■ 张大伟
(国土资源部油气资源战略研究中心,北京 100086)
加强对外合作,促进页岩气勘探开发
■ 张大伟
(国土资源部油气资源战略研究中心,北京 100086)
当前,世界主要页岩气资源大国(如美国、加拿大等国)都在加快页岩气勘探开发。国外页岩气快速发展的主要经验是:开放性的竞争环境的促进作用,技术进步的推进作用,优惠政策的扶持作用,健全的市场管理的保障作用,完善的基础设施的支持作用,专业化服务的支撑作用。我国的页岩气勘探开发近年来取得了很大的进展,但与国外相比差距较大,应以对外合作促进我国页岩气勘探开发:包括对外开放页岩气矿业权市场,开展对外技术合作,建立和加强政府间合作交流机制等。
页岩气;对外合作;勘探开发
页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气,成分以甲烷为主,是一种清洁、高效的能源资源。具有自生自储、分布广、埋藏浅、生产周期长等特点。
目前,页岩气在全球油气资源领域异军突起,形成勘探开发的新亮点。世界主要页岩气资源大国和地区都在加快页岩气勘探开发。我国也是页岩气资源大国,加快发展页岩气,对于改变我国油气资源格局,甚至改变整个能源结构,缓解我国油气资源短缺,保障国家能源安全,促进经济社会发展都有着十分重要的意义。
据美国能源信息署(EIA)的最新统计数据显示,当前全球页岩气可采资源189万亿立方米。其中北美地区拥有55万亿立方米,位居第一;亚洲拥有51万亿立方米,位居第二;非洲拥有30万亿立方米,位居第三;欧洲拥有18万亿立方米,位居第四。全球其它地区拥有35万亿立方米。页岩气勘探开发已在北美、亚洲、欧洲、南美洲、大洋洲等地区蓬勃兴起,爆发了一场“页岩气革命”。
美国是页岩气开发最早、最成功的国家。1981年,第一口页岩气井压裂成功,实现了页岩气勘探开发的突破。21世纪以来,随着水平井大规模压裂技术的成功应用,美国页岩气快速发展。美国页岩气产量从2005年的194亿立方米提高到2010年的1378亿立方米,占美国天然气总产量的23%。2011年为1800亿立方米,占34%。超过我国天然气2011年总产量1011亿立方米。这不仅改变了美国天然气供应格局,使该国进口天然气和LNG量大幅度下降。美国页岩气的成功开发,大大提高了本国能源自给率,降低了能源对外依赖度。据预测,页岩气将成为美国未来天然气增产的主要来源,到2035年总产量占比将提高到46%。(参见图1)这增加了其他国家对页岩气勘探开发利用的信心。
近年来,美国页岩气探明储量在不断增加,2008年美国本土48州的页岩气探明可采储量为9290亿立方米。美国已经在20多个盆地开展了页岩气勘探开发工作,并对其它盆地进行了资源前景调查,已经确定50多个盆地有页岩气资源前景。(参见图2)自2000年以来,美国页岩气开发进展加快,已完钻页岩气井约5万多口。经过多年的探索实践,美国已形成了先进有效的页岩气相关技术,包括水平井导向钻进、储层压裂改造、微地震监测、CO2驱气及节水减污等技术。在良好的市场和政策条件下,这些先进技术的大规模推广应用降低了开发成本,大幅度地提高了产量。
在政策、天然气价格和技术进步等因素的推动下,页岩气已成为美国最重要的非常规天然气资源。美国地质调查局(USGS)完成了大量区域性和基础性页岩气资源的调查评价和研究工作,特别是对重点盆地和重点地区开展的页岩气资源评价,极大地促进了页岩气资源的勘探开发。目前,美国已经掌握了从地层评价、气藏分析、钻完井和生产的系统集成技术,也产生了一批国际领先的专业技术服务公司,如哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯等。围绕页岩气开采,美国已形成一个技术不断创新的新兴产业,并已开始向全球进行技术和装备输出。
加拿大是继美国之后世界上第二个对页岩气进行勘探开发的国家,2007年,位于不列颠哥伦比亚省东北部的区块已开始投入商业开发,其后加大了页岩气的研究投入和勘探开发力度。欧洲的波兰、德国、奥地利、匈牙利、西班牙、土耳其等国家页岩气的勘探开发已取得重大进展。目前,波兰已钻11口页岩气探井,预计2014年实现商业化开采,并逐步实现燃气自给,随着技术的进步,开发成本有望大幅度降低。预计到2035年欧洲将逐步摆脱对俄罗斯天然气的依赖,实现燃气自给,提高欧洲能源安全。亚太的印度、印尼、澳大利亚、巴基斯坦以及南美洲的阿根廷和哥伦比亚、委内瑞拉,还有非洲的南非等国也在积极开展页岩气勘探开发,都取得了明显的进展,大有在本地区捷足先登、引领能源未来之势。
一是开放的竞争环境起到了促进作用。美国页岩气勘探开发准入门槛低,勘探开发主体多元化。美国的页岩气勘探开发主要由中小公司推动,目前有数千家页岩气公司,仅钻机就有2000多台,85%的页岩气由中小公司生产。中小公司在率先取得技术和产业突破后,大公司则通过收购和兼并中小公司参与进入市场,形成了大中小企业并存发展的市场竞争格局。
二是技术进步起到了推动作用。美国政府于20世纪70年代就设立了专项资金用于页岩气基础研究和关键技术攻关,率先在世界上成功研发了页岩气水平钻井和多段压裂技术并加以大规模应用,直接推动了页岩气的商业开发。由于技术的不断创新,美国页岩气开采成本仅为常规天然气开采成本的一半。“欧洲页岩气研究计划”(GASH)于2009年在德国国家地学研究中心(GFZ)启动。此项计划由政府地质调查部门、咨询机构、研究所和高等院校的专家组成工作团队,拟通过6年时间共同推动完成。
