科学推进四川省页岩气和致密气发展的建议

杨世佐

引言

由于中国和美国的特殊地质条件，页岩气、致密气、煤层气和天然气水合物等非常规天然气资源非常丰富。近十年来，全球正在形成中、美两大非常规油气战略突破区。美国已进入非常规油气“革命性发展的黄金十年”，2012年，美国页岩气、致密气、煤层气等非常规天然气产量约占美国天然气总产量的70%。同时，中国也进入非常规油气“开创性发展的探索十年”，2012年3月，国家能源局正式发布《页岩气发展规划（2011－2015年）》：到2015年我国页岩气产能将达到65亿立方米/年，到2020年，年产量达到600－1000亿立方米，不仅可创造数千亿元市场价值，还可带动一大批配套产业，催生一个全新产业链。2011年6月和2012年9月，国土资源部已举行两轮页岩气探矿权招标；第三轮页岩气招标有望在2013年下半年启动。我国页岩气经过10年先导试验阶段的技术准备，有望进入快速发展阶段。国内页岩气大规模商业开发虽尚未启动，已基本形成国资、外资和民资企业全面进入的格局：国内三大石油巨头，以及国际能源巨头壳牌、BP、康菲、挪威国家石油、雪佛龙等都已涉足中国的页岩气开发；以新疆广汇、MI能源为代表的国内民营企业也积极参与勘探开发，并将页岩气纳入企业的战略规划。

根据中国工程院的重点评价，四川盆地的页岩气和致密气可采资源量均位居全国前茅，变资源优势为经济优势、变潜在优势为现实优势，打造全新的千亿产业，支撑“两个跨越”，是四川非常规天然气发展的一项重大任务。

一、四川具有全国最佳发展条件

（一）资源富集

1.四川页岩气资源占全国总储量的40%、位居第一。专家预测仅内江威远地区的九老洞页岩和泸州地区龙马溪页岩气的资源潜力，就有6.8万亿至8.4万亿立方米，相当于盆地常规天然气资源的总量。

2.四川盆地致密气资源储量位居全国第二。根据中国工程院评价，全国致密砂岩气资源量数鄂尔多斯和四川盆地最为丰富。鄂尔多斯盆地号称“满盆气”；四川盆地资源量目前的评价结果是：川西侏罗系与上三叠统资源量为1.8～2.5万亿立方米，而已探明储量约为2200亿立方米，仅占资源量的10%左右。

（二）前期调查与勘探全国领先

1.页岩气

全国页岩气资源潜力调查与评价：以四川盆地及渝东鄂西等盆地和地区为重点，兼顾其它地区，部署调查井50口，基本掌握全国页岩气地质资源量和可采资源量分布，优选页岩气富集有利目标区，研究总结页岩气富集规律。

页岩气勘探开发：以四川等13省（区、市）为重点，建设长宁、威远、富顺－永川、川西－阆中、川东北等19个页岩气勘探开发区。四川预计：到2015年，页岩气产能将达20亿立方米，并能初步建设成为我国海相页岩气勘探开发的示范基地。

2.致密气

1971年，我国发现川西中坝气田，逐步系统地开始对致密砂岩含气领域的研究，至今已基本形成一套致密砂岩气田有效开发主体技术、特色技术和适用的配套技术体系。可以说，中国的致密气产业正在进入快速发展时期。2012年，我国致密气产量已达300亿立方米，几乎占到全国天然气总产量的三分之一。到2030年，产量有望增至1000亿立方米，抢在页岩气和煤层气之前带动非常规燃料行业的繁荣发展。

二、四川已经成为全国开发的主战场

（一）页岩气

1.中国石油西南油气田公司：中石油从2006年开始进军页岩气勘探领域，列支专项资金，设立“四川盆地页岩气评价区及开发先导试验”项目研究并投入巨资。项目由西南油气田公司负责组织实施，目前在勘探与开发领域已取得多个国内第一，分别拥有我国第一口页岩气直井和第一口页岩气水平井。其中第一口页岩气井威201井2009年12月开钻，2010年11月9日开始产气。

