漫话页岩气及其勘探开发（7）
胡经国
2012年中国国际页岩气大会2012年中国国际页岩气大会近日在重庆召开，主题为“促进投资与合作，推动中国页岩气产业的商业化发展”。
200多名各地的页岩气资源开发商、购买商、贸易商、技术支持方、油田服务及设备供应商、顶尖的页岩气产业研究专家以及政府顾问人士参会。
重庆瑞博、埃克森美孚、三菱商事、西门子等多家外企和三一重工、山东能源集团、华电重工等国内的公司也到场，寻找挖掘潜在的页岩气装备项目机会。
“中国页岩气勘探开发还处在初级阶段，遭遇诸多问题。加强国际合作，适度吸收借鉴国外先进成熟技术，并形成适用我国国情的核心技术是推动我国页岩气商业化开发的重要解决途径。”中国工程院院士、石油地质学权威专家康玉柱教授在会上表示。
2011年底以来，国加快了页岩气开发的研究和勘探准备进度。
在会上，最振奋人心的是，国土资源部油气资源战略研究中心研究员李玉喜透露，多项扶持页岩气产业化的政策正在酝酿中。这一系列扶持政策主要包括：一是页岩气市场化定价政策，同时页岩气利用方式可以灵活；二是监管体系强调一级管理，实际又分为二级三级监管，即让各省各级参与管理的监管体系，使整个监管过程向下延伸到页岩气井；三是税收上将多数利税留给地方，对企业和地方都有利。
业内人士指出，页岩气市场定价政策将是最核心的政策。目前，天然气被列为国家定价范畴，偏低的售价使国进口天然气与终端气价倒挂。而价格一旦放开管制，将大大激发企业积极性。
今年8月，康玉柱教授曾经撰文指出相较美国，国页岩气开发难度更大。国泥页岩油气埋藏深，美国页岩气普遍在3000米以内，很多在1000～2000米。国泥页岩油气埋藏基本都在3000米以上(从3000米到6000米)。国地质构造条件也比较复杂，存在多期的构造运动，多组断裂，给勘探开发带来了困难。
另外，国页岩油气分布以丘陵、沙漠、黄土塬、戈壁居多。而美国多分布在平原地区，勘探开发容易得多。
根据全国页岩气资源战略选区及评价工作预测，重庆市页岩气资源较为富集，页岩气地质资源量约12.75万亿立方米，预计可采资源量达2.05万亿立方米，两项均列全国第三位，具有大规模开发利用的有利条件。
2010年，国土资源部确定黔北、川南、渝东南、渝东北等6个国家页岩气先导试验区。重庆梁平、綦江、万盛等区县是页岩气资源最有利的成矿区带，被确定为国家首批实地勘查工作目标区。
重庆市长黄奇帆曾表示，重庆力争到2015年打150～200口页岩气井，页岩气年产量达到13～15亿立方米，成为全国页岩气综合开发利用的主战场。国发展页岩气的16字理念中国工程院院士、中石油集团咨询中心专家委员会副主任翟光明在近日举行的2012年中国页岩气发展论坛上提出国页岩气发展的16字理念，即科学规划、综合开发、多井低产、安全环保。
首先，从美国的发展情况看，多井低产是开发页岩气的基本规律打少量井无法实现规模生产但多打井并不是盲目打井，要有规划地打井。国家应加强规划、加强引导、统筹协调，避免一哄而上、一哄而散，影响页岩气资源可持续发展。
其次，国发展页岩气要实现以下“三个打破”：第一，打破岩相的性质界限。国页岩气类型比较多，海相、海陆交替相、陆相都有，这三种岩相都要发展。第二，打破页岩单一的岩性界限。除了页岩，还要对泥岩、白云质灰岩、粉砂岩、细砂岩等也进行深入研究。第三，多搞示范区，探索创建以综合开发带动页岩气效益的机制。
再次，自生自储、低产、无自然产能等特点，要求页岩气开发需要打很多井。2011年，美国页岩气产量达到1700亿立方米，目前已打井15万口以上。
最后，页岩气开发要充分考虑安保问题。翟光明表示，如果技术不过关首先破坏的是环境。国发展页岩气产业，不但要尽可能少占用耕地，还要大限度的节约用水，尽可能避免施工区的土地环境和水资源浪费和破坏，实现绿色健康发展。
