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我国非常规天然气勘探开发中存在的问题与政策建议

2013-01-27李杏茹

中国矿业 2013年1期
关键词:煤层气页岩勘探

李杏茹,梁 凯

(1.中国地质大学 (北京),北京 100083;2.中国国土资源经济研究院,北京 101149)

近年来,随着我国PM2.5问题日益暴露、天然气对外依存度持续走高,非常规天然气作为优质、高效、清洁能源迎来了良好发展机遇。我国非常规天然气资源丰富,资源量远大于常规天然气,具有广阔的开发前景[1-3]。但是,我国非常规天然气的勘探开发仍处在初级阶段,致密气、煤层气勘探开发二三十年,进展仍然缓慢,未形成产业化。正确分析其制约因素,准确采取改善行动,对促进我国非常规天然气行业的快速发展至关重要,对发展低碳经济、降低天然气对外依存度具有重要现实意义。

1 我国非常规天然气勘探开发进展

所谓非常规天然气是指依靠常规技术方法不能进行经济勘探开发的天然气资源,目前进行商业化开发的主要有致密砂岩气(简称致密气)、煤层气、页岩气等。我国非常规天然气分布广,资源潜力大。据统计,致密气、煤层气、页岩气的可采资源量34×1012m3,约为常规天然气资源量的2倍[3]。随着技术的进步、优惠政策的颁布,非常规天然气得到快速发展,2012年三类非常规天然气产量445×108m3[4],占天然气总量的41.5%,成为我国天然气勘探开发的重要领域。

1.1 致密气

20世纪70年代以来,随着认识水平和勘探开发技术的提高,已经形成了鄂尔多斯盆地苏里格、四川盆地须家河组两大致密气区,在松辽、吐哈、准噶尔、渤海湾和柴达木等盆地均发现致密气商业化气流,部分盆地已获得规模储量[3]。2012年致密气产量达320×108m3,仅次于美国,排在世界第二位[4]。目前,已基本掌握了致密气的开发配套技术系列,并创新出一套成功的管理模式[5],具有快速发展的巨大潜力。

1.2 煤层气

我国煤层气产业历经20余年的发展,特别是“十一五”期间,建成了沁水南部和鄂尔多斯东缘两大生产基地,已处于商业化开发的初期阶段[6]。目前,我国煤层气储层条件、控制条件和成藏类型等地质理论已形成,地面开发煤层气技术已初步形成了一套适合我国煤炭储层条件的工程技术及工艺,制定并颁布若干煤层气工程、安全规程及标准。但是,我国目前主要获得的是高中煤阶煤层气产能,大量的低煤阶煤层气的勘探开发理论与技术仍未取得突破[7]。

1.3 页岩气

页岩气勘探开发已经纳入国家能源战略,自启动页岩气资源评价项目、部署优选区先导实验区(川、渝、黔),出台《页岩气发展规划(2011~2015年)》,到设立页岩气独立矿种,我国页岩气勘探开发热情空前高涨,成为除美国、加拿大之外最活跃的国家之一。2012年“全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选”成果表明,我国陆域页岩气地质资源潜力为134×1012m3,可采资源潜力为25×1012m3,优选出有利区180个[8]。自2009年至2012年底,累计完成129口页岩气相关钻井,其中调查直井46口、探井(直井)55口,评价井28口(水平井),2012年产量约2500×104~3000×104m3[9]。

2 我国非常规天然气勘探开发中存在的问题

2.1 政策优惠力度小、落实难

相对于常规天然气,非常规气的单井产量低、开采难度大、成本高,在开发利用初期,政府的经济扶持和优惠政策非常必要。对于煤层气的开发,20世纪80年代至今,我国政府制定了多项优惠政策,包括抽采利用给予0.2元/m3的财政补贴、增值税先征后退、15年内享受0.25元/kWh补贴电价等[10]。但是,这些政策在落实中不同程度地存在问题,导致其效果大打折扣。首先,支持力度仅占所需支持力度的33%,加上通货膨胀影响,已有的补贴标准难以满足产业发展需要。另外,增值税先征后退政策在运行到地方一级政府时较难兑现,同时,企业为缴纳增值税,还需在项目所在地投资设立分公司等诸多限制条件,导致出现优惠政策难落实、虚无化的现象[10-11]。对于电价补贴政策更是难兑现。例如,陕煤化集团新生能源公司每年煤层气发电量达4000万kW,2008年以来并未获得任何的电价补贴[12]。最近出台的页岩气开发补贴政策,由于对页岩气标准界定过严,导致三分之二的页岩气资源量得不到补贴。

2.2 勘探开发的系列技术有待进一步提高

技术的突破是非常规气勘探开发取得成功的关键。我国煤层气钻井技术在低成本直井、多分支水平井关键技术、煤层气储层保护、绳索取芯等领域发展较好,形成了适合我国特色的技术。但是现有地球物理探测技术的解释精度有待提高,占我国资源量将近一半的低煤阶煤层气的取心技术需要进一步研发,地质选区技术成功率只有35%左右,对完井工艺与技术的研究、单井增产的方法还有欠缺[11]。还要面临我国特有的复杂地质条件带来的诸如煤层架构不稳定、单井产量低下等工程难题。此外,整个生产过程的地面井规模性开采排采管理与技术装备体系有待进一步完善。

