我国页岩气革命面临的问题及对策思考

张廷山，赵国安，陈桂康，祝海华，张朝，王高成

1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610500

2.中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司，浙江杭州310023

3.中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，四川成都610213

我国页岩气革命面临的问题及对策思考

张廷山1*，赵国安1，2，陈桂康3，祝海华1，张朝2，王高成2

1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610500

2.中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司，浙江杭州310023

3.中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，四川成都610213

页岩气开发是世界能源领域的一场重大变革。我国富有机质页岩分布广泛，但对页岩气的研究、勘探开发还处于起步阶段。当前，制约页岩气产业发展的主要问题包括：勘探开发的关键技术不能适应我国的地质特点；页岩气产业发展存在技术成本问题；页岩气发展需要完善我国市场体制和机制；页岩气开发中的环保问题不能得到妥善解决。通过分析认为，我国页岩气勘探开发需要结合本国具体实际，同时借鉴国外的成熟经验，走一条具有中国特色的发展之路，有针对性地加快勘探开发技术创新；在国家政策支持下，加强市场培育，努力降低投入成本；以水资源保护为核心，坚持开发与保护并重，走绿色产业发展之路，使页岩气真正成为未来支撑我国经济社会发展的绿色清洁能源。

页岩气；页岩气开发；页岩气勘探；能源革命；绿色清洁能源

张廷山，赵国安，陈桂康，等．我国页岩气革命面临的问题及对策思考[J]．西南石油大学学报：社会科学版，2016，18（2）：1–8．

ZhangTingshan,ZhaoGuoan,ChenGuikang,etal．ShaleGasRevolutioninChina—ProblemsandCountermeasures[J]．JournalofSouthwestPetroleum University：Social Sciences Edition，2016，18（2）：1–8．

引言

“能源革命是中国能源可持续发展的必由之路，是生态文明建设的重要基础，是适应世界能源版图变化的战略选择，也是顺应第三次工业革命的战略抉择。”[1]美国成功的页岩气商业开发引发了一场能源革命，使美国结束了能源依赖进口的局面，并且成为一个能源大国，页岩气产业成为世人关注的焦点。虽然我国也瞄准页岩气，但面临着技术和市场挑战。页岩气成功的商业化开发，在国际上反响很大，普遍认为是全球油气资源领域的一场革命。这场革命，不仅带来了全球天然气产量的增长，而且将对世界天然气市场供应格局、各国政府及联合国应对全球气候变化的政策、世界的地缘政治格局带来深刻持久的影响。因此，页岩气能否成为今后支撑我国经济高速发展的绿色清洁能源成为热点问题。

我国富有机碳的黑色页岩具有较大的资源潜力，其层位分布及地理分布都很广泛。在西南地区、华北的部分地区和塔里木盆地等地，主要发育古生代海相黑色页岩，而中新生代陆相黑色页岩则主要发育在鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、准噶尔盆地、吐哈盆地等地区。据有关方面估计，中国的页岩气可采资源量超过3×1013m3，大大多于常规天然气的可采资源量[2]。但是，目前我国对页岩气的勘探开发处于起步阶段，其中的核心技术没有很好地掌握，面临着许多问题与挑战。为了突破制约我国页岩气勘探开发的技术、市场及产业化等方面的瓶颈，只有从基础理论研究入手，以创新的思想和方法，深化页岩气理论研究体系，强化勘探开发及环境保护的技术研发能力，建立完善的市场体系及友好的企地关系，才能在“页岩气革命”的大潮中争得战略先机，赢得主动权。

1 页岩气勘探开发现状

1.1 页岩气勘探开发的现实需求

页岩气作为一种非常规天然气资源，在美国取得了良好的勘探开发效益。2010年，美国的页岩气产量已经超过了1.379×1011m3，占其全国气年产量的23%，其气产量在当年一举超过了俄罗斯而坐上世界第一大天然气产气国的交椅。“页岩气革命”，彻底打破了世界液化天然气市场的格局，其影响还将不断地发展和深入[3]。世界各国政府和能源公司对美国页岩气勘探开发上的成功经验高度重视，近年来，世界许多国家都掀起了页岩气勘探开发的高潮，这一过程将不断推动世界能源格局的变革。伴随着中国经济的深度转型发展，对清洁能源的需求将会持续增长，预测至2020年，我国的天然气缺口将超过1.35×1011m3[4]。因而，有计划地开发页岩气等非常规天然气资源是满足我国不断增长的能源需求的重要途径。从全球油气资源勘探开发的现状看，页岩气等非常规天然气是目前常规油气资源最现实的接替资源之一。

