近期我国页岩气勘探开发进展与存在问题

李杏茹，赵祺彬，兰井志

(中国国土资源经济研究院，北京 101149)

近期我国页岩气勘探开发进展与存在问题

李杏茹，赵祺彬，兰井志

(中国国土资源经济研究院，北京 101149)

摘要：我国页岩气勘探开发尚处于初级阶段，系统总结已有经验与存在问题，对于我国页岩气长远发展至关重要。本文系统梳理了我国页岩气的发展历程、资源潜力、开发进展、技术突破等方面的工作进展，剖析了当前面临的地质调查程度偏低、适用性技术缺乏、面临全新的环境压力、企业进入动力不足、市场与监管不完善、资料公开不够等问题，最后提出了深化油气管理体制改革、建立透明的矿权招投标市场、加强技术推广与信息公开的对策建议。

关键词：页岩气；地质调查；市场监管；开发技术；创新管理

受美国页岩气繁荣影响，我国页岩气勘探开发热情高涨，成为除美国、加拿大之外最活跃的国家之一。同时，我国优质的油气资源严重短缺，页岩气的开发不仅能提高国内油气资源的供给能力，而且能改善我国的能源结构和有效降低碳排放，提高我国油气资源勘探开发技术装备水平以及在国际能源领域的话语权。因此，页岩气备受国家重视。

由于页岩气是典型的低品位边际资源，投入大，风险高，对设备、技术要求高，而我国比美国地下和地面条件更复杂，开发难度更大，不确定性更强，导致多数开发企业望而却步。从实践来看，目前成功开发的只有中国石化和中国石油两家企业。因此，当前我国页岩气勘探开发尚处于初级阶段，系统总结勘探开发的经验，全面认识存在问题，对于我国页岩气长远发展至关重要。笔者对我国页岩气的发展历程、资源潜力、开发进展、技术突破等方面的工作进行了综述，系统梳理了影响当前页岩气勘探开发的因素，并对今后工作提出了建议。

1我国页岩气的发展历程

2009年重庆市綦江县的首个页岩气资源勘探项目启动，标志着我国页岩气勘探开发正式启动，也标志着继美国和加拿大之后，中国正式开始这一新型油气资源的勘探开发。此后，国土资源部、国家能源局、地方政府、国有石油公司分别从评价资源、制定政策、勘探开发实践等方面开展了大量工作(表1)。

2010年国土资源部开始资源调查评价，开展了全国页岩气潜力调查评价与区域优选。与此同时，为了鼓励多种资本进入，国家逐步放开页岩气的矿业权，进行了区块招标。此后，为了给页岩气的顺利发展铺平道路，国家能源局发布了页岩气发展规划(2011～2015年)、产业政策、开发利用补贴政策等文件。

表1 我国页岩气勘探开发记事表

2011～2014年底，我国页岩气从“零勘探”到实现涪陵气田商业生产，从白手起家到多项关键技术攻关成功，短短4年时间，累计投入230亿元，钻井780口，产量13亿m3(图1)，取得了巨大进展[1]。目前，我国开展页岩气勘探开发的企业主要有中国石油、中国石化、中国海油、延长石油以及16家中标企业，但是实现页岩气商业化生产的只有中国石化和中国石油。

图12011～2014年我国页岩气钻井与产量情况

2我国页岩气勘探开发进展显著

2.1对页岩气资源进行了初步评价

自2009年以来，页岩气资源评价工作相继开展。国土资源部组织开展了41个盆地、87个评价单元、57个含气页岩层段的资源潜力评价[2]。此外，重庆、贵州、湖南、安徽、湖北等部分省区均相继启动了区域性的页岩气资源调查工作[3-7]。调查认为，我国暗色泥页岩分布层位多，从震旦系-第三系均有分布，在各大中型盆地不同程度都发育有暗色泥页岩，几乎遍布各省市，一般有效厚度100～500m。海相、海陆交互相、陆相三种类型三分天下。另外，2012年国土资源部发布“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”成果显示，全国页岩气地质资源潜力为134.42万亿m3(不含青藏区)，可采资源潜力为25.08万亿m3[2]。2014年全国新增页岩气探明地质储量1067.5亿m3。贵州省也完成了全省页岩气资源潜力评价，初步认定全省地质资源量13.54万亿m3，可采资源量1.95万亿m3。

2.2勘探开发企业实现多个突破

随着投入、钻井增多，中国石化在重庆涪陵区块获得页岩气三级储量2500多亿立方米，已探明地质储量1067.5亿m3，建成首个规模化开发的页岩气田。截至2014年底，涪陵区块开钻页岩气水平井131口，投产75口，累计产气超过12亿m3，2015年计划生产页岩气35亿m3。中石油在四川长宁-威远和云南昭通区块获得三级储量2000多亿立方米，产量1亿m3。延长石油稳步推进陆相页岩气示范区产能建设，截至2014年底，初步落实三叠系含气面积250km2，概算页岩气地质储量387.5亿m3，建成年产能2000万m3[1]。

