
抓住战略机遇 加快我国页岩气勘探开发
文︱邹传泉
能源是一个国家的经济命脉,特别是对于我国这样一个经济快速发展的人口大国,可靠的能源供给,关乎国家的安全。
我国能源供应形式严峻
改革开放政策实施30多年以来,随着我国城镇化、工业化进程的不断深入,国内能源需求量、消耗量总体呈持续上升的态势。与此同时,由于我国能源资源的特点是富煤少油缺气,煤炭资源丰富,油气等资源相对较少,在很大程度上导致我国能源消费结构长期存在煤炭生产和消费比重过高的问题。
2013年的数据显示,我国能源消耗总量约为37.6亿吨标煤,占世界总能耗的22%。其中煤炭占66.7%(大大高于30%左右的世界平均水平),石油占18.5%,天然气占5.7%。石化能源占我国总能耗的比例超过90%。
而在此期间,我国油气消费量的增长明显快于产量的增长速度。其结果是,从1993年我国首度成为石油净进口国以来,石油对外依存度由当年的6%一路攀升,2009年已突破50%的关键节点;2013年我国石油产量2亿吨,对外依存度已经达到60%;天然气产量1800亿立方米,对外依存度超过30%。均已逼近能源安全的红线。
开发清洁能源迫在眉睫
今年年初召开的全国能源工作会议宣布:2014年,全国煤炭消费比重要降至65%以下。较之前提出的要求提早了3年。专家预计,到2017年,我国煤炭消费占比有望进一步降至60%以下;再到2020年,我国煤炭消费有望更进一步降至53%左右,其中,天然气消费预计将由目前的4.5%左右,快速增加到约12%。届时,我国能源结构将更加平衡,与世界平均水平也更加接近。
尽快降低我国一次能源消费中对煤炭的过度依赖,大力开发天然气等清洁能源,提高能效利用水平,减轻环境污染,恢复碧水蓝天,已经成为关系国家长治久安、关系民众健康福祉的一项迫在眉睫的议题。
国外成功经验值得借鉴
为了实现这一目标,我们需要进一步借鉴国外的成功经验。过去十年多来,美国以页岩气为主的非常规油气产量快速增长,极大地改变了其能源结构的版图,使其彻底摆脱了长期以来对天然气进口的严重依赖,不仅实现了天然气供应的自给,而且一举成为净出口国。
页岩气是蕴藏于页岩层中的天然气。1821年,在美国纽约州的弗罗里达,页岩气第一次作为一种资源从浅层、低压的裂缝中开采出来;但是,在之后长达160多年的时间里,由于技术方面的局限,北美页岩气勘探开发进展非常缓慢,一直未能实现页岩气的商业开发。二十世纪八十年代,面对传统天然气储量的下滑,美国联邦政府通过1980年的能源法案,对能源行业提供了税收等其他优惠政策,拉开了美国页岩气革命的序幕。
2000年,美国页岩气产量仅占天然气总量的1%;但到2010年,美国页岩气产量达到1379亿立方米,占其天然气总产量的23%;2012年,这个比例增长到37%,页岩气产量达到了2200亿立方米;2013年,美国页岩气产量接近3000亿立方米,根据美国能源信息署(Energy Information Administration)的预测,到2035年时,美国46%的天然气供给将来自页岩气。
客观来说,美国页岩气革命的成功,很大程度上得益于其综合性的体制优势,包括政府的激励政策、清晰的矿权划分、多元的融资渠道、开放的市场环境、完善的基础设施、持续的技术进步、专业的服务队伍、健全的法律体系及成熟的市场监管等。其中,页岩气开发核心技术,即定向钻井及水平钻井技术、大型水力压裂及微地震成像等技术的快速发展,带来了美国页岩气勘探开发效率和效益的重大突破。
美国页岩气产量的快速增长直接导致了天然气价格的大幅下降,10年前,美国天然气的价格还高至14美元/百万英热单位(BTU),2012年已降至2美元/BTU。目前,北美天然气价格还不到中国天然气价格的四分之一。而且,天然气价格的大幅下降还直接推动美国电价走低,进而降低工业运营成本和居民生活成本,对美国经济构成长期利好因素。
我国页岩气的开发历程
页岩气作为一种清洁能源,在十几年前,就引起了我国相关领域富有远见的专家学者的高度关注。
