策劃 |  王山

7月6日，國土資源部網(wǎng)站公布《貴州省正安頁巖氣勘查區(qū)塊探礦權(quán)拍賣公告》，我國首例頁巖氣區(qū)塊拍賣1個(gè)月后即將起拍，公告一經(jīng)發(fā)出，便引發(fā)了市場(chǎng)的強(qiáng)烈關(guān)注，此次拍賣出讓的標(biāo)的為較成熟區(qū)塊。

實(shí)際上，這已經(jīng)是國土資源部第三輪頁巖氣區(qū)塊資源出讓招標(biāo)，前兩輪招標(biāo)后的開發(fā)進(jìn)度未達(dá)預(yù)期，使得曾經(jīng)炙手可熱的頁巖氣產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了長達(dá)5年的招標(biāo)“凍結(jié)”期。資源出讓“凍結(jié)”多年之后再度重啟，官方拿出了經(jīng)過將近3年勘探“養(yǎng)熟”的區(qū)塊，同時(shí)對(duì)市場(chǎng)參與主體的要求也更加嚴(yán)格。

國內(nèi)眾資本對(duì)于頁巖氣的青睞與追逐是否能夠再現(xiàn)?中國的頁巖氣革命何時(shí)才能到來?這些已經(jīng)成為人們腦中揮之不去的疑問。

高儲(chǔ)量與低產(chǎn)量

“頁巖氣革命”實(shí)際上算是油氣工業(yè)的第三次革命。前兩次革命分別是從尋找淺部集中易勘探易開發(fā)的構(gòu)造油氣藏向地層巖性油氣藏(以尋找隱蔽油氣藏為核心)的油氣勘探開發(fā)第一次轉(zhuǎn)變，以及向非常規(guī)油氣藏(以尋找連續(xù)型油氣聚集為核心)的第二次轉(zhuǎn)變。而從早期非常規(guī)能源如致密砂巖氣等轉(zhuǎn)向頁巖油、頁巖氣則是第三次轉(zhuǎn)變。

1914年，美國在阿巴拉契亞盆地泥盆系Ohio頁巖中，發(fā)現(xiàn)了世界第一個(gè)頁巖氣田—Big Sandy。受地質(zhì)認(rèn)識(shí)和技術(shù)手段的限制，人們對(duì)這類資源并沒有重視，沒有認(rèn)識(shí)到它的巨大潛力，沒有想到它可以被大規(guī)模地開采利用。

直到1981年，隨著第一口頁巖氣井壓裂成功后，美國掌握了開發(fā)頁巖氣的技術(shù)。此后，美國頁巖氣產(chǎn)量逐年迅速增長，由2000年的122億立方米增長到2015年的3800億立方米，占其天然氣總產(chǎn)量7673億立方米的一半， 大大提升了美國能源自給率，其天然氣消費(fèi)長期依賴進(jìn)口的局面發(fā)生逆轉(zhuǎn)。

而相比之下，中國的頁巖氣開發(fā)進(jìn)度遠(yuǎn)落后于美國的水平，數(shù)據(jù)顯示，2014年，全國頁巖氣總產(chǎn)量達(dá)13億立方米;2015年全國頁巖氣產(chǎn)量44.71億方，同比增長258.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到“十二五”規(guī)劃提出的2015年達(dá)到65億立方米的產(chǎn)量目標(biāo);2016年全國頁巖氣產(chǎn)量78.82億立方米，較2015年增長76.3%。

根據(jù)美國能源信息局公布的數(shù)據(jù)顯示，2011年-2015年，中國建成了600多座頁巖氣井，未來中國頁巖氣產(chǎn)量將持續(xù)增加，到2040年日均產(chǎn)量將突破5.7億立方米，占中國天然氣總產(chǎn)量的比例超過40%，成為僅次于美國的全球第二大頁巖氣生產(chǎn)國。

實(shí)際上，中國的頁巖氣總儲(chǔ)量是大于美國的。

由美國能源部的統(tǒng)計(jì)和分析機(jī)構(gòu)——能源信息署(EIA)公布的全球頁巖氣資源最新評(píng)估結(jié)果表明，全球總的頁巖氣技術(shù)可采資源量為187萬億立方米，其中中國約占總量的20%，為360825億立方米，排名世界第一。資源量排名前5位的國家依次為：中國(約占20%)、美國(約占13%)、阿根廷、墨西哥和南非。也就是說，以中國2015年2000億方的用氣量，中國頁巖氣儲(chǔ)量若全部用于商業(yè)化開發(fā)，可供中國整整使用300年。

