策劃 |  王山

7月6日，國土資源部網站公布《貴州省正安頁巖氣勘查區塊探礦權拍賣公告》，我國首例頁巖氣區塊拍賣1個月后即將起拍，公告一經發出，便引發了市場的強烈關注，此次拍賣出讓的標的為較成熟區塊。

實際上，這已經是國土資源部第三輪頁巖氣區塊資源出讓招標，前兩輪招標后的開發進度未達預期，使得曾經炙手可熱的頁巖氣產業進入了長達5年的招標“凍結”期。資源出讓“凍結”多年之后再度重啟，官方拿出了經過將近3年勘探“養熟”的區塊，同時對市場參與主體的要求也更加嚴格。

國內眾資本對于頁巖氣的青睞與追逐是否能夠再現?中國的頁巖氣革命何時才能到來?這些已經成為人們腦中揮之不去的疑問。

高儲量與低產量

“頁巖氣革命”實際上算是油氣工業的第三次革命。前兩次革命分別是從尋找淺部集中易勘探易開發的構造油氣藏向地層巖性油氣藏(以尋找隱蔽油氣藏為核心)的油氣勘探開發第一次轉變，以及向非常規油氣藏(以尋找連續型油氣聚集為核心)的第二次轉變。而從早期非常規能源如致密砂巖氣等轉向頁巖油、頁巖氣則是第三次轉變。

1914年，美國在阿巴拉契亞盆地泥盆系Ohio頁巖中，發現了世界第一個頁巖氣田—Big Sandy。受地質認識和技術手段的限制，人們對這類資源并沒有重視，沒有認識到它的巨大潛力，沒有想到它可以被大規模地開采利用。

直到1981年，隨著第一口頁巖氣井壓裂成功后，美國掌握了開發頁巖氣的技術。此后，美國頁巖氣產量逐年迅速增長，由2000年的122億立方米增長到2015年的3800億立方米，占其天然氣總產量7673億立方米的一半， 大大提升了美國能源自給率，其天然氣消費長期依賴進口的局面發生逆轉。

而相比之下，中國的頁巖氣開發進度遠落后于美國的水平，數據顯示，2014年，全國頁巖氣總產量達13億立方米;2015年全國頁巖氣產量44.71億方，同比增長258.5%，遠遠沒有達到“十二五”規劃提出的2015年達到65億立方米的產量目標;2016年全國頁巖氣產量78.82億立方米，較2015年增長76.3%。

根據美國能源信息局公布的數據顯示，2011年-2015年，中國建成了600多座頁巖氣井，未來中國頁巖氣產量將持續增加，到2040年日均產量將突破5.7億立方米，占中國天然氣總產量的比例超過40%，成為僅次于美國的全球第二大頁巖氣生產國。

實際上，中國的頁巖氣總儲量是大于美國的。

由美國能源部的統計和分析機構——能源信息署(EIA)公布的全球頁巖氣資源最新評估結果表明，全球總的頁巖氣技術可采資源量為187萬億立方米，其中中國約占總量的20%，為360825億立方米，排名世界第一。資源量排名前5位的國家依次為：中國(約占20%)、美國(約占13%)、阿根廷、墨西哥和南非。也就是說，以中國2015年2000億方的用氣量，中國頁巖氣儲量若全部用于商業化開發，可供中國整整使用300年。

中國從認識到頁巖氣在未來的重要作用之后，便開始奮起直追。2006年，中國石油勘探開發研究院開始了頁巖氣資源的調查研究，這成為中國頁巖氣研究、開發的起點。自2011 年底頁巖氣被確立為獨立礦種以來，為了鼓勵、加快國內頁巖氣產業的發展，有關部門陸續出臺了《頁巖氣發展規劃》《頁巖氣開發利用補貼政策》《頁巖氣產業政策》等諸多政策，一些擁有頁巖氣資源的地方政府也相繼出臺了“十二五”“十三五” 頁巖氣開采利用和產業發展規劃的相關文件，將頁巖氣作為地方政府促進經濟發展、拉動GDP 增長的一個重要產業，并紛紛成立了頁巖氣開發公司。