2004年到2010年,国土资源部油气资源战略研究中心,会同有关政府部门、高等院校,科研院所及油气公司的专家,对我国页岩气资源潜力进行深入、系统的考察和研究;国家找矿突破战略行动也将页岩气作为重点能源矿产,进行战略调查和勘查开发;2011年,“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”项目启动,开展全国页岩气资源潜力调查评价。研究结果表明,我国页岩气资源潜力巨大,国土资源部发布的我国页岩气资源潜力首次评价成果显示:我国页岩气地质资源潜力为134万亿方,可采资源潜力为25万亿方。尽快实现页岩气规模开发,将有利于缓解我国油气资源短缺的现状,形成油气勘探开发新格局,有望改变整个能源结构。
政府高度重视页岩气资源开发工作。2011年12月,国土资源部网站发布公告,称页岩气已被正式列为新发现矿种,并将对其按单独矿种进行投资管理;2012年3月,国家能源局发布《页岩气发展规划(2011-2015年)》。该《规划》客观分析了我国页岩气资源潜力、勘探开发现状等发展基础,也指出了我们面临的突出问题。根据该规划,“十二五”期间,基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价,初步掌握全国页岩气资源量及其分布,优选30~50个页岩气远景区和50~80个有利目标区;探明页岩气地质储量6000亿立方米,可采储量2000亿立方米,2015年页岩气产量65亿立方米;形成适合我国地质条件的页岩气地质调查与资源评价技术方法,页岩气勘探开发关键技术及配套装备;形成我国页岩气调查与评价、资源储量、试验分析与测试、勘探开发、环境保护等多个领域的技术标准和规范。基本完成全国页岩气资源潜力的评估与勘探,为“十三五”打好基础,目标是到2020年力争达到页岩气年开采量为600亿~1000亿立方米。该《规划》对于实施我国能源战略,推动我国页岩气勘探开发实现重大突破和跨越式发展,具有重要的意义。
国土资源部于2011年和2012年先后开展两轮页岩气探矿权公开招标工作。第一轮页岩气招标探矿权区块共4个,主要位于重庆、贵州等省市,总面积约11000万平米,中石化、河南煤层气开发利用公司等中标。第二轮招标的范围更大,选择了20个区块作为探矿权招标出让,总面积为20,239平米,分别位于重庆、贵州、湖北、湖南等8个省市,参与企业83家。最后,除安徽南陵页岩气区块因投标企业不足3家而流标外,共有中国华电等17家国企和2家民企中标19个区块。许多专家认为,探矿权公开招标,将非油气行业的国有公司及民营公司引入页岩气开发领域,是推动油气行业打破垄断,全面开发油气行业市场竞争的重要步骤,对于更好更快地开发我国的非常规资源具有重要意义。
我国页岩气开发方兴未艾
近两年来,中国石油、中国石化、延长石油等我国大型油气公司的非常规油气勘探开发工作,在紧锣密鼓的进行。中国石油在四川长宁-威远页岩气示范区获得了我国第一口页岩气高产井;中国石化在重庆涪陵地区的页岩气开发也取得了重大突破,截至2014年5月11日,涪陵页岩气田日外输气量达303.7万立方米,建成产能超过11亿立方米/年;延长石油鄂尔多斯盆陆上页岩气井也获井口气流。
来自国土资源部研究部门的数据显示,截至2013月12月份,我国页岩气钻井共285口(包括地质调查井和地方部门的井),其中,地质调查井105口,探井94口,评价井(水平井)86口。去年下2013年下半年以来,日产量产量超过10万立方米的井数快速增加。
市场预计,中国石化和中国石油到2015年即可实现页岩气开采量合计100亿立方米;加上中国海油、陕西延长石油、华电集团、中联煤以及一些民营企业的产气量,2015年页岩气产量有望达到120~30亿立方米。分析人士表示,随着行业的技术进步和投资加速,未来几年页岩气开发可能出现高速发展。
我国页岩气开发面临的挑战
我国页岩气勘探开发近年取得重大进展,但是笔者认为,我国页岩气开发还面临以下一些挑战:
1. 我国的地质条件相对北美更加复杂,而目前实际钻井数量远远低于美国的水平,导致我们对于区域地质和油藏特征认识的全面程度和精细程度不足,在勘探开发作业中,难以开展建立在大量实际数据基础上的科学决策和优化作业;
2. 我国尚未完全具备定向钻井和地质导向钻井等核心高端工具的制造能力。尽管近年来我国的工具设备制造能力出现了重大进步,但是我们看到,国产生产的工具设备,如完井、分段压裂工具等,其性能还不够可靠;在一些核心高端设备的制造领域,如地质导向钻井工具等,国内公司依然处于对国外工具的初级模仿阶段;
