发展页岩气如何避免走煤层气的老路*
2014-03-08鲍玲董秀成李慧中国石油大学北京工商管理学院
鲍玲 董秀成 李慧中 国石油大学(北京)工商管理学院
发展页岩气如何避免走煤层气的老路*
鲍玲 董秀成 李慧中 国石油大学(北京)工商管理学院
煤层气和页岩气同属非常规天然气,是未来发展天然气的重要资源。研究和发展页岩气,重要的一点是研究煤层气的发展路径,比较两者之间的异同点,这样将有助于避免走煤层气的老路。在发展页岩气的道路上,结合煤层气发展中出现的问题,充分借鉴煤层气的发展经验,努力实现“中国的页岩气革命”。发展页岩气的建议包括:政府结合市场共同调节;学习美国经验,扩大合作范围;突破技术困难,提高经济效益。无论煤层气还是页岩气,作为非常规天然气的重要组成部分,在未来能源接替和战略调整中要予以高度重视。
煤层气;页岩气;发展路径;能源
1 煤层气与页岩气产业发展路径比较
煤层气和页岩气同属非常规天然气,是未来发展天然气的重要资源。研究和发展页岩气,重要的一点是研究煤层气的发展路径,比较两者之间的异同点,这样将有助于避免走煤层气的老路。尽管煤层气和页岩气不是在同一时间内起步发展的,但在发展路径上仍旧存在许多共性,包括发展动因、社会体制、经济效益及核心技术。
1.1 发展动因
煤层气在燃烧过程中接近无烟尘,若能在采煤之前先采出煤层气,能有效降低煤矿生产中的瓦斯量,大大减少安全事故,降低对环境的污染;页岩气因其资源潜力巨大和经济效益显著,成为未来改变世界能源格局的重要天然气资源之一[1]。此外,在经济快速发展的今天,发展煤层气和页岩气的原因主要是现阶段生产的油气资源无法满足人们强劲的消费需求。二者发展的背景都处于能源供需矛盾严峻的局势下。发展煤层气和页岩气等非常规天然气是缓解矛盾、保证能源安全的重要措施。
1.2 社会体制
煤层气和页岩气的发展都由政府主导,存在较高的行业壁垒,不能实现市场化,这一方面与国内能源市场不完善有关,另一方面与当前国家正处于经济转变期有关。政府的宏观调控一方面给两大产业的发展带来一些难题,但同时又对两大产业至关重要。因为无论煤层气还是页岩气的发展,都必须依赖国家的财政支持,一般企业难以承担高额的开采费用,只有政府给予一系列引导和优惠政策,才能激发国内有实力的企业(如三大油公司)对其进行勘探开发。因此,二者的发展与政府的扶持力度密切相关。
1.3 经济效益
煤层气地面开采项目属于非常规资源开发利用的范畴,具有勘探开发风险大、投入高、回收期长等特点,项目本身难以创造可观的经济效益。因此,绝大多数煤层气地面抽采企业都面临较大的资金和投资回报压力[2]。页岩气采收率比常规天然气低,常规天然气采收率在60%以上,而页岩气仅为5%~6%,这使得经济效益很难提高,这直接影响了企业对其勘探开发的热度。
此外,在煤层气和页岩气的价格制定上,近年来都号召市场定价机制,在《页岩气十二五发展规划》中,明确提出页岩气将实行市场定价,放开价格,实现市场化定价。
1.4 核心技术
由于煤层气是以吸附状态赋存于地下煤层之中,且煤储层又是一种低渗透、变形双重介质,这给煤层气藏的识别和开采带来了较高的难度。在我国,煤层气勘探开发和科技投入过低而且分散,一些关键技术和设备有待提高。页岩气开采技术,主要包括水平井技术和多层压裂技术、清水压裂技术、重复压裂技术及最新的同步压裂技术。发达国家之所以能取得页岩气革命的胜利,关键在于核心技术的掌握。而目前我国页岩气开发尚处于起步阶段,关键开发技术尚未掌握。
2 我国煤层气产业发展问题研究
2.1 经济效益低
我国的煤层气还停留在承担减少煤矿瓦斯安全事故责任的阶段,开采企业投资回报率不理想。煤层气由于初期投资高、生产年限长、价低等原因,造成了投资成本大、回收期周期长、经济效益低的局面。目前,我国处于勘探期的煤层气项目基本都在亏损。
2.2 管理体制复杂
最主要的问题是矿权重叠,即煤层气的采矿权与煤炭重合分属于不同主体。导致煤炭与煤层产业发展不够协调,产煤地区经常出现煤压气现象,存在煤炭优先或相对排斥煤层气探矿权、采矿权设置的问题。这将使得部门与企业、地方与企业、企业与企业之间存在较大分歧,不能相互合作,产业开发难成规模。