中國從認(rèn)識(shí)到頁巖氣在未來的重要作用之后，便開始奮起直追。2006年，中國石油勘探開發(fā)研究院開始了頁巖氣資源的調(diào)查研究，這成為中國頁巖氣研究、開發(fā)的起點(diǎn)。自2011 年底頁巖氣被確立為獨(dú)立礦種以來，為了鼓勵(lì)、加快國內(nèi)頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)了《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃》《頁巖氣開發(fā)利用補(bǔ)貼政策》《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》等諸多政策，一些擁有頁巖氣資源的地方政府也相繼出臺(tái)了“十二五”“十三五” 頁巖氣開采利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的相關(guān)文件，將頁巖氣作為地方政府促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、拉動(dòng)GDP 增長的一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)，并紛紛成立了頁巖氣開發(fā)公司。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2015 年底，全國已累計(jì)投資365 億元，除中央和地方財(cái)政投入的10 多億元以及中標(biāo)企業(yè)的20 多億元外，其余皆為石油企業(yè)投入。但在投入與產(chǎn)出方面，除石油企業(yè)投入的約330 億元已累計(jì)產(chǎn)出60×108 m3頁巖氣外，其余均未獲得頁巖氣產(chǎn)量。在目前的技術(shù)與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，國內(nèi)頁巖氣開采顯現(xiàn)出投入大、風(fēng)險(xiǎn)高、周期長、見效慢且效益低的特點(diǎn)，一些地方政府或非油氣行業(yè)企業(yè)將頁巖氣開采作為獲取商業(yè)利潤增長的重要產(chǎn)業(yè)顯然不是一項(xiàng)明智的選擇。

技術(shù)瓶頸亟待突破

頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵工藝技術(shù)主要有水平井(井組)鉆完井技術(shù)體系、分段多級(jí)壓裂技術(shù)體系和微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)體系。這些技術(shù)的出現(xiàn)與成功應(yīng)用直接催生了美國這場(chǎng)頁巖氣革命，但中國目前還沒有取得這些技術(shù)的突破性進(jìn)展。

這直接導(dǎo)致了中國頁巖氣開發(fā)進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國。數(shù)據(jù)顯示，目前中國頁巖氣11.20美元/MMBtu的井口成本遠(yuǎn)高于美國的開采成本;在美國，生產(chǎn)商的干氣開采成本可低至3.40美元/MMBtu。

水平井是目前主要的頁巖氣藏生產(chǎn)形式，水平井的產(chǎn)量是垂直井的3～4倍，成本僅是直井的1.5～2.5倍，美國有多大85%的開發(fā)井為水平井+多段壓裂。另外，美國水平井多段水力壓裂、重復(fù)壓裂技術(shù)、新型壓裂液技術(shù)、新型支撐劑等技術(shù)也極大地提高了單井頁巖氣產(chǎn)量。

壓裂技術(shù)尤為重要，其費(fèi)用一般占頁巖氣開采總費(fèi)用的30%左右，是頁巖氣開采能否實(shí)現(xiàn)低成本工業(yè)化開發(fā)以及保證頁巖氣產(chǎn)量的關(guān)鍵點(diǎn)。壓裂技術(shù)一般以巖石力學(xué)理論為基礎(chǔ)，分為水力噴射壓裂、氮?dú)馀菽瓑毫?、同步壓裂等多種壓裂方式。

中國現(xiàn)有的水平井鉆完井技術(shù)還不能完全滿足頁巖氣水平井鉆完井的需求，水平井分段多級(jí)壓裂工藝技術(shù)及配套工具仍需要引進(jìn)、研發(fā)、試驗(yàn)和評(píng)價(jià)，頁巖氣壓裂裂縫延伸規(guī)律、壓裂規(guī)模優(yōu)選、產(chǎn)量預(yù)測(cè)等方面還有待提高，利用微地震監(jiān)測(cè)壓裂效果的檢測(cè)設(shè)備、施工技術(shù)和評(píng)價(jià)方法在中國還處于空白。

