我国页岩气开发现状及对煤炭工业的影响
2013-09-10刘顺章
刘顺章
(国家安全生产监督管理总局矿山救援指挥中心,北京市东城区,100713)
我国页岩气开发现状及对煤炭工业的影响
刘顺章
(国家安全生产监督管理总局矿山救援指挥中心,北京市东城区,100713)
在分析国外页岩气开发情况的基础上,介绍了我国页岩气开发现状和对中国煤炭工业的影响。从地质勘探及评估、配套鼓励政策、利用、科技、安全监管的角度,提出了对中国开发页岩气的建议。
页岩气 煤炭工业 影响 政策建议
1 国外页岩气开发情况
2006年,美国页岩气革命改变了其能源结构,引发了世界对页岩气勘探开发的热潮,全球已有30多个国家开展页岩气的勘探开发。根据美国能源信息署 (EIA)2011年4月发布的世界页岩气资源初步评价报告,全球总的页岩气技术可采资源量为187.4万亿m3。
从各大洲来看,北美洲最为丰富,页岩气技术可采资源量54.6万亿m3,占全球的29.16%;亚洲为39.7万亿m3,占21.20%;南美洲为34.7万亿m3,占18.50%,各大洲页岩气原地资源量和技术开采资源量见表1。
从世界各国来看,页岩气技术可采资源量排名前10位的国家依次是中国、美国、阿根廷、墨西哥、南非、澳大利亚、加拿大、利比亚、阿尔及利亚和巴西。这10个国家技术可采资源量占全球的84.69%。此外,欧洲的波兰和法国的页岩气资源也比较丰富。从美国能源信息署的评价结果来看,这些国家的页岩气资源勘探开发前景十分看好。页岩气技术可采资源量排名靠前的国家见表2。
表1 各大洲页岩气原地资源量和技术开采资源量
注:原地资源量,指在预探阶段前期,对已发现的、有利含页岩气的层系,采用圈闭法估算的原地页岩气总量;技术可采资源量,指在给定的技术条件下,经理论计算或类比估算的、最终可采出的页岩气总量;*未包括美国数据
表2 页岩气技术可采资源量排名靠前的国家
世界上的页岩气资源勘探与开采最早始于美国,目前已实现了高效经济、规模开发,引起了全球天然气供应格局的重大变化。
美国1821年即开钻第一口页岩气井,20世纪70年代页岩气勘探开发区扩展到中、西部。20世纪90年代,在政策、价格,尤其是在水平井和水力压裂等核心技术取得突破等因素的推动下,页岩气勘探开发进入飞速发展时期。2000年,美国页岩气年产量为122亿m3,占天然气产量的1%;2011年产量超过1700亿m3,占天然气产量的30%,10年间页岩气产量增长了10多倍。预计在未来的10年间,这一比例将继续提升至50%左右。美国页岩气的成功开发改变了美国能源格局,并使美国超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国,对全球天然气市场、能源供应格局以及地缘政治产生了重要影响。
加拿大页岩气资源分布面积广、涉及地质层位多,主要分布在西部盆地,已实现了商业化开发。2009年,加拿大页岩气产量为72亿m3。
欧洲页岩气主要集中在英国的威尔德盆地、波兰的波罗的盆地、德国的下萨克森盆地、匈牙利的麦科 (Mako)峡谷、法国的东巴黎盆地、奥地利的维也纳盆地以及瑞典的寒武系明矾盆地等。其中,英国和波兰是欧洲页岩气前景最好的国家。
阿根廷页岩气技术可采资源量位居世界第三,是南美页岩气开发利用前景最好的国家,主要位于内乌肯盆地、高弗·圣·乔治 (Golfo San Jorge)盆地和南麦哲伦盆地。
英国、波兰、阿根廷等国的页岩气开发尚处在勘探阶段,还没有实现规模开采。
2 我国页岩气开发现状
据国土资源部油气资源中心2012年发布的预测资料,我国陆域页岩气地质资源量为134.42万亿m3,可采资源量为25.08万亿m3(不含青藏地区),居世界首位;页岩气资源主要分布在湖北、湖南、重庆、四川、贵州、陕西、新疆等省 (区、市);赋存在海相、陆相、海陆交互相页岩中,其中,海相页岩300万km2,主要在南方,以扬子地区为主;陆相页岩280万km2,主要在大中型含油气盆地,以松辽、鄂尔多斯等盆地为主;海陆交互相页岩200 km2,主要在北方,以华北、西北和东北地区为主,如沁水盆地、鄂尔多斯盆地、河西走廊等。现有中石油、中石化、中联公司、延长石油等部分国有油气企业,在四川、重庆、山西、陕西等省进行先导性示范勘探和试采。
