页岩气开发前景乐观
—专访中国能源经济研究院战略研究中心主任陈柳钦
《地球》记者 贾飞龙
来源:《地球》2012年第9期
《地球》杂志简介
《地球》杂志由中华人民共和国国土资源部主管,创刊于1981年7月,是面向国内外公开发行的月刊杂志。它是一本集前瞻性、权威性、科普性为一体的综合类期刊,是向社会公众普及和传播地球科学知识,深度报道国土资源开发,介绍矿产资源常识与信息,宣传生态环境保护,推介旅游地学的重要窗口,在社会上和行业内具有较大的影响力,为弘扬国土文化、提高公众环保意识、普及地学知识、发展旅游事业等发挥着积极而良好的作用。
国土资源部继2011年6月对页岩气探矿权首次公开招标后,第二轮招标将于2012年9月展开。这表明,中国的页岩气开发正在快速升温,全面开采的大幕已经拉开。
有分析人士认为,如果中国能在一个相对较短的时间内达到量产规模,甚至与美国的页岩气产量齐头并进,泽世界能源结构的版图将会发生巨大改变。然而我国目前页岩气目前还处于起步阶段,各方面的工作才刚刚开始,有许多问题正需要得到解决,为此,《地球》记者采访了中国能源经济研究院战略研究中心主任陈柳钦教授。
《地球》:页岩气的勘探开发在我国正处于起步阶段,目前需要做哪方面的工作?
陈柳钦:我们主要是做好以下四个方面的工作:一是,进一步落实和锁定页岩气资源。近年来,尽管我国在页岩气地质理论、潜力评价和有利区优选等方面进行了初步探索,取得了一定的进展。但我国页岩气赋存规律和含气页岩基本参数还有待深入研究,页岩气资源潜力尚未进行系统评价,页岩气远景区和有利目标区尚未优选和圈定。发展页岩气应加深资源认识,摸清资源家底,找准页岩气富集的核心区,把“核心区”作为资源评价的最终落脚点。核心区是工业化试验建设选择的重点地区,是科学制定页岩气发展战略与规划的基础。目前我们只是初步掌握了我国页岩气资源的大致分布区域,包括南方地区、四川盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地、塔里木地区等等。要真正找到具有勘探开发前景的有效资源富集区,还需要做很多工作。重点是要针对我国发育的海相、海陆过渡相和陆相三类页岩,钻探一批地质调查参数井,并开展系统分析化验,取全、取准评价所需的关键参数,确立合理的评价标准,选取合适的评价方法,从而科学评价出我国不同类型页岩气技术可采资源量和有利核心区分布。
二是加大页岩气开发技术攻关。推进页岩气规模化发展,实现技术突破非常关键。页岩气开发是一个系统工程,每一项技术都很重要,除了大家熟知的水力压裂技术、水平钻井技术,还有选区评价技术、实验分析技术、微地震监测技术、测井解释技术、三位地震技术等等,这都很关键。从技术方面来讲,虽然水平井技术已经不算陌生了,但是压裂技术特别是体积压裂技术在我国运用还比较少,在这方面遇到的困难也比较多。国土资源部已经批准页岩气作为我国独立的一个特殊矿种,其特殊点在于其勘探开发技术与常规油气有很大区别。中国页岩气与北美页岩气相比,有三大特殊性:一是海相页岩热演化程度较高、构造活动较强;二是陆相页岩热演化程度较低、分布非均质性较强;三是地面多为山地、丘陵等复杂地表,埋藏较深,还面临水资源与环保等问题。上述特殊性决定了我国难以照搬美国成熟技术,需要开发出适合我国地质与地面条件的低成本、环境友好的开采技术。我国只能借鉴美国的经验,自主创新,研发出适合我国页岩气开发的实用技术,才能使我国页岩气开发又好又快地发展起来。因此,国家相关部门要制定政策,调动企业、科研院所、大学等各方面的积极性,开展产、学、研联合攻关,形成系列配套技术,如钻井工具、采油机械、压裂设备等,针对页岩气开发的需要,把石油机械设备制造业带动起来,构建中国特色的页岩气开发技术体系。
