頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀與趨勢

頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀與趨勢

美國推動的“黃巖氣體”開發(fā)迅速在世界上蔓延。對于頁巖氣的開采,許多國家都充滿期待。年—頁巖氣熱據(jù)估測,我國頁巖氣的總可開采儲量高達(dá)25~36萬億立方米。2012年3月,中國國家能源局(NEA)便推出了雄心勃勃的計劃,提出頁巖氣產(chǎn)量在2015年將達(dá)到65億立方米,而到2020年的產(chǎn)量更高達(dá)600~1000億立方米。此前,中國國務(wù)院批準(zhǔn)了國土資源部的申請,決定將頁巖氣與常規(guī)油氣開發(fā)區(qū)別對待,消除造成目前頁巖資源勘探權(quán)僅掌握在中國幾家大型國有油氣企業(yè)手中的法律障礙。隨著國務(wù)院2011年12月正式批準(zhǔn)了這項申請,以及《頁巖氣勘探開發(fā)“十二五”規(guī)劃》于2012年3月出臺,各方對頁巖氣行業(yè)的期望值亦水漲船高。中國政府和產(chǎn)業(yè)界正在對國內(nèi)尚未開發(fā)的大規(guī)模天然氣儲量進(jìn)行評估,因為這些儲量有潛力在中長期內(nèi)平抑天然氣價格。在未來幾年中,中國計劃繼續(xù)探索與嘗試頁巖氣儲量開發(fā)領(lǐng)域的新技術(shù),也有可能出現(xiàn)美國所經(jīng)歷的頁巖氣產(chǎn)量激增的情況,應(yīng)該加強管理行業(yè)開采以減輕頁巖氣開發(fā)所帶來的負(fù)面環(huán)境影響。頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀美國從20世紀(jì)中葉就開始進(jìn)行頁巖氣開采活動,最近不到10年,才隨著技術(shù)進(jìn)步,開始了大規(guī)模商業(yè)開發(fā),2011年產(chǎn)量達(dá)到1700億立方米。頁巖氣在美國被普遍稱為“勝負(fù)手”(圍棋術(shù)語,引申為關(guān)鍵時刻的非常手段),也是發(fā)展最快的一種能源。隨著頁巖氣產(chǎn)量的提高,美國在2009年和2010年天然氣產(chǎn)量超過俄羅斯,一舉成為世界最大的天然氣生產(chǎn)國。對于頁巖氣資源充裕性的假定,大幅度修改了天然氣未來產(chǎn)量的預(yù)測。中國政府已經(jīng)確定目標(biāo),在2015年每年開發(fā)65億立方米的頁巖氣,到2020年前增至每年開發(fā)600~1000億立方米。中石油公司是中國頁巖氣資源開發(fā)的主要投資企業(yè),總裁周吉平認(rèn)為頁巖氣到2020年可以滿足5%~10%的中國天然氣需求。目前中國頁巖氣勘探活動幾乎全在四川盆地展開,這是因為四川盆地?fù)碛兄袊蠲芗墓芫W(wǎng)系統(tǒng),并能提供水力壓裂作業(yè)所需的水源供應(yīng)。其他的頁巖氣儲藏主要位于塔里木、鄂爾多斯等盆地。盡管塔里木盆地和鄂爾多斯盆地富含頁巖氣資源,它們卻都受制于頁巖氣埋藏深度和富集程度的地下條件、中國西氣東輸管道地上運能的不足。從2011年到2015年,這兩個盆地內(nèi)的作業(yè)活動將可能主要以地質(zhì)研究和工業(yè)性探索為主。頁巖氣開發(fā)的環(huán)保目標(biāo)水平井鉆井和水力壓裂法(或稱壓裂法)是頁巖氣開采的核心技術(shù)。在美國,超過一半的天然氣都是通過壓裂法開采獲得的,而該方法的普及度也隨著頁巖氣在天然氣中所占比重不斷上升而迅速提高。在此流程中,大量水夾雜著化學(xué)物質(zhì)(該混合體稱為“壓裂液體”)以及沙子等,被高壓通過井筒注入地下含頁巖氣地層,從而壓裂鄰近的頁巖氣巖石,形成立體網(wǎng)狀構(gòu)造擴張裂口縫,使天然氣能夠流入井中以便地面收集生產(chǎn)。這可能造成水體污染、空氣污染和土地破壞等。