新疆非常規能源發展研究

吾滿江·艾力 姚亞明 張俊敏 郭輝 趙斐 趙娟娟

[摘要]近些年，隨著國際上非常規能源的成功開采和利用，改變了過去世界能源二元結構的格局，形成了三足鼎立的局面。新疆非常規能源資源十分豐富，且具備這方面的人才與技術，加之政府政策上的大力支持，很快可以獲得全方位的突破。實現新疆非常規能源的商業化開采，建設大美新疆，為絲綢之路經濟帶的發展添油加氣。

[關鍵詞]新疆;非常規能源;絲綢之路;時機;如何發展;思考

[中圖分類號]F426 [文獻標識碼]A

[文章編號]1671-0000（2017）11-22-4

習近平總書記于2013年9月提出“一帶一路”全球經濟宏觀戰略，立刻受到全世界的廣泛關注，特別是“一帶一路”沿線國家的歡迎。“一帶一路”全球戰略已經全面啟動，并且取得了豐碩的成果。作為絲綢之路經濟帶上具有重要地理、歷史地位的新疆也迎來一個全新的發展機遇，已經在常規能源和新能源方面為國家做出貢獻的新疆，由于還蘊藏著更為豐富的非常規能源，對于其的勘探開發利用，將會成為新絲綢之路經濟帶上一個新的亮點。

這是因為，這些年我國能源面臨著比較突出的問題。首先是油氣供需缺口大。2016年進口原油3.56億噸，天然氣733億立方米，進口依存度分別達到64.4%、36.6%，特別是石油，已大大超過50%的心理防線，嚴重影響到國家能源戰略安全;其次是能源結構不合理，煤炭占比高達62.4%，造成了嚴重的環境污染，并危及人們身體健康。

所以，我們亟需要解決這些問題。美國成功開采頁巖氣、煤層氣，發展清潔化石能源，給我們帶來了啟示。2009年美國煤層氣產量就達到560億立方米，2016年頁巖氣產量更是達到3000億立方米，從而成為世界第一大天然氣生產國。

新疆是我國常規能源生產大區，新能源資源也非常豐富，同時也是頁巖氣、煤層氣、油頁巖等蘊藏量巨大的地區。據專家估算，新疆頁巖氣資源量可達26萬億立方米，煤層氣資源量為9.5萬億立方米，油頁巖資源量超過1200億噸，在我國都處在靠前的位置。

因此，加快新疆非頁巖氣、煤層氣等勘探、開采、利用，對于提高清潔能源占比，進一步提升新疆能源戰略地位，服務于絲綢之路經濟帶具有重要的意義。

1 非常規能源開發的必要性

1.1 能源安全和環境保護的需要

我國能源存在著兩個比較突出的問題：一是煤炭占比太大，二是油氣短缺嚴重。人們雖然試著發展可再生清潔能源，但由于風能、太陽能、生物質油以及核能都存在諸多的問題，日前改觀不大。從能源結構可以看出煤炭、石油、天然氣仍占90%左右。

國務院多次提出要減少煤炭產能，而本身油氣又缺，同時經濟還要較快發展，對能源的需求不但不能減少，而且還要增加。日前比較現實和可行的就是發展清潔的非常規能源，以頁巖氣、煤層氣、可燃冰為主。

1.2 非常規能源開始商業化開采

近些年，隨著非常規能源的商業化開采，世界能源格局發生了顯著的變化，即除了煤、油、氣、電（煤電、水電）常規能源，和太陽能、風能、生物制油、核能新能源外，又出現了以煤層氣、頁巖氣等為代表的一類能源，包括：致密油氣、頁巖油氣、煤層氣、深盆氣、油頁巖、油砂、瀝青、稠油和天然氣水合物。

它們的出現不僅緩解了當前常規能源緊缺（油氣）、污染（煤）這樣的局面，而且能源工藝技術更為安全、可靠，成本降低、便于推廣，特別是非常規能源由于其種類多、資源大、分布廣，為人類開拓了新的能源途徑。澳大利亞、加拿大、美國等國已經在非常規能源開采上走到了世界的前列。