2012年3月，国家发改委、国家能源局批准批复同意在“十二五”期间设立“四川长宁－威远国家级页岩气产业化示范区”和“滇黔北昭通国家级页岩气示范区”。2012年3月，国内第一口页岩气水平井——位于四川威远县境内的威201—H1井顺利完井，预示我国在页岩气勘探开发技术领域取得重大突破。

2012年7月11日，四川与中国石油天然气集团公司在成都签署战略合作框架协议，将四川作为页岩气开发的主战场，并签订《关于组建四川长宁天然气开发有限责任公司的合作协议》，合作开发当地的页岩气资源，在新组建的合资公司中，第一次有几家民营企业进入我国页岩气开发领域。

截至2013年1月10日，中石油西南油气田完钻12口井，其中10口气井获得页岩气，采气1290万立方米，页岩气开发技术获得突破。6月10日，中石油西南油气田公司蜀南气矿长宁地区页岩气试采干线工程正式打火开焊，以宁201－H1井集气站为起点，止于双河集输末站，与四川纳溪—云南安边输气管线相连，全长92.8公里，设计压力6.3兆帕，设计输量每日450万立方米。每年将输送页岩气10亿立方米以上。通信光缆与管道同步敷设，未来的页岩气场站将实现数字化管理。工程建成投产后，将成为我国首条页岩气专用输送管道。

2.中石化：2008年开始涉足页岩气并加速推进布局。在首轮油气探矿权公开招标中，中标渝黔南川页岩气勘查区块探矿权。目前，正在规划四川盆地页岩气的外输，2014年，涪陵区块将建成3亿立方米/年页岩气产能，到‘十二五’末能形成10亿立方米产能。

3.四川民企宏华集团：2009年，这家世界第二大陆地钻机制造商开始关注美国页岩气的开发，并组织专业技术团队进行研究，投入数千万元，形成页岩气开发方案，并新增油气工程服务。

4.四川华德莱斯石油装备有限公司：已与美国铁姆肯钢铁公司进行合作，研发出抗硫钻铤，在高含硫地区能正常使用数千小时，性能达到甚至超过国外同类产品。

5.省外民企恒圣天然气公司：2011年在西博会上成功引进这家致力于天然气民用经营的企业，负责珙县15个乡镇页岩气民用开发经营项目，探路页岩气民用。2012年7月，10多户当地居民在全国率先用上了页岩气。

6.壳牌（Royal Dutch Shell）：2009年11月10日，中石油宣布与壳牌达成协议，联合开发四川的页岩气资源。协议标的区域为富顺－永川区块，面积达4000平方千米。该项目是中国启动的首个页岩气合作开发项目。

虽然四川大规模商用尚待时日，但四川正成为全国页岩气勘探开发的前沿阵地和主战场，商业开发前景十分可观。

（二）致密气

1.金秋区块：项目位于四川中部，致密气资源分布大约4000平方公里。2010年，壳牌在北京宣布，与中石油合作共同开发金秋区块，年产量预计至少有20－30亿立方米，最终开采出的产品由中石油负责销售。壳牌在金秋气田将负责全部投资，占有权益高于50%。

2.梓潼致密气区块：项目位于四川盆地金秋区块以北约20公里处，覆盖1001平方公里。2012年12月19日，壳牌中国集团宣布，壳牌中国勘探与生产有限公司与加拿大艾芬豪能源公司（Ivanhoe Energy Inc.）的全资子公司——皇朝梓潼能源有限公司签署购买协议，收购后者在我国四川梓潼项目产品分成合同中的所有权益，壳牌参与四川梓潼致密气区块开发。双方还与中国石油天然气集团公司、三菱瓦斯化学株式会社签署了产品分成合同修订协议，确认这次收购。该项目经中国政府批准，壳牌在勘探和开发阶段持有90%的参与权益；三菱瓦斯化学株式会社持有其余10%的权益。壳牌担任作业者。产品分成合同为期30年，于2032年到期。

3.须家河组：致密砂岩气藏气源位于四川盆地北部地区。由于须家河组纵向发育了3套“三明治”式独特的生储盖成藏组合，具有受烃源、储层、古今构造及前陆盆地结构等多元叠合控制的特点，富集区带成藏条件及其匹配总体较好，是四川盆地最具勘探潜力的层系之一。

