地勘单位在“页岩气革命”中的角色与挑战——以探井施工为例的实证分析

■ 杨宇谦

（国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西 西安 710021）

地勘单位在“页岩气革命”中的角色与挑战
——以探井施工为例的实证分析

■ 杨宇谦

（国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西 西安 710021）

结合国有地勘单位参与页岩气勘查施工的进展情况，通过对相关区块共141个钻井工程案例的统计分析，研究了国有地勘单位相对于非地勘企业的行业分工特征。研究发现：首先，地勘单位页岩气施工数量虽多，但进入产业较晚，以追随大型能源开发企业和承担国土资源部门的资源调查项目为主要工作内容；其次，地勘单位钻探项目的作业精细程度和市场化程度偏低；第三，地勘单位施工周期偏长、覆盖井种有限、项目承载能力较低。从政策支持、学习对象和合作方式等角度，提出了相关改进建议。

页岩气；地勘单位；钻探；勘查；体制改革

以地面钻探为重要构成的地质勘查活动处在能源产业最上游，在新兴能源矿种大规模进入工业开发利用阶段前，钻探施工将呈现活跃期的特点[1]。《国土资源“十三五”规划纲要》提出，“十三五”期间，要强化国土资源科技创新驱动，取得关键技术重大突破，“攻克页岩气勘查开采关键技术，推动页岩气调查评价和勘查示范基地建设，提高页岩气产量”[2]。从常规能源向以页岩气为代表的非常规能源领域延伸，对于弥补我国非常规油气勘查开发技术力量的不足具有十分重要的意义。然而，页岩气勘查开发具有较高的风险性，目前，国有地勘单位是否适应页岩气勘查的需要，其行业分工定位如何？相对于石油及其他能源开发企业，地勘单位在页岩气市场中的项目结构具有怎样的特征？对于以上问题进行科学评价，有助于认识传统地勘单位转型升级的现状，揭示我国页岩气产业的布局情况，并提出有针对性的产业发展与管理建议。

1 理论基础及分析方法

1.1 研究基础

根据2016年7月国土资源部地质勘查司公布的调研结果，目前国有地勘系统在职职工规模已突破50万，转型发展压力十分繁重[3]。在国家大力推动页岩气利用革命的背景下，不少国有地勘单位开始尝试向该领域进行探索。然而，现有对页岩气工程的案例研究和整体情况评估中，主要还是以石油企业从事的勘查开发活动为对象[4]。相关文献研究表明，缺乏政府有效支持和指导、标准规范模糊、技术攻关尚未取得突破，是制约页岩气产业发展的主要因素[5]。同时，由于页岩气产业规划目标与现实技术、经验、基础设施、价格机制等方面存在差距，将导致页岩气开发出现新的不确定性[6]。但对于地勘单位作为国家地质找矿工作的承接主体，在“页岩气革命”中的参与现状，目前的专门研究并不多见[7]。

1.2 研究设计

2011年、2012年两轮页岩气探矿权招标出让结束后，有关区块的页岩气勘查工作进展持续受到社会关注。2014年以来，国土资源部相关中心继续部署页岩气重点勘查工程，并公布了有关信息。本研究采用描述性统计分析方法，对截至2016年6月底前完钻并公布数据的141个页岩气钻孔信息进行了统计，从如下方面进行编码统计：

(1)承接主体。主要区分为地勘单位和非地勘企业，前者包括各省区地矿、煤田（炭）、核工业等单位所属的勘探队，后者指石油、煤炭、电力开发企业的专业钻探工程公司。当两者以合资形式进行页岩气勘探时，按照所占股比较大的一方作为编码依据。

(2)施工井型。根据国内施工流程和井型分布，本研究主要考察了预探井、参数井、评价井及开发井等四类页岩气井种。其中预探井是指在地震详查的基础上，以发现气藏和预测储量为目的的探井；参数井指为了解页岩层序、厚度和储气等条件，并为物探解释提供参数而实施的探井；评价井指为评价规模、产能及经济价值而实施的探井；开发井指在上述工作基础上，为完成产能建设任务所实施的钻井[8]。

(3)施工开钻年、完钻年及钻探施工周期。开钻年和完钻年都是以勘探资料记载的公元年为数据来源，施工周期按照从开钻日到完钻日的天数进行计算。

(4)项目来源。主要分为四种类型：一是中央财政项目，主要为国土资源部、中国地调局的资源调查和战略评价项目，具有公共财政支出项目的性质；二是中央企业项目，主要是大型央企在相关区块实施的储量评估及开发前期项目，具有生产及科技研发投入的性质；三是地方财政项目，由各省区政府国土资源系统安排并负责投入；四是地方企业项目，主要由国有或民营企业决策并实施投资。

