重庆页岩气产业发展SWOT分析

2015-05-30 07:18游声刚吴述林吴艳婷陈雪娇曾春林
科技创新与应用 2015年28期
关键词:页岩气SWOT分析重庆

游声刚 吴述林 吴艳婷 陈雪娇 曾春林

摘 要:重庆页岩气资源量丰富,位列全国第三,页岩气开发也首先在重庆地区取得突破。页岩气开发对解决我国能源短缺、优化能源结构、实现绿色发展具有重要的现实意义。重庆具有发展页岩气产业的先天优势,如资源量丰富、工业基础强、有成功经验等,同时重庆地区的页岩气产业发展也面临着一系列的挑战,由于重庆地区地质条件复杂及关键技术和装备未完全实现国产化,造成资源量不确定、开发成本高以及可能的环境问题等;重庆地区页岩气产业发展既有机遇,也有威胁,总的来说就是要及时抓住机遇,充分发挥优势,努力克服劣势,尽量规避威胁。

关键词:页岩气;重庆;SWOT分析;建议

页岩气开发战略对解决我国能源短缺、优化能源结构、缓解减排压力、实现绿色发展具有重要的现实意义。重庆地区页岩气资源量丰富,位列全国第三,为我国页岩气开发的主战场。目前,重庆政府对页岩气的重视程度非常大,一方面市财政出资开展页岩气专项地质评价,另一方面市政府积极协调成立各种页岩气勘探开发公司及技术服务公司。重庆页岩气产业发展面临着良好的机遇,但也不能盲目的进行开发,我们还面临着一些技术上的难题和挑战,同时我们还需重视页岩气产业存在的潜在风险。

1 重庆页岩气资源开发SWOT分析

1.1 优势

1.1.1 资源量丰富

2009年国土资源部首次启动了全国性页岩气资源潜力调查评价及有利区优选工作,并于2012年3月发布了《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》研究成果,成果显示:重庆市页岩气资源丰富,主要分布在下侏罗统自流井组、上三叠统须家河组、上二叠统龙潭组(吴家坪组)、下志留统龙马溪组+上奥陶统五峰组、下寒武统牛蹄塘组(鲁家坪组、水井沱组)、下震旦统陡山沱组等6套页岩层系,有利页岩分布面积7.6万平方公里,占全市总面积的92.23%,埋深500~4500米的页岩气地质资源潜力12.75×1012m3,可采资源潜力2.05×1012,列全国第3位。

重庆地区页岩气主要勘探层位为下寒武统筇竹寺组(水井沱组)、上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组2套黑色页岩,由于地质条件的差异,重庆地区在页岩气勘探上通常划分为渝东南和渝东北两个区域。两个地区在页岩气资源量上有所差别,根据体积法估算重庆地区这两套页岩层的页岩气资源量约为19×1012m3[1];我国众多学者依据不同的计算方法分别估算了重庆地区主要层系的页岩气资源量,韩双彪[2]等用概率体积法计算渝东南地区龙马溪组页岩气资源量的期望值为0.93×1012m3,张琴[3]等通过聚类分析结合多元线性回归的方法估算渝东南地区的页岩气资源量为1.77×1012m3,邢雅文[4]等应用信息迭合法优选出渝东南下寒武统含气有利区,然后用概率体积法估算渝东南地区下寒武统页岩气资源量为(0.19~1.72)×1012m3;张志平[5,6]等用面积丰度法、体积法等方法估算出渝东北寒武系下统水井沱组页岩气资源量为0.107~0.779×1012m3,用同样的方法估算得到渝东北志留系下统龙马溪组页岩气资源量为0.0773~0.3690×1012m3。

1.1.2 具有成功经验可借鉴

2012年2月中石化在焦石坝宽缓背斜上部署了焦页1井,在五峰-龙马溪组底部钻遇优质页岩,含气量高达5.19m3/t,2012年11月,对焦页1井水平段加砂壓裂,在龙马溪组获高产工业气流,获高产气20.3×104m3/d[7]。2014年3月,中石化宣布涪陵页岩气田提前进入商业开发,2014年10月底,中石化涪陵页岩气田累计产量已突破10×108m3。涪陵页岩气田的商业开发不仅揭示重庆地区页岩气资源潜力大,而且培育了一批勘探开发队伍,创新了组织管理模式,为重庆乃至我国后续页岩气勘探开发积累了宝贵的经验。中石化华东分公司作业的彭水区块也取得突破,截止到2013年6月份,每天能稳定为附近的居民及加气站供气超过1万方。