目前來看，只有中石油、中石化以及延長石油各自擁有試驗(yàn)井，是中國該行業(yè)的領(lǐng)先者。另有一些企業(yè)(如安東油田服務(wù)和宏華集團(tuán))，在技術(shù)儲(chǔ)備上走在全國前列。

此外，中國頁巖氣儲(chǔ)存地質(zhì)條件也遠(yuǎn)比美國復(fù)雜，這進(jìn)一步增加了頁巖氣的開采難度。分析認(rèn)為，中國頁巖氣資源主要分布在中國南方古生界、華北地區(qū)下古生界、塔里木盆地寒武-奧陶系廣泛發(fā)育有海相頁巖以及準(zhǔn)格爾盆地的中下侏羅統(tǒng)、吐哈盆地的中下侏羅統(tǒng)、鄂爾多斯盆地的上三疊統(tǒng)等發(fā)育有大量的陸相頁巖，地理位置上處于塔里木、準(zhǔn)噶爾、松遼等9個(gè)盆地。

以上描述可以看出，中國的頁巖氣資源多分布在邊遠(yuǎn)山區(qū)且離地表較遠(yuǎn);豐度較差，礦井開采期較短;中國頁巖氣地質(zhì)結(jié)構(gòu)種類較多，需要不同的開發(fā)技術(shù)，四川盆地屬于海相頁巖儲(chǔ)層，可借鑒美國經(jīng)驗(yàn)，而吉林東部盆地屬于陸相頁巖儲(chǔ)層，美國技術(shù)不適用，需要自主開發(fā)技術(shù)。因此專家認(rèn)為，中國在未來3～5年內(nèi)，可以完成合作學(xué)習(xí)階段；10年以上的時(shí)間才能完成技術(shù)消化；15年以上的時(shí)間達(dá)到技術(shù)成熟和工業(yè)化采集的程度。

影響中國頁巖氣開采的其他因素

除了技術(shù)因素之外，環(huán)境、資源、競(jìng)爭(zhēng)資源等因素也嚴(yán)重影響了中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長兼秘書長陳先達(dá)表示，頁巖氣是一個(gè)高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)、回報(bào)期長的行業(yè)，比常規(guī)油氣的成本要高得多。鉆井、壓裂、測(cè)井、地震四大技術(shù)支撐著頁巖氣的發(fā)展，哪一項(xiàng)技術(shù)不過關(guān)，都很難有所突破。尤其是我國頁巖氣的生產(chǎn)成本到底有多少，還需要研究。

首先是環(huán)境問題。環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心副總工程師任景明指出，頁巖氣開發(fā)過程中面臨水體污染、空氣污染和地質(zhì)破壞三大環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。在同樣產(chǎn)量情況下，頁巖氣的井田面積大約是常規(guī)天然氣井田面積的十幾倍，鉆井?dāng)?shù)量則達(dá)到常規(guī)天然氣100倍甚至更多，耗水量也是常規(guī)天然氣的10倍左右。頁巖氣開發(fā)過程中產(chǎn)生的廢水包含碳?xì)浠衔?、重金屬、鹽分以及放射性物質(zhì)等100多種化學(xué)物質(zhì)，可能造成地下水污染。頁巖氣中含有甲烷，可揮發(fā)性有機(jī)化合物，一旦泄漏，將引發(fā)大氣污染。此外，開采頁巖氣所使用的水力壓裂技術(shù)有可能造成地質(zhì)破壞。

美國賓州頁巖氣開發(fā)就曾經(jīng)受到環(huán)保組織和當(dāng)?shù)鼐用竦膹?qiáng)烈抗議。由于擔(dān)心地質(zhì)災(zāi)害，美國紐約州和特拉華盆地已叫停了該地區(qū)的頁巖氣項(xiàng)目。

其次是資源問題。超過五分之三的中國頁巖油氣資源位于水資源缺乏地區(qū)，而開采頁巖氣離不開水?，F(xiàn)有的頁巖氣開采過程，是將以百萬升計(jì)的水、沙子和化學(xué)藥劑一起注入頁巖井下，壓裂巖層，使頁巖氣溢出。中國頁巖氣儲(chǔ)備主要集中在四川盆地和塔里木盆地，這兩個(gè)區(qū)域水資源供應(yīng)均已非常緊張，油氣開采面臨巨大挑戰(zhàn)。雪上加霜的是，頁巖油氣資源儲(chǔ)量大的地區(qū)全都人口密集，這意味著如果企業(yè)想要開采，除了要擠占灌溉水源外，還要和工業(yè)用水及生活用水競(jìng)爭(zhēng)。一旦處理不當(dāng)，開采頁巖油氣資源將釀成水資源短缺和水污染的雙重災(zāi)難。

