未来我国页岩气开发是按照常规天然气实施国家一级管理，实施主要由几大国有石油公司这一单一市场主体开发，还是创新页岩气开发管理制度，借鉴美国鼓励多元竞争的多元市场主体集中投入开发尚存争议。页岩气开发制度安排设计的不确定直接影响市场主体投资的积极性与利益保障，严重影响页岩气开发进程。 （4）页岩气开发及商业化市场应用的必要的支撑条件不完善。 目前，我国页岩气开发及市场应用的一些必要的支撑条件还不完善，不够成熟。例如，国内从事页岩气开发的专业化工程技术服务队伍不足，鼓励页岩气开发的相关财政税收等支持政策缺失，而且国内天然气定价机制也不尽合理，按照现有天然气市场价格开发页岩气必然不具有经济性。同时，从长远来看，我国页岩气集中市场应用的管网设施建设也非常滞后，且管网设施在第三方准入、市场开放等方面体制不顺，不利于页岩气开发的规模化商业利用降低成本。 6、推进我国页岩气产业发展必需加快开展诸多工作。 我国与美国在页岩气赋存和富集的地质条件和开发、应用条件等方面存在系统性差异，现阶段要推进我国页岩气开发，就必须立足国情、因地制宜，积极部署页岩气开发的基础工作，并借鉴美国页岩气开发的成功经验，充分发挥我国的“后发优势”，以政策支持产业突破，用市场引导规模发展，宽准入，严监管，启动页岩气开发及利用的综合示范区，探索页岩气产业的相关政策、开发模式及应用模式等。 （1）尽快制定页岩气产业发展长远规划，并按照规划目标开展法律、政策、技术装备、投资机制、价格体系、市场应用模式等相关制度及管理机制方面的专题调查研究与解决方案探讨，明确我国页岩气产业发展的技术路线图，争取做到国家对页岩气产业发展的有效引导。 （2）尽快全面系统的开展全国页岩气资源调查、潜力评价，逐步摸清资源家底，并优选页岩气远景区和勘探开发有利目标区，引导页岩气商业性勘探开发，为制定国家能源战略、规划和政策以及资源管理提供依据。 （3）加大页岩气开发关键核心技术及装备的自主创新与国际交流合作。一方面，鼓励国内企业及科研机构研发并推广应用成熟新技术、新工艺，为页岩气的勘探开发和跨越式发展提供理论和技术支撑；另一方面，积极开展中美政府间国际合作与技术交流，通过合作、收购及参股，或人才引进等方式完成“引进-消化吸收-再创新”，实现关键技术突破，培养专业化的技术服务队伍。 （4）应尽快在国家层面统一认识，解放思想，对页岩气等新兴产业采用新办法、新模式，突破传统油气产业的固有思维模式，创新和完善页岩气勘探开发的矿权管理体制，充分发挥中央政府、地方政府、国有企业、民营企业，以及社会资本等多元市场主体投入开发页岩气的积极性。同时，加快综合性示范区建设，在示范区引进多种投资主体，竞争性开发页岩气。 （5）尽快研究制定并出台鼓励页岩气开发及应用的税收减免和财政补贴等优惠政策，引导多元资本与中小企业、国有大型油气公司，以及油田技术服务公司等多方面的积极进入。 （6）积极探索页岩气的多种应用模式，鼓励就地分布式综合供能与多方式的燃气应用，提高页岩气的综合利用效率与价格承受能力，促使页岩气产业发展形成“开发-应用-再开发、投资-收益-再投资”的良性循环。