10月14日，中國石化集團(tuán)公司宣布我國頁巖氣開發(fā)又一關(guān)鍵技術(shù)裝備——國產(chǎn)橋塞及配套技術(shù)在重慶涪陵頁巖氣田焦頁42號(hào)平臺(tái)成功應(yīng)用。這是國產(chǎn)橋塞及配套技術(shù)首次大規(guī)模應(yīng)用于頁巖氣商業(yè)開采，它的成功應(yīng)用完成了頁巖氣工程技術(shù)裝備自主化、國產(chǎn)化的“最后一塊拼圖”，這標(biāo)志著中國頁巖氣開發(fā)核心技術(shù)裝備制造完全擺脫對外國公司的依賴，全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。
頁巖氣（shale gas）是賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附和游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，它與煤層氣、致密砂巖氣一起，被稱為非常規(guī)油氣資源的三大品種。一直以來，由于開采技術(shù)原因，頁巖氣被認(rèn)為是無法進(jìn)行大規(guī)模的商業(yè)開發(fā)。到2006年以后，由于國際油氣價(jià)格的高位運(yùn)行、水力壓裂技術(shù)的成熟以及推廣、金融危機(jī)后美國重視能源自給等多方因素的疊加，最終才使得頁巖氣的大規(guī)模商業(yè)開發(fā)成為可能，從此美國在全世界掀起了一場“頁巖氣革命”。2006年頁巖氣產(chǎn)量僅為美國其天然氣總產(chǎn)量的1%，到2011年增長至美國天然氣總產(chǎn)量的30%，且份額還在逐年上升，這使得美國在2009年取代俄羅斯成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國；頁巖氣技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了頁巖油技術(shù)的突破，目前美國本土頁巖油日產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到約50萬桶，并計(jì)劃到2020年達(dá)到日產(chǎn)300萬桶的規(guī)模，有望超過沙特成為世界第一產(chǎn)油國。據(jù)估計(jì)，曾經(jīng)能源高度依賴海外的美國到2035年不僅能過實(shí)現(xiàn)能源自給自足，還將成為油氣凈出口國。
各國對于頁巖氣開采的高度關(guān)注，不僅是因?yàn)椤绊搸r氣革命”使得美國在能源領(lǐng)域的成功逆襲，更是因?yàn)轫搸r氣這一新能源的大規(guī)模的商業(yè)開采將撼動(dòng)，甚至是改變世界的地緣政治格局：1、按常規(guī)能源計(jì)量，世界大部分探明可采儲(chǔ)量集中在俄羅斯、伊朗和卡塔爾，而在考慮頁巖氣的情況下，中國、美國、阿根廷的潛力可與前述三國相捋，頁巖氣帶來的是未來世界能源版圖的變化；2、頁巖氣的主要成分是甲烷，燃燒后釋放的二氧化碳排放量僅相當(dāng)于石油的54%、煤的48%；這將改變?nèi)蚰茉锤窬帧⑻寂欧耪尾┺牧α繉Ρ群偷鼐壵瘟α繉Ρ龋?、更為重要的是頁巖氣下游的化工業(yè)會(huì)使得相關(guān)的化工原料產(chǎn)品更加廉價(jià)，例如，用石腦油制作乙烯的成本為每噸1000——1200美元，而用頁巖氣的副產(chǎn)品生產(chǎn)乙烯的成本則為每噸500美元，可以預(yù)見未來美國在全球氮肥、聚乙烯、PVC、乙二醇等市場的話語權(quán)將越來越重，這將在中長期影響包括中國在內(nèi)的全球主要化工品產(chǎn)、銷區(qū)域的價(jià)格變化和供求結(jié)構(gòu)。
實(shí)際上如此具有誘惑力的頁巖氣并非“百利而無一害”，1、按照現(xiàn)有的開采技術(shù)，頁巖氣的井田面積大約是常規(guī)天然氣井田面積的十幾倍，鉆井?dāng)?shù)量則達(dá)到常規(guī)天然氣100倍甚至更多，耗水量也是常規(guī)天然氣的10倍左右，平均而言，一口頁巖氣井需要20萬噸水；2、頁巖氣開發(fā)過程中產(chǎn)生的廢水包含碳?xì)浠衔铩⒅亟饘佟Ⅺ}分以及放射性物質(zhì)等100多種化學(xué)物質(zhì)，且10%——40%會(huì)排回地面，對環(huán)境的影響存在很大不確定性；3、其次頁巖氣的壓裂液中含有大量化學(xué)成分，多次注入可能對深層地下水帶來影響4、頁巖氣的開發(fā)經(jīng)過60-80次的壓裂，導(dǎo)致巖層和巖層之間的潤滑和觸礁，在頁巖氣開采是否導(dǎo)致地震風(fēng)險(xiǎn)上仍然缺乏研究與論證。由于頁巖氣大規(guī)模的商業(yè)開采國家只有美國、加拿大和中國，各國開采時(shí)間并不長，頁巖氣開采對環(huán)境的負(fù)面效益還未能表現(xiàn)，開采頁巖氣的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)更多的是一種理論上的擔(dān)憂，但是這種擔(dān)憂卻是歐洲國家對于頁巖氣開采采取猶豫觀望的態(tài)度的一個(gè)主要原因。