除此之外，需要加大科研投入，强化开采关键技术攻关，推动国页岩气工业化生产。同时要建立人才队伍，建立专门研究机构来开发页岩气。翟光明说，开发页岩气，要做大量重要的基础工作，深入研究各种参数的特征，加深认识，探索页岩气的有效开发。需要基于不同地区、不同类型的页岩气的资源，通过先导实验区工程的实施，强化开采关键技术攻关；需要因地制宜，将页岩气和页岩油、煤层气等资源综合勘探开发，通过效益互补带动页岩气资源的开发，最终实现页岩气的产业化、规模化、有效发展。页岩气开发1月21日，在国土资源部举行的第二轮页岩气探矿权出让招标勘查许可证颁发仪式上，16家企业拿到了19个页岩气区块的探矿权。国页岩气在市场化背景下大规模勘探与开发的序幕，由此揭开。
回想近段时间，社会媒体对页岩气的报道可谓铺天盖地热情者大声疾呼“中国的页岩气时代即将来临，一个改变中国能源结构的‘革命’正在波澜壮阔地推进”质疑者则强调“中美情况差异巨大，在当前成本高不下、环境问题凸显的情况下，下大力气开发页岩气无异于画饼充饥，甚至非馅饼而是陷阱”。
中国当前页岩气勘探开发的情势到底如何？有哪些难题还需要在探索和调整中逐步破解？页岩气第二轮招标结果释放了哪些积极的信号？
答：中国的页岩气市场已经开，国家正在通过一系列体制机制的改革为页岩气勘探开发创造良好的政策环境。
第二轮招标只是国开页岩气勘探开发市场的第一步，改革还将深化与首轮页岩气招标相比，第二轮招标是令人欣喜和激动的不再是几家能源巨头的“专属游戏”，而是第一次向社会敞开大门。这在长期实行油气专营体制的中国，无疑是继煤层气市场开放之后的又一个“突破”。
“这是我国深化油气资源勘查开发体制机制改革的重要部分，也是国土资源部通过资源管理方式转变促进资源利用方式转变的一个积极的探索。”国土资源部总工程师钟自然在第二轮页岩气探矿权出让招标勘查许可证颁发仪式上表示。
“改革的目标当然是为了摆脱现有体制对页岩气开发市场化的束缚，加速页岩气开发进程。”国土资源部油气中心李玉喜研究员告诉记者，中国页岩气资源丰富是不争的事实，这几年社会对页岩气的关注度和热情也非常高，但美国“页岩气革命”的辉煌和繁荣暂时还无法在中国再现，因为，在中国页岩气产业化进程中，还存在着多重制约因素亟待破解。“其中，首要的就是体制。”
中美两国在油气方面的制度完全不同。根据法律，国油气专营权属于中石油、中石化、中海油三大国有石油公司和陕西延长石油公司而美国则没有这样的壁垒大约85％的页岩气产量都是由大量中小企业开采的。也就是说，在美国通过页岩气改变能源格局的过程和经验中，重要的一条就是让足够多的中小企业投入到勘探、开发阶段中去而这一点，在中国实现还需要变革和时间。
“从2011年底页岩气获批独立矿种，到去年10月出台页岩气勘查开发管理办法，规定页岩气勘查开采实行‘开放市场’的原则，鼓励社会各类投资主体依法进入页岩气勘查开采领域，制度建设中最重要的一步已经迈出去了。”李玉喜说。
与国家层面积极打开政策通道密切呼应的是社会各路资本的热烈反响。第二轮招标的20个区块一拿出来，就吸引了83家企业参与竞争，递交标书152份，其中民营企业占1/3左右。
显然，很多企业都看好页岩气这种极具潜力的清洁能源，并且期望借此转型。其中，比较突出的是电力企业、煤炭企业和地方企业。这次投标，华能、大唐、华电等五大电力集团都参与了最终，电力企业和煤炭企业中标8个区块，华电集团则以中标5个区块的成果成为本次招标最大的赢家。“我们肯定会对页岩气的战略性开发，保证资金、人力、项目和技术等的投入，为我国页岩气尽快跨越由试点向工业化转变的阶段，实现商业开发和工业应用，作出应有的贡献。”刚刚拿到多个页岩气区块勘查许可证的华电集团代表充满信心地表示。
许多有心人发现，这次中标的16个企业中，并没有三大国有石油公司身影。这是为什么？
