非常規天然氣離我們有多遠

　　非常規油氣資源與常規油氣資源的空間分布 資料來源：馬永生等，《中國石化非常規油氣資源潛力及勘探進展》，《中國工程科學》，2012年第6期

　　一場或將改變世界能源格局的角力戰正在各國悄悄上演。

　　6年前，面對日益高漲的天然氣需求，業界普遍認為美國大量進口液化天然氣已不可避免。形勢的變化出人意料。2011年，美國一舉取代俄羅斯，成為世界第一大天然氣生產國。扭轉這一格局的，正是頁巖氣這種曾經被認為缺乏經濟價值的非常規天然氣的開采出現井噴。

　　如此誘人的前景，引起諸多國家的極大興趣，我國亦在此之列。非常規天然氣究竟是什么，它到底有何魅力，其開發尚存在哪些難題?記者就此采訪了有關專家。

　　全球掀起開發熱潮

　　近幾年，美國“頁巖氣革命”的成功，讓非常規天然氣成為全球能源界新寵。

　　非常規天然氣，是天然氣的重要組成部分。之所以得名，是因為相對于常規天然氣而言，其開發還沒有可借鑒的成熟技術和經驗。目前人們常說的非常規天然氣，主要包括頁巖氣、致密氣、煤層氣、天然氣水合物等。

　　雖然全球各國目前消費的主要能源依然是煤炭和石油，天然氣消費占比相對較小。不過，“到2020年天然氣將取代煤炭成為全球第二大消費能源”，有專家預測說。

　　對天然氣應用前景的看好，源于非常規天然氣超大的資源量。據專家2011年估算，全球非常規天然氣(頁巖氣、致密氣、煤層氣)資源量達到 3558萬億立方米，其中頁巖氣資源量達到1406.8萬億立方米，為常規天然氣資源量的2.99倍。另據相關資料顯示，迄今為止在世界各地的海洋及大陸地層中，僅已預測的天然氣水合物資源量這一項，就相當于全球傳統化石能源資源量的兩倍以上。

　　“隨著全球清潔能源需求的高漲，在常規天然氣開采進入相對穩定期，產量增長空間有限的條件下，非常規天然氣資源的有效開發利用已成為各國應對能源危機的重要途徑。”中國石化石油勘探開發研究院副院長、總地質師鄭和榮說。

　　事實的確如此。作為當前全球非常規天然氣開發最早、最成功的探路者，美國早在200多年前已進行頁巖氣的勘探開發，上世紀80年代就掀起了煤層氣開發高潮。如今，借助頁巖氣革命美國不僅贏得“能源獨立戰爭”，也由此降低天然氣價格進入低成本制造時代。還有美國專家認為，有了頁巖氣，美國100年無后顧之憂。

　　受此影響，以頁巖氣為代表的非常規天然氣開發潮正向全球蔓延。日前，英國財政大臣喬治·奧斯本承諾對頁巖氣開發實施“世界上最慷慨的稅收減免政策”;今年3月，日本成功從近海可燃冰中分離出天然氣，向天然氣水合物商業化開發邁出了關鍵一步，而波蘭、馬來西亞、印度、阿根廷等越來越多的國家也將非常規天然氣開發的步子邁得更大。

　　我國努力迎頭趕上

　　享有“美國頁巖氣之父”美譽的喬治·米歇爾生前接受一家日本媒體采訪時說，第二次頁巖氣革命將發生在中國，因為中國頁巖氣儲量為全球之最。

　　雖然其有關“中國頁巖氣革命”的說法尚存在爭議。但可以肯定的是，在這場攸關國家能源安全的新角力戰中，中國正努力迎頭趕上。

　　今年年初，國務院《能源發展“十二五”規劃》提出，到2015年天然氣占一次能源消費比重提高到7.5%，其中非常規天然氣成為天然氣供應的重要增長極。這不是非常規天然氣第一次被提上議事日程，在2009年我國即研究制定了鼓勵頁巖氣勘探開發利用的政策。

　　一系列利好政策的背后是日益強勁的能源需求。英國石油公司(BP)的數據顯示，2000年我國天然氣消費量為238億立方米，2012年則升至 1438億立方米;其中，天然氣進口量持續增加，從2006年的0.9億立方米升至2012年的425億立方米，對外依存度近27%。

　　“非常規天然氣的勘探開發對緩解我國天然氣的供需矛盾、優化能源結構、提高能源安全水平具有重要意義。”鄭和榮說。

　　令人高興的是，近年來我國非常規天然氣得到較快發展：2012年致密氣產量突破300億立方米，占全國天然氣總產量的近三分之一;2011年全國煤層氣產量25.7億立方米，占全國天然氣產量的2.4%;頁巖氣起步較晚，但目前已經在四川盆地及其周圍獲得多點突破，涪陵、威遠等頁巖氣示范區建設也已啟動。

　　據預測，2020年我國天然氣產量達2000億至3000億立方米，非常規天然氣700億至1000億立方米，占到三分之一;2030年中國天然氣總產量達3500億立方米，非常規天然氣將占到天然氣的半壁江山。

　　理由有兩個。一是中國并不缺乏可開采的非常規天然氣資源。最新數據顯示，我國非常規天然氣可采資源量合計34萬億立方米，為常規天然氣的 1.545倍。其中，致密氣可采資源量為11萬億立方米，煤層氣技術可采資源量為12萬億立方米，頁巖氣可采資源量為11萬億立方米。

