頁巖氣勘探開發面臨的問題及對策初探

【摘要】社會的快速發展，各行各業都離不開能源物質，油氣等不可再生資源的消耗量巨大，資源短缺日益嚴重，加之傳統能源對環境造成嚴重的污染，尋找一種可代替傳統能源的新清潔能源迫在眉睫。隨著1921年美國發現頁巖氣，頁巖氣勘探開發技術的快速發展，引起了全球頁巖氣勘探開發的關注。我國頁巖氣分布廣泛，儲存量大，具有很大的開發潛能，但是，由于我國對頁巖氣的研究起步晚，勘探開發技術和知識體系不完善，導致對頁巖氣的開采和利用沒有達到最佳的狀態。如果后續能有效解決技術瓶頸等問題，實現頁巖氣成熟的工業化生產，對于緩解我國天然氣資源緊張，促進我國經濟可持續發展具有重要的意義。

【關鍵詞】頁巖氣;勘探開發;問題;對策

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

16.199

近些年來，頁巖氣開發成了一項熱門話題，頁巖氣的開發有利于彌補常規油氣資源匱乏的現狀，同時有利于推動能源領域的進一步發展，目前，國內外學者都對頁巖氣的開發問題進行了全面研究，也取得了眾多的研究成果。但是頁巖氣與常規的油氣資源不同，所以應用傳統的天然氣開發技術很難對頁巖氣進行高效的開采，需要從多個角度出發對其開發技術進行全面研究。為了推動頁巖氣開發技術的進一步發展，本文對目前的頁巖氣開發技術現狀進行調研研究，發現目前在開發過程中存在的問題，從多個角度出發，提出頁巖氣開發未來的研究方向，為推動能源開發技術的進一步發展奠定基礎。

1、當前我國頁巖氣勘探開發現狀

全球頁巖氣資源主要分布在北美、中國、中亞、拉美等地區。其中美國對于頁巖氣開發與利用的經驗和技術十分的豐富，已經相對成熟，勘探開發技術也比較先進，實現了頁巖氣的商業開發。我國頁巖氣資源豐富，主要分布在塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地等，由于我國關于頁巖氣勘探開發起步較晚，相對于美國、加拿大等成熟開采的國家來說，開采的技術和經驗都相對薄弱，存在一些不足。

我國頁巖氣資源比較豐富，根據原國土資源部預測，我國頁巖氣可采資源量高達22萬億m3，勘探開發前景良好。目前，我國是全球第三個實現頁巖氣商業性開發的國家，頁巖氣產量快速增長。2013年我國頁巖氣產量約2億m3，2014年約12億m3，2015年約46億m3，2016年為78億m3，2017年達到92億m3，2018年我國頁巖氣產量108億m3（其中中石化約為66億m3，中石油約42億m3），2019年達到150億m3（其中中石化約70億m3，中石油約80億m3）。截至2018年底，全國探明儲量10455億m3，截至目前全國探明儲量17865億m3，頁巖氣已經成為國內天然氣產量增長重要領域。

2、我國頁巖氣勘探開發面臨的問題

（1）我國頁巖氣勘探與開發核心技術不足，由于我國在該領域的起步晚，對頁巖氣的成藏條件和有利區評價的認識還不夠成熟。我國頁巖氣與其他開采國家相比還有一定的獨特性，如我國的頁巖氣埋深更大，所以很多技術和理論知識不能直接照搬國外的，需要根據我國頁巖氣的地質條件，建立符合自身的頁巖氣地質理論體系。

（2）勘探開發條件困難，我國地理環境復雜，增加了頁巖氣勘探開發的難度，如頁巖氣屬于非常規天然氣，具有儲層致密、非均質性強的特點，導致頁巖氣存在的地區的地形地貌十分的復雜和特殊，而且我國頁巖氣一般分布在山區中，容易受到交通、水電和環境的影響。

（3）頁巖氣開采周期長，需要大量的資本投入，頁巖氣的綜合利用率較低，而且頁巖氣開采過程中會對周邊環境造成一定的影響，因此，要重視勘查開發過程中的環保及安全問題，這也是影響頁巖氣的勘探與開發的因素之一。

3、我國頁巖氣勘探開發策略

（1）加強頁巖氣資源調查。開展頁巖氣資源調查，對于了解我國頁巖氣的分布、儲存量以及后續開采具有重要的作用。頁巖氣資源調查可以根據已有的地質資料和頁巖氣存在地區的地質條件特點，針對性開展頁巖氣地質勘探工作，將調查所獲得的數據進行分析與研究，預測出頁巖氣的分布與分布規律，以及儲存量與開發潛能，最終，將獲得的數據和分析結果，系統匯編成資源數據，上傳到頁巖氣地質數據庫，形成系統調查結果數據庫，力爭實現新發現。

