页岩气开发应科学有序不能急功近利
2013-08-15杨习理常龙飞张晓红
杨习理,常龙飞,张晓红
(石油化工应用杂志社,宁夏银川 750001)
页岩气作为一种洁净能源,由于美国的成功开采和利用,在世界掀起一股页岩气热,我国作为能源消耗大国,也不例外。美国从1820年发现、开采、利用已有100多年的历史,而我国才是从2005年起开始关注页岩气,可以说仅仅是开始。可是由于被2011年美国(IEA)发布信息所忽悠,中国页岩气储量有36亿立方米,比美国还多24亿立方米,不知从哪里造出的这个不靠谱的数字游戏,使我国立马上下盲动起来,好像我国遍地页岩气,立马可以大量开采和使用。尤其随着我国《页岩气发展规划(2011-2015)》的正式出台,我国第一轮、第二轮页岩气招标结果的出炉,于是我国在各种利益的驱动下,与页岩气相关的话题不断升温,国内不少能源巨头纷纷将目标投向了页岩气。
目前,从各种报道层面讲,我国页岩气储量相当丰富,大体和美国差不多。但我国有关页岩气的勘探开发刚刚开始,不可能完全搞清楚我国究竟有多少页岩气储量,具体在什么地方,储量多少,有无开采价值,还得进一步勘探落实,页岩气开发工作是一项长期、艰巨的任务,我们才开始,不应盲动,应该先抓紧搞清楚以下几项工作才是。
1 先摸清家底,做好整体规划和立法
我国地质结构十分复杂,构造运动多期次叠加,不同构造背景、不同沉积岩相环境,产状等在区域展布上含有不同的结构。目前,我国仅在塔里木盆地、四川盆地、松辽、伊通等少数几个地方勘探、钻井,只打了50多口井,产量仅仅1 000多立方米。美国(IEA)就凭这点说中国页岩气储量超过美国有点言过其词。页岩气的勘探、开发,应点上发现,面上评价,落实资源,确定核心区,和扩大开发面积是个十分漫长的过程。美国早在1820年就发现和使用页岩气,从20世纪80年代就正式进入工业化开采。尤其从2000年以来,在全国范围内进行页岩气勘探和开发,在全美20多个州的50多个沉积盆地中发现了页岩气资源,实现了工业化开采。产量从2000-2010年增长了10多倍。页岩气的勘探开采需要一定时间的探索,不可能立马突破,也就是说要知道具体什么地方有页岩气,有多少,可供工业开采,只有摸清了家底,对页岩气的开发才有重大意义。
搞清了家底,就要做好立法,这需要政府各部门配合、牵头,制定出适合中国国情的各项法律、法规,做好整体规划,制定出发展思路,战略框架,阶段策略,基础设施建设和配套支持政策,形成页岩气勘探开采合理利用法规体系。美国有关页岩气的法规政策条文有1 000多页,每项法规都很具体,很到位,很好操作。而我国只有泛泛几十页,很不完善,具体落实,监管就有一定难度。页岩气的勘探开发事关重大,只有制定出适合我国国情的监管法律法规,才能保障页岩气的勘探开发健康有序进行。
2 美国技术不能照搬需自我创新
美国发起的页岩气热,使我国的页岩气更是炙手可热,作为能源需求大国,借鉴美国的成功经验,积极开发国内的页岩气,无疑是正确的战略选择。但仔细观察,我国的页岩气储层与美国不同,美国以海相页岩气层系,而我国页岩气系时代和沉积、环境比较复杂,在陆相和海陆交互地层占很大比例。不少目的层系后期经历了强烈改造,页岩气聚集规律更为复杂,这使我国的页岩气勘探开发面临更大的挑战。目前美国页岩气开采主要使用水平井,大型压裂井,离开了这两种井就没有产量;另外,页岩气井产量递减特别快,要不断打井,而大型压裂井每口井平均用水2~4万立方米,我国的页岩气大部分处于沙漠、高山、丘陵,严重缺水,少水地带。用水量是个关键,再加上压裂液中添加的化学剂对地下水源和地表可能造成严重污染。我国人均占有土地和水资源的数量远远小于美国,而且所占有生态环境十分脆弱,所以,水平井、大型水平压裂井、多打井不太适合在我国全面推广。面对我国目前的情况,只有尽快开发出适合我国国情的页岩气勘探开发关键技术,适合我国地质结构特征的页岩气核心钻井技术,适合我国东、西、南、北、中不同区域的页岩气开发的分段压裂技术、压裂液技术,页岩气技术标准。只有我们有了自己的页岩气开发系列核心技术,才能实现我国页岩气可持续发展,为国造福,为民造利。