1.3 與常規能源同處沉積盆地之中

之所以被稱作非常規能源，是相對于常規能源而言，它們之間有著密不可分的關系。無論是常規能源還是非常規能源，基本上都是形成并富存于沉積盆地之中，或者說與沉積盆地有密不可分的關系。它們基本上都是有機成因的（除了幔源氣、火山氣），且均發生在沉積盆地之中，也就是說沒有沉積盆地就沒有常規和非常規油氣。

沉積盆地是在某一地質時期中沉積物具有較大堆積速率的地區，其中的沉積厚度比周邊地區要大得多。由于沉積盆地所處大地構造和地理位置的不同，結果造成沉積盆地的大小、式樣、年齡、沉積物的類型和分布都大不相同，且隨地質時期而變化。各盆地之間不僅差別很大，而且各具特色，尤其是在形成能源方面：有的可以形成能源，有的則不能形成能源;有的能源種類單一，有的能源種類多樣;有的較為富集，有的則較為貧乏。

2 開發的可行性

2.1 國際上有成功開采非常規能源的先例

2010年美國頁巖氣產量超過1380億立方米，占全國天然氣年總產量的23%，超過俄羅斯成為全球第一大天然氣生產國。2016年，美國頁巖氣產量更是高達3000億立方米，比我國常規天然氣產量還多1500億立方米。美國頁巖氣開采量大幅提升，使美國對進口石油的依賴不斷降低。

2009年美國煤層氣年產量已達560億立方米;截至2010年底，美國煤層氣井共30 000余口，其中16 000口井在進行生產;2011年新增1799口煤層氣井，美國煤層氣產業開始進入穩定的發展階段。日前，美國煤層氣年產量已占天然氣年總產量的8%～10%，對美國天然氣的市場供應已形成重要的補充。

2.2 我國頁巖氣、可燃冰取得突破性進展

頁巖氣突破是在南方海相地層，以四川盆地為主，涪陵頁巖氣田探明地質儲量6 008億立方米，已累計產氣突破150億立方米，是中國最大的頁巖氣田。在近日舉行的國家科學技術獎勵大會上，中國石化勘探分公司等19家單位共同完成的“涪陵大型海相頁巖氣田高效勘探開發”項目，榮獲了國家科學技術進步獎一等獎。該項日打破了國外技術壟斷，實現了中國頁巖氣領域的重大突破。2016年全國頁巖氣產量78.82億立方米。

南海海域是我國可燃冰最主要的分布區，全國可燃冰資源儲存量約相當于1 000億噸油當量，其中有近800億噸在南海。2017年5月18日，我國南海神狐海域天然氣水合物（又稱“可燃冰”）試采實現連續187個小時的穩定產氣。這是我國首次實現海域可燃冰試采成功，是“中國理論”“中國技術”“中國裝備”所凝結而成的突出成就。

2.3 新疆非常規能源資源豐富，是下一步勘探開發的重點地區

2.3.1 頁巖氣開發潛力巨大，前景最為樂觀。新疆含油氣盆地發育，常規油氣資源豐富，相應地頁巖氣資源也十分豐富。新疆頁巖氣預測資源量超過26萬億立方米，占我國頁巖氣資源量的20%以上。主要分布在塔里木盆地的海相頁巖、準噶爾盆地和塔里木盆地的海陸過渡相頁巖、準噶爾盆地和吐哈盆地的陸相頁巖層中。

2.3.2 煤層氣資源十分豐富，分布非常廣泛。新疆煤炭資源十分豐富，相應地煤層氣資源也十分可觀。據中國科學院楊起院士評價結果，新疆煤層氣資源量達9.5萬億立方米，占全國煤層埋藏深度2 000米以淺的煤層氣總資源量36.81萬億立方米的21.7%。主要分布在三大盆地和伊犁等中小型盆地。其中準噶爾盆地3.5萬億立方米，吐哈盆地2.1萬億立方米，塔里木盆地1.0萬億立方米，伊犁盆地1.1萬億立方米，焉耆盆地0.4萬億立方米，三塘湖盆地1.2萬億立方米。