（2）加快關鍵技術研發。先進的頁巖氣勘探開發技術對于頁巖氣開采具有推動作用，并且，頁巖氣勘探開發對相關的技術與設備要求較高，所以先進的頁巖氣勘探開發技術對于頁巖氣勘探開發具有很好的支持作用。要加快關鍵技術的研發，需要從這幾個方面做好工作：第一，頁巖氣勘探開發技術的研發，不僅需要政府的大力支持，還需要政府投入大量資金支持，為技術的研發提供必要的資金保障;第二，需要政府牽頭組織高校和能源局等部門，一起開展頁巖氣勘探開發技術的研發，為技術研發提供專業的人才團隊;第三，針對我國現有的頁巖氣勘探開發技術，進行不斷的完善、改進和創新，逐步形成一批適用于我國頁巖氣勘探開發的技術;第四，現階段我國對頁巖氣基礎地質研究雖然有了一定的成果，但是對頁巖氣地質的特點還有很大的不足，沒有完整、成熟的頁巖氣地質理論體系，因此，要加強頁巖氣地質基礎研究，盡快掌握頁巖氣資源地質特點及富集模式，建立完整、成熟的頁巖氣地質理論體系。

（3）制定頁巖氣勘探開發標準。頁巖氣勘探開發標準的制定，對于頁巖氣勘探開發工作的有序、科學開展是十分重要的。

（4）加強人才隊伍的建設。頁巖氣勘探開發工作不對需要先進的技術支撐，需要專業水平高的人才，所以加強人才隊伍培養，首先，由于頁巖氣勘探開發工作是一個涉及多學科，專業性強的工作，可以在高校開設相關的專業，培養專業技術人才，為巖氣勘探開發工作儲備人才;其次，加強頁巖氣勘探開發工作人員的技術和理論知識培訓，促進工作人員之間的交流，分享彼此的工作經驗，提高理論技術水平和業務能力;最后，成立一支高水平的科技創新團隊和專業化的技術隊伍，針對現階段的技術瓶頸，進行攻堅克難，加速頁巖氣勘探開發工作的推進。

（5）構建開發監管體系。加快頁巖氣勘探開發監管體系的構建，明確頁巖氣礦權歸屬的獲取形式，以及出現礦權轉讓時需要采取的手續和轉讓要求，從而確保頁巖氣勘探開發企業具備相關的開發資質，保證資源不被浪費。其次，相關部門要加強頁巖氣勘探開發過程中環境的監管，積極出臺相關的法律法規和規章制度，保證頁巖氣勘探開發過程不要出現較大的環境污染問題，起到約束企業的生產行為。

4、我國頁巖氣產業發展建議

突如其來的新型冠狀病毒肺炎對世界經濟產生重要的影響，導致全球油氣需求的大幅減少和油價的大幅下降。但是，全球能源轉型、清潔低碳發展的趨勢不會變。天然氣作為最清潔低碳的化石能源，隨著未來疫情逐步好轉，全球經濟的恢復，天然氣仍將是增速最快的化石能源。隨著我國環境治理力度的不斷加大，天然氣對霧霾治理將發揮重要作用。雖然受疫情影響，天然氣需求速度減緩，但隨著我國的復工復產，經濟的逐漸恢復，對天然氣需求還會增長，仍需要繼續加大非常規天然氣特別是頁巖氣的勘探開發力度，突破關鍵核心技術，使其成為天然氣增儲上產的關鍵領域。

4.1加強科技攻關突破關鍵技術

目前，我國已基本掌握了3500m以下淺頁巖氣開發技術，但關鍵技術仍依靠外國服務公司，必須要攻克關鍵技術與裝備，同時突破3500m以上深地層的技術和裝備。實現關鍵技術與裝備自主化生產，也是有效降低勘探開發成本的重要措施。建議“十四五”期間，國家將頁巖氣勘探開發關鍵技術與裝備作為“油氣重大專項”攻關的重要內容，以突破部分關鍵技術及“卡脖子”裝備。

4.2積極創新開發體制機制

頁巖氣是一種非常規天然氣，其勘探開發難度要遠大于常規天然氣。要降低頁巖氣的勘探開發成本，必須積極探索體制機制與管理的創新，對頁巖氣開發采取新的體制機制。比如與地方有實力的企業成立合資公司在當地注冊，稅收就地繳納，合作開發頁巖氣資源，也有利于激發地方政府支持頁巖氣勘探開發的積極性。

4.3加強數字化智能化管理創新

美國頁巖氣之所以實現大規模開發，其數字化管理創新也發揮了重要的作用。在數字技術的推動下，世界油氣行業的自動化、信息化、智能化水平將越來越高，數字化將成為油氣行業持續提質、降本增效的有效途徑和必由之路。頁巖氣勘探開發要降本增效，也必須積極探索應用數字化智能化技術，提高頁巖氣勘探開發效率，通過創新管理降低勘探開發成本。

4.4總結開發示范區經驗

國家級頁巖氣示范區都具有一定的規模及其代表性，示范區頁巖氣大都成功的實現了商業性開發，需要對不同國家級示范區勘探開發經驗及時進行總結，完善頁巖氣勘探開發理論、技術和標準體系，包括頁巖氣開發可能對自然生態和環境的影響等等，以推動我國頁巖氣產業可持續健康發展，為我國能源結構調整，環境治理貢獻力量。

結語：

我國頁巖氣資源豐富、儲存量大，具有很大的開發潛能，隨著研究的不斷深入，頁巖氣勘探開發工作取得了一定的成績。頁巖氣開發對于推動能源領域的進一步發展十分重要，盡管在頁巖氣開發領域的技術已經取得了巨大的進步，但是仍然存在一定的問題，因此，應加強對頁巖氣開發技術進行深入研究，全面推動頁巖氣開發領域的發展。

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作者簡介：

雷火生（1968.03-），男，漢族，湖南郴州，本科，探礦工程師，研究方向：地質勘察。