我國頁巖氣開發(fā)問題及前景綜述

陳澤浩

摘 要：頁巖氣作為重要的非常規(guī)能源，逐漸改變著世界能源消費(fèi)格局，已成為全球開發(fā)研究的重點(diǎn)課題。隨著美國頁巖氣革命取得的巨大進(jìn)展，我國頁巖氣開發(fā)也進(jìn)一步開展規(guī)劃，成為我國能源建設(shè)過程中的重要內(nèi)容。當(dāng)前我國頁巖氣開發(fā)正處于試驗(yàn)發(fā)展階段，存在很多問題，比如開發(fā)技術(shù)問題、開發(fā)環(huán)境問題和開發(fā)經(jīng)濟(jì)問題等。文章以此為基礎(chǔ)，提出頁巖氣開發(fā)前景規(guī)劃，以期對我國頁巖氣的高效開發(fā)利用產(chǎn)生良好的作用。

關(guān)鍵詞：頁巖氣開發(fā)；問題；前景

中圖分類號：TE37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0199-02

1 引言

21世紀(jì)以來能源問題已成為迫在眉睫的全球性重要課題，如何尋找更高效、更具前景的可替代能源是每一個(gè)國家不得不面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。頁巖氣作為一種重要的非常規(guī)天然氣，頁巖氣的研究不僅能大大提高一國能源自給率，而且也能改變一個(gè)國家的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，具有重大的國家能源安全戰(zhàn)略意義[1-2]。本文總結(jié)了我國頁巖氣開發(fā)問題存在的開發(fā)技術(shù)問題、開發(fā)環(huán)境問題和開發(fā)經(jīng)濟(jì)問題等，在此基礎(chǔ)上提出頁巖氣開發(fā)前景規(guī)劃建議，以期對我國頁巖氣的高效開發(fā)略盡綿薄之力。

2 我國頁巖氣開發(fā)問題

2.1 頁巖氣開發(fā)技術(shù)問題

水平井和水力壓裂技術(shù)是頁巖氣開發(fā)的核心技術(shù)[3]。我國在借鑒美國等發(fā)達(dá)國家油氣生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，雖然在常規(guī)油氣領(lǐng)域積累了數(shù)十年豐厚的經(jīng)驗(yàn)，為水平井和水力壓裂開發(fā)技術(shù)提供了良好參考，也為頁巖氣的開發(fā)加速了技術(shù)開發(fā)進(jìn)程，但由于我國頁巖氣儲層地質(zhì)的差異以及頁巖氣開發(fā)技術(shù)的封鎖，使得我國對相關(guān)技術(shù)的研究和美國還有一定差距。在水力壓裂方面，美國單井水平段分段壓裂一般可達(dá)多段，而我國還很難達(dá)到這種水平，相應(yīng)的壓裂設(shè)備、配套生產(chǎn)方面的設(shè)施也還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了當(dāng)下需求。

2.2 頁巖氣開發(fā)環(huán)境問題

頁巖氣開發(fā)環(huán)境問題主要包括地下水污染問題、甲烷泄露問題、淡水資源消耗問題、地震風(fēng)險(xiǎn)問題、地表生態(tài)影響問題、壓裂回流液處理問題、人地關(guān)系問題等[4]。

（1）地下水污染問題：壓裂液含較多的酸液以及有毒的化學(xué)添加劑，作業(yè)過程中，它們可能會滲透至至地表或淺層，也可能泄漏到地下水層中，從而對水資源造成污染。（2）甲烷泄露問題：頁巖氣的主要成分為甲烷，開發(fā)過程中由于甲烷逃逸到大氣中，會加劇溫室效應(yīng)，而若是因?yàn)榧夹g(shù)原因使得甲烷滲入地下水層，則會導(dǎo)致地下水水質(zhì)惡化。（3）淡水資源消耗問題：作為最成熟的關(guān)鍵技術(shù)之一，水壓裂技術(shù)無疑是目前頁巖氣開采的首選。然而這項(xiàng)技術(shù)對水資源的需求量卻是巨大的，尤其當(dāng)面對我國這樣一個(gè)嚴(yán)重缺水的國家，如何利用分配水資源成為水壓裂技術(shù)開采能否長久的重要因素。（4）地震風(fēng)險(xiǎn)問題：頁巖氣開采過程需要進(jìn)行大量的壓裂液注入、回流液深井處理和氣液抽出等工作。因此，頁巖氣勘探開發(fā)是否存在誘發(fā)地震風(fēng)險(xiǎn)也是我們應(yīng)該密切關(guān)注的問題，這為頁巖氣開采的選址增添了難度。（5）地表生態(tài)影響問題：由于壓裂液體系中本身含有大量的化學(xué)添加劑，倘若不予以妥善處理，作業(yè)后廢液進(jìn)入井場周邊土壤，將會對土壤的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能造成影響。另一方面，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。再加上施工前期的硬化工程，會改變土地利用狀況，進(jìn)而對地表生態(tài)造成嚴(yán)重影響。（6）壓裂回流液處理問題：水力壓裂作業(yè)的同時(shí)，有大量污水和固體廢棄物返排到地面，這些廢棄物包括多達(dá)750種化學(xué)物質(zhì)，其中29種為有毒有害物質(zhì)，如若不妥善處理會造成水體污染。（7）人地關(guān)系問題：我國頁巖氣富集區(qū)主要分布在人口稠密的區(qū)域，頁巖氣開發(fā)存在與人爭地的情況，政府如何有效化解人地矛盾也同樣值得注意。

