李杏茹,梁 凱
(1.中國地質(zhì)大學(xué) (北京),北京 100083;2.中國國土資源經(jīng)濟研究院,北京 101149)
近年來,隨著我國PM2.5問題日益暴露、天然氣對外依存度持續(xù)走高,非常規(guī)天然氣作為優(yōu)質(zhì)、高效、清潔能源迎來了良好發(fā)展機遇。我國非常規(guī)天然氣資源豐富,資源量遠大于常規(guī)天然氣,具有廣闊的開發(fā)前景[1-3]。但是,我國非常規(guī)天然氣的勘探開發(fā)仍處在初級階段,致密氣、煤層氣勘探開發(fā)二三十年,進展仍然緩慢,未形成產(chǎn)業(yè)化。正確分析其制約因素,準確采取改善行動,對促進我國非常規(guī)天然氣行業(yè)的快速發(fā)展至關(guān)重要,對發(fā)展低碳經(jīng)濟、降低天然氣對外依存度具有重要現(xiàn)實意義。
所謂非常規(guī)天然氣是指依靠常規(guī)技術(shù)方法不能進行經(jīng)濟勘探開發(fā)的天然氣資源,目前進行商業(yè)化開發(fā)的主要有致密砂巖氣(簡稱致密氣)、煤層氣、頁巖氣等。我國非常規(guī)天然氣分布廣,資源潛力大。據(jù)統(tǒng)計,致密氣、煤層氣、頁巖氣的可采資源量34×1012m3,約為常規(guī)天然氣資源量的2倍[3]。隨著技術(shù)的進步、優(yōu)惠政策的頒布,非常規(guī)天然氣得到快速發(fā)展,2012年三類非常規(guī)天然氣產(chǎn)量445×108m3[4],占天然氣總量的41.5%,成為我國天然氣勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域。
20世紀70年代以來,隨著認識水平和勘探開發(fā)技術(shù)的提高,已經(jīng)形成了鄂爾多斯盆地蘇里格、四川盆地須家河組兩大致密氣區(qū),在松遼、吐哈、準噶爾、渤海灣和柴達木等盆地均發(fā)現(xiàn)致密氣商業(yè)化氣流,部分盆地已獲得規(guī)模儲量[3]。2012年致密氣產(chǎn)量達320×108m3,僅次于美國,排在世界第二位[4]。目前,已基本掌握了致密氣的開發(fā)配套技術(shù)系列,并創(chuàng)新出一套成功的管理模式[5],具有快速發(fā)展的巨大潛力。
我國煤層氣產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)20余年的發(fā)展,特別是“十一五”期間,建成了沁水南部和鄂爾多斯東緣兩大生產(chǎn)基地,已處于商業(yè)化開發(fā)的初期階段[6]。目前,我國煤層氣儲層條件、控制條件和成藏類型等地質(zhì)理論已形成,地面開發(fā)煤層氣技術(shù)已初步形成了一套適合我國煤炭儲層條件的工程技術(shù)及工藝,制定并頒布若干煤層氣工程、安全規(guī)程及標準。但是,我國目前主要獲得的是高中煤階煤層氣產(chǎn)能,大量的低煤階煤層氣的勘探開發(fā)理論與技術(shù)仍未取得突破[7]。
頁巖氣勘探開發(fā)已經(jīng)納入國家能源戰(zhàn)略,自啟動頁巖氣資源評價項目、部署優(yōu)選區(qū)先導(dǎo)實驗區(qū)(川、渝、黔),出臺《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011~2015年)》,到設(shè)立頁巖氣獨立礦種,我國頁巖氣勘探開發(fā)熱情空前高漲,成為除美國、加拿大之外最活躍的國家之一。2012年“全國頁巖氣資源潛力調(diào)查評價及有利區(qū)優(yōu)選”成果表明,我國陸域頁巖氣地質(zhì)資源潛力為134×1012m3,可采資源潛力為25×1012m3,優(yōu)選出有利區(qū)180個[8]。自2009年至2012年底,累計完成129口頁巖氣相關(guān)鉆井,其中調(diào)查直井46口、探井(直井)55口,評價井28口(水平井),2012年產(chǎn)量約2500×104~3000×104m3[9]。
