页岩气革命的春风为什么吹不到中国？

策划 |  王山

7月6日，国土资源部网站公布《贵州省正安页岩气勘查区块探矿权拍卖公告》，我国首例页岩气区块拍卖1个月后即将起拍，公告一经发出，便引发了市场的强烈关注，此次拍卖出让的标的为较成熟区块。

实际上，这已经是国土资源部第三轮页岩气区块资源出让招标，前两轮招标后的开发进度未达预期，使得曾经炙手可热的页岩气产业进入了长达5年的招标“冻结”期。资源出让“冻结”多年之后再度重启，官方拿出了经过将近3年勘探“养熟”的区块，同时对市场参与主体的要求也更加严格。

国内众资本对于页岩气的青睐与追逐是否能够再现?中国的页岩气革命何时才能到来?这些已经成为人们脑中挥之不去的疑问。

高储量与低产量

“页岩气革命”实际上算是油气工业的第三次革命。前两次革命分别是从寻找浅部集中易勘探易开发的构造油气藏向地层岩性油气藏(以寻找隐蔽油气藏为核心)的油气勘探开发第一次转变，以及向非常规油气藏(以寻找连续型油气聚集为核心)的第二次转变。而从早期非常规能源如致密砂岩气等转向页岩油、页岩气则是第三次转变。

1914年，美国在阿巴拉契亚盆地泥盆系Ohio页岩中，发现了世界第一个页岩气田—Big Sandy。受地质认识和技术手段的限制，人们对这类资源并没有重视，没有认识到它的巨大潜力，没有想到它可以被大规模地开采利用。

直到1981年，随着第一口页岩气井压裂成功后，美国掌握了开发页岩气的技术。此后，美国页岩气产量逐年迅速增长，由2000年的122亿立方米增长到2015年的3800亿立方米，占其天然气总产量7673亿立方米的一半， 大大提升了美国能源自给率，其天然气消费长期依赖进口的局面发生逆转。

而相比之下，中国的页岩气开发进度远落后于美国的水平，数据显示，2014年，全国页岩气总产量达13亿立方米;2015年全国页岩气产量44.71亿方，同比增长258.5%，远远没有达到“十二五”规划提出的2015年达到65亿立方米的产量目标;2016年全国页岩气产量78.82亿立方米，较2015年增长76.3%。

根据美国能源信息局公布的数据显示，2011年-2015年，中国建成了600多座页岩气井，未来中国页岩气产量将持续增加，到2040年日均产量将突破5.7亿立方米，占中国天然气总产量的比例超过40%，成为仅次于美国的全球第二大页岩气生产国。

实际上，中国的页岩气总储量是大于美国的。

由美国能源部的统计和分析机构——能源信息署(EIA)公布的全球页岩气资源最新评估结果表明，全球总的页岩气技术可采资源量为187万亿立方米，其中中国约占总量的20%，为360825亿立方米，排名世界第一。资源量排名前5位的国家依次为：中国(约占20%)、美国(约占13%)、阿根廷、墨西哥和南非。也就是说，以中国2015年2000亿方的用气量，中国页岩气储量若全部用于商业化开发，可供中国整整使用300年。

中国从认识到页岩气在未来的重要作用之后，便开始奋起直追。2006年，中国石油勘探开发研究院开始了页岩气资源的调查研究，这成为中国页岩气研究、开发的起点。自2011 年底页岩气被确立为独立矿种以来，为了鼓励、加快国内页岩气产业的发展，有关部门陆续出台了《页岩气发展规划》《页岩气开发利用补贴政策》《页岩气产业政策》等诸多政策，一些拥有页岩气资源的地方政府也相继出台了“十二五”“十三五” 页岩气开采利用和产业发展规划的相关文件，将页岩气作为地方政府促进经济发展、拉动GDP 增长的一个重要产业，并纷纷成立了页岩气开发公司。