“他们也积极参与了，尤其是中海油，但是这次招标拿出的区块资源条件并不理想，对他们的吸引力远不如对其他投资主体的吸引力大。”据李玉喜介绍，由于长期以来的油气专营权，现在页岩气资源较好的地区，77%都在石油公司现有区块内，只有23%在现有油气区块外这23%中，最好的也只能算二类。“第二轮招标避开了探矿权重叠区的同时，也避开了资源最优的区域。这样，其他的投资主体虽然进来了，但面临的风险比较大。”
在去年国土资源部发布的《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》中，明确规定要“鼓励开展石油天然气区块内的页岩气勘查开采”：石油、天然气矿业权人可在其矿业权范围内勘查、开采页岩气，但须依法办理矿业权变更手续或增列勘查、开采矿种，并提交页岩气勘查实施方案或开发利用方案；对具备页岩气资源潜力的石油、天然气勘查区块，其探矿权人不进行页岩气勘查的，由国土资源部组织论证，在妥善衔接石油、天然气、页岩气勘查施工的前提下，另行设置页岩气探矿权；对石油、天然气勘查投入不足、勘查前景不明朗但具备页岩气资源潜力的区块，现石油、天然气探矿权人不开展页岩气勘查的，应当退出石油、天然气区块，由国土资源部依法设置页岩气探矿权。
“解决这个问题的政策已经有了，但落实需要时间和过程。”
无论怎样，第二轮页岩气探矿权招标工作是成功的它所反映出的许多积极信号值得欣喜，更值得深思。“国土资源部全力支持依法勘查开发页岩气资源。现在，国土资源部拟采取的主要措施包括：加大页岩气基础地质调查，组织开展关键技术科技攻关，制定实施矿业权管理和勘查开发用地政策，推进部省合作，维护页岩气勘查开发秩序，保护页岩气勘查开发投资者合法权益，加大监管与服务力度。我国页岩气勘查开发的政策环境肯定会越来越好。”钟自然说。页岩气能够改变国能源依赖进口的局面吗？
答：中国具有可观的页岩气资源，但现在开发尚处于起步阶段，实现由试点向工业化转变的跨越还需要时间和过程。
中国的页岩气开发起步晚、热得快，真正发展还需要扎实的地质工作
在中国，页岩气是不是能够成为填补能源巨大缺口的救星？页岩气时代真的即将到来吗？这恐怕是大家最为关注的问题。
“对于国家能源大局而言，页岩气具有战略意义，这一点毋庸置疑。但现在，我国的页岩气勘探、开发还属于起步阶段，一些规律性的问题还没有搞清楚，需要做的基础工作还很多。”李玉喜说的基础工作主要指“地质方面的基础调查和科研工作”。
在中国，页岩气热是这两年的事。本世纪初，只有个别科研人员因兴趣而对国际页岩气开发和研究情况进行了跟踪直到2004年，国土资源部油气资源战略研究中心才正式开始了页岩气资源的研究工作在全国油气资源战略选区调查与评价项目立项时，将页岩气作为非常规油气资源列入“新区、新领域、新层位”予以特别的关注和研究。应该说，直到2008年，国的页岩气工作还仅限于研究层面而研究的结论是：上扬子地区广为分布下寒武、下志留、中二叠三套地层，不少地方有形成大规模页岩气的可能。
2009年，国土资源部在全国油气资源战略选区调查与评价项目（二期）中设立了《中国重点地区页岩气资源潜力及有利区优选》项目，并且于8月在重庆市綦江县举行了项目启动仪式。同年11月到12月，打了一口300多米深的勘探浅井渝页1井，为科学分析研究提供了许多关键的实物资料。就在渝页1井热火朝天地钻进时，发生了一件改变中国页岩气命运的大事：11月17日，中美签署《中美关于在页岩气领域开展合作的谅解备忘录》，就联合开展资源评估、技术合作和政策交流方面制定了工作计划，也将页岩气这一非常规油气能源聚焦在国家高层的视野中和社会公众的闪光灯下。
