劉忠全 郭小東
在地質歷史上,我們將地殼中富含有機質的暗色泥頁巖層系稱為頁巖。頁巖中含有豐富的可生油有機質,其中一部分沒有經歷深埋條件下的高溫高壓,這些有機質在人工加熱分餾時可產出各類油品,如汽、柴油等,我們稱之為油(母)頁巖。大部分含可生油有機質的頁巖在后期經歷深埋,其中的有機質在熱演化過程中產生大量烴,氣態和液態烴可從生烴層系中轉移出去留存于有孔隙的儲層中,留存到孔滲條件好的儲層中的便是常規油氣,留存于孔滲條件差的儲層中的是非常規的致密(儲層)油氣。而在生烴層中不可避免殘留大量烴,其存在的形態為吸附或游離,留在煤層中的是煤層氣、留在頁巖(類)中的則是頁巖油氣。
本文所稱的頁巖油是指在生烴層中以吸附態和游離態存在于頁巖中的非常規石油。
2010年,世界能源理事會估計,世界非常規石油(地質)資源量達1.4萬億噸,其中頁巖油資源量為6,893億噸。鄒才能等指出全球非常規石油(可采)資源量為4,495億噸,其中頁巖油資源量2,770億噸。2007年,美國地質調查局估計,世界非常規石油(地質)資源總量為1.6萬億噸,其中頁巖油資源量4,090億噸。由于判斷依據方法、統計范圍有所不同,專家對全球非常規石油資源量的認識存在差異是可以理解的,但他們的預測的共同之處是,都說明非常規油氣潛力巨大且其中頁巖油占重要地位。
雖然我國近兩年加大了對頁巖氣研究、勘探、開發的力度。但是頁巖油的商業開發還沒開始,目前還處于前期的探索和準備階段。
1.資源調查。目前我國已完成了第一輪頁巖氣的資源評價,但是對頁巖油全國性的資源評價還沒有開展,因此,應該在借鑒頁巖氣評價經驗、利用頁巖氣評價數據的基礎上,進行我國頁巖油資源評價。
具體到大慶油田,我們在松遼盆地東部柳樹河盆地落實油頁巖儲量3200多萬噸,折合頁巖油340萬噸;在松遼盆地北部落實1000米以內淺層頁巖油遠景資源量約為296億噸。
2.勘探開發。勘探者在常規油氣勘探開發中不僅發現烴源巖中有氣,還發現烴源巖中亦有油。2011年,中石油遼河油田的一口預探井在大套泥巖段中發現裂縫富油顯示,基于開發頁巖油的目的,決定提前完鉆對其試油,試油獲日產24立方米的油流。中石化河南油田于2009年率先在其探區布署專探頁巖油的探測井,2010年1月,在約2500米井深的頁巖層中實施大型壓裂,獲日產4.68立方米的工業油流。隨后又布署第一口頁巖油水平井,并在2012年2月實施了15段壓裂,初步估算該段頁巖油氣資源量為5.4億噸油當量。
3.科技攻關。實現頁巖油等非常規資源的有效開發,關鍵在技術。沒有技術上的革命性突破,這些資源儲量就難以轉化為現實產量。
我國設立“頁巖氣勘探開發關鍵技術”國家科技重大專項研究項目,并成立了國家能源頁巖氣研發(實驗)中心,以加大頁巖氣勘探開發關鍵技術研發力度。由于頁巖油、氣的共、伴生關系,頁巖氣勘探開發技術對頁巖油的勘探開發同樣具有重要的作用。
2013年10月30日,中國石油與殼牌頁巖油聯合研發中心揭牌儀式在中國石油勘探開發研究院舉行,開啟了全球頁巖油技術聯合研發的良好開端。由于頁巖油技術的研發有很大的挑戰性,具有超前基礎共性和技術儲備的特點,雙方決定采用新的更有效的合作研發模式——共同組建聯合研發中心,進行聯合研發攻關。
大慶油田把頁巖油等非常規資源的勘探開發,作為油田重大科研攻關項目,按照系統化思考、一體化設計、工廠化實施、工業化試驗、規模化推廣的思路,從試驗規模和技術進步兩個方面探索創新,特別是緊緊依靠工程技術進步,探索了水平井加大規模體積壓裂技術,初步形成了頁巖油氣有效動用模式及配套技術系列。
1.政策問題。由于頁巖油藏滲透性很差,開發投資大、風險大,需要積極有效的政策支持。目前,我國還未制定鼓勵開發包括頁巖油在內的低品位油氣資源的政策體系。
2.技術問題。如上所述,由于頁巖油藏滲透性很差,與常規油氣資源開發相比,對開發技術要求更高。又由于我國頁巖油多數又埋藏較深,進一步加大了開發的難度。我國目前還沒有掌握商業開發頁巖油的核心技術,尤其是水平井和分段壓裂技術的欠缺直接制約了頁巖油的開發。
3.管理體制問題。我國現有的油氣資源管理體制不適應頁巖油開發的需要,特別是以原有的礦權區塊為依據設置頁巖油氣資源的礦權,其他企業很難再進入這一領域,這一體制也制約了頁巖油開發。
