3 美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)中國的啟示
3．1 中國頁巖氣勘探開發(fā)進(jìn)展
經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)頁巖氣產(chǎn)業(yè)取得了重大突破，中石油、中石化、延長石油相繼在長寧、威遠(yuǎn)、昭通、涪陵、延長等地獲得三級(jí)儲(chǔ)量近5×1011m3，形成產(chǎn)能15×108m3，累計(jì)生產(chǎn)頁巖氣6.8×108m3。但是中國頁巖氣勘探開發(fā)仍面臨許多問題，還需繼續(xù)在實(shí)踐中探索。目前的突破僅局限于四川盆地內(nèi)的海相局部地層，其他海相地層及廣泛分布的陸相和海陸交互相地層尚未形成工業(yè)產(chǎn)能。部分勘探開發(fā)的核心技術(shù)還沒有完全掌握，與常規(guī)油氣相比，頁巖氣開發(fā)成本高、難度大、效益低。新進(jìn)入頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的企業(yè)在技術(shù)、資料和經(jīng)驗(yàn)的積累上仍需要相當(dāng)長的時(shí)間。因此，中國要實(shí)現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展依舊任重道遠(yuǎn)。
3．2 美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的中國啟示
迄今，中國頁巖氣勘探開發(fā)最成功的地區(qū)是四川盆地，已發(fā)現(xiàn)的涪陵氣田是中國首個(gè)大型頁巖氣田(圖5)。涪陵頁巖氣田位于四川盆地東南緣，面積約300km2，頁巖氣地質(zhì)資源量超過4×1011m3，2013年投入開發(fā)生產(chǎn)，年產(chǎn)頁巖氣1.4×108m3，預(yù)計(jì)2015年將建成產(chǎn)能50×108m3／a。四川盆地頁巖氣產(chǎn)區(qū)特征與美國頁巖氣產(chǎn)區(qū)特征對(duì)比顯示：按因素重要性，埋深、單井投資、企業(yè)數(shù)3方面中美差距最大(表7)。因此美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對(duì)中國的啟示有：
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3．2．1埋深是制約中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)障礙
埋深和資源豐度是影響頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的因素(表6)，但比較四川盆地頁巖氣產(chǎn)區(qū)與美國頁巖氣產(chǎn)區(qū)的埋深和資源豐度發(fā)現(xiàn)(表7)，頁巖氣的資源豐度差別不大，但四川盆地頁巖氣儲(chǔ)層埋深遠(yuǎn)大于美國。美國頁巖氣埋深1219～3658m，四川盆地頁巖氣層埋深1000～4200m，尤其是四川南方海相3000m以下深層高壓頁巖氣資源開采尚未取得實(shí)質(zhì)性的突破，四川盆地頁巖氣埋深區(qū)域性變化差距可能是實(shí)現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)化的最大阻礙。
四川盆地東南段頁巖氣層埋深較淺，在1000～1400m之間，而東北段埋深達(dá)2800～4200m[33]。不同地區(qū)埋深的巨大差異，成為四川盆地頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局考慮的重要因素。東南段的涪陵區(qū)塊、長壽地區(qū)可作為優(yōu)先區(qū)塊進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，而東北地區(qū)則是發(fā)展?jié)摿Φ貐^(qū)，待技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大突破后再予以發(fā)展。這樣的發(fā)展思路既保證了四川盆地頁巖氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，又防止了現(xiàn)階段的技術(shù)限制對(duì)頁巖氣勘探開發(fā)的阻礙作用。
因此，中國發(fā)展頁巖氣產(chǎn)業(yè)的首要任務(wù)是做好全國范圍內(nèi)的資源評(píng)價(jià)，尤其是埋深情況的調(diào)查，做好資源評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)性工作。不僅限于對(duì)剩余可采資源量的估算，更重要的是對(duì)區(qū)域內(nèi)資源開采難度進(jìn)行充分評(píng)估，根據(jù)資源豐度和埋深等對(duì)全國頁巖氣資源進(jìn)行“甜點(diǎn)區(qū)”確定，為頁巖氣的后續(xù)開采作充分準(zhǔn)備，諸如布井范圍和布井深度等。