我国致密气具有大面积分布的特点,但由于当前的天然气价格未到位,我国全面动用致密气的能力还较差。以苏里格地区为例,目前,主要动用的是I类气和Ⅱ类气的一部分。Ⅲ类气和表外气的储量基本没有动用,主要原因是在现行天然气价格体系下,开发成本偏高,产出投入比较小,经济效益很差,甚至亏损[13]。

页岩气勘探开发刚刚起步,物探技术,钻井-水平井-压裂技术等勘探开发技术有待攻关,压裂方面的设备、工艺、方法等还不满足页岩气开发的要求,“井工厂”式立体压裂技术,需要深入研究[14]。

2.3 环保研究与监管空白

水力压裂是非常规天然气勘探开发的关键技术,该技术不仅要消耗大量水资源,加剧当地水资源不足的矛盾,而且向地下注入裂解液还可能污染地下水,同时向岩层大量注水,可能促使深层岩石滑动,引发地震[15]。同时,非常规气勘探开采过程中还存在甲烷逃逸、噪音等环境污染。目前,我国非常规天然气的环境管理参考常规油气行业,而在我国油气资源开发中,企业按照自律的原则进行自我监管,环境监管能力非常薄弱,没有完善的环境监管规范和标准、没有处罚措施、没有专业的监管人员,导致国内油气生产企业的环境事故得不到控制。并且,在页岩气各招标区块进行的前期勘探工作,基本没有任何环境标准与规范可依,也没有现场的环境监管人员进行监管[16]。此外,我国地质条件比美国更复杂,出现的环境问题可能更多,如我国的页岩构造还含有达到有害浓度水平的硫化氢,据调查四川盆地的威远页岩气区块所含硫化氢浓度在0.8%到1.4%之间,而川东北区块所含硫化氢浓度高达15%[17]。

3 政策建议

3.1 创新管理模式,制定有效的优惠政策

对于非常规天然气而言,到位的管理与优惠政策是其成功开发的前提。我国天然气的政府管理机构有国土资源部、国家能源局、水利部、发改委价格司和资环司、国家环保部、国家财政部等部门,管理职能分散,缺乏协调与保持一致,直接导致当前优惠扶持力度弱、落实难的问题的出现。建议各相关部门从勘探开发的全流程进行参与,从整个非常规气产业角度出发,针对矿业权设置、优惠政策、补贴标准与落实等问题加强部门间的沟通与交流,理顺政策的运行机制,统筹制定页岩气、致密气、煤层气上下有配套、合适、易操作、有效的优惠扶持政策。其次,除了部门之间的协调外,还需加强国家与地方政府之间的沟通与协调,尤其财政部需加强与地方财政沟通,及时兑现优惠补贴。

3.2 加强系统的勘探开发技术体系及其配套技术的研发与推广

技术进步是推动非常规天然气行业快速发展的关键。非常规天然气开采难度大、成本高,在勘探开发初期需要国家大量的资金投入。因此,建议国家集中科技投入,每年固定经费重点用于非常规天然气关键技术、装备的自主研发与推广,加强基础研究和工程技术的先导性试验。可以以设立非常规天然气专项的形式,重点支持中小型技术公司开展新技术研究,推动关键技术攻关取得重大突破,逐渐形成适合我国地质特征的产生规模效益的勘探开发配套技术系列,主要装备实现自主化生产。并且,在技术取得成效后,尽快推广,实现先进技术的规模化应用,降低开采成本。同时完善装备制造、专业施工队伍建设等勘探开发配套体系。

3.3 制定环保系列标准及政策,同时加强监管

美国页岩气开采已经出现有关环境污染与水资源利用方面的问题及争议,为此美国政府重新制订了环境保护政策,加强了对页岩气开发过程的环境监管[16,18]。目前,美国环保局仍在对页岩气开采造成的环境污染进行评估。环境保护问题也是我国非常规天然气开发急需面对的关乎国计民生的重要课题。建议环保部、水利部等机构必须加强环境污染评估,尽快制定保护地下水、减少地面污染的有效政策与管理标准,建立覆盖地下水、土壤、生态等多方面,勘探开采全过程的监管制度。同时,针对非常规天然气成立专门的环境监管小组,加强监管。这样,在国家环保法律法规,配合工业中的技术和操作,共同保护人类健康,保障非常规天然气的可持续发展。

4 结论

我国非常规天然气资源丰富,但勘探开发尚处在谋划和起步阶段,在政策扶持与配套的开发技术体系方面积累了一些经验,同时也暴露出许多问题,包括政策扶持力度弱、难落实,管理部门之间缺乏沟通,大规模产业化的配套的技术体系尚未完全建立。同时,非常规天然气勘探开发过程中的环境保护问题的重要性已经得到广泛共识,但是我国的环境保护研究尚未跟上,监管力量薄弱。在勘探开发的初始阶段,政府的有效管理与大力投入至关重要。因此,本文建议政府各个管理部门包括国土资源部、国家能源局、国家财政部、国家税务总局、水利部、环保部、发改委的有关司局,联合力量,加强沟通,有效参与到非常规天然气的勘探开发的活动中,针对勘探开发的全流程制定相关的补贴政策、税收优惠政策、监管政策、环境评估的标准与政策,同时集中财政力量,加强系统的勘探开发技术体系及其配套技术的研发与推广,以及装备制造、专业施工队伍等勘探开发配套体系的建设,加快推进我国非常规天然气勘查开发快速、经济、有效、健康发展。

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