10月14日，中國石化集團公司宣布我國頁巖氣開發(fā)又一關(guān)鍵技術(shù)裝備——國產(chǎn)橋塞及配套技術(shù)在重慶涪陵頁巖氣田焦頁42號平臺成功應用。這是國產(chǎn)橋塞及配套技術(shù)首次大規(guī)模應用于頁巖氣商業(yè)開采，它的成功應用完成了頁巖氣工程技術(shù)裝備自主化、國產(chǎn)化的“最后一塊拼圖”，這標志著中國頁巖氣開發(fā)核心技術(shù)裝備制造完全擺脫對外國公司的依賴，全面實現(xiàn)國產(chǎn)化。
頁巖氣（shale gas）是賦存于富有機質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，它與煤層氣、致密砂巖氣一起，被稱為非常規(guī)油氣資源的三大品種。一直以來，由于開采技術(shù)原因，頁巖氣被認為是無法進行大規(guī)模的商業(yè)開發(fā)。到2006年以后，由于國際油氣價格的高位運行、水力壓裂技術(shù)的成熟以及推廣、金融危機后美國重視能源自給等多方因素的疊加，最終才使得頁巖氣的大規(guī)模商業(yè)開發(fā)成為可能，從此美國在全世界掀起了一場“頁巖氣革命”。2006年頁巖氣產(chǎn)量僅為美國其天然氣總產(chǎn)量的1%，到2011年增長至美國天然氣總產(chǎn)量的30%，且份額還在逐年上升，這使得美國在2009年取代俄羅斯成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國；頁巖氣技術(shù)的快速發(fā)展帶動了頁巖油技術(shù)的突破，目前美國本土頁巖油日產(chǎn)量已經(jīng)達到約50萬桶，并計劃到2020年達到日產(chǎn)300萬桶的規(guī)模，有望超過沙特成為世界第一產(chǎn)油國。據(jù)估計，曾經(jīng)能源高度依賴海外的美國到2035年不僅能過實現(xiàn)能源自給自足，還將成為油氣凈出口國。
各國對于頁巖氣開采的高度關(guān)注，不僅是因為“頁巖氣革命”使得美國在能源領域的成功逆襲，更是因為頁巖氣這一新能源的大規(guī)模的商業(yè)開采將撼動，甚至是改變世界的地緣政治格局：1、按常規(guī)能源計量，世界大部分探明可采儲量集中在俄羅斯、伊朗和卡塔爾，而在考慮頁巖氣的情況下，中國、美國、阿根廷的潛力可與前述三國相捋，頁巖氣帶來的是未來世界能源版圖的變化；2、頁巖氣的主要成分是甲烷，燃燒后釋放的二氧化碳排放量僅相當于石油的54%、煤的48%；這將改變?nèi)蚰茉锤窬帧⑻寂欧耪尾┺牧α繉Ρ群偷鼐壵瘟α繉Ρ龋?、更為重要的是頁巖氣下游的化工業(yè)會使得相關(guān)的化工原料產(chǎn)品更加廉價，例如，用石腦油制作乙烯的成本為每噸1000——1200美元，而用頁巖氣的副產(chǎn)品生產(chǎn)乙烯的成本則為每噸500美元，可以預見未來美國在全球氮肥、聚乙烯、PVC、乙二醇等市場的話語權(quán)將越來越重，這將在中長期影響包括中國在內(nèi)的全球主要化工品產(chǎn)、銷區(qū)域的價格變化和供求結(jié)構(gòu)。
實際上如此具有誘惑力的頁巖氣并非“百利而無一害”，1、按照現(xiàn)有的開采技術(shù)，頁巖氣的井田面積大約是常規(guī)天然氣井田面積的十幾倍，鉆井數(shù)量則達到常規(guī)天然氣100倍甚至更多，耗水量也是常規(guī)天然氣的10倍左右，平均而言，一口頁巖氣井需要20萬噸水；2、頁巖氣開發(fā)過程中產(chǎn)生的廢水包含碳氫化合物、重金屬、鹽分以及放射性物質(zhì)等100多種化學物質(zhì)，且10%——40%會排回地面，對環(huán)境的影響存在很大不確定性；3、其次頁巖氣的壓裂液中含有大量化學成分，多次注入可能對深層地下水帶來影響4、頁巖氣的開發(fā)經(jīng)過60-80次的壓裂，導致巖層和巖層之間的潤滑和觸礁，在頁巖氣開采是否導致地震風險上仍然缺乏研究與論證。由于頁巖氣大規(guī)模的商業(yè)開采國家只有美國、加拿大和中國，各國開采時間并不長，頁巖氣開采對環(huán)境的負面效益還未能表現(xiàn)，開采頁巖氣的環(huán)境風險更多的是一種理論上的擔憂，但是這種擔憂卻是歐洲國家對于頁巖氣開采采取猶豫觀望的態(tài)度的一個主要原因。
