我國頁巖氣產業的現狀和對策研究

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，沒有發揮其優勢。并且隨著社會的發展，資源環境承載力成為關注的焦點，轉變產業結構，提高資源利用率，開發新能源的工作亟待解決。文章借鑒國外頁巖氣產業的發展經驗和啟示，結合中國的頁巖氣產業現狀進行分析，發現目前存在的主要問題和機遇，據此提出合理的建議和對策，以推動我國頁巖氣產業的快速發展。

[關鍵詞]頁巖氣；產業現狀；高效經濟

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

1 引 言

隨著經濟社會的不斷發展和不斷加劇的環境壓力，開發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，具有經濟性、清潔性、儲量大的特點。隨著煤炭、油氣等常規能源的日益匱乏，作為傳統天然氣的有益補充，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，對于我國能源消費結構的轉變，緩解環境壓力，保障能源安全有重要意義。[1]我國的頁巖氣產業剛剛起步，如何借鑒國外經驗，結合我國現狀，走出一條中國特色頁巖氣產業發展之路成為關鍵。

2 國內外發展現狀

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計（見圖1），中國的可采資源量穩居世界第一，這意味著我國頁巖氣產業的發展潛力巨大。阿根廷和阿爾及利亞也超過美國，位居第二和第三位。

2.2 國外頁巖氣勘探現狀

北美頁巖氣的發展尤其迅速，實現了高效經濟、規模開發，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的國家，已經有近兩百年的歷史，是當前唯一一個頁巖氣大規模商業開發取得成功的國家。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 最新數據，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支持也是其大量開發的重要保證。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。根據加拿大非常規天然氣協會（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模開發其國內頁巖氣資源在經濟上是否可行還不確定，因此加拿大頁巖氣開發還處于初級階段，尚未實現大規模商業化開發。[3]但許多公司已經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。[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的進程。

2.3 國內頁巖氣開發利用現狀

國土資源部將頁巖氣藏的目標區域劃分為南方，揚子地臺區（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）和青藏五大區域[5]（見圖3）。可見，頁巖氣在我國的分布范圍非常廣泛。

據2013年美國能源信息署（EIA）統計，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、江漢盆地和大蘇北區等地。我國對頁巖氣的開發比較晚，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將進入快速發展階段，儲量、產量將實現新的跨越，按照目前的開發進展，2020年的目標產量300億元可實現。總之，中國頁巖氣雖然剛剛起步，商業化開發道路還很漫長，但已從高起點出發步入正軌，已經具備綠色開發的技術基礎和能力，前景廣闊。endprint

3 我國頁巖氣產業的優勢與不足

3.1 我國頁巖氣產業的優勢

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。根據我國《頁巖氣發展規劃（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年實現頁巖氣產量300億立方米，2030年實現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技術已達到國際先進水平，基本實現關鍵設備的國產化，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”規劃期間，中國政府相繼出臺了《頁巖氣開發利用補貼政策》和《頁巖氣產業政策》，將根據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 我國頁巖氣產業的不足

雖然我國頁巖氣產業存在著諸多優勢，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，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，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，與常規天然氣開采方式不同，開采頁巖氣時所需的鉆井數量多且單井需水量大[8]，每次液壓破碎都需要消耗數百萬噸水資源。在我國劃定的頁巖氣發展的區塊中，塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、華北平原和河西走廊等地區都是水資源短缺的地區，而云南、貴州、四川、重慶和廣西等地區地質條件復雜，地下暗流溶洞多，近年來頻繁遭受嚴重干旱的困擾。頁巖氣開發必定加大這些地區的用水負擔。

第三，頁巖氣開發的環境破壞問題。在水污染方面，頁巖氣開發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，從而引發水土流失等生態環境問題。[10]

4 我國頁巖氣產業發展對策

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略選擇。頁巖氣產業的發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的發展，解決上述問題，走出一條中國特色的頁巖氣產業之路。

4.1 辯證借鑒國外頁巖氣產業發展經驗

研發支持和技術突破是頁巖氣開發的保證。能源獨立和能源清潔化政策，為美國頁巖氣產業的發展提供了機遇。一系列優惠政策的出臺，促進了美國頁巖氣產業的發展。我國應辯證地借鑒其勘探開發模式，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的已有理論，建立系統化的地質和勘探理論數據，為頁巖氣的勘探開發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]財政補貼和稅收優惠政策是頁巖氣產業穩步發展的助推力，進一步加大扶持力度是必不可少的。美國頁巖氣的開發不僅享受各種稅收優惠政策，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，要借鑒國外經驗，降低和減免頁巖氣資源產業運行各項稅費，鼓勵該產業發展。[12]

4.2 加強自主創新和技術攻關能力

雖然近年來我國頁巖氣開發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和研究機構開展勘探開發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核心技術。政府還應將技術設備研發納入能源自主創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，降低頁巖氣行業準入的門檻，以市場為主導，鼓勵中小企業、民營企業等各界組織的參與，達到資源和信息的共享，以實現技術的突破。更要勇于創新實踐，加大資金的投入，培養技術創新人才，從戰略高度重視自主創新對頁巖氣產業發展的關鍵作用。進行國內攻關和國際合作，走一條“中國特色的頁巖氣產業發展道路”。

4.3 完善頁巖氣產業的法律法規

頁巖氣是新興能源產業，在環保方面，其開發利用的法律法規及標準有待完善。現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》《環境保護法》等。因此建議根據現有的法律對頁巖氣進行專項立法，通過制定詳細的環境質量標準，對頁巖氣開發的水力壓裂法在油氣鉆井中的使用進行專門規制；對頁巖氣開發中使用的壓裂液成分、規格、返排液的處理、頁巖氣井套管進行專門規范。且建議制定具有地方特色的頁巖氣開發生態補償單行法規和地方性法規，對不同頁巖氣開發區的生態補償做出具體量化規定。參照《頁巖氣開發生態補償法》頒布各地具體的實施細則，根據各地的特殊情況制定生態補償的范圍、重要措施和補償標準。[13]

參考文獻：

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