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[摘 要]页岩气是一种非常规天然气,其勘探、开发对保障我国能源安全有重要意义。本文评述了我国页岩气开发的必要性、可行性、开发现状、面临的挑战,并针对实际情况提出了相关对策。
[关键词]页岩气;现状;对策;评述
中图分类号:TEl22.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0332-01
页岩气是一种非常规天然气,以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,它既是清洁高效的基础能源,也是重要的化工原料。国家十二五规划提出,推进煤层气、页岩气等非常规油气资源开发利用,将页岩气开发提高到国家战略的高度,明确了我国未来油气产业的发展方向。
1、开发页岩气资源的必要性
1.1 能源对外依存度过高
现代社会离不开能源,没有能源,正常的生产、生活都将无法开展,因此能源安全直接影响国家安全。多年来我国能源消费持续高速增长,2003年一次能源消费总量为12.04亿t油当量,2012年已达27.35亿t油当量,十年间增长了近2.3倍。于此同时我国能源对外依存度亦持续攀升,2012年我国石油对外依存度高达58%。页岩气是天然气的一种,可以在很多领域代替煤和石油,若能大规模开发页岩气将大幅降低我国能源对外依存度。
1.2 节能减排任务艰巨
为应对全球气候变暖,降低碳排放已经成为了各国的共识,我国也承诺2020年单位GDP碳排放强度比2005年降低40%-45%。目前广泛使用的煤、石油、天然气中,天然气是最清洁高效的。相同质量条件下,天然气的热值最高,在燃烧产生相同热值时,天然气污染最小。但目前我国天然气开发利用大幅滞后,2012年我国一次能源消费中,煤炭占68.5%,原油占17.7%,天然气占4.7%。其中天然气的消费比重仅为世界平均水平的不到20%。我国以煤为主的能源结构导致温室气体排放和其他各种污染排放不断激增,致使我国在环境保护、应对气候变化及节能减排方面临着巨大的国际压力和国内挑战,因此必须大力发展天然气。
1.3 天然气供需缺口逐年加大
近年来,我国天然气消费需求持续增长,供需矛盾突出。据统计,2011年我国天然气产量为1019亿m3,进口天然气308.7亿m3,天然气对外依存度高达24%。同时预计到2020年和2030年,我国天然气供需缺口将分别达到700亿m3和900亿m3。因此在进口国外天然气的同时,要尽快形成多元化的天然气供应格局,大力开发页岩气等非常规天然气资源。
2、开发页岩气资源的可行性
2.1 我国页岩气储量丰富
我国页岩气资源十分丰富,初步研究表明,页岩气资源量高达100万亿m3,约为常规天然气资源量的2倍,页岩气可采储量25万亿m3左右,主要分布在松辽盆地、渤海湾盆地、江汉盆地、四川盆地、柴达木盆地等地区。
2.2 美国已经成功开发页岩气资源
近年来,随着水平钻井、水力分段压裂等技术的突破,美国页岩气产量占天然气总产量的比例从2007年的12%上升到2012年的37%。同时页岩气具有生产周期长、开采寿命长的优点,一般开采寿命可达30~50年,且能够长期稳定产气。2012年页岩气领域创造了210万个就业机会,产生了750亿美元的税收收入,并使家庭收入增加了1200美元。
2.3 我国已具备一定技术装备能力
页岩气勘探开发技术要求高于传统油气资源,因此有人认为我国不具备大规模开发页岩气的技术能力。实际上水平井、水力压裂等页岩气开发的核心技术已成熟应用于我国致密油气藏的开发,且具备了开发经验。在相关装备制造方面,我国在钻机、压裂车组、井下设备等方面均有较强的技术和生产能力,比如四川宏华等公司的钻井设备已批量出口美国用于页岩气开发。目前我国与美国先进技术的差距主要在相关技术装备在页岩气勘探开发方面的具体实践和应用方面。
3、我国页岩气开发现状
我国页岩气开发已经经历了10年的历程。2005年国内开始关注页岩气开发,并开展了相关的科研工作;2006年,中石油与美国新田石油公司联合开展了四川盆地威远气田页岩气资源评价工作;2008年,土资源部设立了页岩气项目“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”;2009年,重庆市彭水县启动了国内第一口页岩气勘探井;2011年底页岩气被正式批准为我国第172个独立矿种;2012年,全国首个页岩油气产能建设项目,中石化梁平页岩油气勘探开发及产能建设示范区全面开钻;2013年,国家能源局发布了《页岩气产业政策》,明确将页岩气开发纳入国家战略性新兴产业。
4、我国页岩气开发面临的挑战
4.1 环境污染
目前页岩气开发主要采用水压裂技术,一口页岩气井一般需用水2-4万t,因此大规模开发页岩气需消耗大量水资源,导致供水紧张;大量压裂污水的处理也有较大压力,甚至仅污水运输都对道路交通提出了极高要求;同时含有化学添加剂的压裂水可能会污染地下水;另有部分学者担心水力压裂会导致地震。正是由于对可能的环境影响的担忧,目前捷克、罗马尼亚、法国和保加利亚均以法律禁止开采页岩气。