李玉喜告诉记者，之后，页岩气研究、开发方面的财政支持力度和企业投入都明显加大了。到目前为止，国主要在四川盆地及周缘、鄂尔多斯、渤海湾盆地等处实施页岩气（油）探井近百口，都见有页岩气显示其中，有30口井获得页岩气流、5口获页岩油流。2011年，国还汇集27家单位的技术力量，完成了首次页岩气资源潜力评价：通过对上扬子及滇黔桂区、中下扬子及东南区、华北及东北区、西北区、青藏区五大区，41个盆地和地区、87个评价单元、57个含气页岩层段潜力评价结果的逐级汇总，得到全国页岩气资源潜力为134.42万亿立方米，可采资源潜力为25.08万亿立方米（不含青藏区）。“中美对页岩气的定义有很大差异，如果按照美国标准把烃源岩层系都计算在内，那中国的页岩气资源潜力还要更为可观。”
尽管现有地质工作表明国具有页岩气大规模成藏的基本条件、资源总量较大，但详细的资源分布情况还没有办法完全掌握。“真正的页岩气探井还是太少，地质勘查投入累积不到70亿元这样，积累的地质资料太少，无法总结得出规律性的成果。现在，勘探开发市场放开使社会资本大举进入，特别是今年第二轮招标区块里将会出现一大批探井，勘探不足的现象势必将有所转变。”
李玉喜认为，中国的新能源开发趋势是在一个全盛时期，页岩气开发大有作为是必然的。现在社会对页岩气的热情的确在很大程度上推动了这项事业的发展，但也要看到还是有一些不理性的因素存在。“别看探井少、产气少，会可是多得不得了，有人统计各类与页岩气有关的研讨会几乎是每10天就有一个。中国科学院院士胡文瑞曾在去年5月的一次论坛上对此进行了总结：中国的页岩气开发是‘二高五多三少’——热情高、调子高，评论多、规划多、研讨会多、成立机构多、出国考察多，做的少，投资少，政策支持少。我认为，总体上，二高是好事，五多是虚火太旺，三少正在改变，特别是在政策支持方面，力度很大。”怎么看待页岩气开发的成本问题？
答：科技进步是推进页岩气产业化的重要基础。只有拥有适合中国资源国情的核心技术，才能降低成本、提高页岩气采收率。
页岩气不一定不赚钱，要解决效益问题，技术装备是关键，管理是根本
当前对页岩气开发争议最大的，是不赚钱的问题。更有人形象地将此形容为“鳄鱼进去壁虎出来”。
其实，这有三方面的原因。其一，当前打的主要都是预探井，要做大量的研究工作，成本很高，“如果是批量的开发井，成本要低得多”。其二，由于国外的技术壁垒，目前一些关键钻井、压裂技术和桥塞、钻井导向系统等影响质量效率的装备还没有获得突破，只能依赖进口或者租用，受制于人的现象还很严重。其三，中美地质条件差异很大，中国的页岩气赋存条件复杂，需要解决的技术问题会更多。
“解决页岩气开发成本的问题，关键还在于技术和装备。”钟自然表示，“页岩气开发在国内刚刚起步，科技进步是推进其产业化非常重要的基础，必须抓紧研究适合攻克中国资源国情的核心技术，成本不能太高，否则不能实现商业化。企业是技术研发的主体。国土资源部也在积极扶持关键技术的研发。”
据介绍，经过这几年集中的科技攻关，国在资源评价、水平井钻井、储层改造等方面取得了明显进展，大型压裂车等关键装备研发也获得了突破。下一步这方面的工作还将继续加强根据页岩气“十二五”规划，多项页岩气技术装备研发与示范工程已经开始实施。“我国正在围绕制约页岩气勘查开发的重大地质理论和关键技术问题，开展三大领域十个方面的重大科技攻关，重点突破水平井钻完井、分段压裂、页岩气含气量及储层物性分析测试等技术瓶颈。”
李玉喜表示，“以技术为本，降低成本，提高页岩气采收率”是页岩气开发的必经之路。当前，页岩气开发并不一定不赚钱，重点是应用低成本技术体系和低成本管理体系。“这是有经验可循的”。李玉喜所说的经验是指：在陕北鄂尔多斯盆地，几千台钻机打石油，已经形成了钻井市场，小钻井公司多，钻井成本不高。这至少有两个启示：一是，中国必须形成成熟的石油钻井市场和压裂市场，不能陷在现有的高成本钻井模式中；二是，产业起步阶段，要从管理入手降低成本，一方面应用“小公司决策方式”避开大公司管理成本高的弊端，另一方面根据效益最大化对各种技术进行全方位的优化组合，先把常规技术做精做细，可以不用高新技术的步骤先不要盲目应用高新技术，不妨等技术水平上去了再大规模应用，以便摊薄成本。
