我國頁巖氣產業(yè)的現(xiàn)狀和對策研究

顧玚

[摘 要]頁巖氣是蘊藏于頁巖層可供開采的天然氣資源，中國的頁巖氣可采資源量居世界首位。但是目前我國對頁巖氣的研究和產業(yè)投入還很不完善，其作為清潔能源在我國能源結構中占比例過低，沒有發(fā)揮其優(yōu)勢。并且隨著社會的發(fā)展，資源環(huán)境承載力成為關注的焦點，轉變產業(yè)結構，提高資源利用率，開發(fā)新能源的工作亟待解決。文章借鑒國外頁巖氣產業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗和啟示，結合中國的頁巖氣產業(yè)現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)目前存在的主要問題和機遇，據(jù)此提出合理的建議和對策，以推動我國頁巖氣產業(yè)的快速發(fā)展。

[關鍵詞]頁巖氣；產業(yè)現(xiàn)狀；高效經(jīng)濟

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2018.04.072

1 引 言

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展和不斷加劇的環(huán)境壓力，開發(fā)一種新能源成為亟須解決的問題。頁巖氣作為一種新型能源，具有經(jīng)濟性、清潔性、儲量大的特點。隨著煤炭、油氣等常規(guī)能源的日益匱乏，作為傳統(tǒng)天然氣的有益補充，人們越來越認識到頁巖氣的重要性。加強頁巖氣資源的勘探開發(fā)，對于我國能源消費結構的轉變，緩解環(huán)境壓力，保障能源安全有重要意義。[1]我國的頁巖氣產業(yè)剛剛起步，如何借鑒國外經(jīng)驗，結合我國現(xiàn)狀，走出一條中國特色頁巖氣產業(yè)發(fā)展之路成為關鍵。

2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 全球頁巖氣資源概況

2013年，美國能源信息署（EIA）和美國國際先進資源公司（ARI）進行了“世界頁巖氣和頁巖油資源評估”工作。對全球除美國以外的26個地理區(qū)域，41個國家，95個頁巖氣盆地和137個頁巖氣儲層進行了評價，如圖1所示。

在此基礎上，EIA發(fā)布了“世界頁巖氣資源初步評價報告”，報告顯示與2011年對比，各地區(qū)的頁巖氣資源量和技術可采量都有了顯著增加。全球的頁巖氣資源量非常豐富，共計1013.2萬億m3，技術可采資源量為220.7萬億m3。北美地區(qū)的頁巖氣資源量最為豐富，其次是非洲、亞洲等，如表1所示。并且對技術可采資源量排名前十的國家進行了統(tǒng)計（見圖1），中國的可采資源量穩(wěn)居世界第一，這意味著我國頁巖氣產業(yè)的發(fā)展?jié)摿薮蟆０⒏⒑桶柤袄麃喴渤^美國，位居第二和第三位。

2.2 國外頁巖氣勘探現(xiàn)狀

北美頁巖氣的發(fā)展尤其迅速，實現(xiàn)了高效經(jīng)濟、規(guī)模開發(fā)，成為北美天然氣供應的重要來源，并引起了全球天然氣供應格局的重大變化。一場“綠色能源革命”正在悄聲蔓延全球。

美國是世界上最早從事頁巖氣勘探開發(fā)的國家，已經(jīng)有近兩百年的歷史，是當前唯一一個頁巖氣大規(guī)模商業(yè)開發(fā)取得成功的國家。2010年美國頁巖氣產量超過1379億m3，超過了俄羅斯成為全球第一大天然氣生產國。EIA 最新數(shù)據(jù)，2013年美國頁巖氣可采資源量高達18.83萬億m3，產量為3232億m3，占該國天然氣總產量的1/3。這在很大程度上是突破性的水力壓裂技術、水平鉆井技術及裂縫綜合預測技術的進步與廣泛運用的結果。同時，美國政府對頁巖氣的研發(fā)支持也是其大量開發(fā)的重要保證。進入21世紀以來的十多年間，美國共打造了1.35萬口鉆井，每天約有5663萬立方米的天然氣來自頁巖氣。據(jù)預測，2035年美國頁巖氣產量將達到350億立方米，占到美國天然氣總量的50%左右。[2]