据统计，截至2015 年底，全国已累计投资365 亿元，除中央和地方财政投入的10 多亿元以及中标企业的20 多亿元外，其余皆为石油企业投入。但在投入与产出方面，除石油企业投入的约330 亿元已累计产出60×108 m3页岩气外，其余均未获得页岩气产量。在目前的技术与市场经济条件下，国内页岩气开采显现出投入大、风险高、周期长、见效慢且效益低的特点，一些地方政府或非油气行业企业将页岩气开采作为获取商业利润增长的重要产业显然不是一项明智的选择。

技术瓶颈亟待突破

页岩气开发的关键工艺技术主要有水平井(井组)钻完井技术体系、分段多级压裂技术体系和微地震监测技术体系。这些技术的出现与成功应用直接催生了美国这场页岩气革命，但中国目前还没有取得这些技术的突破性进展。

这直接导致了中国页岩气开发进度远远落后于美国。数据显示，目前中国页岩气11.20美元/MMBtu的井口成本远高于美国的开采成本;在美国，生产商的干气开采成本可低至3.40美元/MMBtu。

水平井是目前主要的页岩气藏生产形式，水平井的产量是垂直井的3～4倍，成本仅是直井的1.5～2.5倍，美国有多大85%的开发井为水平井+多段压裂。另外，美国水平井多段水力压裂、重复压裂技术、新型压裂液技术、新型支撑剂等技术也极大地提高了单井页岩气产量。

压裂技术尤为重要，其费用一般占页岩气开采总费用的30%左右，是页岩气开采能否实现低成本工业化开发以及保证页岩气产量的关键点。压裂技术一般以岩石力学理论为基础，分为水力喷射压裂、氮气泡沫压裂、同步压裂等多种压裂方式。

中国现有的水平井钻完井技术还不能完全满足页岩气水平井钻完井的需求，水平井分段多级压裂工艺技术及配套工具仍需要引进、研发、试验和评价，页岩气压裂裂缝延伸规律、压裂规模优选、产量预测等方面还有待提高，利用微地震监测压裂效果的检测设备、施工技术和评价方法在中国还处于空白。

目前来看，只有中石油、中石化以及延长石油各自拥有试验井，是中国该行业的领先者。另有一些企业(如安东油田服务和宏华集团)，在技术储备上走在全国前列。

此外，中国页岩气储存地质条件也远比美国复杂，这进一步增加了页岩气的开采难度。分析认为，中国页岩气资源主要分布在中国南方古生界、华北地区下古生界、塔里木盆地寒武-奥陶系广泛发育有海相页岩以及准格尔盆地的中下侏罗统、吐哈盆地的中下侏罗统、鄂尔多斯盆地的上三叠统等发育有大量的陆相页岩，地理位置上处于塔里木、准噶尔、松辽等9个盆地。

以上描述可以看出，中国的页岩气资源多分布在边远山区且离地表较远;丰度较差，矿井开采期较短;中国页岩气地质结构种类较多，需要不同的开发技术，四川盆地属于海相页岩储层，可借鉴美国经验，而吉林东部盆地属于陆相页岩储层，美国技术不适用，需要自主开发技术。因此专家认为，中国在未来3～5年内，可以完成合作学习阶段；10年以上的时间才能完成技术消化；15年以上的时间达到技术成熟和工业化采集的程度。

影响中国页岩气开采的其他因素

除了技术因素之外，环境、资源、竞争资源等因素也严重影响了中国页岩气产业的发展。中国矿业联合会副会长兼秘书长陈先达表示，页岩气是一个高技术、高风险、回报期长的行业，比常规油气的成本要高得多。钻井、压裂、测井、地震四大技术支撑着页岩气的发展，哪一项技术不过关，都很难有所突破。尤其是我国页岩气的生产成本到底有多少，还需要研究。