2.3技术装备基本实现国产化

通过学习与借鉴国外先进技术，以及自主研发，已经基本掌握了页岩气地震勘探、钻井、完井、压裂改造等技术，装备基本实现国产化。具备了3500m以浅水平井钻井及分段压裂能力，有些技术装备的性能指标已经达到或接近国际先进水平。在完井技术上，国产桥塞及配套技术大规模应用于页岩气商业化开采，完成了页岩气工程技术装备自主化、国产化的“最后一块拼图”，这使得我国成为世界上继美国和加拿大之后，第三个使用自主技术装备进行页岩气商业化开采的国家[8]。与此同时，水平井钻完井周期从150d减少到70d(最短46d)，水平井单井成本从1亿元下降到5000万～7000万元，成本下降了30%～50%[1]。

2.4页岩气勘探开发技术标准体系正在形成

为了提高勘探开发技术、规范页岩气开发活动，科学合理地开发资源，标准必须先行。2013年，能源行业页岩气标准化技术委员会成立，页岩气产业技术标准体系建设全面启动，目前，标准体系表中包括8个专业门类117项技术标准[9]。国土资源部和国家能源局针对页岩气的储量、评价、勘探、开发等工作陆续发布4项标准，分别是《泥岩、页岩薄片鉴定方法》、《页岩气资源/储量计算与评价技术规范》(DZ/T0254-2014)、《覆压下岩石孔隙和渗透率测定方法》(SY/T 6385-1999)和《页岩含气量测定方法》(SY/T 6940-2013)，且已经部署了大量的标准编制任务。石油公司借鉴已有的国家、行业和企业标准，形成了页岩气钻井工程、采气工程、健康安全环保等百余项技术规范和标准[1]。此外，地方政府在资源调查过程中已开始着手制定地方标准，例如，湖南省陆续制定了《湖南省页岩气钻井技术规程》、《湖南省页岩气地震勘探技术规程》[10-11]。

3当前我国页岩气勘探开发面临诸多问题

3.1地质调查程度低，可采资源量未落实

我国页岩气勘探开发目前尚处于起步阶段，调查显示我国页岩气具有大规模成藏的基本条件，但资源总量和分布未完全掌握。由于对于资源潜力的探讨比较晚，缺乏页岩气井生产的实际资料，选用的评价方法、关键参数不同，评估结果存在较大差异。2012年国土资源部发布的《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》数据显示，我国陆域页岩气地质资源潜力为134万亿m3，可采资源潜力为25万亿m3[12]。2012年中国工程院公布的数据显示我国页岩气可采资源量10.3万亿～12.6万亿m3之间[12]。2013年，美国能源信息署在《页岩油和页岩气技术可采资源量》中公布，中国页岩气的技术可采储量为31.6万亿m3，居全球第一位，是全球最有潜力的页岩气生产国[13]。因此，为了准确评价我国页岩气资源量，必须开展更多勘探工作，建立不同盆地页岩气含量统一标准。

3.2技术体系初步形成，适用性技术仍需研发

经过几年的技术引进、消化吸收和自主研发，我国初步形成了自主的页岩气勘探开发技术体系，涪陵区块成功使用了国产设备和材料，自主建设和施工，探索出了“井工厂”开发模式，使每口水平井成本降低到5000万元以下。然而，页岩气的突破，仅仅局限于四川盆地内的海相局部地层，其他海相地层以及广泛分布的陆相和海陆交互相地层，仍然处于探索阶段[1]。由于我国地质条件复杂，经多次断裂、岩浆与褶皱活动，导致从美国引进的一些技术出现了不适用的问题，同样涪陵的成熟技术运用到其他地区也可能出现不适用的情况。另外，我国页岩气实验测试技术非常薄弱，为了提高测试效率，急需加快实验测试技术平台的建设，并将各种先进的技术应用于页岩气实验测试[14]。因此，页岩气勘探开发与实验测试技术仍需在实践中不断探索与完善。