在我国国民经济和社会发展“十二五”规划中明确提出，必须大力“推进页岩气等非常规油气资源开发利用”。国家能源局于2012年3月16日颁布的《页岩气发展规划（2011—2015年）》中指出，要重点开展页岩气储层特征、发育控制及成藏主控因素研究，要求从沉积相、构造演化、埋深条件、有机质含量、热成熟度、资源丰度等方面入手，建立我国页岩气有利目标区优选评价方法和标准，为页岩气的勘探部署提供技术支撑[5]。计划到2020年，我国每年页岩气生产能力将从现在的1.3×109m3提高到3×1010m3。

1.2 页岩气的研究状况

国内外许多学者都对页岩气作了较为深入的研究，其中Curtis（2002）将页岩气描述为连续的生物化学、热成因气或者为前述两者的混合，它具有普遍的地层饱含气性和隐蔽聚集特点，具有多种岩性圈闭特性，运移距离相对较短[6]。国内学者张金川等从页岩气赋存状态、聚集机理和聚集条件出发，将页岩气定义为是以吸附或游离状态为主要存在方式、聚集于富含有机质的暗色泥页岩或黑色泥页岩中的天然气。在页岩气藏中，天然气也可以保存在页岩的粉砂质泥岩和泥质粉砂岩、粉砂岩甚至是砂岩夹层中[7-12]。页岩气表现为地层中干酪根经热演化后，排烃生成天然气并在源岩层内就近聚集的结果，是典型的“原地”成藏模式。从油气成藏和分布序列的连续聚集和非连续聚集的角度上看，页岩气则为连续聚集气藏，处于油气成藏序列的“源端元”，集烃源体、储集体和圈闭体等所有关键的成藏体系要素于同一套地层的非常规天然气藏[13]。

1.3 国内页岩气勘探开发现状

我国页岩气的勘探工作已经取得了一定进展。中石油在四川盆地内部及其南缘优选了威远、长宁、昭通、富顺和永川等5个有利区块，有多口井投产；中石化在黔东、皖南、川东北、重庆涪陵完钻多口评价井，其中涪陵焦页1HF井试获日产2.03×105m3高产工业气流[14]；中国海洋石油总公司在皖浙等地区开展了一系列页岩气勘探工作；陕西延长石油化建股份有限公司在陕西延安地区对陆相页岩气进行了勘探，取得了较好的成果[14]。目前我国的页岩气勘探获得三级储量近5×1011m3，已形成年产1.5×109m3产能。根据国土部资料，截至2014年7月底，中国石油天然气集团公司、中国石油化工集团公司、陕西延长石油化建股份有限公司的页岩气产量已累计达6.8×108m3[15]。

尽管目前页岩气勘探开发研究取得了一定成效，但中国页岩气勘探开发研究之路还很漫长。我国地质条件比较复杂，与美国主要产气页岩层相比，具有时代老，构造运动、热演化史复杂和现今成熟度高等不利因素，因而在页岩气勘探开发方面，我国还存在包括样品分析测试、含气特点与模拟、成藏机理分析、有利区优选与评价、产能分析及预测、钻井精确导向、压裂技术、储层改造等方面的技术问题亟待解决，尤其是对页岩的储层和特征缺乏系统认识，亟需展开系统研究。

1.4 国内页岩气产业发展状况

近年来，随着我国对页岩气产业资金投入的增加，页岩气产业的发展已具有以下特点：

（1）针对页岩气勘探开发的技术研究体系在逐步形成和完善。2010年7月，依托中国石油天然气集团公司，在中国石油勘探开发研究院廊坊分院建立了“中国国家能源页岩气研发（实验）中心”，该中心以页岩气勘探开发中的关键技术难题为研究目标。并且，在“大型油气田及煤层气开发”国家科技重大专项中，也专门设立了针对页岩气的专项研究。各大国有石油公司以及地方政府（如四川省、重庆市等）均建立了自己的研究机构及实验室，开展页岩气的研究。

