頁巖氣革命

4月上旬，貴州省岑鞏地區的青山之畔，一口1500米深的鉆井在機器的轟鳴聲中徐徐開鉆。

這口鉆井被命名為“岑鞏一號”，由國土資源部出資近六七千萬建設，是國土資源部第一口超千米的深頁巖氣勘探鉆井。

隨著國際油價的攀升，國土資源部加大了對頁巖氣等非常規天然氣的勘探和開發力度。

幾乎在“岑鞏一號”開鉆的同時，國土資源部召開了全國頁巖氣資源的專題會議。會議透露，全國范圍內頁巖氣資源戰略調查與選區的項目全部通過技術審查。

“這意味著，國土資源部全國頁巖氣資源戰略調查已進入實施階段。”國土資源部油氣資源戰略研究中心副主任張大偉告訴《財經國家周刊》記者。

資源摸底

國土部勘查司的一位相關負責人透露，對于頁巖氣的勘探已經列入國土資源部今年的工作計劃，預計會在2013年完成頁巖氣資源潛力評價。

“中國頁巖氣資源潛力巨大，但資源家底還摸不清，不同部門的預估值都不一樣：26萬億（立方米）的，30萬億的，50萬億的，100萬億的，沒有一個權威數據。”國土部油氣資源戰略研究中心副主任張大偉對《財經國家周刊》記者說。

不過這一狀況有望在2013年改變。在3月25日舉行的“全國油氣資源戰略選區調查與評價項目2010年度成果報告評審會”上，上報的綜合研究項目全部通過審查。這些項目覆蓋川東南、渝東南、渝東北、鄂西、上中下揚子、滇黔桂、黔北、華北、東北、西北、青藏等區域。

據美國能源信息署估算，全球32個擁有頁巖構造國家的可開采頁巖氣資源約為5.76萬億立方英尺，其中中國約有1.3萬億立方英尺的頁巖氣資源，是除美國以外全球最大的頁巖氣資源國。

然而，中國大規模著手頁巖氣的試驗研究較發達國家晚了近20年。2007年，中石油天然氣集團公司與美國新田石油公司簽署頁巖氣開發對外合作的第一份協議《威遠地區頁巖氣聯合研究》。據張大偉透露，此前國土資源部聯合中石油、中石化等國有石油企業在川南、川東南、黔北、渝北等地開展頁巖氣先導試驗，其中多口鉆井已初見成效。

“現在國內的都處于試驗階段，中石油中石化都有成功案例了，但還不能叫產量，只能說是一些生產數據?！敝袊刭|大學能源實驗中心主任張金川說。

與常規天然氣相比，頁巖氣的開采具有一定難度?！爸饕呛瑲饬康?。常規天然氣主要在砂巖儲層，砂巖顆粒之間有10%到20%的空隙，氣是游離狀態，打個孔到地下，氣就沿著井筒出來到地表了。頁巖不是這樣，頁巖空隙很小，一般是1%到5%，甚至更小一些，光靠地下游離的氣，氣量非常少，現在要把吸附狀態的氣也采出來，所以就要對頁巖實施壓裂，產生很多裂縫，裂縫把很多空隙聯通起來，這里面的游離氣就跑出來了，然后里面壓力降低，吸附氣跟著就出來了?！睆埥鸫ń榻B。

對頁巖氣實施壓裂的水力壓裂技術是頁巖氣開采最主要的技術之一，另外一項關鍵性技術是水平鉆井。水平鉆井能更好的利用儲層中的天然裂縫，井筒能夠穿越更多儲層，因此水平井的產氣量“是直井的2到3倍”。

從全世界情況來看，水平鉆井與水力壓裂都算不上是石油工業中的新技術，但對于如何應用于頁巖層，則需要試驗研究。目前在美國，這兩項技術應用于頁巖氣開采上已經非常成熟，中國則仍非常缺乏技術。

以資源換技術

中國頁巖氣大好的資源前景，讓美國等發達國家紛紛看好中國市場。2009年11月，中石油聯手殼牌，合作開發四川盆地富順-永川頁巖氣區塊；上個月，中石油稱與道達爾在內蒙古投資20億美元開發頁巖氣；而在去年9月，中石化也曾傳出將與雪佛龍合作開發西南地區頁巖氣。

“我們實際是以資源為代價?！睆埓髠ジ嬖V《財經國家周刊》記者。在永川區塊，中石油與殼牌聯合調查資源，勘探開發，若成功后形成產能，“殼牌拿49%，咱們中方拿51%”。這是其中的一種合作方式?！伴_始這樣還可以，從長期效益來講，實際這樣挺虧的，人家拿技術來了，就拿49%的收益走了。”張大偉說。