三是放宽市场准入,改革完善页岩气投资机制。页岩气分布面积广、埋藏浅,地表条件很适合中小企业进行分散式开发。国家应鼓励中小企业和民营资本参与页岩气开发。页岩气是一种天然气,大部分矿区与常规天然气的矿区是重叠的。因而,民营企业介入页岩气开发,建设新矿区,难免会与中石油、中石化等国企已建设起来的老矿区发生矛盾。协调解决矛盾势必要开放技术服务市场、下游销售市场。要全面开放页岩气开发市场,必须规范市场准入条件,规划基础设施建设,制订产品质量标准,合理确定产品价格,疏通天然气销售渠道等。国家相关部门要及时研究,搞好顶层设计,制定具体政策,拿出管理办法,做到政策明晰、监管到位、开发有序。放宽页岩气的市场准入,投标单位不仅限于已有的油气开发企业,不宜设置过高的资质要求,要向各种所有制企业开放,为资本市场的参与留出空间。适时进行天然气管网改革,建立单独的天然气管网公司,专门从事天然气的运营业务,并组建专门的监管机构进行监管。管网实行“网运分开”,接入和建设向所有用户开放。
四是抓紧页岩气开发示范区的建设。页岩气开发是一个系统工程,开发过程中气井压裂用水量很大,地面、地下都有可能造成污染,环境保护问题不容忽视。上述这些问题都要通过示范区建设找到正确解决的办法后,方能大规模展开我国页岩气开发。“十二五”期间,在页岩气资源潜力调查评价方面,设立“全国页岩气资源潜力调查评价”国家专项,分区、分层次开展最有潜力调查。将我国陆域页岩气区域划分为华北、东北、西北、上扬子及滇黔桂、中下扬子及东南和青藏五个页岩气资源调查评价区。在页岩气勘探开发布局上,以四川、重庆、山西、辽宁等省市为重点,建设鄂西渝东、川西、川东北、南川等19个页岩气重点勘探开发区。“十三五”期间,我国还将大幅度提高19个重点勘探开发区的储量和产量规模;同时,拓展鄂尔多斯、准格尔、塔里木、渤海湾等勘探开发领域,到2020年,页岩气年产量力争达到800亿立方米。
《地球》:页岩气开发利用过程中对环境的污染程度如何,怎么样能更加合理开发利用?
陈柳钦:页岩气本身是一种洁净能源,燃烧产生的二氧化碳仅为煤的50%。按照2015年页岩气年产量65亿立方米计算,与煤炭相比,如果用于发电,可减少二氧化碳年排放约1 400万吨、二氧化硫排放约11.5万吨、氮氧化合物排放约4.3万吨和烟尘排放约5.8万吨。但对于页岩气在开采环节可能引发的环境污染问题要引起足够的重视,确保页岩气开发与环境的协调统一。由于页岩气分布分散、开采需要钻井多、密度大、间距小等特点,且页岩气开采需要实施大型水力压裂工程,会涉及水资源利用、反排水处理、甲烷气体泄露、土壤污染等问题。同时,页岩气的开采需要向地下施加高压力,存在引发地质灾害的隐患。目前,美国页岩气开采已经出现有关环境污染与水资源利用方面的正义,我国页岩气开采的地质环境比美国更复杂,出现的环境问题可能会更多。
我国页岩气使用及开采过程中的生态环境风险亦不容忽视。我国页岩气资源勘探和开发面临的环保压力比美国大。美国地广人稀,而我国川、黔、渝等地人口较稠密,地貌高差大,地质灾害多发,页岩气开发的负面效应明显。压裂井场面积较大,如果未来开发井位较为密集,人为扰动易诱发滑坡等。而且我国又是一个缺水的国家,页岩气开发不仅会浪费大量的水,抢占农业用水,甚至会挤占市政用水,还会带来水资源污染。考虑到中国同时还是个缺水严重、水污染严重的国家——尤其是中国页岩气勘探的有利区域恰恰基本处于华北平原(黄淮海平原)、四川盆地、辽宁、山西、天山及河西走廊等重点缺水地区——这就决定了除勘探开发技术和政策以外,中国页岩气资源开发还需解决地理环境局限、潜在环境影响等问题。
对于页岩气的开发,我们需怀有的审慎态度或许应当是:不能因为“天然气之地”(Gasland)式的末日图景而因噎废食——由于潜在的环境风险而放弃一种高效能源;同时,也万不能重蹈以往为了眼前利益而忽视长远环境影响之覆辙。我国页岩气开发刚刚起步,要深刻吸取国内外的经验和教训,从一开始就高度重视页岩气开发可能引发的环境问题。要开展页岩气开采前的环评和开采过程中的监管,严格执行我国现有的环境保护方面的法律法规;要跟踪研究页岩气勘探开发对地下水的影响,建立地质环境影响评估制度、压裂混合液化学成分报告和披露制度,加强页岩气勘探开发矿区的地质环境监测,对返排液处理实行严格的监督管理。
《地球》:我国页岩气在现阶段需要向发展相对成熟的国家学习,如何才能更好地开展国际合作?