相對于常規(guī)天然氣,非常規(guī)氣的單井產(chǎn)量低、開采難度大、成本高,在開發(fā)利用初期,政府的經(jīng)濟扶持和優(yōu)惠政策非常必要。對于煤層氣的開發(fā),20世紀80年代至今,我國政府制定了多項優(yōu)惠政策,包括抽采利用給予0.2元/m3的財政補貼、增值稅先征后退、15年內(nèi)享受0.25元/kWh補貼電價等[10]。但是,這些政策在落實中不同程度地存在問題,導(dǎo)致其效果大打折扣。首先,支持力度僅占所需支持力度的33%,加上通貨膨脹影響,已有的補貼標準難以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。另外,增值稅先征后退政策在運行到地方一級政府時較難兌現(xiàn),同時,企業(yè)為繳納增值稅,還需在項目所在地投資設(shè)立分公司等諸多限制條件,導(dǎo)致出現(xiàn)優(yōu)惠政策難落實、虛無化的現(xiàn)象[10-11]。對于電價補貼政策更是難兌現(xiàn)。例如,陜煤化集團新生能源公司每年煤層氣發(fā)電量達4000萬kW,2008年以來并未獲得任何的電價補貼[12]。最近出臺的頁巖氣開發(fā)補貼政策,由于對頁巖氣標準界定過嚴,導(dǎo)致三分之二的頁巖氣資源量得不到補貼。
技術(shù)的突破是非常規(guī)氣勘探開發(fā)取得成功的關(guān)鍵。我國煤層氣鉆井技術(shù)在低成本直井、多分支水平井關(guān)鍵技術(shù)、煤層氣儲層保護、繩索取芯等領(lǐng)域發(fā)展較好,形成了適合我國特色的技術(shù)。但是現(xiàn)有地球物理探測技術(shù)的解釋精度有待提高,占我國資源量將近一半的低煤階煤層氣的取心技術(shù)需要進一步研發(fā),地質(zhì)選區(qū)技術(shù)成功率只有35%左右,對完井工藝與技術(shù)的研究、單井增產(chǎn)的方法還有欠缺[11]。還要面臨我國特有的復(fù)雜地質(zhì)條件帶來的諸如煤層架構(gòu)不穩(wěn)定、單井產(chǎn)量低下等工程難題。此外,整個生產(chǎn)過程的地面井規(guī)模性開采排采管理與技術(shù)裝備體系有待進一步完善。
我國致密氣具有大面積分布的特點,但由于當(dāng)前的天然氣價格未到位,我國全面動用致密氣的能力還較差。以蘇里格地區(qū)為例,目前,主要動用的是I類氣和Ⅱ類氣的一部分。Ⅲ類氣和表外氣的儲量基本沒有動用,主要原因是在現(xiàn)行天然氣價格體系下,開發(fā)成本偏高,產(chǎn)出投入比較小,經(jīng)濟效益很差,甚至虧損[13]。
頁巖氣勘探開發(fā)剛剛起步,物探技術(shù),鉆井-水平井-壓裂技術(shù)等勘探開發(fā)技術(shù)有待攻關(guān),壓裂方面的設(shè)備、工藝、方法等還不滿足頁巖氣開發(fā)的要求,“井工廠”式立體壓裂技術(shù),需要深入研究[14]。
水力壓裂是非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),該技術(shù)不僅要消耗大量水資源,加劇當(dāng)?shù)厮Y源不足的矛盾,而且向地下注入裂解液還可能污染地下水,同時向巖層大量注水,可能促使深層巖石滑動,引發(fā)地震[15]。同時,非常規(guī)氣勘探開采過程中還存在甲烷逃逸、噪音等環(huán)境污染。目前,我國非常規(guī)天然氣的環(huán)境管理參考常規(guī)油氣行業(yè),而在我國油氣資源開發(fā)中,企業(yè)按照自律的原則進行自我監(jiān)管,環(huán)境監(jiān)管能力非常薄弱,沒有完善的環(huán)境監(jiān)管規(guī)范和標準、沒有處罰措施、沒有專業(yè)的監(jiān)管人員,導(dǎo)致國內(nèi)油氣生產(chǎn)企業(yè)的環(huán)境事故得不到控制。并且,在頁巖氣各招標區(qū)塊進行的前期勘探工作,基本沒有任何環(huán)境標準與規(guī)范可依,也沒有現(xiàn)場的環(huán)境監(jiān)管人員進行監(jiān)管[16]。此外,我國地質(zhì)條件比美國更復(fù)雜,出現(xiàn)的環(huán)境問題可能更多,如我國的頁巖構(gòu)造還含有達到有害濃度水平的硫化氫,據(jù)調(diào)查四川盆地的威遠頁巖氣區(qū)塊所含硫化氫濃度在0.8%到1.4%之間,而川東北區(qū)塊所含硫化氫濃度高達15%[17]。
對于非常規(guī)天然氣而言,到位的管理與優(yōu)惠政策是其成功開發(fā)的前提。我國天然氣的政府管理機構(gòu)有國土資源部、國家能源局、水利部、發(fā)改委價格司和資環(huán)司、國家環(huán)保部、國家財政部等部門,管理職能分散,缺乏協(xié)調(diào)與保持一致,直接導(dǎo)致當(dāng)前優(yōu)惠扶持力度弱、落實難的問題的出現(xiàn)。建議各相關(guān)部門從勘探開發(fā)的全流程進行參與,從整個非常規(guī)氣產(chǎn)業(yè)角度出發(fā),針對礦業(yè)權(quán)設(shè)置、優(yōu)惠政策、補貼標準與落實等問題加強部門間的溝通與交流,理順政策的運行機制,統(tǒng)籌制定頁巖氣、致密氣、煤層氣上下有配套、合適、易操作、有效的優(yōu)惠扶持政策。其次,除了部門之間的協(xié)調(diào)外,還需加強國家與地方政府之間的溝通與協(xié)調(diào),尤其財政部需加強與地方財政溝通,及時兌現(xiàn)優(yōu)惠補貼。