2.3 技术有待提高
煤层气未能商业化推广最根本的原因是存在技术障碍。目前我国煤层气开发工艺以垂直井压裂和多分支水平井为主,施工手段相对单一,其他工艺如U形井、液氮压裂、二氧化碳注入、洞穴完井等也进行过尝试,但都没有规模应用。我国煤层气开采的核心钻探技术和抽采技术也均未完全成熟,成为我国煤层气产业化发展的技术瓶颈。
2.4 政府扶持力度不够
由于煤层气产业尚处于幼小产业阶段,技术还不成熟,市场价格机制也没有完全建立,无论是煤层气发电,还是作为其他商品进行销售,都不能弥补其开发完全成本,不利于煤层气产业的发展,导致煤层气产业发展处于举步维艰的境地。
3 发展页岩气产业的建议
未来发展页岩气应避免走过去煤层气的老路,在发展页岩气的道路上,结合煤层气发展中出现的问题,充分借鉴煤层气的发展经验,努力实现“中国的页岩气革命”。
3.1 政府结合市场共同调节
对于天然气市场,供给和需求存在严峻矛盾,政府的调控手段并没能改善严峻的缺口趋势。应该适当放宽天然气市场的管制,消去行业壁垒,充分发挥市场的自动调节作用。可以考虑天然气市场的国际化,允许国外油企与本国企业进行共同开发,允许外商来华投资,允许国内企业走出去发展天然气市场。这样一方面打开国外市场,为天然气发展寻求新的经济增长点;另一方面又对本国市场提出较高要求,只有国内市场健康、稳定的发展才能应对国际化后出现的各种问题,有助于我国天然气市场快速发展。
3.2 学习美国经验,扩大合作范围
美国能做到在低成本、气价下降的环境下,不断提高产量,推动页岩气快速发展。通过开展国际合作,一方面可以引进先进理念与开发技术,通过引进和消化页岩气开发技术,探索和创新适合我国页岩气开发的核心技术[3];另一方面可以推动我国页岩气产业的发展。有了国外企业的加入,能快速、高效地发展页岩气产业。对于对外合作,形式可以多种多样,包括联合开发、技术服务、联合研究、投资参股等。
3.3 突破技术困难,提高经济效益
煤层气和页岩气都面临着技术的制约,而且都因为经济效益低使得产业难以发展。因此要提高经济效益,突破技术难题是页岩气发展获得成功的关键因素。在突破技术困难方面,首先要结合我国页岩层系的特点,加强页岩气成藏机理及资源评价等基础地质研究,形成适合我国地质条件的页岩气地质理论及资源评价方法参数体系;其次,深入研究核心技术,包括纳米孔喉储层系统连续型油气聚集地质理论、水平井多级水力压裂技术、岩芯分析、测井解释等储层评价技术,以及复合油基泥浆、可钻式桥塞、微地震监测等钻完井技术等。
提高经济效益的唯一途径是通过规模生产来降低生产成本,而规模生产的背后需要国家给予经济支持,如减免页岩气资源税费,包括资源税、矿产资源补偿费、矿区使用费、页岩气勘探开发关键设备进口关税,同时还可以考虑对于关键技术研发投入给予适当的抵免或扣除有关税费;此外还可直接补贴财政,建立随市场变化的动态补贴机制。
总之,无论煤层气还是页岩气,作为非常规天然气的重要组成部分,在未来能源接替和战略调整中要予以高度重视。
[1]江怀友,宋新民,安晓璇,等.世界页岩气资源勘探开发现状与展望[J].大庆石油地质与开发,2008(6):10-14.
[2]宋晓丹,孔令峰,洪保民,等.我国煤层气产业发展政策现状分析与发展建议[J].天然气工业,2013(2):1-6.
[3]张鸿翔.页岩气·全球油气资源开发的新亮点——我国页岩气开发的现状与关键问题[J].中国科学院院刊,2010(4):406-410.
(栏目主持 杨军)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.004
基金论文:教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目“扩大我国油气战略储备研究”;国家自然科学基金项目“我国天然气安全预警与应急系统研究”。