1.1.3 工业基础强

有机构预测,2020年前,中国页岩气设备投入约2000亿元,全国多省市谋划布局页岩气装备制造基地,重庆作为老工业基地,直辖之后工业实力强健增长,有能力在页岩气装备制造产业中突围。早在2012年重庆就在规划集页岩气装备、大型石化设备及燃气轮机组为核心发展领域的页岩气装备产业园;2013年6月,重庆两江新区与多家公司签订了投资协议,投资60亿元建设页岩气装备制造项目,同时还与美国福布斯能源集团签署了关于页岩气开发关键设备制造的协议;2015年3月重庆市政府发行的《重庆市页岩气产业发展规划(2015-2020年)》,明确到2017年在页岩气核心装备研发制造领域累计投资89亿元,到2020年,累计投资118亿元。

1.2 劣势

1.2.1 地质条件复杂

重庆地区在大地构造上属于扬子准地台上扬子台内坳陷构造单元,该区经历了晋宁、澄江、加里东、华力西、印支、燕山、喜山等多期次的构造运动[8],构造运动在重庆地区以高幅抬深和强烈挤压为特征,导致古生界普遍出露、破坏强烈,现今构造形态多表现为高陡状褶皱[1],渝东北城口地区在多期构造运动挤压下,断层相关褶皱发育,页岩气勘探目的层被叠瓦状断层所分割,造成页岩气丰度在平面上的非均质性。强烈的构造运动也造成了重庆地区复杂的地貌条件,复杂的地貌给大型施工设备的运输带来了困难,无疑会增加勘探开发工程中的施工成本。

1.2.2 资源量不确定

目前所有关于重庆地区页岩气资源量的文献中计算资源量的方法都是基于体积法估算得到的[1-6],体积法是在勘探地质资料少、认识程度低、没有钻井取芯实测的含气量数据时经常用到的资源量估算法,因此,这些页岩气资源量数据极有可能被高估,高估的资源量数据不利于投资者和政府机构作出正确的决策部署。

1.2.3 勘探开发成本高

油气勘探开发生产过程中的成本主要包括勘探工程投资、开发工程投资、流动资金投资、经营成本和税费。勘探和开发工程投资在页岩气的生产过程中占很大的比重,压裂工程投资占整个工程投资的60%左右。我国平均每口井的成本在8300万元,规模化生产后虽有所下降,但仅靠规模化生产的下降空间有限,中石化集团2014年10月宣布涪陵页岩气田的单井投资成本较开发初期平均下降10%,美国单井投资成本在1700~2300万之间,我国目前页岩气单井投资成本仍远高于美国,如果不降低成本将很难吸引投资,不利于整个页岩气产业的稳健发展。

1.2.4 水资源压力

由于页岩气赋存的特殊性,开发过程中必须采用储层改造技术,目前水力压裂技术仍是主流的储层改造工艺,水力压裂将会消耗大量的水资源,每口页岩气井的用水量高达几万立方米,美国Marcellus页岩气田每口井平均用水量约1.5×104m3,Barnett页岩气田每口井需水1×104m3,Fayetteville页岩气每口井需1.2×104m3,Haynesville页岩气每口井需1.4×104m3[9]。而且压裂工艺一般是短时间集中用水,短时间的大量用水可能造成当地城市供水紧张。虽然有多条江河贯穿重庆境内,但重庆仍属于中度缺水地区,而且水资源在时间和空间上分布不均,渝东南地区人均占有水资源量为3500~5500m3,渝东北地区人均占有水资源量为2000~5000m3,渝西地区人均水资源量仅为450~600m3[10];时间上的分布不均主要体现在重庆地区的雨季主要集中在6~9月份,雨季的降水量超过全年降水量的一半。在现有的技术条件下大规模的开发页岩气,必然会进一步的加剧重庆地区水资源短缺的状况。

1.2.5 环境污染的风险

重庆地貌以丘陵、山地为主,坡地面积大,滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害频发,页岩气钻井施工过程中大型钻井设备及压裂设备的重压会引发地面塌陷,水力压裂会破坏岩层的稳定性,增加山体滑坡的风险;钻井过程中产生的岩屑经过长时间的暴露、淋滤有可能对周围土地造成污染;钻井液、压裂返排液中的化学添加剂如果处理不当也可能对周边的土地造成污染。