據統計，截至2015 年底，全國已累計投資365 億元，除中央和地方財政投入的10 多億元以及中標企業的20 多億元外，其余皆為石油企業投入。但在投入與產出方面，除石油企業投入的約330 億元已累計產出60×108 m3頁巖氣外，其余均未獲得頁巖氣產量。在目前的技術與市場經濟條件下，國內頁巖氣開采顯現出投入大、風險高、周期長、見效慢且效益低的特點，一些地方政府或非油氣行業企業將頁巖氣開采作為獲取商業利潤增長的重要產業顯然不是一項明智的選擇。

技術瓶頸亟待突破

頁巖氣開發的關鍵工藝技術主要有水平井(井組)鉆完井技術體系、分段多級壓裂技術體系和微地震監測技術體系。這些技術的出現與成功應用直接催生了美國這場頁巖氣革命，但中國目前還沒有取得這些技術的突破性進展。

這直接導致了中國頁巖氣開發進度遠遠落后于美國。數據顯示，目前中國頁巖氣11.20美元/MMBtu的井口成本遠高于美國的開采成本;在美國，生產商的干氣開采成本可低至3.40美元/MMBtu。

水平井是目前主要的頁巖氣藏生產形式，水平井的產量是垂直井的3～4倍，成本僅是直井的1.5～2.5倍，美國有多大85%的開發井為水平井+多段壓裂。另外，美國水平井多段水力壓裂、重復壓裂技術、新型壓裂液技術、新型支撐劑等技術也極大地提高了單井頁巖氣產量。

壓裂技術尤為重要，其費用一般占頁巖氣開采總費用的30%左右，是頁巖氣開采能否實現低成本工業化開發以及保證頁巖氣產量的關鍵點。壓裂技術一般以巖石力學理論為基礎，分為水力噴射壓裂、氮氣泡沫壓裂、同步壓裂等多種壓裂方式。

中國現有的水平井鉆完井技術還不能完全滿足頁巖氣水平井鉆完井的需求，水平井分段多級壓裂工藝技術及配套工具仍需要引進、研發、試驗和評價，頁巖氣壓裂裂縫延伸規律、壓裂規模優選、產量預測等方面還有待提高，利用微地震監測壓裂效果的檢測設備、施工技術和評價方法在中國還處于空白。

目前來看，只有中石油、中石化以及延長石油各自擁有試驗井，是中國該行業的領先者。另有一些企業(如安東油田服務和宏華集團)，在技術儲備上走在全國前列。

此外，中國頁巖氣儲存地質條件也遠比美國復雜，這進一步增加了頁巖氣的開采難度。分析認為，中國頁巖氣資源主要分布在中國南方古生界、華北地區下古生界、塔里木盆地寒武-奧陶系廣泛發育有海相頁巖以及準格爾盆地的中下侏羅統、吐哈盆地的中下侏羅統、鄂爾多斯盆地的上三疊統等發育有大量的陸相頁巖，地理位置上處于塔里木、準噶爾、松遼等9個盆地。

以上描述可以看出，中國的頁巖氣資源多分布在邊遠山區且離地表較遠;豐度較差，礦井開采期較短;中國頁巖氣地質結構種類較多，需要不同的開發技術，四川盆地屬于海相頁巖儲層，可借鑒美國經驗，而吉林東部盆地屬于陸相頁巖儲層，美國技術不適用，需要自主開發技術。因此專家認為，中國在未來3～5年內，可以完成合作學習階段；10年以上的時間才能完成技術消化；15年以上的時間達到技術成熟和工業化采集的程度。

影響中國頁巖氣開采的其他因素

除了技術因素之外，環境、資源、競爭資源等因素也嚴重影響了中國頁巖氣產業的發展。中國礦業聯合會副會長兼秘書長陳先達表示，頁巖氣是一個高技術、高風險、回報期長的行業，比常規油氣的成本要高得多。鉆井、壓裂、測井、地震四大技術支撐著頁巖氣的發展，哪一項技術不過關，都很難有所突破。尤其是我國頁巖氣的生產成本到底有多少，還需要研究。