2 页岩气钻探项目总体情况

2.1 总体情况

从2009年至今，页岩气项目总体施工大致可以分为三个阶段。第一阶段是2012年前，开钻及完钻井数量较少，开钻和完钻项目数基本持平。第二阶段是从2013年到2014年，开钻和完钻数量较快增长，开钻数量大于完钻数量，说明页岩气勘查市场加快发育。第三阶段是2015年至今，开钻项目小于完钻数量，说明市场对于新投入页岩气勘查的热情程度下降，市场呈现阶段性饱和状态。（参见图1）

图1 开钻和完钻页岩气钻井数（单位：孔）

2.2 井型分布

从图2可以看出，截至2016年6月底：样本中的页岩气钻探井型以预探井和参数井为主，其中预探井数量平稳增长，形成了如“利页1井”“永页1井”等一批项目。参数井施工数量于2014年达到峰值，“柴页1井”“淳页1井”等均为此阶段完成的工作，此后，参数井施工数量开始下降。评价井和开发井数量较为平稳。

2.3 历年来项目来源及其变化情况

从图3可见，最早在页岩气钻探领域投入资金、设立项目的主体是中央企业。早在2010年前，中石油、中石化等企业分别投资启动了“威201井”“安深1井”“宣页1井”“河页1井”等项目。2010年后，央企投资的钻探项目基本保持稳定。其次是中央财政项目，较早启动的包括“渝页1井”“岑页1井”“松浅1井”等。2013年起，中央财政项目数量增长较快，2015年，中央财政项目首次超过了中央企业项目总数。第三是地方企业项目，如“延页1井”“黔地1井”“江页1井”等。最后是地方财政项目，此类钻探工程的数量较少，代表为“仁页1井”“丰页1井”“曹页参1号”和“页1井等”，从2011年起基本保持平稳状态。

图3 页岩气钻井项目的来源情况（单位：孔）

表1 井型和项目来源列联分析 (单位：孔)

2.4 井型与项目来源结构

从表1可以看出，中央财政投入的井型主要为参数井，投入的渠道主要是中国地调局和国土资源相关中心设立的基础性、战略性资源调查及专项规划项目。其参数井代表有“宜地2井”“安页1井”等。其次为预探井，如“慈页1井”“秭地1井”等。中央企业重点投入的井型重点是预探井和开发井，是企业在第一、二轮页岩气招标中获得区块后开展的项目，预探井的代表项目为“金石1井”，开发井的代表项目为“渤页平1井”“焦页4井”等；参数井和评价井的代表项目为“昌参1井”“保页4井”等。地方财政主要投入预探井和参数井，代表性项目为山东省“聊页参1井”，以及河南省“牟页1井”。地方企业较为关注参数井，另有少量的预探井和评价井，其典型项目为“延页1井”“江页1井”等。

表2 钻井施工数量对比 (单位：孔)

3 地勘单位与非地勘企业的对比分析

3.1 项目数量对比

从表2可见，截至2016年6月底，地勘单位共承担页岩气钻井任务73项，非地勘企业共承担68项，占比分别为51.8%和48.2%。在地勘单位内部，煤田地质勘探队伍共承担了38项钻探任务，占比为27%；其次为地质矿产勘查单位，共施工30口井，占比为21.3%。在非地勘企业中，石油企业所属的钻探公司共完成63口井的施工任务，占比为44.68%，煤炭和电力企业的页岩气事业部共完成6口井的施工任务，占比为4.26%。煤炭（田）地质地勘单位和石油钻探工程企业占有较高的市场份额，已经成为页岩气勘查领域的主要施工力量。

3.2 开钻及完钻情况对比

从图4可以看出，地勘单位页岩气钻探项目增速较非地勘企业更快，但非地勘企业从事钻探工程起步更早。2013年之后，地勘单位页岩气施工开钻和完钻进入密集期，原因一是不少地勘单位将页岩气勘查作为转型的突破口，二是受2015年底页岩气补贴降低政策的影响，石油勘探企业页岩气施工高峰期可能已经过去。对于地勘单位而言，如何继续开展具有风险性的页岩气勘探工作，是一个需要持续关注的问题。

3.3 井型对比

从表3的对比可以看出，地勘单位和非地勘企业在页岩气钻井施工领域的侧重点不同：地勘单位施工项目中参数井比例大，其后为预探井和评价井；非地勘企业主要施工预探井，为后续开展自主开发创造条件。同时，非地勘企业承担了全部的开发井项目，说明其在专业化水平和技术实力等方面更具优势。