加拿大是世界上第二個對頁巖氣進行勘探開發(fā)的國家。加拿大頁巖氣資源分布廣、層次多，主要分布在西部盆地和東部地區(qū)。根據(jù)加拿大非常規(guī)天然氣協(xié)會（CSUG）的資源評價結果，加拿大頁巖氣的資源量目前大于42.5萬億立方米，可采資源量有16.23萬億m3。但加拿大國家能源局認為，目前頁巖氣開采技術和方式對大規(guī)模開發(fā)其國內頁巖氣資源在經(jīng)濟上是否可行還不確定，因此加拿大頁巖氣開發(fā)還處于初級階段，尚未實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)。[3]但許多公司已經(jīng)相繼開始對艾伯塔省、不列顛哥倫比亞省、魁北克省和新不倫瑞克省的頁巖氣資源進行勘探和開發(fā)。[4]繼美國、加拿大之后，英國、波蘭、中國、印度、澳大利亞和阿根廷等國也相繼加快了頁巖氣勘探開發(fā)的進程。

2.3 國內頁巖氣開發(fā)利用現(xiàn)狀

國土資源部將頁巖氣藏的目標區(qū)域劃分為南方，揚子地臺區(qū)（川渝、滇黔桂、湘鄂一帶）、華北、東北（松遼平原）、西北（吐哈盆地和鄂爾多斯盆地等）和青藏五大區(qū)域[5]（見圖3）。可見，頁巖氣在我國的分布范圍非常廣泛。

據(jù)2013年美國能源信息署（EIA）統(tǒng)計，中國頁巖氣可采資源量達35.17萬億立方米，居世界首位。我國主要頁巖氣資源量和可采資源量分布情況，如圖4所示。其中，技術上可開采的主要分布在四川盆地、塔里木盆地、準噶爾盆地和松遼盆地。其他分布在結構更為復雜的揚子地臺區(qū)、江漢盆地和大蘇北區(qū)等地。我國對頁巖氣的開發(fā)比較晚，2003年才開始對頁巖氣進行初步研究。2009年8月，國土資源部在重慶市綦江縣啟動了國內首個頁巖氣資源勘查項目。2010年，國土資源部啟動了川南、川東南、黔北、渝東南及渝東北 5 個重點區(qū)域的研究。2011 年12 月，國土資源部將頁巖氣正式列為第172 種獨立礦產。[3]2013 年底累計完成頁巖氣鉆井 285 口，頁巖氣產量達到 2.0 億 m3。2014年，我國共完成63口頁巖氣井的鉆探任務，產量猛增到12.47億m3。當前，我國的頁巖氣產量已是2014年產量的7倍之多。

目前，中國頁巖氣勘探開發(fā)取得重大突破。四川盆地及周緣的海相地層，累計探明頁巖氣地質儲量7643億立方米。其中，重慶涪陵頁巖氣田累計探明地質儲量6008億立方米，成為北美之外最大的頁巖氣田。四川威遠—長寧地區(qū)頁巖氣累計探明地質儲量1635億立方米。在“十三五”期間，中國頁巖氣勘探開發(fā)將進入快速發(fā)展階段，儲量、產量將實現(xiàn)新的跨越，按照目前的開發(fā)進展，2020年的目標產量300億元可實現(xiàn)。總之，中國頁巖氣雖然剛剛起步，商業(yè)化開發(fā)道路還很漫長，但已從高起點出發(fā)步入正軌，已經(jīng)具備綠色開發(fā)的技術基礎和能力，前景廣闊。endprint

3 我國頁巖氣產業(yè)的優(yōu)勢與不足

3.1 我國頁巖氣產業(yè)的優(yōu)勢

第一，我國頁巖氣儲量豐富。截至2016年底，中國已探明頁巖氣儲量達到7643億立方米，產量達78.82億立方米，僅次于美國和加拿大，位居世界第三。目前，我國的技術可采資源量排名世界第一。根據(jù)我國《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》，在政策支持到位和市場開拓順利的情況下，我國力爭2020年實現(xiàn)頁巖氣產量300億立方米，2030年實現(xiàn)800億～1000億立方米。

第二，相關技術取得重要突破。通過近年的技術攻關，中石化江漢油田涪陵頁巖氣公司的開發(fā)技術已達到國際先進水平，基本實現(xiàn)關鍵設備的國產化，開采成本迅速下降。目前單口水平井的鉆井周期從5～7個月縮至2～3個月，開發(fā)成本從1.2億元降至5000萬～7000萬元。中石化在頁巖氣資源評價體系、工藝技術體系和壓裂裝備研發(fā)制造等方面取得了重要突破。[6]