（2）目前，已经初步形成多元化的资金投入，国有、民营等多种类型企业参与页岩气勘探开发的格局。页岩气被国务院认定为中国的第172种矿种，这就意味着页岩气的勘探开发将从油气区块专营的约束中解脱出来，以后，任何具备了技术实力和资本的公司均可以参加页岩气的勘探开发投标。2012年9月10日，国土资源部在第二轮页岩气探矿权国内公开招标时要求：凡是具备油气或其它气体矿产勘查技术资质，且注册资金达到3亿元以上的国内企业以及独立法人，都可进行页岩气勘探开发[16]。由于注册资金的要求将很多有投资页岩气计划的民营企业挡在了招标大门之外，2013年10月，国家能源局颁布了《页岩气产业政策》（公告〔2013年第5号〕）[17]，其中将国内企业的注册资金限制大大放松，仅要求欲从事页岩气勘探开发的企业应具有相应的投资能力和良好的财务状况，并具有承担民事责任的能力，这使我国更多的私营企业也能从事页岩气的勘探开发。国土资源部的两次页岩气探矿权招标都向国内私营企业开放，这是我国油气矿权体制的一项大突破。

（3）页岩气产业发展的政策体系正在逐步建立。2012年3月，我国政府颁布了《页岩气发展规划（2011–2015）》，旗帜鲜明地提出了要大力进行页岩气的勘探开发，推进我国页岩气产业健康、快速地发展。要完成此任务，必须依靠技术进步与创新、市场体制变革和国家政策的支持。为了支持页岩气产业的发展，有关部门同时出台了一系列的政策，如中央财政将给予页岩气0.4元/m3的补贴（2012–2015年），以支持页岩气产业发展；若有关企业已经取得了页岩气探矿权，可以按有关规定申请减免一些相关的税费，对用于页岩气勘探开发项目、国内不能生产的设备和技术免征进口关税。并且，先后建立了长宁—威远、昭通以及重庆涪陵焦石坝国家级页岩气开发示范区。2014年8月，四川省政府将页岩气产业作为四川省今后优先发展的五大高端产业之一。

2 影响我国页岩气产业发展的主要问题

虽然我国页岩气产业发展已初具规模，发展形势喜人，但是，在一些关键技术、市场体制和环保等方面还面临一些问题：

2.1 影响我国页岩气勘探开发的关键技术体系问题

虽然我国页岩气勘探开发已经取得了一定进展，但全国范围内页岩气资源的系统调查和评价尚未完成，页岩气储层地质理论还有待丰富、突破和创新，页岩气富集规律尚需进一步明确，甜点区优选方法和产能评价方法还有待完善；在微—纳米尺度孔隙结构中，页岩气的流动力学机制与表征，以及复杂介质多场耦合渗流理论等方面都还不完善，处于起步阶段；一些核心技术仍然没有完全掌握，与我国地质特点相适应的页岩气勘探开发关键技术体系尚未建立。

根据美国的经验，由于不同地区及层位的页岩气储层特征与条件不同，对勘探开发技术也各有要求。目前，我国页岩气钻井数量还不多，钻采工艺、开发装备、技术标准和生产规范等技术体系还未建立，国内专业化的技术服务市场尚未完全形成，页岩气开发的关键技术都掌握在国有大公司手中，其他刚进入页岩气勘探开发领域的企业技术较弱。

另外，我国的页岩气储层与美国具有较大区别。如四川盆地早古生代海相页岩气是目前国内已具商业化开发价值的页岩气，其产层的地质时代比美国的老，主要为下志留统龙马溪组，并且遭受过强烈的地质作用影响和改造，为“过成熟、高演化”页岩；美国的页岩气层较浅，埋深大都在800m～2 600m，而在四川盆地内及盆地边缘的页岩气层埋深较大，深度都在2 000m～4 000m，埋深要大于美国（表1），并且，四川页岩气产区为山地地貌，这为地面工程的开展造成较大困难。页岩气层埋深深度的增加无疑是对我国页岩气勘探开发技术的挑战。虽然我国对埋深在2 000m左右的页岩气实现了商业化开发，但是，对3 000～4 000 m埋深的钻完井、压裂主体技术还未形成。

表1 美国含气页岩的主要特征[6-13]