由于這些不確定因素,美國紐約州和特拉華盆地區(qū)在該地區(qū)的水力壓裂項目,在頁巖氣開發(fā)的每個階段——勘探、生產(chǎn)、加工和配送——都必須采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和保障措施以保護(hù)珍貴的水和空氣資源,確保居民的健康和環(huán)保。美國自然資源保護(hù)委員會(NRDC)氣候、能源與環(huán)境高級顧問楊富強博士警示說,中國的頁巖氣開發(fā)規(guī)劃應(yīng)將土地使用列為首要關(guān)注的環(huán)境問題?！叭缳e夕法尼亞州林區(qū)的鉆井活動,就引發(fā)了對土地破碎和生物多樣性減少的憂慮。就中國而言,可能進(jìn)行大規(guī)模鉆井活動的四川盆地是人口稠密地區(qū),頁巖氣開發(fā)地需要將與農(nóng)業(yè)、工業(yè)和居民用地展開競爭?！薄拔覈搸r氣開發(fā)要注意發(fā)展兩種不同的壓裂方法:一是國外成熟的水力壓裂,但耗水多,需要重復(fù)回收利用,可以節(jié)約水資源,也能降低成本;二是非水壓裂,因為我國總體缺水,需要創(chuàng)新發(fā)展非水壓裂技術(shù),努力走出一條適合中國特色的頁巖氣開發(fā)之路,既要有效,又要環(huán)保。”中國石油勘探開發(fā)研究院副院長鄒才能在接受采訪時則特別強調(diào)說。中國的頁巖氣“十二五”發(fā)展規(guī)劃將大幅度提升頁巖氣勘探的投資額規(guī)定,從而保持市場準(zhǔn)入的高門檻。企業(yè)被要求每年每平方米至少投資3萬元(4747美元),這是原油勘探最低投資額要求的三倍。此外,2012年5月17日推出的第二次頁巖氣招標(biāo)要求投標(biāo)企業(yè)擁有3億元(4740萬美元)以上的注冊資本。這將使中國的市場動態(tài)與美國大相徑庭,因為長期以來中小企業(yè)是美國頁巖氣勘探和開發(fā)的主要投資者。較高的市場準(zhǔn)入門檻可能會影響到中國實現(xiàn)吸引多元化投資以及引入競爭的目標(biāo),但這種做法有可能降低環(huán)境風(fēng)險。在中國的很多行業(yè)中,中小企業(yè)更難以監(jiān)管,而且采納最佳實踐做法的財力和技術(shù)能力較低。美國環(huán)保署近期出臺的聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)將大大加強對天然氣生產(chǎn)(包括水力壓裂開采)中對污染空氣的控制。這些法規(guī)將尤其對揮發(fā)性有機化合物、甲烷和諸如苯的空氣污染物提出限制性要求。然而,這些標(biāo)準(zhǔn)對新技術(shù)替換提出了有限的要求,并未要求對現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行設(shè)備改裝,對于包括綠色完井在內(nèi)的節(jié)省成本的減污技術(shù)的應(yīng)用要求到2015年才開始生效。美中頁巖氣資源計劃,中方已成趨勢中國還處在開發(fā)頁巖氣資源的萌芽階段。在目睹美國頁巖氣行業(yè)的高速發(fā)展以后,中國政府和企業(yè)正積極尋求開展國際合作,以便獲得發(fā)展國內(nèi)頁巖氣行業(yè)所需的技術(shù)、知識和經(jīng)驗。2007年10月,中石油與位于休斯敦的新田勘探公司開展了聯(lián)合研究,對四川盆地威遠(yuǎn)區(qū)塊的開發(fā)潛力進(jìn)行了分析。不到4年,中石油于2011年4月率先成功地在威遠(yuǎn)區(qū)塊鉆出了中國第一口頁巖氣高產(chǎn)水平氣井。2009年11月,中國國家能源局和美國能源情報署(EIA)共同推出了旨在推動中國頁巖開發(fā)的“美中頁巖氣資源計劃”,其重點放在資源評估和技術(shù)交流上。之后,美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)和中國政府在中國合作開展了多次頁巖氣資源評估。兩國研究機構(gòu)也積極地推動中美之間的技術(shù)轉(zhuǎn)讓。此后,中石油與多家國際油氣企業(yè)開展了合作。中石油公司首