4.全省致密气发展：2020年以前，加快在川国家基地上产步伐，加强四川盆地致密气勘探，发展完善勘探开发配套技术，形成系统集成、高效、低成本技术体系，实现大规模开发利用，产量大规模增长，2020年以后，实现致密气稳定发展。

三、当前存在的主要问题

（一）页岩气

1.技术瓶颈。页岩气主要以游离状态存在于页岩层中，而页岩又是淤泥沉积形成的岩石，质地坚硬，开采难度很高。美国页岩气产业发展能成功，一个重要原因是掌握了从气藏分析、数据收集和地层评价、钻井、压裂到完井和生产的系统集成核心技术，广泛应用水平钻井和水力压裂技术，大幅降低开采成本，实现了规模化、商业化开发。目前，我国实施的页岩气勘探试验井和生产井，大部分都是引进国外技术，并未形成适合我国地质特点的勘探开发技术体系。

2.资源环境差异。我国海相页岩气地质条件具有特殊性，资源以下古生界为主，时代偏老、热演化程度偏高、埋深偏大，经历多期构造运动，地形高差起伏较大。页岩气开发地层压力不足，页岩气有合适的生产条件，但没有合适的保存条件；异常地层引力容易导致井眼坍塌、井漏、井筒变形、压裂异常。尤其是四川，气藏埋藏更深，造成钻井、压裂等作业成本增加，加之土地征用代价高，一些区块交通不便、又缺水，钻前工作投入大，而天然气价格低，所以目前开发效益较差。

3.投资风险大。目前，在中国开采页岩气的成本和钻井周期均为在美国的2－3倍，商业化收益差。通过二维、三维地震，获取部分地质资料，虽能令投资区块增值，但并不代表投资者会坚持到底。所以前两轮中标企业的合同履约率较差，已出现“圈而不动”、“占而不做”的现象。到2013年6月为止，前两轮中标企业，除中石油和中石化外，还没有哪家实现页岩气成功开发，很多企业甚至未在其中标区块上动工。

（二）致密气

1.亟需新增储量：目前，开发部分属于致密气的低渗气田范畴，如储层下限降低，储量将更加丰富，需要进一步开展资源潜力研究，评价资源潜力，拓宽勘探领域，落实致密气的与产能规模相适应的储量。

2.亟需强化增产工艺技术：目前，直井分层压裂（尤其是一次分压10段以上的）、大型压裂、水平井分段压裂技术是致密气单井开发的主体工艺技术，需要继续工艺技术攻关，降低成本，提高单井产量，实现规模有效开发。

3.亟需完善配套技术体系集成：目前需进一步选取典型试验区进行现场攻关试验，重点研究致密气藏开发机理、开发规律、井型井网优化、合理配产和合理产能规模等开发技术政策和配套技术研究，适应致密气快速发展的要求。

四、几点建议

（一）省级层面：培养全新产业链

1.非常规天然气资源开发要有战略眼光，建议研究出台创造性的支持政策，力争做到“一企一策”，加快四川承担的页岩气先导开发示范区的建设；同时，积极争取国家优先在四川盆地选择有规模、难动用的储量区，建设致密气先导开发示范区。据中国工程院预测，2020年时中国致密气产量将达到800亿立方米，届时页岩气产量为200亿立方米。四川致密气发展的现实性最好，可确立先行一步发展致密气的总体思路，争当全国发展主力军，优先加快工业开发利用。

2.四川迫切需要自己的业主，建议成立专业股份公司，并仿照广东的核电，在地方财政补贴、税收、价格等方面对页岩气的先期开发给予支持。

3.探矿权市场改革应先行先试，建议探索建立勘探开发新机制。2013年国务院正式批准页岩气为我国新的独立矿种后，已从政策上为多种投资主体创造了平等机会，四川应放开勘探开发市场、允许多种所有制投资主体进入。应努力争取有实力、有技术的企业参与四川的勘探开发，努力形成国资、外资和民资企业各展所长、良性竞争的格局，避免形成新的垄断。