总的来看，中国页岩气开发的经验还很不足，“要想多从丰富的经验中吸取技术提升的养分，最好的办法还是多打井”。国如何解决环境问题？
答：页岩气开采带来的环境问题不会比常规油气严重，解决环境问题的途径，一是发展科技，二是加强监管。
环境安全问题必须给予高度重视，加强研究和监管，我们将在开发中研究解决
页岩气开发是否会对环境造成破坏，也是许多人质疑的一项重要内容。
上个月，英国政府批准勘探性水力压裂页岩开采天然气，但出于对水力压裂法对环境影响的担忧，同时也强调要严格控制这种技术。据报道，因为同样的原因，西欧许多国家反对开发页岩气：页岩油气资源丰富的法国禁止水力压裂法；德国北莱茵威斯特伐利亚州正式中止水力压裂法，埃克森美孚在下萨克森进行了一些钻探，当地政府已下令埃克森美孚停止水力压裂。
“中国放开页岩气勘探开发市场的确对环境安全提出了新要求，因此，有关页岩气的科技攻关始终都把减少环境污染和扰动放在重要位置。”
“对于这个问题，我们首先必须明确的是，页岩气作为非常规天然气，本身是一种清洁能源。如果能够实现大规模开发，进而在国家能源结构中部分替代高污染的煤炭，那对于改善我国正在恶化的大气环境、建设‘美丽中国’必将具有战略意义。”李玉喜说。
钟自然也谈到了这点：“当前，能源安全是三大全球性安全问题之一，以新能源技术和网络通信技术的融合为标志，新的工业革命已经开始，在这个背景下，全面推进页岩气的勘查开发，对于保障我国能源安全、改善能源结构、推动节能减排意义重大。”
“其实，页岩气开发不比二次采油对环境造成的污染大。当然，这并不意味着我们不需要去正视和解决这个问题。”李玉喜告诉记者，目前对页岩气开发的环境质疑主要涉及水资源利用、反排水处理、甲烷气体泄露、土壤污染等问题。比如：压裂液注入后是否会造成地下渗透污染，甚至污染水源；压裂液反排对地表环境污染如何控制和消除；页岩气开发过程中排放的甲烷和挥发性有机化合物是否会对大气环境造成污染；页岩气钻井和压裂需要大量用水，是否会加剧中国部分地区用水紧张的状况；页岩气开发工程量大，会对地表道路和景观造成破坏。“对于环境问题，国际上有两种处置方式：法国式——不开发页岩气；美国式——在开发中研究解决。显然，美国的方法和经验更适合中国国情。
对于地下环境问题的解决，李玉喜认为，页岩气目的层与浅层地下水层之间的距离较大，中间有多套隔水层，压裂液进入浅层地下水的可能性不大。只要开钻前对具体地区的地质结构进行研究分析，制定出符合当地地质条件的钻井工作要求和规范，并确保工程质量，地下水污染的情况应该可以避免。
对于有害气体排放，国际上已有较为成熟的解决方案，比如安装气体回收装置等，通过回收排放气体减少污染、提高收益对于用水量的问题，李玉喜的解释是，并不比二次采油的用水量大，而且目前有部分地区正在采用空气钻井、无水压裂等省水技术。
“无论是降低成本还是保护环境，解决问题的根本途径都是技术的进步。政府部门一方面应主要研究解决基础问题，如着重对页岩基本地质特征和富气机理、污染发现与产生原因进行研究；另一方面，应制定优惠政策等措施，扶持企业在技术等方面进行更加深入的研发。”
“我国页岩气开发主体会逐步多元化，急需推动页岩气产业发展的顶层设计，建立系统的管理体系，形成专业的监管队伍，实施全过程监管，维护各方利益。”李玉喜认为，保障我国页岩气勘探开发的健康发展，政府部门的监管非常重要，“有了强有力的监督管理，环境问题也会得到有效控制和解决。”
2013年7月18日编写于重庆
2022年2月8日修改于重庆
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