　　美國人的預測更為樂觀。據美國能源情報署估計，中國的頁巖氣儲量世界第一，為36萬億立方米，遠高于美國的24萬億立方米，約占全球總儲量的20%。

　　信心還來自日漸成熟的基礎條件。“在常規天然氣開發方面我國已積累了相當豐富的經驗和技術，非常規天然氣的開發雖然與之有差異，但隨著近年來勘探開發對象的日益復雜化，我們在水平井和分段壓裂技術方面也積累了一定的實踐經驗和認識，而這些技術正是目前開采非常規天然氣的主流技術。”中國石化石油勘探開發研究院非常規能源技術支持部經理胡宗全介紹，我國有望在近幾年內實現非常規天然氣勘探開發技術的跨越式發展。

　　“應抓住這輪契機加快突破，我們既要學美國的經驗，又不能簡單地采取‘拿來主義’，要加強理論和技術創新，走出一條中國式的非常規天然氣發展之路。”鄭和榮說。

　　全面開發尚需時日

　　盡管非常規天然氣的開發前景十分樂觀，但就目前來說，仍面臨諸多挑戰。

　　第一個棘手的問題與環境有關。作為一種高效清潔能源，非常規天然氣曾被視為解決污染問題的“良方”。但一些環保人士認為，頁巖氣開采過程可能會造成水源和土壤污染。“成也蕭何敗也蕭何”。“罪魁禍首”正是頁巖氣開采所使用的水力壓裂技術。這項技術需要使用高壓將添加了微量化學溶劑的壓裂液和大量水、泥沙等混合物注入地下井，壓裂附近的巖石構造進而收集天然氣。

　　不過，通過持續一年多跟蹤一口頁巖氣井后，今年7月19日美國能源部給出了答案：水力壓裂法不僅對環境毫無危害，而且開采的安全程度還高于常規天然氣開采。

　　對這一“令人驚喜”的回復，業界莫衷一是。一位不愿具名的專家告訴記者，打一口頁巖氣井有“千噸沙、萬噸液”的說法，添加的這些壓裂液反排出來，一旦處理不當，將會引起環境問題，而且大規模地壓裂也有可能導致淺源地震。

　　上述擔憂似乎也不無道理。針對可能引發的環境問題，鄭和榮認為應從國家層面建立、完善頁巖氣開發相應的環境保護管理制度，明確政府監管責任和企業環境保護責任，同時針對頁巖氣開發過程中污染物的產生環節和污染物的特性，加強污染物減排和治理技術的引進及研究開發。

　　巨大的耗水量也是水力壓裂技術備受爭議的另一個導火索。水力壓裂消耗大量的水資源。“一般一次大型壓裂作業可能耗水1000多萬升，再者我國頁巖氣資源主要集中分布在中西部地區，很多地方缺水，頁巖氣開發可能會造成水資源緊張。”胡宗全憂心忡忡地表示。

　　與美國的情況不同，非常規天然氣在中國的發展并非一帆風順。

　　“我國在非常規天然氣勘探開發技術裝備方面已經具備一定基礎，但尚未形成系統性配套技術，勘探開發關鍵技術、工程工藝技術的適應性還有待進一步攻關。”鄭和榮認為，從國外經驗看，非常規天然氣的突破有賴于大量基礎研究以及重大技術突破，因此應深入研究不同非常規天然氣品種的聚集規律、儲層特征等基礎性理論，逐步形成適合我國非常規天然氣地質特征的以水平井分段壓裂為主的勘探開發核心技術體系。

　　復雜的地質條件是橫亙在我國非常規天然氣發展之路上的第二座大山。“我國的地質條件比美國要復雜得多。”胡宗全介紹，以頁巖氣為例，美國頁巖氣層以分布于較穩定地質條件下的海相沉積層為主，我國分布較廣的則是構造變動后殘留的海相沉積層以及陸相和過渡相頁巖層系，巖性更為復雜、開發難度也較大。另外，我國頁巖氣資源埋藏較深，目前國內的水平鉆井技術還不能適應開采深度的要求。

　　“美國的頁巖氣多存在于平原，很多頁巖氣鉆機只需通過軌道水平移動一定距離，井架不用拆就可以繼續作業，而在我國四川盆地選個井場都需要費一番功夫。”胡宗全說。

　　“中國特色”的礦權疊置問題同樣不容忽視。“比如同一礦區，煤礦老板可能允許你先開采煤層氣，他再來挖煤么?”鄭和榮反問道。

　　鄭和榮指出，從北美進行商業性頁巖氣開發的頁巖來看，頁巖氣富集區多分布于常規油氣比較豐富的大型含油氣盆地，且多進行常規天然氣與非常規天然氣的一體化勘探。“如果我國將與常規油氣礦權重疊的頁巖氣區塊進行探礦權招標出讓，則勢必會造成目前已有的油氣勘探秩序陷入混亂狀態，影響到常規油氣的勘探開發，給國家能源供應產生負面影響。”

　　事實上，除了上述難題，運輸管道、監管、成本等亦是制約我國非常規天然氣發展的瓶頸。“畢竟還處于基礎夯實階段，非常規天然氣開發的春天還需時日。”鄭和榮說。