(西南石油大學 四川 成都 610500)
2018年6月30日,中共四川省委第十一屆三次會議通過的《四川省委全面推進優質發展的決定》明確提出了新的發展要求。要堅持綠色發展,樹立和實踐“綠水綠山是金山銀山”的理念,把以前過分的關注經濟增長改成增強經濟發展的高質量和高效率,回歸到促進社會公平正義,增進人民福祉,回歸到人人享有綠色山脈的軌道之中。能源素來被稱為“工業之血”,是社會發展的根本原料和根本產業,因子是決定生態環境優良程度的主要,要想達到全社會高質量發展,不可避免的要實現能源的高質量發展。要堅定不移地推進能源的高質量發展,打破傳統模式,推動清潔能源產業的全面升級改革,創造一個清潔,低碳,低成本,安全可靠的高品質能源系統。而頁巖氣作為非常規天然氣,具有綠色環保、經濟實惠、安全可靠、方便運輸的特征,無疑是推動四川省能源高質量發展的有利武器。
天然氣是一種清潔環保的高品質能源。天然氣98%的成分是甲烷,基本上不含有含硫、粉塵等另外一些有害成分,同煤炭、石油等其他化石燃料相比,在完全燃燒時可以降低二氧化硫以及粉塵的排放量達100%左右,降低二氧化碳的排放量近60%左右,同時氮氧化合物的排放量也可以降低50%左右,它還有助于減少酸雨的形成,緩解全球變暖效應,從而從根本上改善環境質量。從根本上改善環境質量。
在不考慮環境效益的情況下比較柴油,汽油,煤和天然氣的單位熱值,煤的單價具有最高的熱值,約為天然氣的1.1倍。柴油單位熱值價格與汽油差距不大,都比天然氣單位價格熱值低,使用天然氣比使用柴油或者汽油的成本上節約25%-35%左右,所以僅通過單位價格熱值比較煤炭、汽油、柴油與天然氣的經濟性,可得出煤炭和天然氣在價格上優勢明顯。
與城市煤氣相比,城市煤氣含有較多的一氧化碳,少量泄漏會對人體造成毒害甚至造成死亡,而天然氣成分則無毒。同LPG(液化石油氣)相比,LPG儲罐是帶壓容器,罐內是可燃物,在使用安全上遜于天然氣。其次,天然氣密度是空氣的0.55-0.85倍,比空氣輕,如果發生泄漏,容易上升向大氣逸散;而LPG的密度則是空氣的1.5-2.0倍,在發生泄漏的時候會大量集中在房屋底部,不容易擴散開。因此,LPG泄漏引起爆炸和火災的風險系數遠遠大于天然氣。
天然氣壓力高,可以長距離運輸。一般情況下,天然氣主要通過天然氣管道直接進入用戶所需的場所,管網輸送絡繹不絕,不會有斷氣以及更換鋼瓶的苦惱,不需要單獨的地方來設置其儲藏設施,同時也少了換油以及清渣等不方便,此外,管道燃氣設置自動抄表的用戶也可以通過其所屬公司指定的銀行自動結賬,節省了時間和精力,并且由于其方便性,被人民群眾稱之為“自來氣”。此外,液態天然氣的體積僅為氣態的1/600,有利于運輸和儲存,有利于實現開拓比較偏遠地方的用戶。
四川頁巖氣資源豐富,是中國能源產業的驕傲。根據最新數據顯示,四川省頁巖氣地質資源量為44.32萬億立方米,可采資源量為7.58萬億立方米,分別占全國的36.4%和34.75%,均高居全國第一。
目前四川海相頁巖已經優選出兩套優質頁巖氣含氣層系,分別為志留系龍馬溪組頁巖,寒武系筑竹寺組頁巖。四川省頁巖氣的開采主體是中國石油天然氣集團公司,其主要集中在四川長寧區,威遠區和撫順-永川區(合作區)進行頁巖氣勘探開發工作。目前,主要目標層是志留系龍馬溪組頁巖。
1.威遠區塊