其中，準噶爾盆地資源豐度最高，平均每平方千米達3.1億立方米，最大資源豐度值分布于阜康——烏魯木齊一帶。

2.3.3 油頁巖儲量相當可觀，開采技術較為成熟。2004-2006年，我國對油頁巖資源進行了首次評價，查明地質資源量為7199億噸，折合成頁巖油為476億噸。其中，僅在煤炭開采過程中產生的油頁巖就達到近千萬噸。新疆油頁巖資源潛力十分巨大，達1200億噸，其中，作為全國三大含油頁巖盆地之一的準噶爾盆地，僅其東南緣油頁巖資源就達548億噸。另外，國外學者卡洛爾（2007年）認為，在準噶爾盆地西緣、東南緣及吐魯番盆地西部的廣大地區，可能蘊藏著極其豐富的油頁巖資源，甚至比美國綠河油頁巖儲量還多。

新疆準噶爾盆地油頁巖礦帶西起烏魯木齊市妖魔山，東至奇臺白楊溝，厚度可達281米。其含油率最高可達28%，平均含油率8%。中含油率油頁巖比率可占到一半，低含油率和高含油率比例相當，大約各占1/4，高于我國油頁巖總體水平。

3 新疆具有非常規能源開發利用的人才和技術基礎

近年來，煤田地質局、科林思德公司、神華集團新疆分公司在煤層氣資源評價、勘查選區、開采實驗等方面進行了積極的探索;新疆廣匯能源集團已成功在哈薩克斯坦進行油氣開發，并且積極參與國土資源部第二輪頁巖氣開發招投標;新疆（成大）寶明能源有限公司在吉木薩爾進行油頁巖開采實驗，為非常規能源開采進行了一定的技術儲備。

新疆工程學院始建于1958年，是一所以培養能源領域高級工程技術人才為主的普通本科院校，學院擁有一支結構合理、教學水平高、科研能力強的師資隊伍。副高以上專業技術職稱人員168人;具有博士、碩士學位的教師230余人;另有海內外著名高校、科研院所特聘教授、研究員數十人。師資隊伍主要涉及采礦、地質、測繪、化工、機械、電氣、安全、環境等多個工 科領域，有6個自治區重點產業緊缺人才專業，3個自治區特色專業，2個自治區教學團隊。學院建有中央財政支持的實訓基地3個，自治區煤炭煤電煤化工公共實訓基地1個，自治區新能源材料重點實驗室1個，自治區教學示范實驗中心1個，并與自治區16家科研院所簽訂校企合作協議。2016年獲批自治區非常規能源博士后創新實踐基地、非常規能源協同創新中心。

新疆工程學院與華北水利水電大學、中國科學院大學、西北大學、中國地質大學、中國礦業大學和中國科學院地質與地球物理研究所、中國石油大學非常規能源研究院、國家煤層氣中心等著名高校和科研院所合作，就頁巖氣、煤層氣、頁巖油等非常規能源勘查、開采、煉制、利用中的理論和實踐問題進行了有效的探索，匯聚了一批專業人才，掌握了一些工藝技術，申請了多項國家發明專利。

以上人才和技術儲備為新疆非常規能源的開采利用奠定了良好基礎。

4 主要開展工作和經濟效益預測

4.1 開展主要工作 非常規能源協同創新中心是自治區實施“新疆非常規能源開發行動計劃”的橋頭堡和智囊庫，以此為綜合研發協作平臺，達到匯聚國際國內非常規能源的人才和技術的日的;以重大項日啟動和實施為手段，起到集聚疆內外相關企業合作開發的作用;以三大示范實驗區為載體，實現在關鍵技術和工藝上的突破。主要工作是：

