我國(guó)頁(yè)巖氣為啥不能像美國(guó)那樣大規(guī)模開采？

■ 車陽(yáng)

據(jù)世界能源研究所(WRI)的一項(xiàng)最新研究表明，中國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量高達(dá)30萬(wàn)億立方米以上，居世界第一，幾乎是美國(guó)的兩倍。中國(guó)的頁(yè)巖氣開采也取得了很大的成績(jī)，2016年，已經(jīng)達(dá)到了50億立方米。涪陵頁(yè)巖氣田是全球除北美之外最大的頁(yè)巖氣田，累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)到6008.14億方。截至2017年6月，涪陵頁(yè)巖氣田累計(jì)產(chǎn)氣達(dá)118億方，相當(dāng)于6400萬(wàn)戶居民一年用氣需求。但更多的氣田卻沒有進(jìn)入到商業(yè)開發(fā)的階段。那么，我國(guó)蘊(yùn)藏著如此豐富的頁(yè)巖氣資源，但為什么不能像美國(guó)那樣大規(guī)模開采呢？

作為全球除北美之外最大的頁(yè)巖氣田，涪陵頁(yè)巖氣田的成功商業(yè)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)的重大突破

原因之一：地質(zhì)條件復(fù)雜，地表環(huán)境惡劣

美國(guó)地質(zhì)背景好，頁(yè)巖氣藏構(gòu)造條件較為簡(jiǎn)單，頁(yè)巖廣泛分布于全美、頁(yè)巖結(jié)構(gòu)平緩、地質(zhì)斷層和褶皺也不發(fā)育，以海相地層為主；頁(yè)巖氣儲(chǔ)層大面積連續(xù)分布；儲(chǔ)層厚度在49～610米之間，厚度大，具有開發(fā)潛力的面積非常龐大。

相比之下，我國(guó)地質(zhì)條件就復(fù)雜得多，富含有機(jī)質(zhì)的頁(yè)巖大多分布在年代更老的地層，或年代較晚的陸相和海陸交互相地層中，斷層和褶皺構(gòu)造相對(duì)活躍，意味著頁(yè)巖氣聚集規(guī)律較美國(guó)復(fù)雜，開采難度大；頁(yè)巖總體分布面積不大；儲(chǔ)層厚度一般在20～300米之間，具有開發(fā)潛力的面積小。

美國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層地表主要以平原為主，修建公路、交通運(yùn)輸、鉆探開采以及設(shè)備安裝都十分方便。即使從全球角度來(lái)看，像美國(guó)這么好的地質(zhì)條件也絕無(wú)僅有。而我國(guó)頁(yè)巖氣資源豐富的川、黔、渝等地區(qū)，人口稠密，地勢(shì)較高，地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，且壓裂井場(chǎng)占地面積較大，如果未來(lái)開發(fā)井位較為密集，人為撬動(dòng)易引發(fā)山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，交通運(yùn)輸、設(shè)備安裝和鉆探開采有諸多不便。

原因之二：埋藏較深，壓裂水源不足

美國(guó)頁(yè)巖儲(chǔ)層埋深一般在800～3500米左右，儲(chǔ)層深度淺層居多。

中國(guó)的川、渝地區(qū)和西北地區(qū)等頁(yè)巖氣田大部分分布在山區(qū)，3000米屬于淺層，一般是4000～6000米，相對(duì)于美國(guó)鉆井和開發(fā)成本大的多。

頁(yè)巖氣的開采一般為水力壓裂開采，美國(guó)地廣人稀，頁(yè)巖氣田一般靠近湖泊或者鄰海，水源充沛（大型壓裂每口井平均用水2～4萬(wàn)立方米），為頁(yè)巖氣開采提供了天然的充足清水，且目前美國(guó)現(xiàn)已經(jīng)能夠做到單井壓裂“千方砂，萬(wàn)方液”的規(guī)模化生產(chǎn)水平。

中國(guó)頁(yè)巖氣區(qū)塊多位于干旱缺水的地區(qū)，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)仨?yè)巖氣的發(fā)展。并且由于缺乏開采經(jīng)驗(yàn)，單井壓裂需要比“千方砂、萬(wàn)方液”更多的砂和清水，這對(duì)于中國(guó)已經(jīng)脆弱不堪的生態(tài)環(huán)境和水資源環(huán)境無(wú)疑是雪上加霜。

原因之三：關(guān)鍵技術(shù)不成熟，開采成本高

經(jīng)過20 多年的努力，美國(guó)已形成一套先進(jìn)有效的頁(yè)巖氣開采技術(shù)，主要有水平井鉆完井技術(shù)、壓裂技術(shù)（包括多段壓裂技術(shù)、清水壓裂技術(shù)和重復(fù)壓裂技術(shù)）、隨鉆測(cè)井、地質(zhì)導(dǎo)向鉆井、微地震監(jiān)測(cè)等。在一定的市場(chǎng)和政策條件下，這些先進(jìn)技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用，大大拓展了頁(yè)巖氣開采的面積和深度。