中國各地區(qū)水資源壓力情況

再次是礦權(quán)重疊問題。由于頁巖氣是新增加的獨(dú)立礦種，相關(guān)法律法規(guī)不完善，同時(shí)頁巖氣的埋藏較深，較易在同一空間區(qū)域的不同深度存在不同的礦權(quán)，導(dǎo)致礦權(quán)重疊現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率很高。目前劃定的頁巖氣勘查開發(fā)區(qū)塊中，其中很大一部分與中石油、中石化的常規(guī)油氣權(quán)重疊，當(dāng)民企尤其是規(guī)模相對(duì)較小的企業(yè)遇到這樣的問題時(shí)，很難與這些央企進(jìn)行公開談判、對(duì)話。

然后是天然氣影響企業(yè)開發(fā)頁巖氣積極性。中國天然氣定價(jià)機(jī)制比較復(fù)雜，國家發(fā)改委制定各個(gè)油田天然氣井口價(jià)格和各段管道運(yùn)輸價(jià)格，各個(gè)省市制定各地零售指導(dǎo)價(jià)格。天然氣價(jià)格處于嚴(yán)格的政策管制中，天然氣井口價(jià)格遠(yuǎn)低于進(jìn)口管道天然氣和LNG價(jià)格。這產(chǎn)生兩個(gè)問題：一是國內(nèi)企業(yè)天然氣開采投資不足，發(fā)展緩慢;二是國際進(jìn)口管道天然氣和LNG價(jià)格高，進(jìn)口虧損巨大。目前天然氣價(jià)格試點(diǎn)已經(jīng)啟動(dòng)，已有5個(gè)省參與了天然氣價(jià)格改革，但大范圍的改革還需較長時(shí)間。

最后是經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。相對(duì)于常規(guī)油氣，頁巖氣是生在油巖里自生自儲(chǔ)的油氣，單位體積的資源豐度低，是“貧礦”。所以，開發(fā)頁巖氣需要大量的井，美國一年投入頁巖氣鉆井壓裂的資金就超過1000億美元。而且頁巖氣井的生產(chǎn)產(chǎn)量遞減速度很快，可持續(xù)投入很高。美國的投入資金分?jǐn)偟綌?shù)千家石油公司，而現(xiàn)在我國開發(fā)頁巖氣，3000米范圍、1000米深度的水平井成本約7000萬元元，單獨(dú)的直井每千米需要1000萬元人民幣，每百米的深度也需要100萬元人民幣以上的投資，投資數(shù)額巨大。

另外，獲得頁巖氣探礦權(quán)的硬性條件是“本次招標(biāo)出讓探礦權(quán)有效期3年，年均勘查投入應(yīng)達(dá)到每平方千米3萬元人民幣及以上”。這一條已經(jīng)擊退了好多中小企業(yè)。這種結(jié)果下，對(duì)開采頁巖最積極的就是幾大電力集團(tuán)，它們計(jì)劃用開采出的天然氣直接發(fā)電上網(wǎng)，不過到底投標(biāo)得到的區(qū)塊資源如何還很不好說，它們的相關(guān)開采經(jīng)驗(yàn)也嚴(yán)重不足。

由于頁巖氣革命的存在，2014年，美國已經(jīng)取代了俄羅斯，成為了全球最大的天然氣生產(chǎn)國(頁巖氣占到了25%以上)，有望根本上改變能源市場(chǎng)的定價(jià)和貿(mào)易模式;15年前幾乎不存在的頁巖油、氣產(chǎn)業(yè)，如今為美國創(chuàng)造了200萬個(gè)就業(yè)崗位。

以此觀之，稱頁巖氣的開發(fā)與應(yīng)用被稱為能源革命絲毫不為過，只不過，要想這陣革命的春風(fēng)吹到中國，只怕還需要一段很長的路要走。