4.2 土地矿权
虽然页岩气作为独立矿种,勘探开发不再受我国油气专营权的约束,但根据国土资源部下发的《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》,石油天然气矿权人可在其矿权范围内勘查、开采页岩气,即现有油气矿权覆盖全国页岩气技术可采总量80%的四大石油企业只要办理相关手续就可以在其矿业区内勘探开发页岩气,限制了其它企业发展。
4.3 配套设施建设
开发页岩气需建设配套基础设施,尤其是在管网方面问题较为突出。集中管网输送是解决页岩气规模化利用的有效方式之一,但目前我国天然气管道总长仅为美国的1/10,且大部分掌握在拥有定价权的中石油、中石化手中。同时,我国页岩气资源富集区很多集中在中西部山区,管网建设难度大、成本高,不利于页岩气外输利用和下游市场开拓。
4.4 政府主导价格
目前我国天然气价格由政府主导,页岩气价格无法依据市场供求关系上升至其应有水平,尽管在2012年国家出台规定,今后三年中央财政对页岩气开采企业给予0.4元/m3的补贴,但仍然无法覆盖前期勘探开发的高投入、高风险。
5、政策建议
一是加强页岩气资源评价工作。我国页岩气形成的地质背景比国外复杂,不能照搬美国页岩气的选区评价标准和勘探经验,必须研究和建立适合我国页岩气形成地质条件特点的选区评价标准。二是研发关键技术。技术是开发页岩气资源的基础,国家应当注重相关技术的引进和自主研发,在钻井、完井技术,压裂技术,相关废渣、废液处理技术,环境影响评价等领域开展科技攻关。三是制定产业政策。目前页岩气开发仍然存在着投入大、风险高的问题,国家应当加强不同利益相关者之间的沟通协调,推进页岩气开发的科学化决策,尽快制定合理的市场准入、退出标准和制度,同时在科技项目、财政补贴、税收减免等方面制定相应的产业扶持政策。
参考文献
[1] 郝培培,卢久涛等.我国页岩气成藏特征及勘探开发现状[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(10).
[2] 陈会年,张卫东等.世界非常规天然气储量及开采现状[J].断块油气田,2010,17(4):439-442.
[3] 姜鑫民,秦海啸.国内外页岩气发展现状与前景分析[J].上海节能,2013,(9):5-8.
[4] 范厚江.世界页岩气勘探开发现状[J].油气地球物理,2013,11(2):37-41.
[5] 王中华.国内页岩气开采技术进展[J].中外能源,2013,18(2):23-31.
作者简介
宋娜(1984--),女,贵州安顺人,硕士研究生,化学专业,研究方向:矿产资源勘探开发
[关键词]页岩气;现状;对策;评述
中图分类号:TEl22.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0332-01
页岩气是一种非常规天然气,以吸附或游离状态存在于暗色泥页岩或高碳泥页岩中,它既是清洁高效的基础能源,也是重要的化工原料。国家十二五规划提出,推进煤层气、页岩气等非常规油气资源开发利用,将页岩气开发提高到国家战略的高度,明确了我国未来油气产业的发展方向。
1、开发页岩气资源的必要性
1.1 能源对外依存度过高
现代社会离不开能源,没有能源,正常的生产、生活都将无法开展,因此能源安全直接影响国家安全。多年来我国能源消费持续高速增长,2003年一次能源消费总量为12.04亿t油当量,2012年已达27.35亿t油当量,十年间增长了近2.3倍。于此同时我国能源对外依存度亦持续攀升,2012年我国石油对外依存度高达58%。页岩气是天然气的一种,可以在很多领域代替煤和石油,若能大规模开发页岩气将大幅降低我国能源对外依存度。
1.2 节能减排任务艰巨
为应对全球气候变暖,降低碳排放已经成为了各国的共识,我国也承诺2020年单位GDP碳排放强度比2005年降低40%-45%。目前广泛使用的煤、石油、天然气中,天然气是最清洁高效的。相同质量条件下,天然气的热值最高,在燃烧产生相同热值时,天然气污染最小。但目前我国天然气开发利用大幅滞后,2012年我国一次能源消费中,煤炭占68.5%,原油占17.7%,天然气占4.7%。其中天然气的消费比重仅为世界平均水平的不到20%。我国以煤为主的能源结构导致温室气体排放和其他各种污染排放不断激增,致使我国在环境保护、应对气候变化及节能减排方面临着巨大的国际压力和国内挑战,因此必须大力发展天然气。
1.3 天然气供需缺口逐年加大
近年来,我国天然气消费需求持续增长,供需矛盾突出。据统计,2011年我国天然气产量为1019亿m3,进口天然气308.7亿m3,天然气对外依存度高达24%。同时预计到2020年和2030年,我国天然气供需缺口将分别达到700亿m3和900亿m3。因此在进口国外天然气的同时,要尽快形成多元化的天然气供应格局,大力开发页岩气等非常规天然气资源。
2、开发页岩气资源的可行性
2.1 我国页岩气储量丰富