第一，以絲綢之路經濟帶建設為契機，切實貫徹落實教育部、科技部、自治區所提出的匯聚各方面技術力量，努力搞好協同創新，不斷提升新疆及新疆工程學院科技創新能力，促進新疆經濟快速發展，為實現新疆夢最終實現中國夢而奮斗。

第二，緊密圍繞當前自治區經濟重點工作之一——新疆非常規能源的勘探、開發和利用，以新疆工程學院為橋梁和紐帶，把疆內外從事非常規能源的高校、科研院所、相關企業聯系到一起，在自治區統一領導下，積極開展新疆非常規能源的理論與實踐。

第三，參與自治區非常規能源中、長期科技進步發展計劃的編制、修訂。按照科技部和自治區科技廳有關科技項日相關規定，組織對新疆維吾爾白治區非常規能源項日進行立項;積極與國際上在非常規能源開采領域取得重大成果的相關研究機構和能源公司建立戰略性合作伙伴關系，加強人員交流和技術合作。

第四，以科研項目為平臺，積極提升教師隊伍水平;以研究方向為主體，不斷凝練學科方向;以專業設置為導向，培養專業技術人才。負責建立自己的裝備制造業研發機構，打造高水平的研發團隊，積極研發關鍵技術，組織國家專利申報，搞好自主創新與成果轉化，帶動生產和技術服務水平的提升，使新疆成為非常規能源創新開發和技術輸出的重要基地。

第五，參與制定自治區非常規能源科研條件保障規劃和政策措施;組織實施非常規能源科技基礎條件平臺、科技服務平臺和企業技術創新科技支撐平臺建設工作;組織全區非常規能源資源調查、評價、論證和選區，按照資源、豐度、儲集、保存以及開采難易程度等指標，劃分出I、Ⅱ、Ⅲ類地區，并提出實施的方案、步驟。

4.2 經濟效益顯著

到2022年頁巖氣形成50億立方米、煤層氣形成50億立方米、頁巖油形成60萬噸的年生產能力，并隨著技術進步和工藝的進一步成熟，2022年后產量將會快速增長。分年度產量見表1。

按目前天然氣2.0元/立方米、原油70美元/桶價格計算，110億立方米頁巖氣產值為220億元，125億立方米煤層氣產值為250億元，200萬噸頁巖油產值為60億元，合計420億元。

5 結論

5.1 建立機構，統籌能源開發

成立非常規能源開發工作領導小組，制定科學可行的非常規能源專項規劃，統一部署非常規能源的勘探、開發、利用。同時延長石油天然氣開采時間，為煤炭資源清潔利用留出更多的研究開發空間。

5.2 以新疆工程學院為主成立非常規能源開發利用協同創新中心

依托新疆工程學院學科人才優勢，聯合華北水利水電大學、中國科學院大學、西北大學和中國科學院地質與地球物理研究所等著名高校和科研院所，成立非常規能源開發利用協同創新中心。

5.3 以項目建設為依托，解決重大理論和工程問題，加快人才培養

按照有關科技項目相關規定，對新疆維吾爾自治區非常規能源綜合配套示范項目按照重大專項類別進行立項。通過項目的實施，達到摸清新疆非常規能源的資源狀況和分布規律，解決非常規能源勘探和開發的重大理論問題。

5.4 以三大示范實驗區為載體，攻克關鍵技術和工藝難關

建議自治區分別在塔里木盆地、準噶爾盆地、吐-哈盆地建立三個示范實驗區，攻克新疆非常規能源開采關鍵技術，編制科學開采工 藝流程，制定水質、生態環境保護標準，達到規模化商業性開采的目標。

5.5 加強國際戰略合作。積極與國際上，尤其是中亞地區在非常規能源開采領域取得重大成果的相關研究機構和能源公司建立戰略性合作伙伴關系，加強人員交流和技術合作。

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