三是出台的优惠政策起到了扶持作用。1978-1992年,美国联邦政府对页岩气等开发实施了长达15年的补贴政策,州政府也出台了相应的税收减免政策。对油气行业实施5项税收优惠,大大地鼓励了中小企业的钻探开发投资,有力地扶持和促进了页岩气的勘探开发。
四是健全的市场监管起到了保障作用。美国政府十分重视页岩气勘探开发中的监管问题。凡与页岩气勘探开发相关的管理部门,均在其履行的职责中赋有监管职能,有效的行业监管是美国页岩气开发取得成功的重要因素之一。
五是完善的基础设施起到了支持作用。美国天然气管网和城市供气网络十分发达,天然气管网总长约50多万公里,大大减少了页岩气在开发利用环节的前期投入,降低了市场风险。同时,实行天然气开发和运输的全面分离,运输商对天然气供应商实施无歧视准入。管道运输价格受到监管,而天然气价格则完全放开,有力地支持了页岩气开发的商品化。
六是专业的技术服务起到了支撑作用。美国油气专业服务公司具有强大的技术优势,自主研发仪器装备,且门类齐全,专业化程度高。水平钻井、完井、固井和多段压裂等工程以及测井、实验测试等一般都委托专业技术服务公司。
我国页岩气资源类型多、分布广、潜力大。页岩地层在各地质历史时期十分发育,形成了海相、海陆交互相及陆相多种类型富有机质页岩层系。海相厚层富有机质页岩,主要分布在我国南方,以扬子地区为主;海陆交互相中薄层富有机质泥页岩主要分布在我国北方,以华北、西北和东北地区为主;湖相中厚层富有机质泥页岩,主要分布在大中型含油气盆地,以松辽、鄂尔多斯等盆地为主。
目前,我国页岩气资源调查评价工作已取得重要进展。国土资源部油气资源战略研究中心与中国地质大学(北京),从2004年就开始跟踪国外页岩气发展动态,重点研究我国页岩气地质条件和富有机质页岩发育情况。2008年初步提出扬子地区为我国页岩气富集远景区。2009年启动并实施了“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”项目,并于2010年设置了川渝黔鄂页岩气资源战略调查先导试验区,同时在苏浙皖地区和北方部分地区开展页岩气资源前期调查研究。2011年,国土资源设置了“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”项目,将全国陆域分为上扬子及滇黔桂区、中下扬子及东南区、华北及东北区、西北区、青藏区5个大区,组织27个单位420余人,对页岩气资源潜力进行系统评价。结果表明,我国页岩气可采资源潜力为25万亿立方米(不含青藏区),与我国陆域常规天然气相当,与美国相近。优选出有利区180个。
我国页岩气勘探开发才刚刚起步。目前,我国页岩气勘探开发主要集中在四川盆地及其周缘、鄂尔多斯盆地、辽河东部凹陷等地,已获得重大发现,已经完钻近50口页岩气探井,20多口井压裂获工业气流,初步掌握页岩气压裂技术,具有良好的前景。目前我国企业已与壳牌、埃克森美孚等多家外国公司开展合作开发与联合研究。国内相关企业、科研院校成立专门机构,开始研究页岩气生成机理、富集规律、储集和保存条件。石油企业正在探索页岩气水平井钻完井和多段压裂技术。
我国页岩气资源管理工作也刚刚开始。针对页岩气这一新的能源资源,国土资源部制定了页岩气资源管理工作方案,进一步明确了页岩气资源管理的思路、工作原则以及主要内容和重点等。在近年来开展的页岩气资源调查评价和研究的基础上,通过与天然气、煤层气对比,2011年开展了页岩气新矿种论证、申报工作,国务院批准页岩气为新矿种。同时,引入市场机制,成功地开展了页岩气探矿权出让招标,完成了我国油气矿业权首次市场化探索,向油气矿业权市场化改革迈出了重要一步。
与美国相比,我国页岩气勘探开发起步晚、差距大。现阶段,我国页岩气勘探开发面临的问题:一是市场未完全放开;二是缺乏政策支持;三是缺乏核心技术;四是调查程度较低;五是管网设施不足等。
借鉴国外发展页岩气的先进经验,结合我国实际,加强对外合作交流,寻找加快我国页岩气勘探开发和利用的路径,显得十分迫切。
(1)对外开放页岩气矿业权市场。在鼓励国内具有资金、技术实力的多种投资主体进入页岩气勘探开发领域的同时,允许国外企业以合资、合作等方式参与中国的页岩气勘探开发,或者以提供专业服务等方式参与页岩气投资开发。
(2)积极开展页岩气对外技术合作。加强页岩气国际合作与交流,积极引进国外页岩气开发先进技术。继续跟踪美国页岩气勘探开发技术进展。在页岩气勘探开发初期,鼓励与国外有经验的公司合作,引进实验测试、水平钻井、测井、固井和压裂等技术,鼓励建立长期合作关系并联合攻关。
(3)建立和加强政府间页岩气合作与交流机制。在中美页岩气合作备忘录的框架下,建立政府间交流机制,不断扩大合作交流范围,重点搭建企业、科研院校国际合作平台,建设科技攻关联盟。同时,还要通过技术引进、联合攻关、引进人才和委托培养等多种方式,快速提高我国页岩气技术水平。
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F407.22;F416.22
B
1672-6995(2012)05-0011-03
2012-04-16
张大伟(1957-),男,吉林省辽源市人,国土资源部油气资源战略研究中心研究员,研究生学历,国土资源部油气资源战略研究中心副主任,主要从事资源调查评价、资源管理、资源政策等研究。