頁巖氣對于中國的意義在于，大規(guī)模開采不僅可以提升能源自給率、保證能源安全、豐富能源類型、減緩發(fā)展的環(huán)境壓力，還可培植相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈以及促進(jìn)就業(yè)與經(jīng)濟(jì)增長，而且中國的大規(guī)模開采是有中國豐富的頁巖氣存量（可采儲(chǔ)量有36萬億立方米，約占世界總量的20%，排名世界第一）作為基礎(chǔ)，所以推動(dòng)頁巖氣開采理所應(yīng)當(dāng)。中央為推動(dòng)頁巖氣發(fā)展，打破了油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的壟斷，允許石油天然氣行業(yè)以外的企業(yè)進(jìn)入，開展了兩輪公開的探礦權(quán)招標(biāo)；并將頁巖氣列為第172個(gè)獨(dú)立礦種，按獨(dú)立礦種進(jìn)行管理；2013年10月30日，國家能源局在其官網(wǎng)發(fā)布了《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》，明確將頁巖氣開發(fā)納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
但是中國對于推廣頁巖氣的開采，有著自身技術(shù)、資源環(huán)境上的劣勢：1、中國的頁巖氣埋藏深度普遍在2600米至3000米，單井鉆井、壓裂成本接近億元，鉆井平臺(tái)的智能化和系統(tǒng)化水平低，打一口井需3個(gè)月左右（美國只需1周），由于技術(shù)限制，無法精勘，每口井的連續(xù)穩(wěn)定地產(chǎn)氣不能保障，綜合開采成本大約是美國的4——5倍；2、天然氣本身是具有“管道先行”特點(diǎn)的，必須先修好可到達(dá)終端消費(fèi)者的管網(wǎng)，目前我國沒有專門的頁巖氣運(yùn)輸管道，頁巖氣只能通過現(xiàn)有的天然氣管道和公路進(jìn)行運(yùn)輸，加之天然氣管道在頁巖氣分布地區(qū)缺乏分支官網(wǎng)，頁巖氣無法接入管道，只能利用壓縮天然氣運(yùn)輸車進(jìn)行運(yùn)輸；3、中國的頁巖氣富集區(qū)域又往往處在水資源較為緊張的內(nèi)陸、盆地地區(qū)，像華北地區(qū)、準(zhǔn)噶爾盆地、吐哈盆地、鄂爾多斯盆地等缺水地區(qū)，遼寧、陜西、重慶和四川等農(nóng)業(yè)用水、生活用水需求量較大的地區(qū)；4、正在大規(guī)模開采的長寧——涪陵等礦區(qū)位于出于活躍期的龍門山地震帶。
基于以上的顧慮，中央對于頁巖氣的政策做出了相關(guān)調(diào)整，推遲了頁巖氣探礦權(quán)的第三輪招標(biāo)；今年9月17日，將原先計(jì)劃2020年全國的頁巖氣產(chǎn)量從600億下調(diào)到300億立方米；此外，加強(qiáng)頁巖氣行業(yè)的規(guī)范發(fā)展，如，2014年4月國土資源部批準(zhǔn)發(fā)布了《頁巖氣資源/儲(chǔ)量計(jì)算與評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（DZ/T0254-2014）》），這是我國第一個(gè)頁巖氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；5月，國家能源局制定印發(fā)《能源監(jiān)管行動(dòng)計(jì)劃（2014-2018年）》，明確了未來五年能源監(jiān)管的目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)和相關(guān)措施。
在這場“頁巖氣革命”當(dāng)中，相對于北美的突飛猛進(jìn)與歐洲的冷眼旁觀，中國的態(tài)度可以說是有所保留的積極進(jìn)取——把握核心部件生產(chǎn)工藝，建立獨(dú)立產(chǎn)業(yè)鏈條，健全頁巖氣行業(yè)規(guī)范，開展試點(diǎn)式商業(yè)大規(guī)模開采，但并不急于擴(kuò)大大規(guī)模商業(yè)開采范圍。畢竟，中國沒有北美的地廣人稀的自然條件，在開采技術(shù)上并不成熟的情況下，大規(guī)模推廣開采，風(fēng)險(xiǎn)過大；但是面對巨大的自然稟賦無法開采與能源需求激增的矛盾而無動(dòng)于衷，也是不可理解的。科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，解決以上問題的關(guān)鍵在于開采技術(shù)的不斷突破，此次國產(chǎn)橋塞及配套技術(shù)的成功使用標(biāo)志著我國已經(jīng)具備頁巖氣開采核心技術(shù)裝備制造的自主開發(fā)能力，但是在環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、開采效率、精測技術(shù)等各個(gè)方面，中國的頁巖氣從業(yè)人仍有相當(dāng)長的路要走。
文/章京宇 文化縱橫
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