頁巖氣革命，中國還在路上

高榮偉

近日，新聞聯(lián)播播發(fā)一條令人振奮的消息：我國頁巖氣開采核心技術(shù)近日取得重大突破，用于地下水平井進(jìn)行分段的“分割器”——橋塞商用成功，這使我國成為繼美國和加拿大之后，第三個使用自主技術(shù)裝備進(jìn)行頁巖氣商業(yè)開采的國家。

頁巖氣是指賦存于泥頁巖（mud shale）及其夾層中，以吸附或游離狀態(tài)存在的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔、高效的能源資源。與常規(guī)天然氣相比，頁巖氣存在初期投入大、開發(fā)成本高、回收周期長（一般為30年到50年）等特點，對國家的能源結(jié)構(gòu)和能源安全具有重大戰(zhàn)略作用。近年來，作為能源科技的一個熱詞，頁巖氣被社會公眾高度關(guān)注，越來越被中國百姓所認(rèn)識。同時，它也是世界能源領(lǐng)域排名第一的關(guān)鍵詞。

美國是世界上最早發(fā)現(xiàn)、研究、勘探和開發(fā)頁巖氣的國家。1821年，在美國紐約州的弗羅里達(dá)，頁巖氣第一次作為一種資源從淺層、低壓的裂縫中采掘出來。頁巖氣的水平鉆探開始于20世紀(jì)30年代。1947年在美國誕生了第一口頁巖氣井。頁巖氣的形成和富集有著自身獨特的特點，往往分布在盆地內(nèi)厚度較大、分布廣的頁巖烴源巖（source rock）地層中。這些年來，隨著水力壓裂的出現(xiàn)，國際社會吹響了“頁巖氣革命”的號角。

頁巖氣的大規(guī)模開采與利用被認(rèn)為是一場能源革命。頁巖氣的開采需要通過一種稱為“水力壓裂法”（fracking）的步驟，將巖石層壓裂，從而釋放出其中的天然氣。這種開采方法壓低了天然氣價格，為美國和一些國家的能源市場帶來了革命性巨變。在當(dāng)今世界，美國是世界最大的頁巖氣生產(chǎn)國，美國頁巖氣產(chǎn)量幾年來迅猛增長。國際能源署預(yù)計，隨著頁巖油氣革命改寫全球“能源版圖”，美國將超越沙特阿拉伯和俄羅斯，成為全球最大能源生產(chǎn)國。美國國家情報委員會預(yù)測，到2030年，美國將實現(xiàn)“能源獨立”。美國專家興奮地認(rèn)為，有了頁巖氣，美國100年無后顧之憂。

在美國能源署的一份報告中，中國的頁巖氣儲量世界第一。根據(jù)美國能源情報署（Energy Information Administration）估計，中國的頁巖氣儲量超過其它任何一個國家，可采儲量有1275萬億立方英尺。按當(dāng)前的消耗水平，這些儲量足夠中國使用300多年。中國頁巖氣的開采與利用前景非?？捎^。

不過，在新能源頁巖氣的開采與利用上，中國頁巖氣尚處在初級階段，國家還沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)出臺。在能源約束日益趨緊的今天，頁巖氣能否成為中國能源界的新星？

眾所周知，技術(shù)突破與成本控制，一直是頁巖氣發(fā)展最掣肘的因素。有專家指出，已經(jīng)在美國等地區(qū)取得成功的頁巖氣開采技術(shù)，需要在中國適應(yīng)全新的地質(zhì)條件，并調(diào)整技術(shù)手段。水平井、分段壓裂是頁巖氣開發(fā)中最關(guān)鍵的技術(shù)。水平井加多級壓裂是目前美國頁巖氣開發(fā)應(yīng)用最廣泛的方式，由于我國的地質(zhì)條件與美國不同，無法照搬，只有自主開發(fā)一條路。

盡管起步較晚，在新能源新技術(shù)的探索中，中國也不甘落后。2011年開始，我國頁巖氣開發(fā)主力軍中石化石油工程公司開始了自主創(chuàng)新。用3年時間，相繼實現(xiàn)了頁巖氣鉆井、測錄井，和國家科技重大專項3000型成套壓裂裝備的國產(chǎn)化道路。頁巖氣工程系列技術(shù)上的突破，為降低頁巖氣勘探開發(fā)成本做出了積極貢獻(xiàn)。其中，油基鉆井液體系、彈塑性水泥漿體系和高效滑溜水體系，替代了外國同類產(chǎn)品，降低成本30%以上；多級滑套壓裂等工具價格為國外同類產(chǎn)品的70%?！澳銈冊陧搸r氣工程技術(shù)上的系列突破，使得中國石化勘探發(fā)現(xiàn)的頁巖氣儲量得以經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)，中國石化大規(guī)模開發(fā)成為可能，在頁巖氣勘探開發(fā)上走在中國企業(yè)前面成為可能?！敝袊麻L傅成玉指出。