3.3面临水资源紧张、环境污染问题

目前水力压裂作为高效的页岩气开发技术，已经被美国成熟应用。但是分段压裂对水资源需求巨大，其每段压裂所需要的水一般都会超过1000 m3，通常一口页岩气井的压裂用水量都在10000 m3以上(取决于井深、水平段长度、压裂规模)，压裂后一般仅有35%左右的压裂液和地层水返排至地面[15]。我国页岩气资源大多位于水资源缺乏地区，在这种开采模式下，用水问题直接威胁到当地人口的生活用水。例如，四川盆地、西北、华北地区，页岩气储量丰富，水资源却相当紧张。页岩气开发过程中，除了消耗大量的水资源外，还存在严重的水污染隐患，含有化学试剂的压裂液注入地下可能污染地下水，返排液中含有高度矿化的地层水，如果处置不当，将会影响地表饮用水源安全。同时，页岩气开采过程中如果钻完井技术欠缺，将导致甲烷泄露等环境问题。因此，页岩气的可持续发展尚面临水资源及用水安全、环境保护的严峻形势，需要提高勘探开发过程中的水资源、钻井管理技术水平。

3.4实现经济效益仍困难，企业望而却步

业界对于页岩气热情很高，但实现经济效益困难使不少企业处于观望状态。众所周知，实现经济效益，降低成本是关键。而页岩气成本降低的两把利刃当属技术进步与实现规模化开发。在技术层面，涪陵区块的页岩气工程技术和装备制造尚可以复制到其他地方，规模化开发则是众多企业面临的巨大挑战。实现集约化管理，一个井场同时打多口井，不仅节省前期投资，而且可以缩短钻井周期。而要实现高度集中的流水线施工和作业，对没有开发经验的企业来说难度很大。同时，页岩气开发还面临诸多不确定性，表现为：地表条件差、土地费用高、输气管道垄断、终端销售价格机制尚未形成，都在无形中增加了勘探开发成本。因此，未来页岩气开发在技术进步、规模开发、管理创新方面仍有很大空间。

3.5矿业权市场与监管待完善

首先，页岩气招标制度不完善。国土资源部开展的页岩气招标实质上是国际通行的风险招标，但中标价格远远高于风险合同，不利于勘探开发的顺利进行。其次，矿权招标单位的市场退出机制尚未形成。第三，页岩气开发需要大量的监管工作。2012年国土资源部印发《关于加强页岩气资源勘查开采和监督管理有关工作的通知》，便是希望针对页岩气区块出现圈而不探的问题进行监管。然而，矿权招标已进行两轮，尚未出现收回探矿权的先例。仅在2014年时，国土资源部对中石化、河南煤层气公司的勘探区块进行消减，并分别处以罚款[16]。因此，急需完善招标制度，建立页岩气中标企业合理地进入退出机制，并加强页岩气勘探开发的监管，从而形成健康良性的页岩气矿业权市场。

3.6国有油企投入有限，中小企业犹豫不决

目前，我国进行页岩气勘探开发的企业主体可以分为两大类，一类是国有大型石油公司，这些企业不仅拥有大量常规能源，而且基本垄断了资源条件好、储量丰富的优质区块，对需要大量资金投入却短期内难以实现盈利的页岩气投入不够重视，目前只有涪陵、长宁-威远两个点上取得突破。另一类是民营企业，进展缓慢，甚至出现退出趋势。由于实力较弱，没有油气开发经验与技术，中标的又是地质条件差、风险大的劣质区块。而国家对出让区块前期工作较少，空白区多数位于盆地外部，勘探难度很大，地质条件复杂，资源认知有限，导致这些企业在拿到区块后在规定时间内完不成预定目标。因此，促进勘探开发主体进入页岩气领域，国家仍需加大政策执行力度。

3.7多元投资初步形成，上游信息公开制度亟待建立

我国通过放开页岩气矿业权，实施招标出让，多元的投资模式正在形成。对页岩气勘探开发初期的我国，公开上游信息无疑将推动行业竞争，为政府和企业节省巨额的勘探成本和时间。目前，我国页岩气上游信息公开非常困难。掌握上游资料的部门有国土资源部和大型石油公司。国土资源部掌握招标区块的地质信息，但是工作程度不高；之前开展过部分地区的1∶5万或1∶10万的地质填图工作，但这些资料比较分散，有待整理收集归拢。大型石油公司熟悉区块内地质条件，掌握页岩气核心资料，他们对地质数据共享却秘而不宣。美国在油气行业建立了信息透明化制度，大大推动了页岩气的开发进程。从美国的经验来看，该制度的建立是政府部门从中斡旋，长久争论的结果。以宾夕法尼亚州为例，其油气信息透明化监管细则历经各利益团体长期交锋，直到2011年涵盖包括相关钻井和压裂完井等核心信息数据在内的一揽子监管方案才最终形成[17]。因此，建立页岩气地质资料社会化服务制度，尤其是上游信息公开非常关键，需要国家相关部门长远谋划。

4创新管理统一谋划，力促我国页岩气勘探开发

4.1深化油气管理体制改革

上游的垄断制约着中下游市场化进程，打破勘探开发领域垄断局面，允许大型石油企业之外的企业获得页岩气资源，实现油气管网设施的公平开放和准入，形成页岩气矿业权交易市场，市场一旦形成，才能吸引更多主体进入并进行开发。在吸引更多开发主体的同时，从制度、机构、人员等方面加强监管的力度。