2011年和2012年,国土资源部分别进行了两轮页岩气勘探招标,有中国石油化工集团公司、河南省煤层气公司、华电煤业集团等19个单位参加竞标,中标了渝黔南川、渝黔湘秀山、贵州绥阳等21个区块。中国页岩气勘探招标中标企业和中标区块见表3。
截至2012年4月底,中石油在川南、滇北地区优选了4个有利区块,完钻4口直井获得工业气流;中石化在黔东、皖南、川东北完钻5口评价井,其中2口获得工业气流;延长石油在延安完钻3口页岩气井,取得陆相页岩气技术突破;中海油、中联煤也开始在皖浙地区、山西沁水盆地开展前期调查;华能集团、华电集团以及宏华集团等电力企业也纷纷加入,分别与重庆、湖南和四川等地的政府和企业签署了相关页岩气开采协议。目前,全国共计完钻63口页岩气井中,中石油完钻30口页岩气井,包括21口评价直井、9口水平井,15口井获得工业气流,累计产气3000万m3。中石化江汉油田分公司在重庆涪陵焦石坝实验区规划打井24口,预计页岩气年产量达到3亿m3。
根据国家能源局2012年3月发布的 《页岩气发展规划 (2011~2015年)》,到2015年,我国将基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价,建成一批页岩气勘探开发区,初步实现规模化生产,页岩气年产量达到65亿m3,到2020年,产量力争实现600~1000亿m3。
表3 页岩气勘探招标中标企业和中标区块
3 页岩气开发对煤炭工业的影响
随着页岩气开发力度的加大,页岩气作为新型能源将逐渐减轻对煤炭消费的依赖,煤矿新建项目的冲动将会减弱,矿井数量、煤矿事故隐患也会逐步减少,将有利于改善煤矿安全生产形势。
据统计,2012年末,我国共有煤矿13213个,生产能力47.45亿t。2012年煤炭生产总量36.5亿t,同比增长4%左右;煤炭消费总量36.2亿t,同比增长2.5%左右。根据煤炭工业 “十二五”发展规划,预计到2015年,全国煤炭需求量达到39亿t,煤炭产量达到41亿t;预计到2050年,全国煤炭需求量达到55亿t。
页岩气作为一种清洁高效能源,在我国进行规模开发,必将对我国能源结构和煤炭工业产生一定影响,也将逐渐减轻对煤炭消费的依赖,对煤矿安全生产以及环境保护将起到积极作用。
3.1 目前页岩气产量有限,暂时不会改变以煤炭为主的能源消费结构
根据国家发改委制定的 《煤炭工业 “十二五”发展规划》和国家能源局制定的 《页岩气发展规划(2011~2015年)》,预计到2015年,全国煤炭消费将达到39亿t,页岩气产量达到65亿m3。根据测算,65亿m3页岩气的发热量相当于455万t标准煤,仅可使一次性能源消费结构中煤炭消费量减少0.12%,一次性能源结构中煤炭消费量仍将超过70%。
3.2 支持和鼓励页岩气开发,将明显改善能源生产和消费结构
从长远看,国家支持和鼓励页岩气的开发,可以减少煤矿数量,减少煤炭的产量和消费量。到2020年,如页岩气能突破1000亿m3,将减少7000万t标准煤的生产和消费;到2040年,如能突破4000亿m3,将减少2.8亿t标准煤的生产和消费,页岩气与其他清洁能源共同作用,预计使煤炭在一次性能源结构中消费量低于50%左右。
3.3 加大页岩气开发力度,有利于煤矿安全生产
据统计,我国目前共有生产能力30万t/a及以下的小型矿井10748个,生产能力11.6134亿t,平均单井产能10.8万t/a。到2015年,如能实现规划65亿m3的页岩气产量,页岩气的开发将促使约42个生产能力10万t/a左右的矿井关闭退出;到2020年,如能实现规划1000亿m3的页岩气产量,将促使约700个生产能力10万t/a的矿井关闭退出。通过减少煤与瓦斯突出小煤矿的数量,可以大量减少煤矿危险源和事故隐患,有利于煤炭行业整顿关闭和兼并重组工作的深入推进,有利于安全生产。
3.4 加大页岩气开发力度,将降低煤炭企业生产压力