我國頁巖氣探測開發(fā)率先在重慶取得突破。7月17日，國土資源部發(fā)布數(shù)據(jù)稱，中石化涪陵頁巖氣田為大型優(yōu)質(zhì)的頁巖氣田，儲量為1067.5億立方米。至此，“中國第一個大型頁巖氣田”正式誕生?！案⒘觏搸r氣的成功打破了中國頁巖氣勘探開發(fā)的沉寂，證明了中國不僅有頁巖氣而且有優(yōu)質(zhì)頁巖氣的存在?！睒I(yè)內(nèi)人士指出。中國石油天然氣集團(tuán)公司（CNPC）的上市子公司中石油對英國《金融時報》透露，該公司已經(jīng)在四川省南部的頁巖區(qū)鉆探了約20口氣井，初步結(jié)果很積極?！艾F(xiàn)在平均每口井的日產(chǎn)量在一萬立方米以上”，中石油董事會高級助理秘書毛澤鋒表示。

目前，中石化石油工程公司初步形成了適用于中國部分地區(qū)頁巖氣開采的自有鉆井技術(shù)體系，基本滿足了安全、快速的鉆井工程需求。據(jù)悉，中國富順永川的頁巖氣項目于2012年底實現(xiàn)了頁巖氣商業(yè)化運營，成為中國開始頁巖氣革命的重要標(biāo)志性事件。2013年12月9日，在貴州省習(xí)水縣寨壩鎮(zhèn)，丁頁2HF井12段壓裂完美收官。中石化石油工程公司的專家們應(yīng)用革新后的泵送橋塞—射孔聯(lián)作施工技術(shù)，順利完成該井射孔9層31米的施工任務(wù)。這是我國首次采用電纜射孔泵送橋塞分段壓裂聯(lián)作工藝，獨立完成的大型頁巖氣分段壓裂施工。

日前，頁巖氣開發(fā)工程技術(shù)自主化的“最后一塊拼圖”——橋塞商用成功，標(biāo)志著我國頁巖氣開采核心技術(shù)的重大突破。業(yè)內(nèi)人士指出，中國頁巖氣開發(fā)的商業(yè)應(yīng)用前景極其廣闊，“推進(jìn)頁巖氣的大規(guī)模商業(yè)開發(fā)應(yīng)用，需要做的事情還有很多，不但要處理好頁巖氣開發(fā)的水資源保護(hù)問題，而且要明晰頁巖氣開發(fā)的產(chǎn)權(quán)和保護(hù)民間私人資本的投資，建設(shè)管網(wǎng)，推動市場競爭，加強監(jiān)督管理?！毖巯?，當(dāng)務(wù)之急是要破除頁巖氣開發(fā)利用方面的機(jī)制和制度障礙，比如礦權(quán)問題、金融配套問題、利益分配問題等，打破壟斷，鼓勵更多中小企業(yè)、民營企業(yè)參與進(jìn)來。

根據(jù)《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃》，預(yù)計2015年實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到65億立方米。而我國頁巖氣開發(fā)核心技術(shù)裝備實現(xiàn)國產(chǎn)化后，僅涪陵頁巖氣田2015年就能實現(xiàn)產(chǎn)能50億立方米，石油工程技術(shù)進(jìn)步為我國頁巖氣開發(fā)步入快車道，提供創(chuàng)新動力。根據(jù)EIA最新統(tǒng)計，我國頁巖氣技術(shù)可采儲量居于世界第一，頁巖油技術(shù)可采儲量位于世界第三位，隨著國內(nèi)頁巖氣區(qū)塊招標(biāo)制度的完善，以及油氣改革進(jìn)程的加快，國內(nèi)頁巖氣開發(fā)大有可為。在新聞發(fā)布會上，中石化董事長傅成玉稱，中國頁巖氣產(chǎn)量最終將超過美國?！安贿^，在中國開發(fā)頁巖氣革命，還在路上。同其他新興產(chǎn)業(yè)一樣，沒有捷徑可走，我們必須一步一個腳印地闖出一條自己的道路來。在中國開發(fā)頁巖氣，不能停、不能急、更不能一味求快?！?/p>

頁巖氣，這種被國際能源界稱之為“博弈改變者”的氣體，正在極大地改寫世界能源格局，正在成為攪動世界能源市場的一個重要力量。有評論認(rèn)為，美國基本實現(xiàn)能源獨立的利器——頁巖氣，有望在大洋彼岸的中國掀起一場“能源革命”。

（責(zé)編：高雨薇）endprint