转载:中国页岩气开发的机遇、风险与挑战

  以美国为中心的页岩气革命正波及全球,从欧洲到南美、亚洲,从发达国家到新兴市场。页岩气革命使美国由一个天然气净进口国转变为一个天然气出口国。2009年,美国超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国。页岩气发展为美国带来能源安全的同时,带来了美国制造业复兴,刺激了美国国内经济的发展,使美国率先走出金融危机。我国作为页岩气储量最大的国家,则更深切感受到其中的机遇与挑战,美国的页岩气革命在我国能否复制一致是我国政府和能源界关注和讨论的焦点。国际多个机构也连续发布报告,对我国的页岩气开发前景与风险进行分析。本文将主要基于近期美国能源信息署(EIA)、美国布鲁金斯学会(Brookings)、意大利埃里克﹒玛蒂埃基金会(Fondazione Eni Enrico Mattei)以及毕马威能源和自然资源部(Kpmg Global Energy Institute)等发布的涉及我国页岩气开发报告,对我国的页岩气开发机遇、风险与挑战进行分析,以期对我国的页岩气开发决策提供参考。

  我国页岩气开发机遇

  随着中国经济持续快速发展,能源需求不断攀升,中国已成为世界上天然气消费量增长速度最快的国家之一,国内天然气供需缺口日益扩大。2012年,中国天然气产量1077亿立方米,消费量约1500亿立方米,同时消费量增速远快于产量的增速,这意味着中国天然气的对外依赖度会与年俱增。据中石油预测,到2020年,年消费量可能达到3500亿立方米。
  中国页岩气资源非常丰富,据美国能源信息署(EIA)资料估计,中国页岩气技术可采资源量居世界首位,达到36万亿立方米,是美国的1.5倍多,而且中国的四川盆地、鄂尔多斯盆地和塔里木盆地等都可能均含有更易于压裂的海相页岩。对中国来说,北美页岩气革命引发的全球页岩气开发热潮是一种开发国内页岩气资源的难得机遇。页岩气开发对于保障中国能源安全及经济长期稳定发展,具有重要的意义,并顺应了中国未来能源结构调整的方向。此外,美国布鲁金斯学会(Brookings)在其网站发文还指出美国页岩能源革命将为中国国有石油公司收购海外上游(勘探和开发)资产创造更多机遇,为中国在中俄天然气管道谈判带来了更大优势,将导致美国逐渐减少甚至可能终止波斯湾石油的进口并促成中美围绕该区石油安全的对话。
  为促进页岩气发展,中国政府分别从矿权资源管理、科技攻关、产业发展以及财政支持等方面出台了一系列鼓励性政策措施。2012年3月,我国第一个页岩气发展五年规划——《页岩气发展规划(2011-2015年)》出台,规划提出:到2015年基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价,探明页岩气地质储量6000亿立方米,可采储量达2000亿立方米,年产量65亿立方米。通过两轮页岩气探矿权招标和页岩气开发补贴政策等一系列举措,降低勘探开发准入门槛,拓宽投融资渠道推动页岩气开发步伐。

  我国页岩气开发存在的风险

  随着国家出台的一系列举措,我国页岩气开发步入了快车道,但页岩气开发过程中存在的一系列风险必须引起高度重视。
  经济风险:
  页岩气开发具有单井产量低、采收率低、投入高、钻完井周期长、产量递减快、资金回收慢、技术要求高等特点。一般企业承担不了如此巨大的投入风险。不同于常规油气开发,页岩气在开采初期需要巨大的资金投入,而且需要密集打井以保证产量平稳,仅靠现有的财政补贴无法保证足够的投资回报。页岩气开发初期投入较大,在投入产出效益不确定的情况下,投资规模不足将影响页岩气的快速发展。我国页岩气需要由具有技术和资金优势现有石油企主导开采,但目前国有石油企业务重心是常规油气,对页岩气投入有限,实质性的开发进程很难加快。我国页岩气勘探开发尚处于初期,产业发展具有风险大、成本高的特点。
  环境风险:
  水环境污染已经成为页岩气开发中最大的环境风险。首先,页岩气的开发需要消耗大量的水资源,这主要是由其开采的技术特点所决定的。页岩气的开采需要的井数极多,据估计平均每口页岩气井耗水量为1.5万立方米,这样一个页岩气田的开采将耗用大量的水资源。对于我国水资源分布极度不均的现状而言,页岩气的开发将加剧缺水地区水资源的紧张局面。其次,开发页岩气将会造成水污染,引发用水安全问题。这种污染主要包括压裂液对地下水源以及返排液对地表水源的污染。
  除了对水环境存在威胁之外,页岩气开采过程中引发的空气污染也不容忽视。在页岩气开发过程中,会排放许多挥发性有机化合物和有害空气污染物,会对人体健康带来影响。页岩气的开发甚至可能影响气候的变化。虽然页岩气相比煤炭石油而言,燃烧时排放更少的二氧化碳,但是其在开发、运输及存储过程中还有其他温室气体逸出。
  此外,页岩气的开发还会引发其他一系列的环境问题。如:页岩气的勘探、开发和井场建设等将会对地表和植被造成破坏;页岩气井压裂可能诱发局部地震;页岩气井水力压裂液储蓄池的挖掘等使得其土地占用面积远大于常规油气藏的钻井井场;页岩气钻井、水力压裂、井场建设等方面还存在噪音污染。
  技术风险:
  页岩气勘探开发需要水平井技术、压裂技术等专门的核心技术作支撑,目前我国对相关技术的研究尚处在起步阶段。我国页岩气开发尚缺乏核心技术。从勘探开发技术装备条件来讲,我国页岩气开发的技术装备已具有一定基础,水平井和压裂技术在我国传统油气工业中都有一定应用,钻机压裂车组井下工具等装备制造方面已有较强的技术和生产能力,而应用于页岩气领域经验不足。但关键核心技术水平钻井技术和水力压裂技术还不成熟,技术装备也缺乏针对性实践。此外我国页岩气的地质条件与美国比起来有很大的差异,而且页岩气储层埋藏深,页岩气层深度的增加也增加了开采难度,这就对开发技术提出了更高要求。