威遠座位于四川省和重慶市,包括內江犍為、安岳潼南、大足-自貢、璧山-合江和瀘縣-長寧這5個區塊。目標層是志留系龍馬溪組富有機質頁巖,埋藏深度小于4000米,有利區域為8500平方公里。威遠區塊頁巖氣資源量約為6,200萬億立方米,可采量超過2600億立方米。自2014年中國石油和中石化在威遠完成頁巖氣大規模勘探開發以來,截至2018年4月底,共建設46個施工平臺,日產量達370萬立方米,累計頁巖氣產量28億立方米。累計稅收4億元,投資63億元。在“十三五”期間,中石化和中石油計劃在威遠投資建設159個頁巖氣勘探開發平臺,計劃總投資240億元,年產氣量預計達到69億立方米。
2.長寧區塊
長寧區塊位于四川盆地與云貴高原的交匯處,包括水富敘永和沐川-宜賓兩個區塊。作業者為中石油。目的層是志留系龍馬溪組富有機質頁巖,主要為黑色頁巖。改造儲層埋藏深度為4000~4700m,水平段長度為1000~1900m,埋深小于4000米有利區面積4450平方千米,地質資源量1.9萬億立方米。2019年3月12日,西南油氣田長寧區塊日產氣量達到814萬立方米,首次突破800萬立方米。截至2019年3月,長寧區塊區年產氣量5.14億立方米,多年累計產氣量53.76億立方米;累計投產127口井,生產運行平穩、安全受控。
3.富順永川區塊
富順永川區塊是中國頁巖氣資源勘探開發的第一個試點區,包括川南盆地。“富順—瀘縣—隆昌—榮昌—永川”該區域總面積近4000平方公里,目的層是志留系龍馬溪組富有機質頁巖。最初實施面積約1000平方公里,地質資源約500億立方米,2010年開始鉆探。瀘縣環境保護局于2015年4月公開發布的《富順-永川區塊頁巖氣滾動開發方案》明確提出在2018~2034年規劃總共建設16個集氣站,將800口井分為6個循環進行軋制開發,同時建設集輸管道等配套設施。
經過多年的發展,四川省頁巖氣的勘探開發部分區塊已經進入到大規模商業化開采階段,但是目前仍然存在以下幾個問題。第一,技術積累不夠。自2009年中國有第一份評估報告以來,到2011年,把頁巖氣列為獨立礦種,2014年探明首個千億方儲量頁巖氣田,迄今為止才10年時間。第二,開采成本較高。目前四川頁巖氣成本已從1億多元減少到500-7000萬元。但是,目前美國的單井采礦成本為2千萬至3千萬元,不到四川采礦成本的一半。第三,鉆井周期長。四川頁巖氣井的平均鉆井周期從175天減少到76天;而在美國,頁巖氣井鉆井周期前后僅需要41天,最低可達到25天。第四,開采難度大。作為“頁巖氣第一大省”的四川省,其巖石埋藏深度超過3000米,開發的難度系數遠遠超過美國。第五,雖然四川省頁巖氣開采已經掌握了美國頁巖氣開發的水平井以及水力壓裂技術,但要將其充分應用到四川省頁巖氣的開采中還有待進一步優化。
為實現頁巖氣產業的高效發展,促進四川省能源的高質量發展。首先,要進一步規范頁巖氣資源評價標準和技術,豐富四川頁巖氣基礎理論以及鉆井技術和開發研究。其次,要通過查閱大量資料來進一步研究頁巖氣儲量,現有的天然氣地質認識不可以有效地指導頁巖氣的勘探。然后,從四川盆地的角度來看,頁巖氣的埋藏深度相對較深,一般在2000至3000米之間,這直接影響到勘探開發成本,必須要進一步完善技術系列,實現技術成熟和重大突破。最后,要想頁巖氣產業得到長遠發展,就必須實現效益開發,必須降低成本并提高產量,因此還要進一步降低開采成本。