2.3 頁巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)問題

相比美國，我國頁巖氣勘探開發(fā)仍屬起步試驗(yàn)階段，在頁巖氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)方面也存在一定問題[5]。美國為了推動頁巖氣的開發(fā)，實(shí)施了相應(yīng)的稅收激勵或補(bǔ)貼政策，對頁巖氣勘探開發(fā)補(bǔ)貼約23年，而我國頁巖氣開發(fā)起步較晚，不可能很快形成完備的經(jīng)濟(jì)管理機(jī)制，實(shí)施相關(guān)政策，使得至今國家對頁巖氣開發(fā)的鼓勵措施遲遲沒有落地，這是我國今后將面臨的重大開發(fā)經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)。

3 頁巖氣開發(fā)前景

3.1 提高勘探水平、突破頁巖氣開發(fā)核心技術(shù)

頁巖氣的重要的任務(wù)是如何突破關(guān)鍵技術(shù)與裝備，在勘探與開發(fā)方面取得重大進(jìn)展。在勘探方面，即需搞清我國頁巖氣的蘊(yùn)藏情況，所以，資源儲量調(diào)查將是未來工作的重點(diǎn)。首先，需要開展頁巖氣資源的調(diào)查與評價(jià)，建立適用于我國的頁巖氣調(diào)查與選區(qū)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；其次，需要建立頁巖氣勘探開發(fā)新機(jī)制，加強(qiáng)國家與企業(yè)的多方面合作，推進(jìn)投資主體的多元化；最后，需要提高自主研發(fā)與創(chuàng)新，加快頁巖氣關(guān)鍵技術(shù)的提升。在開發(fā)方面，需要建立適應(yīng)于我國特殊地質(zhì)儲存條件的我國特色開發(fā)核心技術(shù)，在水平井與水力壓裂技術(shù)方面加大投資，鼓勵科研院校深入研究頁巖氣地下儲層物理性質(zhì)，以進(jìn)一步提升核心技術(shù)水平[6]。

3.2 加強(qiáng)環(huán)境管理

針對頁巖氣開發(fā)過程中存在的若干環(huán)境問題，我國需要進(jìn)一步優(yōu)化頁巖氣開發(fā)工藝，提高環(huán)境保護(hù)技術(shù)，開展環(huán)境保護(hù)措施。比如在廢水和固體廢物方面，需要開展有機(jī)污染物的降解機(jī)理、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及動力學(xué)方面的研究，系統(tǒng)形成頁巖氣壓裂返排廢水回用、回注和達(dá)標(biāo)外排處理技術(shù)、廢鉆井返排液的固化處理、生物修復(fù)技術(shù)等，以減少水資源和固體資源的大量消耗。在地表生態(tài)方面，在頁巖氣開發(fā)過程中，需要研究水力壓裂裂縫產(chǎn)生延伸情況，以防止地層沉陷和污染物沿裂縫遷移至地表，破壞地表生態(tài)環(huán)境。在人地方面，政府與企業(yè)應(yīng)采取有效措施化解人地矛盾，加強(qiáng)相互間的溝通與交流。此外，在環(huán)境管理方面，政府部門也應(yīng)嚴(yán)格加強(qiáng)對企業(yè)的環(huán)境評估與監(jiān)測，加強(qiáng)民眾的環(huán)保意識，在法律方面可以頒布法令來規(guī)范開采行為，建立覆蓋采前、采中和采后多環(huán)節(jié)的全方位監(jiān)管制度。

3.3 加強(qiáng)市場經(jīng)濟(jì)運(yùn)作

頁巖氣的開發(fā)需要加強(qiáng)市場經(jīng)濟(jì)運(yùn)作機(jī)制，放寬頁巖氣的市場準(zhǔn)入。我國民間資本較多，適當(dāng)放開頁巖氣的投資準(zhǔn)入，對加快頁巖氣開發(fā)進(jìn)程具有重要實(shí)踐意義。此外，在經(jīng)濟(jì)運(yùn)作方面還需結(jié)合我國具體國情制定相應(yīng)的財(cái)稅支持政策，通過實(shí)行資源稅和所得稅等減免稅政策，對頁巖氣開發(fā)企業(yè)按照相關(guān)規(guī)定申請減免稅費(fèi)，對國內(nèi)不能生產(chǎn)的自用進(jìn)口設(shè)備，按有關(guān)規(guī)定減少或免征關(guān)稅等，以進(jìn)一步達(dá)到鼓勵企業(yè)進(jìn)行設(shè)備投資和降低成本的目的[7]。

4 結(jié)語

頁巖氣革命以來，放眼全世界，僅有美國做到了“頁巖氣革命”的成功，頁巖氣開發(fā)在其他國家，尤其是我國這樣勘探開發(fā)尚處于起步階段，核心技術(shù)不成熟的發(fā)展中國家，仍然面臨著諸多問題。我國頁巖氣可采儲量豐富，頁巖氣的開發(fā)對我國的能源保障和能源優(yōu)化配置具有重大意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]楊德敏，袁建梅，夏宏，等.頁巖氣開發(fā)過程中存在的環(huán)境問題及對策[J].油氣田環(huán)境保護(hù)，2013，（2）：20-22.

[3]張東曉，楊婷云，吳天昊，等.頁巖氣開發(fā)機(jī)理和關(guān)鍵問題[J].科學(xué)通報(bào)，2016，（1）：62-71.

[4]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）：160-162.

[5]劉存忠.頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀及前景思考[J].石油科技論壇，2013，（3）：32-37.

[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，（3）：230-231.

[7]蔡春燕.中國頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].氯堿工業(yè)，2016，（12）：2-8.