第三，政府推動能源轉型。黨的十八大報告提出“推動能源生產和消費革命”，開始積極推動能源轉型。“十二五”規(guī)劃期間，中國政府相繼出臺了《頁巖氣開發(fā)利用補貼政策》和《頁巖氣產業(yè)政策》，將根據(jù)具體利用量對頁巖氣生產商給予0.4元/立方米的財政補貼，并實行稅費減免政策，積極推進能源轉型工作。[7]

3.2 我國頁巖氣產業(yè)的不足

雖然我國頁巖氣產業(yè)存在著諸多優(yōu)勢，但是仍然有著許多不足之處。

第一，頁巖氣開采難度大。中國的頁巖氣的地質結構復雜，埋藏深度多在3000m以上，氣藏多處于山區(qū)，開采難度較大。美國頁巖氣田埋藏深度多在2000m以上并且大都是平原地區(qū)，開采難度較小。由此造成國內頁巖氣開采的技術難度和投入成本要比美國高。

第二，頁巖氣開采水資源消耗量大。水力壓裂技術是頁巖氣開采不可替代的技術，與常規(guī)天然氣開采方式不同，開采頁巖氣時所需的鉆井數(shù)量多且單井需水量大[8]，每次液壓破碎都需要消耗數(shù)百萬噸水資源。在我國劃定的頁巖氣發(fā)展的區(qū)塊中，塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、華北平原和河西走廊等地區(qū)都是水資源短缺的地區(qū)，而云南、貴州、四川、重慶和廣西等地區(qū)地質條件復雜，地下暗流溶洞多，近年來頻繁遭受嚴重干旱的困擾。頁巖氣開發(fā)必定加大這些地區(qū)的用水負擔。

第三，頁巖氣開發(fā)的環(huán)境破壞問題。在水污染方面，頁巖氣開發(fā)目前無可替代的成熟技術是水力壓裂技術，壓裂過程中含有大量的化學藥劑，大量壓裂液注入深部地層，長遠看來會有潛在危害。在空氣污染方面，頁巖氣開采、處理和運輸過程中的逃逸會導致嚴重的溫室效應。在噪聲污染方面，頁巖氣鉆井和壓裂會產生各種噪聲污染，嚴重影響附近民眾日常生活，[9]且頁巖氣開采過程中，地面活動在很大程度上會對地表植被造成破壞，從而引發(fā)水土流失等生態(tài)環(huán)境問題。[10]

4 我國頁巖氣產業(yè)發(fā)展對策

面對當前能源格局的轉變，頁巖氣必然作為一種新能源成為國家的戰(zhàn)略選擇。頁巖氣產業(yè)的發(fā)展對于改善我國的能源消費結構，減少二氧化碳的排放具有重要意義。我國要大力支持頁巖氣產業(yè)的發(fā)展，解決上述問題，走出一條中國特色的頁巖氣產業(yè)之路。

4.1 辯證借鑒國外頁巖氣產業(yè)發(fā)展經(jīng)驗

研發(fā)支持和技術突破是頁巖氣開發(fā)的保證。能源獨立和能源清潔化政策，為美國頁巖氣產業(yè)的發(fā)展提供了機遇。一系列優(yōu)惠政策的出臺，促進了美國頁巖氣產業(yè)的發(fā)展。我國應辯證地借鑒其勘探開發(fā)模式，結合我國頁巖氣資源地質特征和具體國情，出臺相應的政策，加大國家的扶持力度。

首先，借鑒國外頁巖氣產業(yè)的已有理論，建立系統(tǒng)化的地質和勘探理論數(shù)據(jù)，為頁巖氣的勘探開發(fā)提供良好的理論基礎。其次，建立完善的財稅政策并積極落實。[6]財政補貼和稅收優(yōu)惠政策是頁巖氣產業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的助推力，進一步加大扶持力度是必不可少的。美國頁巖氣的開發(fā)不僅享受各種稅收優(yōu)惠政策，還有專項政策和資金。我國政府要加大對頁巖氣的資源勘探、技術研發(fā)和基礎配套建設的財政投資。[11]同時，在稅收政策改革過程中，要借鑒國外經(jīng)驗，降低和減免頁巖氣資源產業(yè)運行各項稅費，鼓勵該產業(yè)發(fā)展。[12]