4.技术攻关亟需突破，四川要坚持以企业为主体、市场为导向、地方财政补贴为辅助，支持科研单位积极参与，合力攻关。

5.美国等先进国家的监管经验值得借鉴，四川要相应加强行业监管、市场监管和环保监管，探索创新科学开发的管理体制。

6.非常规天然气资源开发要始终坚持往前走，四川要积极参加第三轮页岩气探矿权招标，不能像第二轮被拉下；同时加大致密气资源开发的招商引资力度。还要制定更规范的准入门槛和资质要求，完善矿权招投标制度，推动区块退出机制及合同管理，大幅度提高最低勘查投入，严把资源流向、补贴发放等关卡，防止出现跑马圈地的“投资客”和再转手“二道贩子”现象。

（二）国家层面：积极争取更大支持

1.非常规天然气资源开发是国家长期战略，建议前期勘探以国家投入为主，国资、外资和民资“三资”企业并进，加大对页岩气和致密气两种资源调查评价的资金投入。希望国家设立致密气和页岩气调查评价和勘查专项资金，开展三项工作：一是资源调查评价和潜力评价；二是靶区优选和勘查技术攻关；三是地质理论研究和国际合作交流。

2.发挥部省两个积极性是关键，建议国家以四川为试点，建立页岩气勘查开发部省合作机制，加快开发利用、形成规模产量，探索一条有中国特色的技术体系、管理体制和低成本有效发展之路。

3.建议在现有两个实验室（分别是依托重庆地质矿产研究院的页岩气资源勘查重点实验室和依托中国地质大学（北京）和国土资源部油气资源战略研究中心的页岩气资源战略评价重点实验室）的基础上，在四川设立国家重点实验室，建设高层次人才培养和学术交流基地，加强基础理论研究、重大关键技术攻关和相关标准的制定。

4.加大开放合作是方向，建议国家鼓励国内企业及院所与国外研究机构开展勘探开发关键技术联合研究。通过引进国外技术服务和开展对外合作，吸收借鉴国外先进成熟技术，形成具有我国特色的勘探开发核心技术。

5.减小投资风险是重点，建议国家完善已有优惠政策，增加企业效益。一是对2020年以前企业在致密气和页岩气领域投入的勘探、关键设备和技术引进、开发与创新费用给予免税；二是对中央财政补贴政策设立的页岩夹层“单层厚度不超过1米”的限定标准，改为不超过3米，并按照海相、陆相、海陆过渡相等不同特点，制定不同的页岩气标准与规范；三是已依法取得页岩气探矿权采矿权的矿业权人或探矿权采矿权申请人，可申请减免页岩气探矿权和采矿权使用费；四是对页岩气勘探开发等鼓励类项目项下进口国内不能生产的自用设备（包括随设备进口的技术），免征关税；五是页岩气出厂价格实行市场定价；六是优先用地审批；七是进一步加大对致密气和页岩气的价格补贴。

6.加强环境保护是要求，建议国家进一步研究出台相关规划和策略体系，减少致密气和页岩气开发对地质、生态、环境和水资源的负面影响，促进可持续发展。

7.激励前期进入企业是突破口，建议国家出台措施鼓励前两轮页岩气招标中标企业，如在勘探上取得突破，可在现有区块周边扩大勘探范围，企业只按法律规定向国土资源部进行变更登记即可，不需再参加投标。

8.对中标企业加强检查监督是促进，建议国家强化两个方面的后续督查工作。一是督促建立勘探开发公司；二督促制定勘探方案。要求中标企业必须掌握“有没有成气条件、有没有储存条件、能不能有效改造地层”三个方面核心数据，并选择出最佳开采点、合适的定向钻井工具、类比储层、优化压裂设计、选择完井方式等。

9.建设必备的配套基础设施是保障，建议国家资助建设。一是在天然气管网设施比较完善的致密气、页岩气勘探开发区，建设气田集输管道，与天然气管网相连。二是对于远离天然气管网设施、初期产量较小的勘探开发区，建设小型LNG或CNG利用装置，防止放空浪费。三是根据勘探开发进展情况，适时实施建设致密气、页岩气外输管道。