1.3 机会

1.3.1 政府的大力支持

为了充分利用好现有的人才队伍、发挥资源配置的优势作用,重庆市政府积极筹备重庆地区页岩气勘探开发配套设施及人才队伍的建设。2010年10月,重庆市国土资源和房屋管理局与中国石油大学(北京)合作成立了油气资源与探测国家重点实验室重庆页岩气研究中心;2011年10月,重庆市科委批准重庆地质矿产研究院建立重庆市页岩气资源与勘查工程技术研究中心;2012年5月国土资源部页岩气资源勘查重点实验室获批在重庆地质矿产研究院成立;2014年12月重庆市政府与中石油、国投、中化集团合作成立重庆页岩气勘探开发有限责任公司;2015年3月重庆市人民政府发布《重庆市页岩气产业发展规划(2015-2020)》,该规划从勘探开发、综合利用、装备制造、生态环境保护、财税政策等方面对重庆地区页岩气产业的发展作了全局的构想,并提出了实施细则,使得该规划具有可操作性。

1.3.2 低碳经济发展的机会

重庆缺少石油资源,能源消费以煤炭、天然气、水电为主,长期以来煤炭的消费占一次能源消费的比重一直在65%左右。煤炭在开采、运输过程中会造成煤粒脱落、煤尘飞扬等污染问题,同时,煤炭燃烧过程中会产生SO2、CO2、CO、NOx等污染物和有毒气体,并且燃烧后的炉渣也很难处理。党的十八大提出了建设美丽中国,要发展低碳经济,降低单位GDP能耗,页岩气作为一种清洁能源,其利用对环境的破坏小,在提供同等热值的情况下,天然气相对煤炭可以减少46%的CO2排放量,并且是通过管道运输,不存在运输过程中的污染,也没有燃烧后的残渣需要处理。

1.4 威胁

1.4.1 天然气价格风险

目前页岩气主要参考天然气价格,近期低迷的油价对天然气行业的影响正逐渐升级。长期以来我国天然气价格采用成本加成法,在该定价机制下,国内天然气价格与油气价格倒挂,2013年6月开始,天然气定价采用更能反映市场价值的净回值法,该方法使得我国天然气定价市场化程度不断加强,该调价方案主要针对非居民用气和居民增量气;2015年4月,我国非居民用气价格实现存量气价和增量气价并轨,价格并轨之后我国天然气价格就会跟国际可替代能源的价格实现比较好的价格联动,天然气价格正式进入市场化定价,未来我国天然气价格将面临着更多的不确定性;另一方面,我国页岩气价格较高,据中石化报道,涪陵页岩气在重庆地区的门站价格就高达2.78元/立方米,而通过管网输往江浙的页岩气,其售价将高达3.3元/立方米左右[11]。高成本加低气价将是我国页岩气开发不得不面临的挑战。

1.4.2 其它可再生能源的威胁

可再生能源包括风能、太阳能、生物质能、地热能、水能和海洋能等,资源潜力大,可持续利用。为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,2004年,我国通过了《中华人民共和国可再生能源法》,标志着我国可再生能源发展进入了一个新的历史阶段;2007年,为了指导我国可再生能源的发展,国家发改委颁布了《可再生能源中长期发展规划》。我国可再生能源资源潜力大,根据2003年全国水力资源复查结果,全国水能资源技术可开发装机容量为5.4亿千瓦;我国生物质能资源主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源植物、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等,目前,我国生物质能可转换为能源的潜力约为5亿吨标准煤;我国陆地可利用风能资源3亿千瓦,近岸海域可利用风能资源7亿千瓦,共计约10亿千瓦;太阳能较丰富的区域占我国国土面积的2/3以上,年太阳辐射总量大于每平方米5000兆焦,每年地表吸收的太阳能大约相当于1-7万亿吨标准煤的能量;我国地热资源以中低温为主,遍布全国各地,初步估算,全国可采地热资源量约为33亿吨标准煤。2005年,我国可再生能源利用量约为1.66億吨标准煤,占当年全国一次能源消费总量的7.5%,2008年,可再生能源利用量总计约为2.5亿吨标准煤,约占一次能源消费总量的9%,政府对可再生能源寄予厚望,根据我国可再生能源的发展目标,力争到2020年,可再生能源消费比重占能源消费总量的15%左右。可再生能源具有极大的资源优势,如果规模化生产之后必然在价格优势和环境效益上给页岩气的发展带来巨大的考验。