4.2 加強自主創(chuàng)新和技術攻關能力

雖然近年來我國頁巖氣開發(fā)的相關技術取得進步，但尚未完全掌握核心技術，仍需從國外引進新技術和新設備，成本高且效率低。加快頁巖氣勘探開發(fā)關鍵技術攻關是亟待解決的主要矛盾。

因此，政府應鼓勵國內外企業(yè)和研究機構開展勘探開發(fā)關鍵技術的合作研究，吸收借鑒國外先進成熟技術，結合我國的具體情況，形成適用于我國地質構造的勘探開發(fā)核心技術。政府還應將技術設備研發(fā)納入能源自主創(chuàng)新和能源裝備投資支持范圍內，設立專項資金。[11]由政府帶頭，在與國際能源巨頭學習合作的基礎上，降低頁巖氣行業(yè)準入的門檻，以市場為主導，鼓勵中小企業(yè)、民營企業(yè)等各界組織的參與，達到資源和信息的共享，以實現(xiàn)技術的突破。更要勇于創(chuàng)新實踐，加大資金的投入，培養(yǎng)技術創(chuàng)新人才，從戰(zhàn)略高度重視自主創(chuàng)新對頁巖氣產業(yè)發(fā)展的關鍵作用。進行國內攻關和國際合作，走一條“中國特色的頁巖氣產業(yè)發(fā)展道路”。

4.3 完善頁巖氣產業(yè)的法律法規(guī)

頁巖氣是新興能源產業(yè)，在環(huán)保方面，其開發(fā)利用的法律法規(guī)及標準有待完善。現(xiàn)有對于頁巖氣開采水資源利用及水污染防治可供參考的法律有《水法》《水污染防治法》《環(huán)境保護法》等。因此建議根據(jù)現(xiàn)有的法律對頁巖氣進行專項立法，通過制定詳細的環(huán)境質量標準，對頁巖氣開發(fā)的水力壓裂法在油氣鉆井中的使用進行專門規(guī)制；對頁巖氣開發(fā)中使用的壓裂液成分、規(guī)格、返排液的處理、頁巖氣井套管進行專門規(guī)范。且建議制定具有地方特色的頁巖氣開發(fā)生態(tài)補償單行法規(guī)和地方性法規(guī)，對不同頁巖氣開發(fā)區(qū)的生態(tài)補償做出具體量化規(guī)定。參照《頁巖氣開發(fā)生態(tài)補償法》頒布各地具體的實施細則，根據(jù)各地的特殊情況制定生態(tài)補償?shù)姆秶⒅匾胧┖脱a償標準。[13]

參考文獻：

[1]張所續(xù).世界頁巖氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀及我國頁巖氣發(fā)展展望[J].中國礦業(yè)，2013，22（3）：1-3，11.

[2]馮金.中國頁巖氣產業(yè)現(xiàn)狀分析及發(fā)展建議[J].中國石油和化工標準與質量，2014（5）.

[3]李海明.我國頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀與制約因素[J].承德石油高等專科學校學報，2014，16（5）.

[4]孫鵬.頁巖氣產業(yè)遠景展望及風險分析[J].中國能源，2014，36（1）：21-24.

[5]樓潔明.支持中國頁巖氣開發(fā)與產業(yè)化發(fā)展的美國經(jīng)驗借鑒[J].經(jīng)營管理者，2014（2）.

[6]黃曉勇，劉先云.中國頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀、問題及對策[J].人民論壇，2016（8）：230-231.

[7]周云亨，關婷，葉瑞克.中國發(fā)展頁巖氣的優(yōu)勢、障礙及政策選擇[J].江南社會學院學報，2015，17（3）：24-28.

[8]何怡佳.我國頁巖氣開發(fā)水資源保護法律制度研究——美國的經(jīng)驗借鑒[D].北京：清華大學，2015.

[9]徐夢龍，伍曌，郭本曉.頁巖氣行業(yè)發(fā)展的環(huán)境風險及對策[J].環(huán)境保護，2014，2（3）：28-30.

[10]姚國征，楊婷婷.我國頁巖氣開發(fā)存在的問題及對策[J].西部資源，2014（2）：94-97.

[11]劉楠楠.支持我國頁巖氣產業(yè)發(fā)展的財稅政策選擇[J].稅務研究，2014（9）：21-24.

[12]孟凡美.新興能源的發(fā)展對經(jīng)濟安全的影響——以頁巖氣為例[D].青島：青島大學，2016.

[13]宋新建.頁巖氣開發(fā)過程中的生態(tài)文明研究[D].成都：西南石油大學，2017.endprint