我国目前煤炭企业生产压力大,超能力生产现象屡见不鲜。煤矿生产压力越大,煤矿发生伤亡事故的概率越高。到2020年,页岩气产量如能突破1000亿m3,煤炭产量将减少7000万t,按照2012年全国乡镇煤矿煤炭百万吨死亡率为0.754来计算,约减少死亡人数52人左右。页岩气大规模开发后,将有效避免煤炭企业超能力生产,有效降低煤炭企业、煤矿工人的生产压力和煤矿工人数量,从而减少重大安全生产事故的发生,促进煤炭行业健康可持续发展。
4 页岩气开发有关建议
4.1 加强页岩气地质勘探及评估
由国土资源部门统一组织开展页岩气勘探技术基础理论研究,组织勘探技术重点攻关,研究解决符合我国实际的页岩气资源储量计算方法;统一组织进行页岩气勘探普查,且国家对已招标的页岩气区块开展统一、全面的地质勘探和资源精查,改变目前由各家各自分散勘探的做法,降低企业勘探成本。
4.2 尽快出台页岩气开发的配套鼓励政策
一是制定页岩气开发补贴和页岩气开发企业增值税的减免等优惠鼓励政策。二是制定页岩气开发工程使用土地的优惠政策。三是国家鼓励民营资本进入页岩气勘探开发领域。四是建立页岩气勘探开发投资风险机制,对中标企业在页岩气勘探过程中未发现工业气流或不具备继续勘探条件的页岩气区块,允许企业中止勘探开发,由相关部门退回中标企业所交的保证金。
4.3 解决页岩气利用的障碍
一是加强国家页岩气骨干管网建设和页岩气运输管理。由国家组织建设页岩气管网,以及对现有的天然气管道进行改造,方便页岩气接入,降低企业运输成本。二是制定页岩气上天然气网的便利政策和价格优惠政策。三是制定积极鼓励城乡居民使用页岩气的价格优惠政策。
4.4 依靠科技进步发展页岩气产业
一是科技部选定一批页岩气勘探理论和开发技术的关键项目,列入国家重点研究发展规划、重大科学技术攻关计划和国家高新技术产业发展项目。二是建立以中石油、中石化等大型企业和骨干机构为依托的页岩气开发产业基地。国家财政支持页岩气勘探开发技术装备研究重大专项。三是充分发挥中国地质大学、中国石油大学、中国矿业大学等重点院校的作用,培养适合我国页岩气产业发展的技术人才。
4.5 加强页岩气勘探开发的安全监管
2011年,国土资源部已明确将页岩气列为第172个新矿种,按单独矿种进行管理,但目前还没有明确将页岩气的勘探、开采、储存、运输等的安全生产纳入安全监管部门监管范畴,应积极开展相关安全监管工作,保障页岩气勘探开发的安全生产。
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[6]赵越.世界能源的发展趋势及对中国的启示 [J].中国煤炭,2013(6)
The present situation of shale gas development in China and the influence on the coal industry
Liu Shunzhang
(National Workplace Emergency Management Center,Dongcheng,Beijing 100713,China)
Based on the development of shale gas abroad,the paper introduces the present situation of shale gas development in China and the influence on the coal industry.From the view of geological exploration,evaluation and supporting policies to encourage,utilization,technology,safety supervision,it makes recommendations to the shale gas development in China.
shale gas,coal industry,influence,recommendations
TD-9
A
刘顺章 (1975-),男,汉族,助理研究员,现为国家安全生产监督管理总局矿山救援指挥中心副处长,从事能源与安全研究工作。
(责任编辑 张大鹏)