陈柳钦: 与国际合作是我国页岩气发展必由之路。美国页岩气产业的大发展,极大改善了美国能源供给,提高了美国“能源独立”程度。近几年来,美国能源领域的发展,一是以政府补贴、政府支持机制大力发展太阳能等新能源;二是以市场机制发展页岩气。最终的成果表明,以市场机制发展起来的页岩气当前更具有可持续性。美国是世界上页岩气开发最成功的国家,其成功开发已引起世界能源领域的一场革命。与美国相比,中国虽具有较丰富的页岩气资源,但开发尚未起步,缺少相应的资源评价和勘探开发技术。由于我国在页岩气资源评价和水平井、压裂增产开发技术等方面,尚未形成核心技术体系,且不掌握页岩气开发的成套技术,部分关键核心专利技术基本上都掌握在外国企业手中;因此寻求与国际石油公司合作,以合作伙伴的身份不断学习,将是中国页岩气开发的必经之路。
因此,我们要密切关注世界页岩气发展动向,坚持“以我为主,自主开发为主”的模式,建立和完善页岩气国际合作交流机制。坚持平等合作、互利共赢的原则,积极参与页岩气国际组织,大力促进双边合作。加强与国外有实力公司的合作开发,引进先进理念与开发技术,通过引进和消化页岩气开发技术,探索和创新适合我国页岩气开发的核心技术,为我国页岩气大规模开发奠定技术基础。选择较成熟页岩区,与国外公司开展技术合作,开展页岩气先导试验,积累页岩气优选、评价、试采工艺设计、方案设计、现场实施、技术服务、评估与分析的经验。最终建立其符合中国页岩气藏特点的勘探开发配套技术系列。我们有理由相信,作为负责任的大国,我国页岩气等新能源的开发,不但将为我国未来经济社会又好又快发展注入新的动力,而且必将为解决全球气候变化问题贡献自己的力量。
《地球》:您觉得页岩气在我国未来的发展会怎么样?对我国的能源产业带来哪些影响?
陈柳钦:美国能源信息署(EIA)2011年针对全球页岩气储量的评估显示,全球32个国家的页岩气技术可采资源量为163万亿立方米,加上美国的24万亿立方米,全球页岩气技术可采资源量升至187万亿立方米。其中,中国页岩气技术可采资源量为36万亿立方米,排名世界第一(约占20%),其后依次是美国(约占13%)、阿根廷、墨西哥和南非。由于不同国家和地区地质特点、资源潜力、技术状况以及市场条件都存在不确定性或者不成熟,全球除北美以外的其他地区页岩气开发整体上仍处于起步阶段,以至于产业化还需要很长时间。我国页岩气开发具备一定基础,页岩气产业化前景乐观。虽然目前会遇到不少困难,但是页岩气开发的前景是光明的。相对于美国来说,中国页岩气的勘探和开发等起步较晚。但在页岩气储量方面,中国第一次系统评估得到的资源数据就领先于美国。目前,加快页岩气勘探开发已经上升为国家战略。2011年12月30日,国家发改委发布《外商投资产业指导目录 (2011年修订)》,其中鼓励外商投资产业目录的第9项明确“页岩气等非常规天然气资源勘探、开发(限于合资、合作)”;2011年12月31日,国土资源部明确页岩气为第172种新矿, 将对页岩气按单独矿种进行投资管理。页岩气被国土资源部划分为独立矿种的意义其实非常重大,因为油气资源在中国基本被中石油、中石化、中海油和延长石油所垄断(2011年批准的探矿权占比超95%),页岩气成为独立矿种使得国家制定产业政策时的部分利益博弈减轻,民营资金的进入阻碍更小。