首先是环境问题。环境保护部环境工程评估中心副总工程师任景明指出，页岩气开发过程中面临水体污染、空气污染和地质破坏三大环境风险。在同样产量情况下，页岩气的井田面积大约是常规天然气井田面积的十几倍，钻井数量则达到常规天然气100倍甚至更多，耗水量也是常规天然气的10倍左右。页岩气开发过程中产生的废水包含碳氢化合物、重金属、盐分以及放射性物质等100多种化学物质，可能造成地下水污染。页岩气中含有甲烷，可挥发性有机化合物，一旦泄漏，将引发大气污染。此外，开采页岩气所使用的水力压裂技术有可能造成地质破坏。

美国宾州页岩气开发就曾经受到环保组织和当地居民的强烈抗议。由于担心地质灾害，美国纽约州和特拉华盆地已叫停了该地区的页岩气项目。

其次是资源问题。超过五分之三的中国页岩油气资源位于水资源缺乏地区，而开采页岩气离不开水。现有的页岩气开采过程，是将以百万升计的水、沙子和化学药剂一起注入页岩井下，压裂岩层，使页岩气溢出。中国页岩气储备主要集中在四川盆地和塔里木盆地，这两个区域水资源供应均已非常紧张，油气开采面临巨大挑战。雪上加霜的是，页岩油气资源储量大的地区全都人口密集，这意味着如果企业想要开采，除了要挤占灌溉水源外，还要和工业用水及生活用水竞争。一旦处理不当，开采页岩油气资源将酿成水资源短缺和水污染的双重灾难。

中国各地区水资源压力情况

再次是矿权重叠问题。由于页岩气是新增加的独立矿种，相关法律法规不完善，同时页岩气的埋藏较深，较易在同一空间区域的不同深度存在不同的矿权，导致矿权重叠现象出现的频率很高。目前划定的页岩气勘查开发区块中，其中很大一部分与中石油、中石化的常规油气权重叠，当民企尤其是规模相对较小的企业遇到这样的问题时，很难与这些央企进行公开谈判、对话。

然后是天然气影响企业开发页岩气积极性。中国天然气定价机制比较复杂，国家发改委制定各个油田天然气井口价格和各段管道运输价格，各个省市制定各地零售指导价格。天然气价格处于严格的政策管制中，天然气井口价格远低于进口管道天然气和LNG价格。这产生两个问题：一是国内企业天然气开采投资不足，发展缓慢;二是国际进口管道天然气和LNG价格高，进口亏损巨大。目前天然气价格试点已经启动，已有5个省参与了天然气价格改革，但大范围的改革还需较长时间。

最后是经济风险。相对于常规油气，页岩气是生在油岩里自生自储的油气，单位体积的资源丰度低，是“贫矿”。所以，开发页岩气需要大量的井，美国一年投入页岩气钻井压裂的资金就超过1000亿美元。而且页岩气井的生产产量递减速度很快，可持续投入很高。美国的投入资金分摊到数千家石油公司，而现在我国开发页岩气，3000米范围、1000米深度的水平井成本约7000万元元，单独的直井每千米需要1000万元人民币，每百米的深度也需要100万元人民币以上的投资，投资数额巨大。

另外，获得页岩气探矿权的硬性条件是“本次招标出让探矿权有效期3年，年均勘查投入应达到每平方千米3万元人民币及以上”。这一条已经击退了好多中小企业。这种结果下，对开采页岩最积极的就是几大电力集团，它们计划用开采出的天然气直接发电上网，不过到底投标得到的区块资源如何还很不好说，它们的相关开采经验也严重不足。

由于页岩气革命的存在，2014年，美国已经取代了俄罗斯，成为了全球最大的天然气生产国(页岩气占到了25%以上)，有望根本上改变能源市场的定价和贸易模式;15年前几乎不存在的页岩油、气产业，如今为美国创造了200万个就业岗位。

以此观之，称页岩气的开发与应用被称为能源革命丝毫不为过，只不过，要想这阵革命的春风吹到中国，只怕还需要一段很长的路要走。