3. 体积压裂、多层精准压裂、返排水处理和固相物管理等工程经验和技术有待成熟。相对国际油服公司,我国的服务公司在上述方面还缺乏丰富的工程技术经验,多少影响了我国页岩气开发的质量、增加了开发成本;
4. 缺水导致的水源问题和多山地形导致的井场条件问题较为突出。我国页岩气资源多处于西南山区或西北干旱地区,复杂的地形条件,当地水资源的匮乏,导致页岩气开发过程中,难以实现大规模、低成本、井工厂式作业;
5. 大多页岩气有利区块,与国有公司现有的常规油气区块重叠,面向民营公司开放的区块资源禀赋相对较差,一定程度上影响了民营企业的参与热情;
6. 基础设施滞后,缺乏输配一体化的管网分布,管网建设严重不足,覆盖较低;管网准入方面,缺乏清晰明确的规定,导致第三方接入困难,接入成本较高;
7. 缺乏对于环境影响方面的长期、深入跟踪研究,特别是对于页岩气开发可能对地下环境的长期、潜在影响研究不足;
8. 能源市场监管制度、监管体系上不完善,在矿权分配、环境污染与水资源利用等方面,缺乏系统的、易于操作的法律法规。
对我国页岩气开发的建议:
基于我国页岩气的禀赋条件及开发现状,参照国外在该领域的成功实践,笔者就我国页岩气开发提出以下几点粗浅建议:
1. 加强制度方面的顶层设计。应该站在战略高度,加强对页岩气开发整个生命周期的精细整体设计,特别是国家层面页岩气开发战略的规划设计,以及与页岩气开发相关的制度建设和监管体系设计。避免出现重大规划的战略失误和重点领域的监管缺失;
2. 完善基于市场的资源配置。需要尽快明确矿权划分,制定基于市场的定价体系;为民营中小公司提供和大型国有公司平等的市场准入条件和友好的商业环境;创造高度开放、有序竞争的市场环境,消除权利寻租的空间;
3. 促进信息资料的开放共享:避免资料(如地震、物探等资料)的重复采集和重复研究;通过会员制等形式,实现信息资料的开放和共享,确保会员单位,能够以较低的成本、获得其研究所需的资料;对于高等学校、科研院所等非营利机构,应该给与其信息资料共享方面的更多有利待遇;
4. 鼓励技术领域的探索创新通过多种措施,如鼓励混合经营等方式,推动民间资本,风险投资进入页岩气勘探开发等领域,促进资本、技术和市场资源的有效结合,加快技术创新的步伐;
5. 建立环境保护的严苛法规。西方有句谚语:“一分事先预防,胜过十分事后治疗”。我国的页岩气资源,多数分布在自然风光优美,但环境较为脆弱的地区。这些地区应通过制定实施严格的法律法规,以助于走出对环境先破坏、后治理的怪圈;特别是应格外重视对地下环境的保护;
6. 培养业界一流的人才队伍。当今社会的竞争,本质上还是人才的竞争;在北美顶级的非常规实验室、大型的油气公司,一流的技术服务公司等,都不乏来自于中国的科研人员和工程技术人员。加强本土高端人才的培养,吸引更多熟悉国际最佳实践的技术人才和商务人才,加入到我国页岩气的开发队伍中来,对于我国尽早掌握页岩气开发的核心技术非常重要。
7. 强调国际交流的务实效果。邀请外国专家、组织国际交流、参加海外展会等,要以充分的市场研究为基础;事先明确需要了解和考察什么内容、实现什么目的、达到什么效果;
8. 重视民间组织的独特作用。许多非营利性的环保组织、专业协会、产业联盟等民间组织,在非常规油气领域的战略研究、信息交流、市场推广和促进合作等方面可以发挥独特的作用,支持和培育这样的民间组织,可以帮助我国页岩气开发又好又快地推行。
结语:
总的来说,我国页岩气勘探发开已经取得了可喜的突破,而且,我国页岩气开发相关的政策制度建设,勘探开发能力,装备制造水平,项目管理经验,对外交流合作等方面也有了长足进步。但是,我们务必清醒地认识到,页岩气开发是一项涉及多个领域,多个行业的复杂的系统工程,需要仔细规划,合理决策,及时预见、发现并解决来自各个方面的挑战,以正直、科学、审慎、严谨的态度,及时预见、预防、发现和解决页岩气开发过程中可能遇到各种问题,力争避免盲目的、大跃进式的发展;通过探索真正符合中国国情的开发模式,以非常规的思维、采取循序渐进的方式,积极稳步地推进页岩气开发。(作者系全联新能源商会副会长、北京锦能伟业能源科技有限公司总经理)