技術(shù)進步是推動非常規(guī)天然氣行業(yè)快速發(fā)展的關(guān)鍵。非常規(guī)天然氣開采難度大、成本高,在勘探開發(fā)初期需要國家大量的資金投入。因此,建議國家集中科技投入,每年固定經(jīng)費重點用于非常規(guī)天然氣關(guān)鍵技術(shù)、裝備的自主研發(fā)與推廣,加強基礎(chǔ)研究和工程技術(shù)的先導(dǎo)性試驗??梢砸栽O(shè)立非常規(guī)天然氣專項的形式,重點支持中小型技術(shù)公司開展新技術(shù)研究,推動關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)取得重大突破,逐漸形成適合我國地質(zhì)特征的產(chǎn)生規(guī)模效益的勘探開發(fā)配套技術(shù)系列,主要裝備實現(xiàn)自主化生產(chǎn)。并且,在技術(shù)取得成效后,盡快推廣,實現(xiàn)先進技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用,降低開采成本。同時完善裝備制造、專業(yè)施工隊伍建設(shè)等勘探開發(fā)配套體系。
美國頁巖氣開采已經(jīng)出現(xiàn)有關(guān)環(huán)境污染與水資源利用方面的問題及爭議,為此美國政府重新制訂了環(huán)境保護政策,加強了對頁巖氣開發(fā)過程的環(huán)境監(jiān)管[16,18]。目前,美國環(huán)保局仍在對頁巖氣開采造成的環(huán)境污染進行評估。環(huán)境保護問題也是我國非常規(guī)天然氣開發(fā)急需面對的關(guān)乎國計民生的重要課題。建議環(huán)保部、水利部等機構(gòu)必須加強環(huán)境污染評估,盡快制定保護地下水、減少地面污染的有效政策與管理標準,建立覆蓋地下水、土壤、生態(tài)等多方面,勘探開采全過程的監(jiān)管制度。同時,針對非常規(guī)天然氣成立專門的環(huán)境監(jiān)管小組,加強監(jiān)管。這樣,在國家環(huán)保法律法規(guī),配合工業(yè)中的技術(shù)和操作,共同保護人類健康,保障非常規(guī)天然氣的可持續(xù)發(fā)展。
我國非常規(guī)天然氣資源豐富,但勘探開發(fā)尚處在謀劃和起步階段,在政策扶持與配套的開發(fā)技術(shù)體系方面積累了一些經(jīng)驗,同時也暴露出許多問題,包括政策扶持力度弱、難落實,管理部門之間缺乏溝通,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的配套的技術(shù)體系尚未完全建立。同時,非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)過程中的環(huán)境保護問題的重要性已經(jīng)得到廣泛共識,但是我國的環(huán)境保護研究尚未跟上,監(jiān)管力量薄弱。在勘探開發(fā)的初始階段,政府的有效管理與大力投入至關(guān)重要。因此,本文建議政府各個管理部門包括國土資源部、國家能源局、國家財政部、國家稅務(wù)總局、水利部、環(huán)保部、發(fā)改委的有關(guān)司局,聯(lián)合力量,加強溝通,有效參與到非常規(guī)天然氣的勘探開發(fā)的活動中,針對勘探開發(fā)的全流程制定相關(guān)的補貼政策、稅收優(yōu)惠政策、監(jiān)管政策、環(huán)境評估的標準與政策,同時集中財政力量,加強系統(tǒng)的勘探開發(fā)技術(shù)體系及其配套技術(shù)的研發(fā)與推廣,以及裝備制造、專業(yè)施工隊伍等勘探開發(fā)配套體系的建設(shè),加快推進我國非常規(guī)天然氣勘查開發(fā)快速、經(jīng)濟、有效、健康發(fā)展。
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