4.2建立透明的矿权招投标市场

制定更为严格的矿产许可证延期条件，允许页岩气探矿权、采矿权在企业间流转，允许中标企业合理地退出市场。完善矿权招标制度，效仿国际通行的招标形式，形成风险招标与勘探开发招标两种不同的招标模式。

4.3加强技术推广与信息公开

首先，科技研发与推广，统一部署关键技术性、基础性科研项目并加速成果转化，加强环保条件与标准研究，避免走先污染再治理的老路；其次，政府、企业各利益相关方加强协调，建立并严格落实上游信息的公开制度，降低页岩气勘探开发企业初期投入成本。

致谢：在论文的成稿过程中，中国国土资源经济研究院袁国华研究员提出了重要修改意见，在此表示诚挚谢意。

参考文献

[1]中国地质调查局.中国页岩气地质调查报告(2014年)[EB/OL](2015)http：//www.cgs.gov.cn/xwtzgg/jrgengxin/122749.htm.

[2]全国页岩气资源潜力调查评价和有利区优选成果新闻发布会[EB/OL].[2012-03-01].http：//www.mlr.gov.cn/wszb/2012/yyqzy/.

[3]项菲菲.重庆今年完成页岩气资源调查评价[N].中国矿业报，2014-02-18.

[4]贵州省国土资源厅.我省率先完成页岩气资源调查评价[EB/OL].[2015-05-21].http：//www.gzgov.gov.cn/bmdt/742491.shtml.

[5]何红生，何大芳，李志能.湖南页岩气资源研究进展与问题[J].中国矿业，2013，22(3)：8-11.

[6]周元宝，丁海.《安徽省页岩气资源调查评价》项目成果报告通过评审验收[EB/OL].[2015-01-06].http：//www.ahmd.com.cn/show.asp?id=8203.

[7]陈岩，胡志喜.湖北省将启动页岩气资源调查——调查区域集中在鄂西[N].中国矿业报，2014-04-29.

[8]冉永平.页岩气开发核心技术装备全部实现国产化[N].人民日报，2014-10-15.

[9]页岩气标准化委员会.能源行业页岩气标委会2014年年会——主任委员孙龙德讲话[EB/OL].[2014-12-01]http：//www.petrostd.com/news/4341.aspx.

[10]李冯燕，李志刚.《湖南省页岩气固井技术规程》通过评审[N].中国矿业报，2015-05-12.

[11]王国霞，刘海彬.湖南有了页岩气地震勘探地方标准[N].中国矿业报，2015-06-10.

[12]张大伟，李玉喜，张金川，等.全国页岩气资源潜力调查评价[M].北京：地质出版社，2012.

[13]EIA.Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources：An Assessment of 137 Shale Formations in 41 Countries Outside the United states[EB/OL][2013-6-13]http：//www.eia.gov/analysis/studies/worldshalegas/.

[14]帅琴，黄瑞成，高强，等.页岩气实验测试技术现状与研究进展[J].岩矿测试.2012，31(6)：931-938.

[15]肖钢，唐颖.页岩气及其勘探开发[M].北京：高等教育出版社，2012.

[16]余寒.国土部千万罚单背后——页岩气市场化开发任重道远[EB/OL].[2014-11-18].http：//www.eeo.com.cn/2014/1118/268824.shtml

[17]许隽逸.美国油气监管的透明“神器”[N].中国矿业报，2014-11-02.

Progress and issues of the shale gas exploration and development in China

LI Xing-ru，ZHAO Qi-bin，LAN Jing-zhi

(Chinese Academy of Land and Resource Economics，Beijing 101149，China)

Abstract:The exploration and development of shale gas in China is still at primary stage，it is virtual to summarize the experiences and problems to the shale gas substantial development in China.This paper analyzed systematically the progress of the shale gas E&D history，the resource potential assessment，the technical breakthrough，and the problems such as the low degree of geologic survey，lacking suitable technology，new environmental pressure，and the enterprises not participant，the market regulator inadequate，the material opening to public not enough.At last，we proposed suggestions that the government needs to innovate oil and gas management system，build mining right bidding market，strengthen the technology transferring and application，and open the E&D information.

Key words：shale gas；geologic survey；market regulator；development technique；management innovation

收稿日期：2015-10-13

基金项目：中国地质调查局地质调查评价专项资助(编号：12120113018900)

作者简介：李杏茹(1980-)，女，河北赵县人，博士，现主要从事非常规油气科技支撑体系与标准化研究。E-mail：xingrulili@163.com。

中图分类号：P618.1

文献标识码：A

文章编号：1004-4051(2016)05-0006-05