页岩气能否引发中国能源革命？

王夕

页岩气的开发不啻于油气领域的一次革命，如果不遵循科学规律办事，很容易使页岩气的投入产出不成正比，白白浪费大量的时间、资金还有精力，开采可能带来环境污染。

几年前，中国地质大学能源实验中心主任张金川外出开会时，总是随身背着一块神秘的黑色石头。在现场，他会把这块石头扔进水中，让大家看看这块石头在水中咕嘟咕嘟冒泡的样子。

“如果只是用嘴说石头里能出天然气，大家都会认为这是开玩笑，但是直到他们看见水里的石头冒泡，表明有甲烷释出时，他们才相信了。”

这块黑色的、会冒泡的石头叫做页岩，而张金川将石头放进水里的举动，是方便向大家解释什么叫做“页岩气”。

页岩气就是人们熟悉的天然气

所谓页岩气，就是保留在页岩这种致密的岩石中的天然气。天然气以游离状态储存在页岩石颗粒之间的孔隙或裂缝中，或吸附在页岩中有机物的表面。它是非常规天然气的一种，与“煤层气”属同一类。

中国地质大学地球科学与资源学院教授于炳松告诉记者，开采出来的页岩气，就是人们熟悉的天然气，只是这些天然气储存的地方不同，是在页岩中而已。

页岩气的发现由来已久。1821年，美国在纽约州打出了世界上第一口天然气井，这口气井恰好就在页岩层。但直到上世纪70年代，美国才开始将页岩气作为非常规气的一个类型加以研究。

从2004年开始，我国开始逐步探索页岩气大致的分布轮廓。张金川说，我国页岩气聚集的目标区域是南方、华北—东北、西北和青藏地区。页岩气分布区域在我国南方大致呈“厂”字形分布，一横就是指长江沿线、一撇主要指滇黔桂，中间这个节点就是在四川盆地，尤其是重庆。

于炳松告诉记者，“页岩气也是这两年，人们才认识到它的价值。”虽是初来乍到，但是千万不要小看这些页岩气，它是能源界中闯出的一匹黑马。提起页岩气，能源界无人不晓。页岩气的开发不啻于油气领域的一次革命。

页岩气帮助美国实现“能源独立”

根据数据显示，过去10年，美国的页岩气产量增长了11倍，如今可满足美国近1/4的天然气需求。光是在2009年，美国页岩气产量就超过了中国同期所有类型天然气年产量的总和。

页岩气的使用，大大减缓了美国国内能源需求的压力，2008年该国石油的对外依存度出现了1977年以来的首次下降。

而反观国内，2009年，国内原油生产出现28年来的首次负增长。中国在2008年已成为天然气净进口国，2009年的天然气供应缺口超过40亿立方米。

“由于美国的开发，页岩气对国家战略层面的影响逐渐被认识。”于炳松告诉记者，各界对页岩气的关注和期待与美国成功开发不无关系，页岩气给美国带来一场“能源革命”，甚至可以帮助美国实现“能源独立”，这让页岩气储量丰富的中国也看到了希望。

2011年，页岩气被国务院批准为第172个独立矿种，政府颁布了诸多鼓励补贴政策，对页岩气开发进行两次招标，还为其长远发展量身定制了“十二五”规划。

根据国土资源部公布的数据显示，我国页岩气的储量也十分丰沛。初步的调查显示，我国陆域页岩气地质资源潜力为134.42万亿立方米，可采资源潜力为25.08万亿立方米（不含青藏区），与常规天然气资源相当。

开采可能带来环境污染

守着页岩气这个“金矿”，人们自然就开始想方设法将它开采出来。2011年底，我国石油企业共建设了15口页岩气试验井，其中9口成功开采到页岩气。

但是不得不承认的是，我国的页岩气开采还处于起步阶段。比如页岩气勘探开发需要水平井分段压裂等专门技术，而目前我国尚未完全掌握相关核心技术，突破关键技术尚需做大量工作。

“技术难点在于开发，因为它的开采方式，可能会造成污染，而且对水的需求量也很大。”于炳松说。

页岩气的开采方法叫做“压裂开采法”，将一种由水、砂、化学制剂等物质混合成类似“鸡尾酒”的压裂液，会在高压作用下向岩石喷射。天然气会从被裂解的岩石中逃逸出来，被输送回气井表面。

但是，要在压裂液中掺杂不同成分，包括支撑剂、防腐剂、生物促进剂等一些化学物质和药品。这些压裂液有可能会污染地下水体，而且水在压缩后，还有一个往地表回灌的过程，这也可能对地面造成影响。

根据美国环保署（EPA）发布的信息，尽管压裂液的99%都是水，但由于液体总量太大，使得每个矿井中那1%的成分其实相当于57000升化学物质，在回抽之后，仍有85%以上的浆体留在地下。

为此，2011年3月，美国环保署出资600万美元深度研究页岩气压裂开采法对环境可能造成的影响。据称该研究将持续两年，这是美国首次开展此类研究。

此外，根据《水资源和页岩气开发》报告显示，页岩气在开发过程中要消耗大量水资源。从美国经验来看，钻井和压裂所需水量为500万加仑，相当于1000辆卡车的运水量。另外，在作业过程中，压裂液将回流至地表，而压裂液中大都含有化学物质，如处理不当，会对环境造成一定污染。

开采页岩气首先需摸清家底

国家发改委能源经济与发展战略研究中心副主任刘小丽也曾表示，我国水资源本来就匮乏，在重庆和成都这样的地方都可能出现用水紧张的情况，更何况新疆和东北这样水资源匮乏的地区了。

另外，页岩气在开发过程中还会发生一定程度的泄漏，页岩气的主要成分是甲烷，它的全球变暖潜力是二氧化碳的25倍，因此如何控制气体外泄也是未来开发不得不面对的问题。

但是很早就开始研究页岩气的张金川却有些不同的意见。他认为，开发环节的技术问题被误认为是最大的瓶颈，但页岩气的主要技术，就是水平井和压裂技术，这些在国内都是成熟技术，只不过是以前没有综合在一起运用过。“一件事还没有实际做就说有难度，我认为是不妥当的。”张金川认为，页岩气的开发技术问题，只要有人潜心研究，10年之内是能解决的。

页岩气的重要性不言而喻，但专家认为，目前对页岩气的热情有些过热了。

“对于这股异乎寻常的热情，冷静显得尤为重要，不能急于求成，也不要一窝蜂地去做。”于炳松说，美国从1970年代就开始研究页岩气，前期的地质勘探研究花了很长时间，而实际的大规模开发则很快，也就是近10年甚至5年内的事。

所以开发页岩气也要遵循科学规律。而它的科学规律就是要先认清它和常规天然气的区别，它的存在状态、富集规律以及形成机理等，然后从中国自身的地质条件出发，因地制宜地摸索适合我们自身的开采技术，决不能照搬国外的。“如果不遵循科学规律办事，很容易使页岩气的投入产出不成正比，白白浪费大量的时间、资金还有精力。”

而在刘小丽看来，我国页岩气资源禀赋条件较为复杂，与国外相比，我国经历的地质运动较多，因此造成的储存情况更加复杂。“目前页岩气开发的首要任务还是要摸清家底。”