2.2 影响我国页岩气产业化发展的技术成本问题

根据美国经验，影响页岩气产业发展的主要因素为资源基础、技术支持、产业政策和投入产出，这些因素构成了决定页岩气产业发展的指标体系。美国页岩气产业能够得到快速发展的原因在于：国家政策支持、技术进步以及完善的基础设施（管网）。美国已建立起一套针对页岩气勘探开发行之有效的技术，这些技术的应用使开发成本下降。而要使成本下降，只有在技术的创新性、产业链的配套和完善、市场体制、融资成本和政府的政策支持等多种因素的综合作用下才能实现。当前，我国页岩气的生产成本居高不下的原因，除了勘探开发的技术不成熟外，还受如产业链不完善等其它一些因素的制约。我国的页岩气产业规模较小，还处于起步阶段，难以产生规模效应。在价格上，页岩气相对其它能源价格没有竞争力，虽然国家出台了0.4元/m3的页岩气补贴政策，但要提高产能，达到大规模生产页岩气的时间还很漫长，所以大多数企业还无法享受到此项补贴。此外，我国页岩气勘探开发示范区大都处于山区，地理环境较差，许多地方交通不便，也使勘探开发成本较高。

2.3 影响我国页岩气产业发展的市场环境问题

除了技术突破和创新催生了美国的页岩气产业外，页岩气革命还与美国市场体制和机制的完善关系密切。从目前我国页岩气产业发展状态来看，特别是在体制和机制等方面，具有活力的市场竞争格局还未建立。长期以来，我国的油气工业主要由国有油企所垄断，油气勘探开发技术主要掌握在3大国有油企中，而且页岩气区块大多与传统的油气矿权区块重叠，因而我国国有大石油公司自然依托矿权就垄断性地掌握了页岩气资源。随着页岩气的勘探开发市场不断有地方政府成立的能源投资公司（如重庆市、贵州省、四川省等）进入，将来也可能会形成一些地方性垄断。另外，我国的油气管网仍处于高度垄断状态，油气管网分布也不适于页岩气开发。目前，我国页岩气生产井区大都处于较为偏僻的地方，已有管网不能覆盖，还需建设新的区域性管网。此外，参与页岩气勘探开发的企业对页岩气技术资料的垄断及相互封锁，极大地阻碍了产业的进步和技术的发展。

除了上述问题外，专业性的技术服务市场尚未在我国建立。虽然近年来发展出一些油气勘探开发服务公司，但大都技术力量薄弱，竞争力弱。同时，为勘探开发页岩气区块新组建的企业，几乎都没有从事石油、天然气勘探开发的经验，如在2012年中国页岩气第二轮招标的中标企业中，有4家是在投标前3个月才成立的[15]。有些中标企业并不掌握页岩气勘探相应的勘探开发技术，相关技术人员和管理人员缺乏，因而不能很好地对中标区块进行勘探开发。根据美国页岩气的发展经验，大量企业进入该领域带来的竞争和优胜劣汰，将必然会出现勘探开发企业进入和退出该领域的现象。随着我国相关政策的建立与调整，适应页岩气产业发展的竞争环境将会出现。页岩气勘探开发初期需要较大的投入，而且页岩气开发的投资回收周期长，经济效益短期内难以体现，因此，对一些中小企业来说，页岩气勘探开发还面临着巨大的金融障碍。页岩气的勘探开发具有高风险、高投入的特点，若良好的投融资环境和市场机制不健全，必将会对我国页岩气产业的良性发展造成重大的影响。