頁巖氣對于中國的意義在于，大規(guī)模開采不僅可以提升能源自給率、保證能源安全、豐富能源類型、減緩發(fā)展的環(huán)境壓力，還可培植相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈以及促進就業(yè)與經(jīng)濟增長，而且中國的大規(guī)模開采是有中國豐富的頁巖氣存量（可采儲量有36萬億立方米，約占世界總量的20%，排名世界第一）作為基礎，所以推動頁巖氣開采理所應當。中央為推動頁巖氣發(fā)展，打破了油氣勘探開發(fā)領域的壟斷，允許石油天然氣行業(yè)以外的企業(yè)進入，開展了兩輪公開的探礦權(quán)招標；并將頁巖氣列為第172個獨立礦種，按獨立礦種進行管理；2013年10月30日，國家能源局在其官網(wǎng)發(fā)布了《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》，明確將頁巖氣開發(fā)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
但是中國對于推廣頁巖氣的開采，有著自身技術(shù)、資源環(huán)境上的劣勢：1、中國的頁巖氣埋藏深度普遍在2600米至3000米，單井鉆井、壓裂成本接近億元，鉆井平臺的智能化和系統(tǒng)化水平低，打一口井需3個月左右（美國只需1周），由于技術(shù)限制，無法精勘，每口井的連續(xù)穩(wěn)定地產(chǎn)氣不能保障，綜合開采成本大約是美國的4——5倍；2、天然氣本身是具有“管道先行”特點的，必須先修好可到達終端消費者的管網(wǎng)，目前我國沒有專門的頁巖氣運輸管道，頁巖氣只能通過現(xiàn)有的天然氣管道和公路進行運輸，加之天然氣管道在頁巖氣分布地區(qū)缺乏分支官網(wǎng)，頁巖氣無法接入管道，只能利用壓縮天然氣運輸車進行運輸；3、中國的頁巖氣富集區(qū)域又往往處在水資源較為緊張的內(nèi)陸、盆地地區(qū)，像華北地區(qū)、準噶爾盆地、吐哈盆地、鄂爾多斯盆地等缺水地區(qū)，遼寧、陜西、重慶和四川等農(nóng)業(yè)用水、生活用水需求量較大的地區(qū)；4、正在大規(guī)模開采的長寧——涪陵等礦區(qū)位于出于活躍期的龍門山地震帶。
基于以上的顧慮，中央對于頁巖氣的政策做出了相關(guān)調(diào)整，推遲了頁巖氣探礦權(quán)的第三輪招標；今年9月17日，將原先計劃2020年全國的頁巖氣產(chǎn)量從600億下調(diào)到300億立方米；此外，加強頁巖氣行業(yè)的規(guī)范發(fā)展，如，2014年4月國土資源部批準發(fā)布了《頁巖氣資源/儲量計算與評價技術(shù)規(guī)范（DZ/T0254-2014）》），這是我國第一個頁巖氣行業(yè)標準；5月，國家能源局制定印發(fā)《能源監(jiān)管行動計劃（2014-2018年）》，明確了未來五年能源監(jiān)管的目標、重點任務和相關(guān)措施。
在這場“頁巖氣革命”當中，相對于北美的突飛猛進與歐洲的冷眼旁觀，中國的態(tài)度可以說是有所保留的積極進取——把握核心部件生產(chǎn)工藝，建立獨立產(chǎn)業(yè)鏈條，健全頁巖氣行業(yè)規(guī)范，開展試點式商業(yè)大規(guī)模開采，但并不急于擴大大規(guī)模商業(yè)開采范圍。畢竟，中國沒有北美的地廣人稀的自然條件，在開采技術(shù)上并不成熟的情況下，大規(guī)模推廣開采，風險過大；但是面對巨大的自然稟賦無法開采與能源需求激增的矛盾而無動于衷，也是不可理解的。科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，解決以上問題的關(guān)鍵在于開采技術(shù)的不斷突破，此次國產(chǎn)橋塞及配套技術(shù)的成功使用標志著我國已經(jīng)具備頁巖氣開采核心技術(shù)裝備制造的自主開發(fā)能力，但是在環(huán)保標準、開采效率、精測技術(shù)等各個方面，中國的頁巖氣從業(yè)人仍有相當長的路要走。
文/章京宇 文化縱橫
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