  我国页岩气开发面临的挑战

  中国尽管在页岩气资源勘探开发上已展露良好机遇,然而与美国相比,中国大规模开采页岩气却面临一系列重大挑战。这些重大挑战涉及页岩气勘探开发的关键技术、环境保护、水资源利用与政府管理工作等方面。
  关键技术挑战:
  除了雄厚的资源基础外,页岩气成功规模化发展的关键还包括实现勘探开发关键技术的突破。相比之,中国页岩气与国外页岩气储层品质的差异,中国在资源评价和水平井压裂增产等方面尚未形成核心技术体系,系统成套技术和单相配套技术设备均需引进,而即便直接引进国外成熟技术,短时间内也难以对这些进行技术消化、实现本土化。另外,中国页岩气的地质条件更为复杂,页岩层系时代久远,热演化度高,气藏普遍埋藏较深,多分布于地下3000米以下,因而对开采技术的要求更高,而我国现有技术水平尚不能满足其勘探开发需求。目前中国已钻的页岩气水平井在钻井过程中无一例外地遇到了井壁垮塌、卡钻等频发事故问题。因此,技术突破是中国页岩气规模化发展的重要前提。
  环境保护挑战:
  当前环保部门对页岩气勘探开发潜在的环境风险和环境影响认识不足,尚未制定页岩气开发的环境监管标准、规范和政策。页岩气本身是洁净能源,毋庸置疑,但页岩气在勘探开发中会引发严重的环境污染问题也不应回避。页岩气勘探开发可能造成的环境污染包括勘探开发中大量占有土地对地表的破坏、大量钻井液与压裂液的用水与排放对水资源的过度使用与污染、烃类气体遗散及其他有害物质的排放对大气及土地等的污染。页岩气在钻井、储层改造中面临严峻的噪音消除、钻井液与压裂液处理及交通设施协调的压力。大量占有土地、钻井液与压裂液的用水在中国将是更为严峻的环保挑战。
  水资源利用挑战:
  与美国相比,中国开采页岩气最令人担忧的问题可能是我们面临水资源严重不足。水资源紧张限制中国的页岩气开发不能照搬美国的模式。美国目前采用的水平井压裂技术,对水资源的依赖过大。中国的页岩气资源分布区多分布于水资源匮乏的西北部地区,大规模开发页岩气可能会让当地的水资源紧缺状况雪上加霜。这就加剧了当地水资源短缺的矛盾和环境污染的风险。中国水资源短缺严重,有美国研究机构把中国水资源和能源生产之间的矛盾称为中国瓶颈。
  政府管理挑战:
  实际上,自页岩气被我国设立为新矿种起,政府管理工作的挑战就产生了。为了推动我国页岩气绿色发展,政府首先需要制定一个切合中国实际的战略规划,页岩气开发的巨大经济利益使得我们需要在其发展的初始阶段,就必须思考其发展的相关问题,避免我们以往在其他资源性产品发展中所犯的错误。其次,政府还需要完善页岩气的勘探开发管理制度,完善环境影响的评价机制。第三,政府要加强环境法律法规的建设,促进环境监测与信息公开。第四,政府要加强天然气运输管道、道路等基础设施建设,对投资者在技术、经济等层面的管理,避免招标潮后投资人的失望。

 

 

 

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