4.資源調查評價問題。頁巖油氣商業開發需要資源調查和評價工作先行,但是,我國基礎性資源調查工作明顯滯后于商業開發的需要,結果是我們目前對全國頁巖油氣資源潛力及分布特點還不清楚,這在一定程度上制約了頁巖油氣的開發。
頁巖油開發是一個新興的能源產業,全球對頁巖油的開發總體尚處于起步階段,但是,美國頁巖油開發無論是技術水平還是開發規模都處于領先地位,本文主要介紹美國頁巖油的開發情況。
1.美國頁巖油資源儲量。美國的頁巖油資源主要分布在以下幾個地區:北達科他州Bakken礦區的頁巖油可采儲量約35億桶,得克薩斯州Eagle Ford礦區的頁巖油儲量在30億桶左右。俄亥俄州的Utica礦區、科羅拉多州的Niobrara礦區、南加州的Monterey-Santos礦區都在開展勘探工作,南加州Monterey-Santos礦區預計頁巖油的可采儲量約150億桶。
2.美國頁巖油開發現狀。進入21世紀以來,美國的頁巖氣開發取得了巨大成功,天然氣價格下降很快,由于原油價格卻居高不下,利用已有的頁巖氣開采技術開發頁巖油變得有利可圖,于是石油公司在兼顧頁巖氣開發的同時,將開發重點轉向頁巖油。并使頁巖油開發就取得巨大的成績,結果是美國原油進口量大幅下降,給經濟發展帶來動力。
美國頁巖油主要開發礦區是Bakken和Eagle Ford礦區。Bakken礦區位于美國中北部蒙大拿州、北達科他州到加拿大薩斯喀徹溫省、馬尼托巴省。Bakken頁巖油的產量增加很快。2006年,Bakken頁巖油產量約10萬桶/天,2008年達到17萬桶/天,在開發人員的努力下,2010年達到近40萬桶/天,計劃到2015年增加到80萬桶/天。1995年該地區可采儲量為1.3億桶,至2010年末增加至36.5億桶。據日本石油天然氣和金屬礦物資源機構相關資料顯示,2006年,Bakken頁巖的開發成本為34.45美元/桶,2007年為21.19美元/桶,2008年為13.38美元/桶,2009年為11.16美元/桶。
Eagle Ford礦區從墨西哥邊境一直延伸到得克薩斯州東部,穿過整個得克薩斯州南部。Eagle Ford礦區北部的水平井壓裂開采石油技術非常成功,預計2015年產量有望增加5倍,從2011年的7.1萬桶/天增加到42.1萬桶/天。
3.美國開發頁巖油的成功經驗。美國開發頁巖油的成功經驗包括以下幾個方面:
一是攻克關鍵技術并將其大規模推廣應用。經過長時間的努力,美國已經掌握了先進的頁巖油開采技術,主要包括壓裂技術和水平井技術。在一定的市場和政策條件下,這些先進技術得到大規模推廣應用,結果是降低了開發成本、提高了頁巖油井產量。
二是充分的基礎工作和完善的市場機制。在美國,大量基礎性和區域性頁巖油氣資源的調查、評價和研究工作是由聯邦政府完成的,特別是對重點礦區所進行的頁巖油氣資源評價,極大地促進了頁巖油氣資源的開發。
美國的企業擁有靈活的融資渠道,石油企業之間的具有充分的競爭性,美國還有大量的可以進行各種油氣施工的服務公司,美國的油氣開發企業可以公平的使用油氣基礎設施,油氣產品價格的確定完全由市場決定等。這些完善的市場經濟制度是美國頁巖油氣產業發展必不可少的重要條件。
三是國家制定促進頁巖油開發的財稅政策。美國聯邦政府制定稅收補貼政策以鼓勵企業開發非常規油氣資源,一些州政府也制定了各自的促進頁巖油氣開發的稅收政策。另外,美國政府還設立了非常規油氣資源研究基金,以便非常規資源開發的基礎研究能夠有足夠的資金支持。
頁巖油的開發對推動我國勘探技術進步、促進國民經濟發展、保障我國能源安全具有重要的意義。
1.推動油氣勘探理論創新和技術進步。傳統地質學認為油氣資源只能賦存于非致密層,頁巖油氣成藏理論打破這一傳統認識,這有利于非常規油氣資源勘探的思路的開拓,推動油氣勘探理論創新。我國非常規油氣開發中的水平井、分段壓裂、同步壓裂等開發技術與世界先進水平比較,還有一定差距,通過開發頁巖油氣資源可以促進這些技術的進步。