首先是環境問題。環境保護部環境工程評估中心副總工程師任景明指出，頁巖氣開發過程中面臨水體污染、空氣污染和地質破壞三大環境風險。在同樣產量情況下，頁巖氣的井田面積大約是常規天然氣井田面積的十幾倍，鉆井數量則達到常規天然氣100倍甚至更多，耗水量也是常規天然氣的10倍左右。頁巖氣開發過程中產生的廢水包含碳氫化合物、重金屬、鹽分以及放射性物質等100多種化學物質，可能造成地下水污染。頁巖氣中含有甲烷，可揮發性有機化合物，一旦泄漏，將引發大氣污染。此外，開采頁巖氣所使用的水力壓裂技術有可能造成地質破壞。

美國賓州頁巖氣開發就曾經受到環保組織和當地居民的強烈抗議。由于擔心地質災害，美國紐約州和特拉華盆地已叫停了該地區的頁巖氣項目。

其次是資源問題。超過五分之三的中國頁巖油氣資源位于水資源缺乏地區，而開采頁巖氣離不開水。現有的頁巖氣開采過程，是將以百萬升計的水、沙子和化學藥劑一起注入頁巖井下，壓裂巖層，使頁巖氣溢出。中國頁巖氣儲備主要集中在四川盆地和塔里木盆地，這兩個區域水資源供應均已非常緊張，油氣開采面臨巨大挑戰。雪上加霜的是，頁巖油氣資源儲量大的地區全都人口密集，這意味著如果企業想要開采，除了要擠占灌溉水源外，還要和工業用水及生活用水競爭。一旦處理不當，開采頁巖油氣資源將釀成水資源短缺和水污染的雙重災難。

中國各地區水資源壓力情況

再次是礦權重疊問題。由于頁巖氣是新增加的獨立礦種，相關法律法規不完善，同時頁巖氣的埋藏較深，較易在同一空間區域的不同深度存在不同的礦權，導致礦權重疊現象出現的頻率很高。目前劃定的頁巖氣勘查開發區塊中，其中很大一部分與中石油、中石化的常規油氣權重疊，當民企尤其是規模相對較小的企業遇到這樣的問題時，很難與這些央企進行公開談判、對話。

然后是天然氣影響企業開發頁巖氣積極性。中國天然氣定價機制比較復雜，國家發改委制定各個油田天然氣井口價格和各段管道運輸價格，各個省市制定各地零售指導價格。天然氣價格處于嚴格的政策管制中，天然氣井口價格遠低于進口管道天然氣和LNG價格。這產生兩個問題：一是國內企業天然氣開采投資不足，發展緩慢;二是國際進口管道天然氣和LNG價格高，進口虧損巨大。目前天然氣價格試點已經啟動，已有5個省參與了天然氣價格改革，但大范圍的改革還需較長時間。

最后是經濟風險。相對于常規油氣，頁巖氣是生在油巖里自生自儲的油氣，單位體積的資源豐度低，是“貧礦”。所以，開發頁巖氣需要大量的井，美國一年投入頁巖氣鉆井壓裂的資金就超過1000億美元。而且頁巖氣井的生產產量遞減速度很快，可持續投入很高。美國的投入資金分攤到數千家石油公司，而現在我國開發頁巖氣，3000米范圍、1000米深度的水平井成本約7000萬元元，單獨的直井每千米需要1000萬元人民幣，每百米的深度也需要100萬元人民幣以上的投資，投資數額巨大。

另外，獲得頁巖氣探礦權的硬性條件是“本次招標出讓探礦權有效期3年，年均勘查投入應達到每平方千米3萬元人民幣及以上”。這一條已經擊退了好多中小企業。這種結果下，對開采頁巖最積極的就是幾大電力集團，它們計劃用開采出的天然氣直接發電上網，不過到底投標得到的區塊資源如何還很不好說，它們的相關開采經驗也嚴重不足。

由于頁巖氣革命的存在，2014年，美國已經取代了俄羅斯，成為了全球最大的天然氣生產國(頁巖氣占到了25%以上)，有望根本上改變能源市場的定價和貿易模式;15年前幾乎不存在的頁巖油、氣產業，如今為美國創造了200萬個就業崗位。

以此觀之，稱頁巖氣的開發與應用被稱為能源革命絲毫不為過，只不過，要想這陣革命的春風吹到中國，只怕還需要一段很長的路要走。