2.4 影响我国页岩气勘探开发的水资源及环保问题

世界能源研究所（WRI）认为，我国页岩气的储量超过3×1013m3，大约为美国页岩气储量的两倍，可能居世界第1位。虽然我国具有十分丰富的页岩气资源，但受到淡水资源量的制约，若要将其大规模地进行商业化开发而不进行淡水资源的保护，将会引发一场环境灾难。据美国国家环境保护局（EPA）资料，2010年，美国页岩气单井的平均用水量为0.76×104至2.39×104m3（与井深、水平井段长度、压裂规模有关），其中，大约有20%～85%的水压后会滞留于井下[18]。据WRI，在美国，仅钻井用水量平均需要2×105m3～2.5×106m3，在水力压裂环节，对水的需求量则高达7×106m3～2.3×107m3。页岩压裂需要大量的淡水资源，美国在页岩气开发中已经注意到水资源保护、节约用水问题。在美国页岩气钻探中，已有约70%的水来自水力压裂回收水。我国水资源总量为2.812 4×1012m3，约占全球淡水资源总量的6.7%，其中地表水约2.7 ×1012m3，地下水约8.3×1011m3。由于地表水与地下水会相互转换并相互补给，因此，减去地表水与地下水的重复计算量7.3×1011m3，与河流不重复的地下水资源量大约为1×1011m3，实际可利用的水量仅有8×1011m3[19]。虽然中国水资源总量继巴西6.95×1012m3、俄罗斯6.54×1012m3、美国3.056×1012m3、加拿大2.911 4×1012m3和印度尼西亚2.811 3×1012m3之后，居世界第6位[20]，但据《世界水资源发展报告》（2012）对180个国家和地区的水资源丰富状况做出的排名，中国平均每人每年仅拥有近2.26×103m3用水量，为世界平均值的1/4，排名在第128位，约为日本的1/2，美国的1/4，俄罗斯的1/12，加拿大的1/58[21]。页岩气商业化开发得益于技术的发展和进步，特别是水平井钻井和多级水力压裂技术。当前，页岩气开发大都采用的是多级水力压裂技术，而该技术将会消耗大量水资源。从已建立的“四川长宁—威远国家级页岩气示范区”来看，该示范区主要位于川南丘陵地带，并且页岩气有利区也主要集中在一些农业主要生产区及水资源相对贫乏的地区，对四川长宁—威远地区进行的大规模页岩气开采，难免会对当地用水造成巨大的影响。

与常规水力压裂不同，页岩气开发采用的是高压分段水力压裂技术，因此两者在耗水量方面相差比较大。据美国环保署的数据，单口页岩气水平井耗水量在7.6×103～1.9×104m3，其中压裂用水占85%～98%不等[22]。不同页岩气田的页岩气井耗水量有着一定的差别，例如Marcellus页岩气田平均每口钻井用水需要1.5×104m3，Barnett页岩气田平均每口钻井用水需1×104m3，Fayetteville页岩气田用水平均为1.2×104m3/井，Haynesville页岩气田则平均用水量为1.4×104m3/井[23]（表2）。相比于美国，中国页岩埋藏深度普遍较深，尤其是四川长宁—威远地区页岩埋藏深度普遍都在2 600～3 000m，储层厚度20～800m[24]，因此在进行水力压裂过程中对水的需求量将会更大。目前，国内对页岩气井钻采的用水还没有具体的官方统计数据，但根据有关学者调查的数据，由于中国页岩地质条件复杂和开采技术的相对落后等原因，中国平均每口页岩气井在钻探和压裂过程中将会消耗掉2.5×104m3的水，远高于美国1.5×104m3的平均水平[22]。威远页岩气区数据也能支持上述调查结果，如威201-H1井单就10级水力压裂的用水量就达到2.2×104m3，加上钻井等各种用水消耗，整体用水量接近2.5×104m3。

表2 美国各页岩区每口页岩气井的平均用水量

四川水资源总量丰富，但时空分布极度不均，形成区域性缺水和季节性缺水。从水资源总量上来看，全省水资源主要集中在甘孜、阿坝和凉山三州，占全省水资源总量的50%，人均水资源量达到4.4×104m3～6.96×104m3[25]。四川盆地是全省水资源最为匮乏的地区，人均占有水资源量为825m3，属于水资源重度缺水区[26]。四川农业用水量占到总用水量的60%以上，长期处于水资源紧缺状态。四川农业水资源缺乏主要表现为：（1）由于水资源和降雨的时空分布不均。导致了四川盆地和丘陵地区缺水严重，而广大的川西等高原山区水资源和降水十分丰富。（2）历史遗留问题和资金投入不足。全省尤其是盆地丘陵地区缺少相应的农田水利工程，水资源调配困难，从而对水资源利用的程度很低。（3）农业水资源利用率低。由于用水管理的缺失，导致输水、用水过程中的浪费严重。目前全省绝大部分地区水渠水利用系数不到0.5，一半以上的水无法得到正常利用。（4）农业水资源被占用严重。由于单位体积的水用在农业上产出的效益远远低于其他行业，所以，地方政府从经济发展的角度出发，常常将部分农业用水用于其它工业生产。

威远页岩气区、宜宾长宁页岩气区和黄金坝页岩气区主要位于威远、宜宾、长宁和珙县等4县，都面临长期或季节性水资源短缺。以威远县为例，其多年降水量保持在1 000mm左右，折合降水量为1.5×109m3，其水资源总量为7.4×108m3，人均占有量仅为994 m3，处于严重缺水状况，而农业用水量就超过1×108m3，占总用水量的51%。长宁、兴文等4县平均水资源量在1×109m3左右，人均占有量2.521×103m3，农业年总供水量不足3×108m3，农业供水量严重不足。