2.降低我國石油對外依存度。《中國的能源政策(2012)》白皮書披露,中國原油對外依存度已達57%,超過美國(53.5%)。并有機構預測,到2020年,中國石油對外依存度將超過60%。
在石油越來越多地受到意識形態和政治觀念等影響的情況下,原油對外依存度的不斷擴大,會給國家的經濟安全,特別是能源安全帶來越來越大的影響,甚至會成為少數國家要挾和裹持中國的一種手段與工具。
通過大力開發頁巖油,可以增加我國石油產量,提高自己能力,進而降低石油對外依存度,保障我國的能源安全及經濟安全。
3.促進經濟發展。能源產業作為國民經濟中重要的基礎產業,其規模開發能夠帶動與之相關的上、下游行業的發展,增加稅收和就業,促進國民經濟的可持續發展。
由于頁巖油賦存致密層中,與常規油氣資源的開采相比,其在開發初期階段投資大、投資的回收周期長、投資風險高,非常需要政策支持,我們應該在總結國外經驗、結合我的具體國情的基礎上,制定我國的促進非常規油氣資源開發的支持政策,進而使我國非常規油氣產業健康、快速發展。
1.資源稅費。許多外國政府扶持非常規油氣工業發展的主要手段之一是減免礦區使用費,基于我國頁巖油氣開發處于初級階段的現狀,應在現階段我國頁巖油開采免征礦產資源補償費。
根據《中華人民共和國資源稅暫行條例》的規定,石油屬于資源稅的征稅范圍,但是,對于非常規資源的頁巖油是否征收資源稅,目前在政策上還未明確,根據國外的經驗及頁巖油的開采特點,應予以明確一定條件下免征資源稅。
2.增值稅。對頁巖油開發企業開發頁巖油實行增值稅稅收優惠政策。如對其實行增值稅先征后退,企業專項用于頁巖油技術的研究和擴大再生產退稅款,不再征收企業所得稅。
3.企業所得稅。對獨立核算的頁巖油開發企業購進的頁巖油開發專用設備,統一采取雙倍余額遞減法或年數總和法實行加速折舊。
頁巖油開發利用財政補貼,符合有關專項用途財政性資金企業所得稅處理規定的,作為企業所得稅不征稅收入處理。
根據《企業所得稅法》第三十六條(根據國民經濟和社會發展的需要,或者由于突發事件等原因對企業經營活動產生重大影響的,國務院可以制定企業所得稅專項優惠政策,報全國人民代表大會常務委員會備案)的規定,國務院可以參照公共基礎設施項目或環境保護項目稅收優惠政策,制定針對頁巖油開發業務的企業所得稅專項稅收優惠政策,
4.進口環節增值稅、關稅。頁巖油開發關鍵設備免征進口環節增值稅和關稅。
5.財政補貼。參照頁巖氣財政補貼政策,制定頁巖油的財政補貼辦法。根據不同地質條件分別進行補貼,按照海相、陸相、海陸過渡相等不同相區的特點,制定相應的頁巖油開發扶持標準,地質條件差、投入成本高的地塊享受更大政策支持。
我國地域范圍內蘊藏相當豐富的頁巖油氣資源,也有一定的技術基礎,這些“硬件”似乎不是影響其發展的關鍵,中國尚不完全具備的是促進頁巖油開發的“軟件”。這里所說的“軟件”除了上面提到的促進頁巖油開發的財稅政策外,更主要的是能夠促進頁巖油開發的成熟的市場條件。
美國成熟的市場經濟環境是促進其非常規油氣的發展重要的先決條件,主要包括:企業在法律框架內享有充分的自主權去獲得勘探開發區塊,有可以滿足油氣公司需求的服務市場和各類服務公司(包括掌握鉆井、壓裂成套技術或其某一環節技術的作業公司),有公平準入遍及全國的管網系統,還有與以上各項都有關系的活躍的金融市場和便利的融資條件,于是數千家公司從不同環節以不同方式去開拓發展。
如果未來幾年我國能在幾個不同類型的頁巖油氣區取得技術上的突破并建立有經濟效益的生產能力,與此同時,能夠讓市場對非常規油氣上、中、下游資源的配置起決定性作用,那么我們就在“軟、硬”件兩方面為頁巖油氣和各類非常規油氣今后的大發展奠定了堅實的基礎。
[1]鄒才能,陶士振,侯連華等.非常規油氣地質,北京:地質出版社,2011年.
[2]盧雪梅,張抗.影響中國頁巖油氣發展的主要因素分析,當代石油石化,2012年第8期.
[3]張抗.從致密油氣到頁巖油氣——中國非常規油氣發展之路探析,國際石油經濟,2012年3月.
[4]羅承先.美國頁巖油開發現狀及其巨大影響,中外能源,2013年第18卷.
[5]中華人民共和國增值稅暫行條例及實施細則.
[6]中華人民共和國資源稅暫行條例及實施細則.
[7]中華人民共和國企業所得稅法及實施條例.