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页岩气革命:接替天然气是必然趋势?
2011年05月04日 13:43:41  来源: 新华财经 【字号 收藏打印关闭

    尽管看起来困难重重,但基于页岩气能够改变国家能源结构这一良好的功能前景,中国已将页岩气的商业开发提上日程

    财经国家周刊报道 4月上旬,贵州省岑巩地区的青山之畔,一口1500米深的钻井在机器的轰鸣声中徐徐开钻。

    这口钻井被命名为“岑巩一号”,由国土资源部出资近六七千万建设,是国土资源部第一口超千米的深页岩气勘探钻井。

    随着国际油价的攀升,国土资源部加大了对页岩气等非常规天然气的勘探和开发力度。

    几乎在“岑巩一号”开钻的同时,国土资源部召开了全国页岩气资源的专题会议。会议透露,全国范围内页岩气资源战略调查与选区的项目全部通过技术审查。

    “这意味着,国土资源部全国页岩气资源战略调查已进入实施阶段。”国土资源部油气资源战略研究中心副主任张大伟告诉《财经国家周刊》记者。    

    资源摸底

    国土部勘查司的一位相关负责人透露,对于页岩气的勘探已经列入国土资源部今年的工作计划,预计会在2013年完成页岩气资源潜力评价。

    “中国页岩气资源潜力巨大,但资源家底还摸不清,不同部门的预估值都不一样:26万亿(立方米)的,30万亿的,50万亿的,100万亿的,没有一个权威数据。”国土部油气资源战略研究中心副主任张大伟对《财经国家周刊》记者说。

    不过这一状况有望在2013年改变。在3月25日举行的“全国油气资源战略选区调查与评价项目2010年度成果报告评审会”上,上报的综合研究项目全部通过审查。这些项目覆盖川东南、渝东南、渝东北、鄂西、上中下扬子、滇黔桂、黔北、华北、东北、西北、青藏等区域。

    据美国能源信息署估算,全球32个拥有页岩构造国家的可开采页岩气资源约为5.76万亿立方英尺,其中中国约有1.3万亿立方英尺的页岩气资源,是除美国以外全球最大的页岩气资源国。

    然而,中国大规模着手页岩气的试验研究较发达国家晚了近20年。2007年,中石油天然气集团公司与美国新田石油公司签署页岩气开发对外合作的第一份协议《威远地区页岩气联合研究》。据张大伟透露,此前国土资源部联合中石油、中石化等国有石油企业在川南、川东南、黔北、渝北等地开展页岩气先导试验,其中多口钻井已初见成效。

    “现在国内的都处于试验阶段,中石油中石化都有成功案例了,但还不能叫产量,只能说是一些生产数据。”中国地质大学能源实验中心主任张金川说。

    与常规天然气相比,页岩气的开采具有一定难度。“主要是含气量低。常规天然气主要在砂岩储层,砂岩颗粒之间有10%到20%的空隙,气是游离状态,打个孔到地下,气就沿着井筒出来到地表了。页岩不是这样,页岩空隙很小,一般是1%到5%,甚至更小一些,光靠地下游离的气,气量非常少,现在要把吸附状态的气也采出来,所以就要对页岩实施压裂,产生很多裂缝,裂缝把很多空隙联通起来,这里面的游离气就跑出来了,然后里面压力降低,吸附气跟着就出来了。”张金川介绍。

    对页岩气实施压裂的水力压裂技术是页岩气开采最主要的技术之一,另外一项关键性技术是水平钻井。水平钻井能更好的利用储层中的天然裂缝,井筒能够穿越更多储层,因此水平井的产气量“是直井的2到3倍”。

    从全世界情况来看,水平钻井与水力压裂都算不上是石油工业中的新技术,但对于如何应用于页岩层,则需要试验研究。目前在美国,这两项技术应用于页岩气开采上已经非常成熟,中国则仍非常缺乏技术。    

    以资源换技术

    中国页岩气大好的资源前景,让美国等发达国家纷纷看好中国市场。2009年11月,中石油联手壳牌,合作开发四川盆地富顺-永川页岩气区块;上个月,中石油称与道达尔在内蒙古投资20亿美元开发页岩气;而在去年9月,中石化也曾传出将与雪佛龙合作开发西南地区页岩气。

    “我们实际是以资源为代价。”张大伟告诉《财经国家周刊》记者。在永川区块,中石油与壳牌联合调查资源,勘探开发,若成功后形成产能,“壳牌拿49%,咱们中方拿51%”。这是其中的一种合作方式。“开始这样还可以,从长期效益来讲,实际这样挺亏的,人家拿技术来了,就拿49%的收益走了。”张大伟说。