国土资源部2012年3月1日发布的《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》显示,全国陆域页岩气地质资源为134.42万亿立方米,可采资源潜力为25.1万亿立方米(不含青藏区)。与常规天然气相当!这意味着,一旦页岩气进入工业生产,我国的清洁能源在能源消费总量中的比例将大幅度增加。这一数字也使中国超过了目前全球第一大页岩气生产国美国的储量。目前,中国是北美以外唯一一个现有石油服务行业规模较大而且政策和税收环境较为宽松的地区,加之中国页岩气储量丰富且能源供需严重不平衡,中国已被视为未来除美国之外页岩气开发最快的国家。2012年3月5日,国务院总理温家宝在十一届全国人大五次会议作《政府工作报告》时提出:“优化能源结构,推动传统能源清洁高效利用,安全高效发展核电,积极发展水电,加快页岩气勘查开发攻关,提高新能源和可再生能源比重。”和2011年报告中仅提到一句话不同,今年温总理在报告中对能源做了重点描述,并特别提到了“页岩气”。值得注意的是,2012年3月16日,国家发布了《页岩气发展规划(2011~2015年)》,明确了页岩气勘探开发的量化目标,使得该规划更具考核性。该规划提出,初步掌握我国页岩气资源量及其分布,优选30-50个页岩气远景区和50-80个有利目标区;探明页岩气地质储量6000亿立方米,可采储量2000亿立方米;到2015年,页岩气产量将达到65亿立方米/年;到2020年,年产量要达到600亿~1000亿立方米。当前我国页岩气产量近乎为零,这意味着,未来几年,我国的页岩气领域必将迎来“井喷式”的发展。
我国是能源消费大国,与发达国家相比,煤炭占能源消费总量的比重较高,油气等优质能源的比重偏低,目前正处在能源结构优质化的进程中。页岩气革命改变中国能源前景。中国是全球最大的能源消费国,在国内发现巨量页岩气资源,有助于中国减少石油和天然气进口。同时,清洁低碳的页岩气开发利用对改变我国油气资源格局,优化中国能源结构,提高能源可持续供给能力,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,都有十分重要的意义。同时,页岩气开发也可带动管网、发电、化工、城市用气等产业发展,培育新的经济增长点。尽快实现页岩气规模开发,将有利于缓解我国油气资源短缺的现状,形成油气勘探开发新格局,甚至改变整个能源结构。页岩气的开发不仅可以带动国内各省的产业发展、提高地区经济效益、拉动经济增长。而对于投资的企业来说,页岩气的开发除了会为企业来经济效益增长的同时,企业自身也会提升在能源行业中的竞争力,增加自己的实力,这也可谓是“一箭双雕”之举。如果我国页岩气尽快形成工业化开采规模,在很大程度上能化解或者局部缓解我国天然气供应不足。通过参与全球能源“页岩气革命”,将改变中国油气资源开发及对外依存度过高格局。可以这么说,从战略意义上,页岩气在中国开发程度如何,不仅仅单纯是一个经济性比对的问题,更是国家能源战略、低碳战略和产业安全的问题。
陈柳钦(1969—),男,汉族,湖南省邵东县人,教授,研究员,中国能源经济研究院战略研究中心主任,石油研究中心主任,国内知名学者,著名经济学家,产业经济、能源经济问题专家。为多所大学客座教授、兼职教授和特聘教授;兼数个国家级学会、省部级学会理事和常务理事;兼多个国家级协会、厅局级单位专家组成员。主持、主研和参与国家自然科学基金、国家社会科学基金、国家软科学课题、省部级课题以及各类政府咨询课题60余项,出版专著8部。在数百种学术核心期刊、专业杂志和中央级报纸上发表论文1000余篇,获省部级等各类奖项20余项。在2010年和2011年版《中国期刊高被引指数》中,进入经济学领域高被引作者前列,名列第5位。