據張金川介紹，對于水平鉆井技術，中國在致密砂巖氣或海上鉆井中已有應用，而在頁巖氣的開采上，還需要完善，但已經取得很大進展。剛剛過去的4月1日，中國第一口頁巖氣水平井威201-H1井在四川省威遠縣順利完井，水平段長1079米，用時僅34天。

而對于壓裂技術，中國現在還不成熟。“其實我們也能壓裂，現在就是沙子和壓裂液的配比方我們沒找準，找準也能打?！睆埓髠フf，“中石油中石化打的幾口井，也都是請美國斯倫貝謝、貝克休斯他們來給壓裂?！闭垏夤咎峁┘夹g服務并支付費用，是中國與國外公司合作的另一種方式。

目前美國大中小公司的壓裂與水平鉆井技術都很成熟，使得對頁巖氣的開發成本逐漸降低，據美國能源信息署公布的2011美國能源展望年鑒中顯示，美國已有區域的頁巖氣生產成本低于0.25美元每立方米。而美國頁巖氣1億立方米產能的建設投資，與中國常規天然氣的開采成本趨近。

與國外公司合作能夠在多大程度上獲得技術，則要看具體的合同條款。不過，張金川預計，按照現在的發展速度和投入速度，中國獲得頁巖氣開采技術的突破“也就幾年功夫，技術這個東西時效性很強，不能一勞永逸，對咱們來說需要去摸索、探討和研發的時間。”

接替天然氣

“劍橋專家預測，在北美以外地區，非常規天然氣將在10年以后大規模開發。”中國石油經濟技術研究院江淮友告訴《財經國家周刊》記者。根據2011美國能源展望年鑒中公布的數據，美國擁有2552萬億立方英尺的潛在天然氣資源，其中827萬億為頁巖氣，這一數字較2010年美國能源年鑒中預估的數增加了470萬億。預計到2035年，頁巖氣產量將占到美國天然氣總產量的45%。

“常規天然氣也需要投資才能找到，好找的都找完了，”張金川說，按照現在的發展速度，頁巖氣在將來補充和接替常規天然氣是必然趨勢。

不過，頁巖氣開采暴露出來的問題也正在進入發達國家的視野，問題主要來自于作為關鍵技術的水力壓裂。

水力壓裂需要將水、化學物質等注入鉆井到達地下頁巖層，使頁巖產生裂縫并釋放氣體。美國油氣責任項目組（OGPA）對馬塞勒斯頁巖區的調查研究中顯示，水平井壓裂的用水量是直井壓裂用水量的5倍左右，美國巴奈特地區一口水平井的用水量至少為1.37萬立方米，并隨著井深的增加而增加。與此同時，平均只有10%的壓裂能夠一次起到作用，在馬塞勒斯的一些頁巖區，一些水平井需要壓裂十次之多。如此巨大的用水量，帶來的是用水來源與廢水回收等一系列問題。

在美國的頁巖氣開采區，數以萬計立方米的水通過卡車輸送到壓裂井，以美國的約翰遜縣為例，一口水平井壓裂需要配備100名運輸作業者。而用于壓裂后的廢水同樣需要交通運輸工具運送到廢水處理地。此外，由于水中加入了化學物質，深入地下的水存在回流到地表的可能性，由此產生化學物質對土地及飲用水是否存在污染等爭議。目前對于這些問題還沒有一個明確的說法。

對于中國來說，以上問題遠沒有頁巖氣開采技術問題緊迫。據張金川介紹，中國的大陸面積主體都是沉積巖，“有沉積巖的地方，就可能有頁巖，有頁巖就可能有頁巖氣，所以分布面積很廣。”頁巖氣的投資前景甚好。張金川認為，從地質角度來說，頁巖氣的投資風險相對可控性強，在某一特定區域內，含氣特點、條件和含氣量等相對容易估算，“我們很多地方都已經建立出模型，基本都有一個估算方法，應該是八九不離十的東西”。

對于大力發展頁巖氣，張大偉說，中國還存在技術、政策、體制等一系列限制。目前中國參與頁巖氣勘探開發的公司還局限于中石油、中石化等幾大國有企業，民營資本幾乎沒有涉足，這在一定程度上縮小了技術投入和發展的空間。

“中國在發展頁巖氣上需要突破一系列障礙。”一位石油行業資深專家告訴《財經國家周刊》記者，例如如何快速發展技術，打破壟斷，制定適當的鼓勵和補貼政策，以及完善管網等配套的基礎設施建設等。

盡管看起來困難重重，但對于頁巖氣能夠改變國家能源結構這一良好前景，中國已將頁巖氣發展規劃提上日程。目前國家能源局正在抓緊組織編制頁巖氣專項發展規劃，張大偉預測，到2020年，中國頁巖氣產量能達到8%到10%，“屆時，離商業開發就不遠了”。