而在我國(guó)，雖然國(guó)內(nèi)企業(yè)已具備一定的水平井鉆井、水平井分段壓裂等基礎(chǔ)技術(shù)，但尚未開發(fā)出在國(guó)內(nèi)開采頁(yè)巖氣的適用技術(shù)，目前依然處于摸索階段。

在上述成熟技術(shù)體系的支撐下，美國(guó)可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?yè)巖氣開采，單口井成本3000萬(wàn)左右。我國(guó)因需要引進(jìn)國(guó)外技術(shù)，并考慮到深井、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、征地費(fèi)用等等，單口井需要7000萬(wàn)元左右。

原因之四：管網(wǎng)系統(tǒng)不發(fā)達(dá)

美國(guó)天然氣管網(wǎng)是一個(gè)集輸配一體化的系統(tǒng)，目前已建干線管網(wǎng)長(zhǎng)達(dá)49萬(wàn)公里，可以為美國(guó)48個(gè)州的幾乎任何地區(qū)輸送天然氣或從其輸出天然氣，頁(yè)巖氣井采出氣后運(yùn)輸2公里左右就可以進(jìn)入輸氣管網(wǎng)。

我國(guó)天然氣管網(wǎng)不夠發(fā)達(dá)，生產(chǎn)的天然氣難以及時(shí)變成商品。目前已建天然氣長(zhǎng)輸管道6萬(wàn)多公里，是美國(guó)的1/8左右?；A(chǔ)設(shè)施薄弱也是制約頁(yè)巖氣發(fā)展的重要因素。

原因之五：勘探開發(fā)處于起步階段，補(bǔ)貼力度不足

美國(guó)1825年發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖氣，近20年取得技術(shù)突破，現(xiàn)已處于勘探開發(fā)晚期，基礎(chǔ)研究成果豐富，勘探開發(fā)已在全國(guó)開展。

我國(guó)的頁(yè)巖氣發(fā)展尚處于起步階段，大部分儲(chǔ)層的詳細(xì)可采儲(chǔ)量、地質(zhì)數(shù)據(jù)還不明確，所以無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模開采。

自20世紀(jì)80年代起，美國(guó)政府實(shí)施了一系列鼓勵(lì)替代能源發(fā)展的稅收激勵(lì)或補(bǔ)貼政策，大大降低了天然氣開采稅，并且鼓勵(lì)天然氣企業(yè)積極開展水平井鉆探和多級(jí)地層水力壓裂工序等技術(shù)創(chuàng)新。在這一系列政策扶持措施的推動(dòng)下，頁(yè)巖氣勘探開發(fā)取得了明顯成果。

我國(guó)從2012年開始補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為0.4元/立方米，并且出臺(tái)了已有礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)、探礦權(quán)、采礦權(quán)使用費(fèi)減免等一系列優(yōu)惠政策，但相較于美國(guó)而言，支持力度還是明顯不夠。

原因之六：礦權(quán)管理制度不明

美國(guó)的土地可以買賣和租借，擁有土地所有權(quán)即擁有了該塊土地的能源開采權(quán)，土地的容易獲得使得不同資本可以在短時(shí)間內(nèi)完成大規(guī)模的勘探工作。

中國(guó)是“礦業(yè)權(quán)主義”，取得礦權(quán)后還得到地方政府辦理土地使用權(quán)。我國(guó)礦業(yè)秩序還不夠理想，礦權(quán)糾紛多，協(xié)調(diào)難，這也阻礙了頁(yè)巖氣的發(fā)展。

原因之七：監(jiān)管制度尚需完善

頁(yè)巖氣的開發(fā)會(huì)伴隨著水污染、大氣污染等，美國(guó)將頁(yè)巖氣的監(jiān)管分屬聯(lián)邦和州政府兩級(jí)管理。各州負(fù)責(zé)州內(nèi)的生產(chǎn)監(jiān)管和環(huán)境監(jiān)管，并制定了包括《資源保護(hù)和恢復(fù)法》《清潔水法案》等頁(yè)巖氣開發(fā)環(huán)境監(jiān)管法律。

現(xiàn)階段，我國(guó)針對(duì)頁(yè)巖氣開發(fā)環(huán)節(jié)的環(huán)境監(jiān)管體系尚未建立起來(lái)，尤其是針對(duì)地下水資源和壓裂液污染防治，返排水的回收利用，以及地質(zhì)災(zāi)害防范等的監(jiān)管機(jī)制缺失。同時(shí)，中國(guó)現(xiàn)有的油氣管理體制也不足以解決頁(yè)巖氣快速開發(fā)可能帶來(lái)的環(huán)境問題。