我国页岩气资源十分丰富,初步研究表明,页岩气资源量高达100万亿m3,约为常规天然气资源量的2倍,页岩气可采储量25万亿m3左右,主要分布在松辽盆地、渤海湾盆地、江汉盆地、四川盆地、柴达木盆地等地区。
2.2 美国已经成功开发页岩气资源
近年来,随着水平钻井、水力分段压裂等技术的突破,美国页岩气产量占天然气总产量的比例从2007年的12%上升到2012年的37%。同时页岩气具有生产周期长、开采寿命长的优点,一般开采寿命可达30~50年,且能够长期稳定产气。2012年页岩气领域创造了210万个就业机会,产生了750亿美元的税收收入,并使家庭收入增加了1200美元。
2.3 我国已具备一定技术装备能力
页岩气勘探开发技术要求高于传统油气资源,因此有人认为我国不具备大规模开发页岩气的技术能力。实际上水平井、水力压裂等页岩气开发的核心技术已成熟应用于我国致密油气藏的开发,且具备了开发经验。在相关装备制造方面,我国在钻机、压裂车组、井下设备等方面均有较强的技术和生产能力,比如四川宏华等公司的钻井设备已批量出口美国用于页岩气开发。目前我国与美国先进技术的差距主要在相关技术装备在页岩气勘探开发方面的具体实践和应用方面。
3、我国页岩气开发现状
我国页岩气开发已经经历了10年的历程。2005年国内开始关注页岩气开发,并开展了相关的科研工作;2006年,中石油与美国新田石油公司联合开展了四川盆地威远气田页岩气资源评价工作;2008年,土资源部设立了页岩气项目“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”;2009年,重庆市彭水县启动了国内第一口页岩气勘探井;2011年底页岩气被正式批准为我国第172个独立矿种;2012年,全国首个页岩油气产能建设项目,中石化梁平页岩油气勘探开发及产能建设示范区全面开钻;2013年,国家能源局发布了《页岩气产业政策》,明确将页岩气开发纳入国家战略性新兴产业。
4、我国页岩气开发面临的挑战
4.1 环境污染
目前页岩气开发主要采用水压裂技术,一口页岩气井一般需用水2-4万t,因此大规模开发页岩气需消耗大量水资源,导致供水紧张;大量压裂污水的处理也有较大压力,甚至仅污水运输都对道路交通提出了极高要求;同时含有化学添加剂的压裂水可能会污染地下水;另有部分学者担心水力压裂会导致地震。正是由于对可能的环境影响的担忧,目前捷克、罗马尼亚、法国和保加利亚均以法律禁止开采页岩气。
4.2 土地矿权
虽然页岩气作为独立矿种,勘探开发不再受我国油气专营权的约束,但根据国土资源部下发的《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》,石油天然气矿权人可在其矿权范围内勘查、开采页岩气,即现有油气矿权覆盖全国页岩气技术可采总量80%的四大石油企业只要办理相关手续就可以在其矿业区内勘探开发页岩气,限制了其它企业发展。
4.3 配套设施建设
开发页岩气需建设配套基础设施,尤其是在管网方面问题较为突出。集中管网输送是解决页岩气规模化利用的有效方式之一,但目前我国天然气管道总长仅为美国的1/10,且大部分掌握在拥有定价权的中石油、中石化手中。同时,我国页岩气资源富集区很多集中在中西部山区,管网建设难度大、成本高,不利于页岩气外输利用和下游市场开拓。
4.4 政府主导价格
目前我国天然气价格由政府主导,页岩气价格无法依据市场供求关系上升至其应有水平,尽管在2012年国家出台规定,今后三年中央财政对页岩气开采企业给予0.4元/m3的补贴,但仍然无法覆盖前期勘探开发的高投入、高风险。
5、政策建议
一是加强页岩气资源评价工作。我国页岩气形成的地质背景比国外复杂,不能照搬美国页岩气的选区评价标准和勘探经验,必须研究和建立适合我国页岩气形成地质条件特点的选区评价标准。二是研发关键技术。技术是开发页岩气资源的基础,国家应当注重相关技术的引进和自主研发,在钻井、完井技术,压裂技术,相关废渣、废液处理技术,环境影响评价等领域开展科技攻关。三是制定产业政策。目前页岩气开发仍然存在着投入大、风险高的问题,国家应当加强不同利益相关者之间的沟通协调,推进页岩气开发的科学化决策,尽快制定合理的市场准入、退出标准和制度,同时在科技项目、财政补贴、税收减免等方面制定相应的产业扶持政策。
参考文献
[1] 郝培培,卢久涛等.我国页岩气成藏特征及勘探开发现状[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(10).
[2] 陈会年,张卫东等.世界非常规天然气储量及开采现状[J].断块油气田,2010,17(4):439-442.
[3] 姜鑫民,秦海啸.国内外页岩气发展现状与前景分析[J].上海节能,2013,(9):5-8.
[4] 范厚江.世界页岩气勘探开发现状[J].油气地球物理,2013,11(2):37-41.
[5] 王中华.国内页岩气开采技术进展[J].中外能源,2013,18(2):23-31.
作者简介
宋娜(1984--),女,贵州安顺人,硕士研究生,化学专业,研究方向:矿产资源勘探开发