頁巖氣開發正當時

美國的頁巖氣大規模商業開發降低了其能源對外依賴程度，增強了在能源外交及應對氣候變化等領域的主導空間，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境產生深遠影響。

頁巖氣產業廣闊的發展前景，同樣引起能源日趨捉襟見肘的中國政府的關注。國土資源部在新聞發布會上表示：為了推動頁巖氣勘探開發，增強頁巖氣資源可持續供應能力，國土資源部正在組織國內相關石油企業、大學、地質調查機構和科研院所等27個單位420多人參加的全國頁巖氣資源潛力調查評價及有利區優選工作……如果到2020年頁巖氣年產量能夠達到1000億立方米以上，有希望改變我國油氣資源開發格局，成為我國能源的重要支柱。

初步勘察表明，我國常規天然氣儲量不多，在3萬億立方米左右，只占整個全球天然氣儲量1.6%。而我國頁巖氣的儲量在25萬億立方米，相當于我國天然氣儲量的8倍還多。這一數據與國外機構估算的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展良好，主要集中在四川盆地、鄂爾多斯盆地、西北地區主要盆地。截至2011年底，中石油在川南、滇北地區優選了威遠、長寧、昭通和富順—永川4個有利區塊，完鉆11口評價井，其中4口直井獲得工業氣流。中石化在黔東、皖南、川東北完鉆5口評價井，其中2口井獲得工業氣流，優選了建南和黃平等有利區塊。中海油在皖浙等地區開展了頁巖氣勘探前期工作。延長石油在陜西延安地區3口井獲得陸相頁巖氣發現。中聯煤在山西沁水盆地提出了壽陽、沁源和晉城三個頁巖氣有利區……

首先，頁巖氣開采技術瓶頸亟待破解。頁巖氣開采的關鍵技術包括水平鉆井、水力壓裂、隨鉆測井、地質導向鉆井、微地震檢測等，其中大部分技術的突破與率先應用都來自美國。與美國相比，我國在壓裂與水平鉆井技術方面存在較大差距。雖然有部分企業已經成功進入美國頁巖氣開采供應鏈，但提供的產品或服務往往僅涉及其中某一個環節，缺乏成套技術和設備的設計和制造能力。另外，我國頁巖沉積時代較早，頁巖氣開采條件和地質構造要比美國復雜，氣田離地面的深度，也遠遠超過美國已投入生產的氣田。我國氣田埋深大多在3000米以上，而美國規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，環境保護面臨重大挑戰。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，如鄂爾多斯盆地等地區。在水量相對充裕的長江流域，只在四川和江漢盆地發現了頁巖氣；而在西北、華北地區，頁巖氣儲量豐富，水資源卻相當緊張。頁巖氣開發所必需的壓裂技術需要消耗大量的水資源，水中又常常添加化學物質，因此可能會對地下水產生污染。水力壓裂技術，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，使其成為油氣導向鉆井的高速滲透通道。在目前的技術水平下，每一個頁巖層開采，大約需要200-400萬加侖水、1.5萬加侖化學品。為了避免深入地下的加入了化學物質的水回流到地表造成二次污染，開采使用后的水(連同化學成分)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，地下生態環境勢必發生改變，至于開采活動會不會誘發地震等地質變化，尚須進一步觀察。

再次是投資風險與政策激勵問題。頁巖氣勘探和開發具有投入大、風險高的特點，動輒數千萬的投資數額，讓一般的小公司望而卻步。與此同時，還存在資源數據未普查、監管體系未建立、管網設施不完善、服務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的稅收優惠和價格補貼政策，常規天然氣定價機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的重要障礙。

頁巖氣是新興產業，在高成本、低回報的壓力下，需要緊密的分工協作和創新驅動。因此，只有廣泛開展國際合作，積極借鑒他國經驗，才能實現頁巖氣產業的快速發展。第一，在技術方面，美國依靠持續的技術突破實現了頁巖氣的商業化，并開始向外輸出技術，以圖用技術控制資源。第二，頁巖氣是經地質作用形成的自然資源，在成藏和富集上并不規律，地下儲藏也是不規則的。第三，明確法律地位，嚴格監管制度，注重環境保護，為可持續發展提供保障。第四，國家應根據地質條件與經濟發展水平選擇一些省市地區，集中優勢力量進行科研攻關，建立大型頁巖氣勘探開發示范工程，先行先試，綜合試驗，在技術、開采體制、政策支持、水資源與環境保護、監管和應用模式等方面積累經驗，帶動國內其他地區的勘探開發。第五，創新政府支持模式，加大政府扶持力度。

（作者系空軍（航空大學）創新理論研究中心研究）