四川盆地内的国家级页岩气示范区均处于水稻种植的主要地区，水稻种植面积为常年1.02×106亩。其中长宁县、珙县、筠连县以及兴文县水稻种植面积在677 580亩左右，威远县水稻种植面积为342 090亩。根据符娜等采取的产量计算法统计，四川地区每产1 000kg水稻，平均年耗水量为1 177m3[27]。在四川宜宾、威远即将钻探的160多口页岩气水平井，每口按用水量2.5×104m3计算，2014—2015年间至少需水量就达到4×106m3，相当于4万亩水田一年的净灌溉用水量，占5个县区水稻用水量的4%。如果按照四个井区规划的总投产井数来计算（353口），耗水量达到8.8×106m3，占5个县区水稻净灌溉用水量的9%。此外，按照四川省的规划，未来几年每年将新增1 000口页岩气井，那么未来每年用在页岩气开采上的用水量就将达到2.5×107m3，相当于川南地区2.5×105亩水稻一年的净灌溉需用量。

总之，现在的情况是：一方面随着未来页岩气开发钻井数量的指数型增长，用水量也将呈指数型增长；另一方面是需水量较大的水稻灌区缺水严重。两者的矛盾将会在未来数年里逐渐增强，页岩气开发占用当地农业水资源的现象将更加突出。

页岩气井在经过水力压裂之后，压裂液会逐渐地被返排至地面，其中返排液包括压裂耗水和少量页岩中的地层水。页岩气井返排水（主要为压裂液）中含有大量前期所使用压裂液中的化学添加剂，这些化学添加剂在保护措施不当的情况下会对周围环境造成巨大破坏，因而如何处理大量的返排水对于页岩气顺利开发就显得十分重要[28-29]。美国各页岩开采区单井返排水体积占原来注入的高压液体的30%～70%[30]，采取的措施主要是通过回注井回注地下、返排水经简单处理后重复使用以及处理成淡水[31]。由于页岩气返排水含化学添加剂较多，处理难度大且成本较高，目前四川页岩气产区并未全面建立返排水处理设备或场站，仅仅通过简单汽车拉运的方式全部注入所选回注井中，从而实现低成本生产。这样一来，也就使返排水得不到重复利用，加剧了页岩气开发过程的整体耗水量。

建立返排水（污水）处理设施，实现水的重复利用。目前，美国实现了返排水重复利用。以Marcellus页岩区为例，返排水回用比例就由2008年的不到10%上升到2011年的70%以上[22]，大大降低了水资源的消耗。美国纽约州环保部历经7年调研，最终决定禁止在纽约州开展水力压裂作业。美国纽约州环保部认为，水力压裂法对土地、空气、水和自然资源，以及潜在的公众健康有重大隐患，且其负面影响无法有效减轻，因此禁止在该州开展此类作业[32]。

3 我国页岩气产业化的对策

我国页岩气产业化必须在借鉴美国成功经验的基础上，结合我国的具体实际，走出一条具有中国特色的勘探开发和产业发展之路。

3.1 有针对性地创新勘探开发技术

技术成熟程度是决定中国页岩气产业大发展的关键。当前，能源需求、能源安全、能源结构调整和环保需要等因素对我国经济发展具有重要影响，促使我国需要加快页岩气产业化的进程。《页岩气发展规划（2011–2015年）》为我国页岩气产业发展制定的总体目标是：至2015年，我国基本完成境内页岩气资源的调查与评价，基本掌握我国页岩气的资源潜力与分布，并优选出一批页岩气的远景区和有利目标区，建立一批页岩气勘探开发示范区，初步达到页岩气的规模产业化。页岩气勘探开发的资金投入的持续增加和国际合作的不断进行，也将会不断地促进我国页岩气产业化发展的进程。为了使我国页岩气产业快速发展，页岩气资源的勘探是基础。在国家页岩气产业政策的支持下，在深入的地质研究基础上，针对我国“过成熟、高演化”的页岩特点，加强技术攻关，以西南地区为重点，并放射到其它具有页岩气资源潜力的省份，逐步摸清我国页岩气资源情况，并建成新的页岩气开发区，努力实现勘探开发的创新。