    据张金川介绍,对于水平钻井技术,中国在致密砂岩气或海上钻井中已有应用,而在页岩气的开采上,还需要完善,但已经取得很大进展。刚刚过去的4月1日,中国第一口页岩气水平井威201-H1井在四川省威远县顺利完井,水平段长1079米,用时仅34天。

    而对于压裂技术,中国现在还不成熟。“其实我们也能压裂,现在就是沙子和压裂液的配比方我们没找准,找准也能打。”张大伟说,“中石油中石化打的几口井,也都是请美国斯伦贝谢、贝克休斯他们来给压裂。”请国外公司提供技术服务并支付费用,是中国与国外公司合作的另一种方式。

    目前美国大中小公司的压裂与水平钻井技术都很成熟,使得对页岩气的开发成本逐渐降低,据美国能源信息署公布的2011美国能源展望年鉴中显示,美国已有区域的页岩气生产成本低于0.25美元每立方米。而美国页岩气1亿立方米产能的建设投资,与中国常规天然气的开采成本趋近。

    与国外公司合作能够在多大程度上获得技术,则要看具体的合同条款。不过,张金川预计,按照现在的发展速度和投入速度,中国获得页岩气开采技术的突破“也就几年功夫,技术这个东西时效性很强,不能一劳永逸,对咱们来说需要去摸索、探讨和研发的时间。”    

    接替天然气

    “剑桥专家预测,在北美以外地区,非常规天然气将在10年以后大规模开发。”中国石油经济技术研究院江淮友告诉《财经国家周刊》记者。根据2011美国能源展望年鉴中公布的数据,美国拥有2552万亿立方英尺的潜在天然气资源,其中827万亿为页岩气,这一数字较2010年美国能源年鉴中预估的数增加了470万亿。预计到2035年,页岩气产量将占到美国天然气总产量的45%。

    “常规天然气也需要投资才能找到,好找的都找完了,”张金川说,按照现在的发展速度,页岩气在将来补充和接替常规天然气是必然趋势。

    不过,页岩气开采暴露出来的问题也正在进入发达国家的视野,问题主要来自于作为关键技术的水力压裂。

    水力压裂需要将水、化学物质等注入钻井到达地下页岩层,使页岩产生裂缝并释放气体。美国油气责任项目组(OGPA)对马塞勒斯页岩区的调查研究中显示,水平井压裂的用水量是直井压裂用水量的5倍左右,美国巴奈特地区一口水平井的用水量至少为1.37万立方米,并随着井深的增加而增加。与此同时,平均只有10%的压裂能够一次起到作用,在马塞勒斯的一些页岩区,一些水平井需要压裂十次之多。如此巨大的用水量,带来的是用水来源与废水回收等一系列问题。

    在美国的页岩气开采区,数以万计立方米的水通过卡车输送到压裂井,以美国的约翰逊县为例,一口水平井压裂需要配备100名运输作业者。而用于压裂后的废水同样需要交通运输工具运送到废水处理地。此外,由于水中加入了化学物质,深入地下的水存在回流到地表的可能性,由此产生化学物质对土地及饮用水是否存在污染等争议。目前对于这些问题还没有一个明确的说法。

    对于中国来说,以上问题远没有页岩气开采技术问题紧迫。据张金川介绍,中国的大陆面积主体都是沉积岩,“有沉积岩的地方,就可能有页岩,有页岩就可能有页岩气,所以分布面积很广。”页岩气的投资前景甚好。张金川认为,从地质角度来说,页岩气的投资风险相对可控性强,在某一特定区域内,含气特点、条件和含气量等相对容易估算,“我们很多地方都已经建立出模型,基本都有一个估算方法,应该是八九不离十的东西”。

    对于大力发展页岩气,张大伟说,中国还存在技术、政策、体制等一系列限制。目前中国参与页岩气勘探开发的公司还局限于中石油、中石化等几大国有企业,民营资本几乎没有涉足,这在一定程度上缩小了技术投入和发展的空间。

    “中国在发展页岩气上需要突破一系列障碍。”一位石油行业资深专家告诉《财经国家周刊》记者,例如如何快速发展技术,打破垄断,制定适当的鼓励和补贴政策,以及完善管网等配套的基础设施建设等。

    尽管看起来困难重重,但对于页岩气能够改变国家能源结构这一良好前景,中国已将页岩气发展规划提上日程。目前国家能源局正在抓紧组织编制页岩气专项发展规划,张大伟预测,到2020年,中国页岩气产量能达到8%10%,“届时,离商业开发就不远了”。(实习记者 林楠 记者 陈少智)

( 编辑: 邱小敏 ) 【字号 打印关闭
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