3 发展页岩气水资源十分重要
开发页岩气,水压裂技术是核心,其中水起着十分重要的作用,可以说,水压裂技术成就了页岩气的蓬勃发展。页岩气开发所使用的水平井水力压裂技术用水量是常规水力压裂的50~100倍。平均每口井的耗水量达到3 800~15 000立方米,我国的页岩气资源大多集中在缺水、少水、及人口稠密地区,大量的工业用水,对我国干渴的地理环境而言,势必造成严重影响。因此,若盲目地使用大量水资源开采页岩气,产生的问题是灾难性的。
另外,水力压裂水中加注硅沙和化学物质,将造成水资源的污染,地下水中甲烷含量比未钻探区域高出17倍。在水力压裂用化学品中,聚合物减磨液减少摩擦的效果良好,但其存在很大局限性,不适宜在高浓度盐水中使用。因此,页岩气的开发离不开水,积极发展水处理工业,使它多次回用,是页岩气产业稳定发展的重要保障,也是我国缺水地区开采页岩气实现可持续发展的必然之路。
4 开发页岩气有风险,一定要慎重
美国凭借页岩气成功的开采和利用,从天然气进口国转变成天然气出口国,有望超过俄罗斯成为世界第一天然气生产大国。作为页岩气储量大国的中国,当然也不能落后。“十二五”规划初步提出2015年我国页岩气产量将达到65亿立方米的目标。页岩气第一、第二轮招标已经结束,财政部将对页岩气开发企业的补贴政策出台,2012-2015年的补贴标准为0.4元/立方米。随着规划、利好政策的相继出台,加速了页岩气的开发升温,但热潮中需要冷静。
由于页岩气的埋藏情况不同,美国的成熟技术不能为我所用,技术不成熟,限制了页岩气的开发。另外,现有经济条件下,页岩气的勘探开发成本太高,单井产量较低,经济效益较差。美国由于成本太高,天然气价格太低,支撑不了页岩气的开发,2008年美国天然气钻井机为1 600台,到2011年7月下降到882台,2012年又下降到670台。在美国贝内特页岩气生产区,过去6~7年的钻井中有25%~35%是收支不平衡的。
最近,欧洲经济研究中心对外宣称,经过200多名相关领域的专家耗时半年的调查研究,发现页岩气的开发涉及多个复杂的技术,如果运用不当,有可能造成损害,在某些情况下成本会很高,对环境和健康带来的危害难以估量。因此,在欧洲开采页岩气并不划算。
另外,页岩气的产量递减非常快,要不停的钻井,还有严重的体贴气态环境,值得注意,对缺水地区来说,高压水压裂技术每口井耗水达2万吨,这可是个不小的数目。还有开发过程中产生的CO2、甲烷气、各种化学物质的泄露,对空气、水造成了污染,严重威胁生态安全和人类健康。
目前,我国的页岩气开发,无论从哪方面讲,技术上还处于初期,不成熟,经验匮乏,从经济和环保角度讲,都存在一定的风险。尤其从技术角度看,我国还尚未掌握开采的核心技术,再加上我国地质结构复杂,所处位置都十分缺水,采收率过低,还有管网不配套,开采运输成本高等问题。从投资情况看,由于勘探不成熟,只是前期的调研,产量是多少,具体位置都不清楚,都是个未知数,全球最大的石油公司埃克森美孚2012年在波兰、匈牙利几乎全不理想,超过7 500万美元的投资,“竹篮打水一场空”。页岩气的开发是个高风险的行业,路还很长,介入一定要谨慎。
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