图4 页岩气开钻完钻情况对比（单位：孔）

表3 施工井型数量对比 (单位：孔)

表4 页岩气钻探项目来源对比 (单位：孔)

3.4 项目来源对比

从表4可以看出，地勘单位更倚重于中央财政支持的非常规油气资源勘查项目，其次是地方财政支持的勘探项目。非地勘企业项目主要来源于中央企业项目，其次是地方企业项目。地勘单位以事业体制为主的管理模式，决定了其项目来源的主要构成。非地勘企业重点承揽央企项目，则说明其主要为企业进行内部配套服务，在产业链上的位置更为清晰。

3.5 施工周期对比

从表5可以看出，相对于非地勘企业而言，地勘单位在进入市场初期的完钻周期较短，但其施工周期逐年延长，最终超过了非地勘企业。究其原因，一是2013年前地勘单位施工项目经常为地区性首口页岩气探井，获得地质成果的施工要求不高，但在2013年后页岩气钻探的地质找矿精度更高。二是非地勘企业从2010年起承接的钻井项目地层结构较为复杂，特别是在川渝境内施工的项目，完井深度经常突破3000m，而地勘单位的钻井项目多在2000m以内完井。三是非地勘企业较早突破了技术瓶颈，2015年渝东南“濯页3井”钻探过程中，全井钻探平均机械钻速达到7.07m/小时，钻井周期38.92天，较设计缩短了近三分之一。石油钻探队伍还开发实践了“井工厂”等新的理念，实现了施工资源集约化、精细化管理。而地勘单位的技术创新主要集中在钻井液选取、绳索取芯等传统工艺方面，专门针对页岩气钻探的技术创新偏少。

表5 页岩气钻井的施工周期对比 (单位：天)

表6 施工周期对比 (单位：天)

3.6 施工周期对比

从表6可以看出，在预探井方面，地勘单位完井周期平均为146天，较非地勘企业的114天的周期长了约28.0%。在参数井方面，地勘单位完井周期为137天，较非地勘企业的113天长了约20.7%。在评价井方面，地勘单位施工周期为134天，较非地勘企业的87天的周期长了约53.8%。同时，地勘单位目前还不具备开发井的施工能力。

表7 不同项目来源的施工周期对比 (单位：天)

3.7 不同项目来源的施工周期对比

从表7可以看出，在施工具有财政资助性质的项目时，地勘单位施工周期要长于非地勘企业。而在为各类企业提供钻探服务时，地勘单位施工周期则比非地勘单位企业短。说明前者只适合承担部分技术含量较低，对取芯、排采等后期专业化工作配套要求不高的项目，技术能力亟待提升。

4 讨论与结论

4.1 主要发现

上述分析表明：从整体上看，我国页岩气钻探施工已从快速增长期进入稳步发展期，各类钻探井型均有分布，以预探井和参数井为主。页岩气钻探项目主要来源为中央财政项目和中央企业的生产及科研项目。在井型方面，预探井已经成为产业培育的重点。通过比较可以发现：首先，地勘单位页岩气施工数量虽多，但进入产业较晚，以追随大型能源开发企业和承担国土资源部门的资源调查项目为主要工作内容；其次，地勘单位钻探项目的作业精细程度和市场化程度偏低；第三，地勘单位施工周期偏长、覆盖井种有限、项目承担能力较低。

4.2 产业发展及管理建议

结合上述分析，本研究提出如下建议：

(1)加强政策支持引导，调动地勘单位参与页岩气勘查的积极性。按照地勘单位改革的要求，继续加强战略性、公益性、基础性和综合性地质工作，是地勘单位进一步发挥资源保障作用的重点所在，有必要统筹规划，将推动页岩气资源勘查作为地勘单位的重点工作。一是鼓励地勘单位进入页岩气勘探领域，提供更多政策和资金支持。二是进一步发挥地勘单位资质、人力、科研的保障作用，使其主动承担页岩气调查评价、勘查、开采和储量估算等规范、标准体系建设工作。三是对地勘单位的页岩气重大找矿成果，相关部门应予以奖励。四是鼓励地勘单位以探矿权为纽带，与非地勘企业进行跨行业整合，逐步引导其淡化地勘行业情结。

(2)瞄准油气勘查行业，学习消化先进技术和施工管理经验。石油企业在页岩气领域具有更为完善的技术配套体系，是地勘单位学习借鉴的最佳对象。当前，一是要对地勘单位钻探施工技术对页岩气勘查的适应性进行评估，全面与石油系统的专业化勘探企业进行对标，提升资质水平。二是地勘单位要加强对已有承接央企页岩气项目的跟踪工作，在压裂、射孔、排采等领域加强技术投入，提高整合能力。三是主动覆盖更多的井型，开展风险勘查。四是要引进页岩气施工领域的领军人才，实施技术人员转岗，促进施工能力的全面提升。