3.2 努力降低投入成本

目前，我国的页岩气勘探开发才起步不久，短期内还无法达到象美国那样的资金投入水平和技术水平。一旦我国页岩气技术得到突破，产业化的速度必将加快，成本也会随之而降低，进而带动国内油气特种设备产业的发展，产业链逐步完善，真正实现我国页岩气的产业化。另外，在国家针对页岩气产业体制和机制逐步完善的条件下，充满活力的竞争格局将会建立。

3.3 走绿色产业发展之路

开发页岩气不仅会带来水资源的挑战，还可能会引起如地表干扰、温室气体排放、向地下水的潜在泄露等3个方面的环境问题[32]。因此，在目前页岩气革命的大潮中，针对页岩气的开发，应着手进行水资源保护和环境污染防治技术等相关法律政策的修改，并针对页岩气开发过程中的污染物特点，加强污染物减排和治理的研究。当前我国能够商业化的页岩气区主要分布在西南地区，这里交通不便，且淡水资源也较匮乏。因而，一旦对该区页岩气进行大规模商业化开发，可能会对当地生态及城市生活和工农业用水带来一定的负面影响。大型水力压裂只能满足试验性开发，当页岩气商业开发时，上述问题会制约我国页岩气产业的发展。

在页岩气进行商业化开发的过程中，必须创新开发方式，注意节水问题，开发适于我国的页岩气钻井与压裂技术，通过技术革新降低页岩气开采的用水量；针对页岩气开发中的地下水污染问题，建立相应的返排水处理设施，实现对返排水的重复利用，从而达到保护地下水资源、减少水资源消耗的目的；结合中国页岩气开发实际情况，为保护地下水资源，应研发及推广水基泥浆，减少油基泥浆应用；对钻井岩屑的管理应逐步做到不落地收集并择地深埋，减少对土地的污染；在人口稠密地区尽量控制噪音污染，建立友好的企社关系；尽可能地避开生态脆弱区，用“井工厂”施工、“标准化”场站设计、井场土地复耕等措施以保护耕地。通过以上措施，更好地促进页岩气开发与环境保护的和谐发展。

4 结语

我国页岩气的勘探开发需要借鉴国外的先进经验，也要根据我国国情，在国家政策支持下，加快适应产业发展的市场培育。同时，结合我国特殊的地质条件，有针对性地加快勘探技术创新体系的建设。另外，必须创新页岩气开发方法和技术，加强水资源保护、土地资源保护、防止地下水污染的环境保护，完善市场体系，建立起适合我国页岩气商业化开发的完整体系和方法。总之，我国页岩气勘探开发只有解决好上述问题，才能迎来光辉的明天。

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编辑：钟青

编辑部网址：http：//sk.swpuxb.com

Shale Gas Revolution in China—Problems and Countermeasures

Zhang Tingshan1*,Zhao Guoan1，2,Chen Guikang3,Zhu Huihua1,Zhang Chao2,Wang Gaochen2
1.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu Sichuan，610500，China
2.Zhejiang Oilfield Company，PertoChina，Hangzhou Zhejiang，310023，China
3.Geophysical Exploration Company，Chuanqing Exploration and Drilling Engineering co.，LTD，PetroChina，Chengdu Sichuan，610213，China

Shale gas development has been a major revolution in the field of global energy.Although shale rich in organic matters is widely distributed in China，researches on shale gas，researches，exploration and development are still in the infancy stage.Currently，there are some major troubles blocking the development of shale gas industry.The key technology for exploitation is not suitable for China’s geologic characteristics；the high cost of technology hinders the shale gas industry；the exploitation of shale gas requires further perfection of market system and mechanism；environment issues arising from the exploitation of shale gas can’t be solved properly yet.Through analysis we conclude that we should combination China’s national conditions with foreign experiences and accelerate technological innovation for exploitation；market cultivation should be enhanced and cost should be decreased with the support of national policies；to make shale gas the clean and green energy supporting the economic and social development，water conservation should be the key，with equal emphasis on exploitation and protection.

shale gas；shale gas development；the exploration of shale gas；energy revolution；clean and green energy

10.11885/j.issn.1674-5094.2015.11.23.05

1674-5094（2016）02-0001-08

F416.22

A

2015–11–23

张廷山（1961–），男（汉族），贵州贵阳人，教授，博士，研究方向：沉积地质学。

教育部博士学科点专项科研基金（优先发展领域）“页岩微观储集空间发育特征及其对页岩气富存富集的影响机理”（20125121130001）。