1.4.3 投资者信心不足

由于在规定的时间内勘查投入不够,国土资源部对通过首轮招标出让的两个区块的勘探单位给出了缴纳违约金和核减勘探面积的处罚。2012年年底完成的页岩气勘探区块第二轮招标工作,距有效勘查期还有半年时间,从各中标企业的投入来看,目前各区块勘探进展缓慢,大部分中标企业正在制定勘探实施方案,并没有进入实际性的勘探阶段,已有钻井的区块效果也不太理想,只有河南中牟、湖北来凤、贵州岑巩区块获得页岩气显示,并没有达到商业开发的地步。页岩气勘探开发风险大、成本高、周期长,短期无法取得回报,导致很多企业拿到区块之后持观望的态度,勘探积极性不够。

2 重庆页岩气开发策略

基于上述分析,可以构建出重庆地区页岩气开发的SWOT策略矩阵(表1)。SWOT策略矩阵中包括以下四种策略:优势-机会策略(SO);优势-威胁策略(ST);劣势-机会策略(WO);劣势-威胁(WT)。优势-机会战略表示发挥内部优势和把握外部机会的策略,优势-威胁战略代表发挥内部优势来规避外部威胁的战略,劣势-机会策略代表运用外部机会来弥补内部劣势的战略,劣势-威胁战略代表通过规避外部威胁来克服内部劣势的战略。重庆页岩气产业发展的方向总的来说就是要好好抓住机遇,充分发挥优势,努力克服劣势,尽量规避威胁。

3 结束语

本研究运用SWOT分析法分析重庆页岩气产业发展的内外部环境,探讨重庆页岩气产业发展所具备的内在优势、劣势、机会与威胁。重庆具有资源量丰富、页岩气开发的成功经验、工業基础强等优势;同时也有地质条件复杂、勘探开发成本高、资源量不确定、水资源压力大等劣势;重庆地区发展页岩气产业面临着前所未有的机遇,政府对页岩气产业的大力扶持、发展低碳经济对页岩气开发的需求;同时,也面临着天然气价格风险、新能源的威胁、投资者信心不足等挑战。基于上述分析,提出重庆地区页岩气产业发展的如下建议:

(1)开展页岩气资源调查评价专项,落实资源基础,指明勘探方向。

(2)剖析涪陵页岩气开发的成功经验,总结规律,探索出一条适用于重庆地区地质条件的页岩气开发之路。

(3)充分利用重庆地区工业基础强的优势,加快页岩气开发关键设备的研发,争取适宜于重庆地区地质条件的设备国产化、便携化,为降成本服务。

(4)构建页岩气开发环境监管体系,在实施页岩气开发前进行综合环境评价,充分考虑可能引发的各种环境问题,建立相应的应急预案。

参考文献

[1]龙鹏宇,张金川,李玉喜,等.重庆及其周缘地区下古生界页岩气资源勘探潜力[J].天然气工业,2009,29(12):125-129.

[2]韩双彪,张金川,邢雅文,等.渝东南下志留统龙马溪组页岩气聚集条件与资源潜力[J].煤炭学报,2013,38(1):168-173.

[3]张琴,刘洪林,拜文华,等.渝东南地区龙马溪组页岩含气量及其主控因素分析[J].天然气工业,2013,33(5):35-39.

[4]邢雅文,张金川,冯赫青,等.渝东南地区下寒武统页岩气聚集条件及有利区预测[J].东北石油大学学报,2014,38(3):66-74.

[5]张志平,程礼军,曾春林,等.渝东北寒武系下统水井沱组页岩气成藏地质条件评价[J].长江大学学报自然科学版:理工卷,2012,9(3):46-49.

[6]张志平,程礼军,曾春林,等.渝东北志留系下统龙马溪组页岩气成藏地质条件研究[J].特种油气藏,2012,19(4):25-28.

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[8]吴礼明,丁文龙,张金川,等.渝东南地区下志留统龙马溪组富有机质页岩储层裂缝分布预测[J].石油天然气学报,2011,33(9):43-46.

[9]Council GWP. Modern Shale Gas Development in the United States: a Primer[M].[S.l.]: Us Department of Energy,Office of Fossil Energy,2009.

[10]高明,王子芳,魏朝富,等.重庆水资源的农业利用及节水农业的发展对策[J].西南农业大学学报,2004,26(6):727-730.

[11]生意社.页岩气开采被抑制的热情:从补贴到价格[EB/OL].http://finance.sina.com.cn/money/future/futuresnyzx/20140721/093719769270.shtml.2014-7-21.

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