(3)重视地企互补合作，以全产业链方式培育页岩气施工市场。页岩气市场具有相对开放性，地勘单位必须淡化现有行业边界，抓住页岩气领域的发展机遇。一是高度关注下一轮页岩气招标，明确合作对象和目标区块。二是与央企、大型科研机构联合成立页岩气钻探技术研究中心，对重点项目的施工方案共同优化。三是完成属地化改革的地勘单位要依托区位优势，与地方政府开展合作并争取联合获得区块探矿权；非属地化的地勘单位要完善产业布局，进一步提升竞争优势。四是要尝试与地方企业组建页岩气专业化勘探公司，转变以财政资金为主的项目格局。

4.3 研究局限与未来研究方向

作为对我国国有地勘单位页岩气项目施工情况的初步研究，本研究还存在如下不足：一是未能对项目金额进行统计分析；二是由于部分项目信息发布滞后，统计样本可能存在缺失；三是2016年下半年的情况仍未纳入统计范围。未来研究方向：一是要掌握更为全面的页岩气施工信息；二是要采用更为多样的研究方法，对已有项目后期开发效果进行追踪，科学评估地勘单位的分工角色；三是结合项目区块和地层分布进行比较，揭示地勘单位在页岩气钻探领域更为细致的产能特征，为产业决策提供参考依据。

[1]CHARLES A S HALL, CUTLER J CLEVELAND.Petroleum Drilling and Production in the United States:Yield per Effort and Net Energy Analysis[J].Science,1981, 211(4482), 576-579.

[2]国土资源部.关于印发《国土资源“十三五”规划纲要》的通知[EB/OL].(2016-04-12)[2016-07-08].http://www.mlr. gov.cn/zwgk/zytz/201604/t20160414_1402256.htm.

[3]煤矿安全网.国土部总工:地勘单位改革发展调研报告[EB/OL](2016-07-19)[2016-07-08].http://www.mkaq. org/html/2016/07/09/374558.shtml.

[4]CAINENG ZOU, DAZHONG DONG, YUMAN WANG, et al. Shale gas in China: Characteristics, Challenges and Prospects(II)[J].Petroleum Exploration and Development, 2016,43(2),182-196.

[5]JINGZHENG REN,SHIYU TAN,MICHAEL ENAN GOODSITE, et.al.Sustainability,Shale Gas,and Energy Transition in China: Assessing Barriers and Prioritizing Strategic Measures[J].Energy，2015（84）：551-562.

[6]CHANG JING WANG, FEI WANG, HONGRU DU, et al.Is China really ready for shale gas revolution? Reevaluating shale gas challenges[J].Environmental Science & Policy，2014(39):49-55.

[7]WU YUNA, YANG YISHENG.The Competition Situation Analysis of Shale Gas Industry in China: Applying Porter’s Five Forces and Scenario Model[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2014(40):798-805.

[8]吴胜和,蔡正旗,施尚明.油矿地质学（第四版）[M].北京:石油工业出版社,2011:39-43.

The Role and Challenges of Geological Exploration Units in the "Shale Gas Revolution": An Empirical Analysis of Exploratory Wells Construction

YANG Yuqian
(Key Laboratory of Exploration and Utilization of Coal Resources, Ministry of Land and Resources, Xi'an 710021, China)

Based on the progress of geological exploration units have achieved in shale gas exploration and construction, we study the characteristics of division of labor between state-owned geological exploration units with respect to the private geological exploration units, through the analysis of statistical work of a total of 141 cases in the relevant block drilling area. The study found that: frstly, though the number of geological exploration units who have done shale gas construction are numerous, the time they entry into the industry is late, and their main task is to follow the development of large-scale energy companies in this feld and undertake some survey project provided by Ministry of Land and Resource; secondly, geological exploration units have shown low degree of meticulous and professional of their drilling projects; thirdly, geological exploration units have relatively long construction period, limited coverage of well kinds, low carrying capacity of the project. Finally, we promote some relevant suggestions for improvement, from the perspectives of policy support, learning objects and cooperation methods.

shale gas; geological exploration units; drilling; exploration; structural reform

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2016）11-0038-05

2016-07-31；

2016-08-10

国家自然科学基金面上项目“问责机制何以奏效?面向公共部门政策执行的实证研究”（71473190）

杨宇谦（1983-），男，山东省寿光市人，国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室工程师、经济师，管理学博士，主要从事能源政策与资源经济研究。