面對(duì)四川盆地埋深狀況的復(fù)雜性，切忌盲目樂觀看好四川盆地的頁巖氣產(chǎn)業(yè)化道路，而應(yīng)轉(zhuǎn)變“僅圍繞四川盆地開展試驗(yàn)區(qū)”的態(tài)度，尋求新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展區(qū)，避免將頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全部重心投入四川盆地，應(yīng)積極尋求新“甜點(diǎn)區(qū)”共同發(fā)展。
3．2．2降低單井投資是中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的必經(jīng)之路
四川盆地和美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的另一差距在于單井投資。目前四川盆地初步實(shí)現(xiàn)商業(yè)氣流的焦頁1井單井投資在1500萬元以上，而美國五大產(chǎn)區(qū)的頁巖氣井單井投資都控制在600萬元以內(nèi)(以1美兀兌換6.11人民幣元匯率計(jì)算)。
顯然，單井投資的降低與技術(shù)突破相關(guān)，目前中石化在四川盆地的涪陵產(chǎn)區(qū)已初步形成了中淺層海相頁巖氣水平井分段壓裂技術(shù)體系：具有1500～2000m水平段水平井的鉆井能力，最長水平段2130m；司實(shí)現(xiàn)長水平段可鉆式橋塞多級(jí)體積壓裂，可最高實(shí)現(xiàn)26段壓裂，并探索實(shí)施了工廠化作業(yè)模式。但美國的頁巖氣開采在水平井和多段連續(xù)壓裂改造技術(shù)的基礎(chǔ)上，合理配合清水壓裂、排采增產(chǎn)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。因此，中國還需走“以我為主、積極引進(jìn)”的技術(shù)之路，一方面，集企業(yè)、大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)各方力量，加快關(guān)鍵技術(shù)的突破，并實(shí)現(xiàn)科技成果的商業(yè)化運(yùn)用，提升中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的競爭力；另一方面，與BP、雪佛龍、斯倫貝謝等公司開展聯(lián)合研發(fā)與技術(shù)合作，積極探討區(qū)塊合作的可行性。
3．2．3油氣開采公司的有效參與是中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的前提條件
除此之外，中國目前投入頁巖氣開發(fā)生產(chǎn)的公司數(shù)也與美國相差20倍以上，目前在四川盆地頁巖氣產(chǎn)區(qū)進(jìn)行油氣開采的公司僅有中石化、中石油、殼牌等在內(nèi)的五家企業(yè)。國家能源局2013年10月發(fā)布的首個(gè)《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》提到“鼓勵(lì)包括民營企業(yè)在內(nèi)的多元投資主體投資頁巖氣勘探開發(fā)，通過規(guī)范產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入和監(jiān)管確保頁巖氣勘探開發(fā)健康發(fā)展”，目前國土資源部對(duì)頁巖氣的探礦權(quán)進(jìn)行國內(nèi)公開招標(biāo)，兩輪已有18家企業(yè)中標(biāo)。但國內(nèi)在鼓勵(lì)企業(yè)參與頁巖氣開采的同時(shí)，更應(yīng)該培育成熟、健全的油氣技術(shù)服務(wù)市場[9]，杜絕不懂頁巖氣或不掌握技術(shù)的企業(yè)進(jìn)入頁巖氣行業(yè)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)的公平競爭。
4 結(jié)論
1)影響頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的4個(gè)主要因素為資源基礎(chǔ)、技術(shù)支持、產(chǎn)業(yè)政策和投入產(chǎn)出，根據(jù)其包含的子指標(biāo)，可以構(gòu)建影響頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展因素的指標(biāo)體系。
2)利用主成分分析法對(duì)美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展因素進(jìn)行分析，結(jié)果表明：對(duì)頁巖氣產(chǎn)業(yè)化的影響程度由高到低的排序是埋深、資源豐度、單井投資、管道長度、資源稅率、水平井段長度、企業(yè)數(shù)、日產(chǎn)值、水平壓裂級(jí)數(shù)、鉆井?dāng)?shù)、厚度。其中，埋深是最為重要的主控因素，因此基于中國頁巖氣堙深的現(xiàn)狀，不可肓目樂觀地追求頁巖氣產(chǎn)業(yè)化的成功。
3)根據(jù)因素的重要程度和對(duì)比中美頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r可知，中國要想頁巖氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展順利，必須跨越地質(zhì)條件復(fù)雜、單井投資高、油氣開采公司數(shù)少等3個(gè)方面的障礙。
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