非常規氣的非常規發(fā)展

中國非常規天然氣技術(shù)可采資源量達34×1012立方米。預計經(jīng)過(guò)20年左右，產(chǎn)量占天然氣總產(chǎn)量的“半壁江山”，逐步成為中國天然氣產(chǎn)量的主體和助推中國能源結構改善的生力軍。

非常規天然氣主要包括致密砂巖氣（以下簡(jiǎn)稱(chēng)致密氣）、煤層氣和頁(yè)巖氣等。近年來(lái)，以致密氣、煤層氣和頁(yè)巖氣為代表的非常規天然氣快速發(fā)展引起了世界的關(guān)注，特別是美國非常規天然氣的迅速發(fā)展使天然氣工業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化。作為發(fā)展中的大國，中國正處于經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，急需大量的優(yōu)質(zhì)、清潔能源。從能源利用效率和二氧化碳排放特征來(lái)看，天然氣無(wú)疑是當前一個(gè)時(shí)期較為理想的清潔能源。非常規天然氣作為天然氣家族中較年輕的成員，在中國天然氣發(fā)展中占據舉足輕重的戰略地位。因此，充分剖析美國非常規天然氣發(fā)展，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，定位好、發(fā)展好、利用好中國非常規天然氣資源對中國天然氣工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟社會(huì )運行具有重大戰略意義。

美國非常規天然氣大發(fā)展震驚世界

美國天然氣產(chǎn)量長(cháng)期在高峰平臺運行。按照5000×108m3作為天然氣年產(chǎn)量高峰平臺計算，1968年開(kāi)始，美國天然氣即進(jìn)入了穩定發(fā)展時(shí)期，40多年來(lái)持續在高峰平臺上運行，長(cháng)盛不衰。2010年，天然氣年總產(chǎn)量達6110×108m3，天然氣在美國一次能源消費中的比重占27%。其中，致密氣1754×108m3、頁(yè)巖氣1378×108m3、煤層氣484×108m3。非常規天然氣總量達到3616×108m3，占美國天然氣年總產(chǎn)量的近60%。

美國天然氣在高峰平臺上運行40多年，并成為世界成功利用天然氣的先驅?zhuān)饕靡嬗诜浅Ｒ幪烊粴獾陌l(fā)展。20世紀80年代中期，美國天然氣產(chǎn)量出現下滑現象，非常規天然氣的快速崛起，很快彌補了常規天然氣產(chǎn)量下滑的缺口，并且持續發(fā)展，最近兩年使美國成為全球第一大產(chǎn)氣國，使美國天然氣進(jìn)口量大幅度減少，并使國際天然氣貿易價(jià)格整體偏低。

美國非常規天然氣快速發(fā)展的主要原因有三方面。一是外部條件良好。美國對天然氣的需求量巨大，20世紀末通過(guò)頒布《能源意外獲利法》等法律，采用稅收、補貼等政策來(lái)降低油氣企業(yè)開(kāi)發(fā)非常規天然氣的風(fēng)險，鼓勵非常規天然氣的開(kāi)發(fā)，促使油氣公司開(kāi)發(fā)非常規天然氣的積極性高漲。二是技術(shù)進(jìn)步解決了非常規天然氣開(kāi)發(fā)面臨的一系列難題，尤其是水平井加分段壓裂及其系列配套技術(shù)使本來(lái)難以開(kāi)發(fā)和動(dòng)用的非常規天然氣儲量得以動(dòng)用，單位成本大幅降低，形成規模效益，油氣公司利潤顯著(zhù)增加。三是美國非常規天然氣資源雄厚。統計表明，美國天然氣總剩余技術(shù)可采資源量達到52×1012m3。其中，非常規天然氣資源技術(shù)可采資源量達到45×1012m3，是常規天然氣剩余技術(shù)可采資源量的6倍左右。此外，美國大部分非常規油氣區位于平原地區，具有便利的交通、平緩的地形以及豐富的水源，對實(shí)施非常規天然氣大規模開(kāi)發(fā)非常有利。

美國非常規天然氣快速發(fā)展，主要取決于自身天然氣需求的驅使，得益于政策大力扶持、技術(shù)進(jìn)步保障、地理條件優(yōu)越、油氣企業(yè)受利益驅使經(jīng)營(yíng)積極性高漲等因素，可謂占盡了天時(shí)、地利、人和。

非常規天然氣具備加快發(fā)展條件

中國能源結構促使非常規天然氣必須與常規天然氣加快并重發(fā)展。中國一次能源結構中煤炭長(cháng)期居高不下，石油比重較低，天然氣更是微不足道。2010年，中國一次能源消費總量達35×108噸標煤當量，消費結構為煤炭占70%、石油占18%、天然氣占4%，其他占8%。

總體上中國能源消費的現狀是過(guò)于重煤、高耗能、高排放。改善中國能源結構，首要任務(wù)是降低煤炭在一次能源結構中的比重，增加天然氣、核能和其他可再生能源的比重。據中國工程院對中國能源中長(cháng)期發(fā)展的預測，我國石油年產(chǎn)量長(cháng)期保持在2×108t/a左右。

石油進(jìn)口量受各種因素特別是安全因素的影響，必須設置石油消費量的上限。據估計，中國石油消費量的上限在8×108t/a左右。因此，中國能源結構調整的重任就落在了天然氣的發(fā)展上。這既是中國天然氣發(fā)展的機遇，也是天然氣工業(yè)必須面對的挑戰。盡管最近10年中國天然氣產(chǎn)量增長(cháng)迅速，從2000年的272×108m3到2010年的968×108m3，產(chǎn)量增加了2倍多，天然氣探明儲量也大幅度增長(cháng)，但相對于中國能源消費量的增長(cháng)，天然氣在一次能源消費結構中的比例增長(cháng)并不明顯。

目前，中國常規天然氣仍處于高速發(fā)展時(shí)期，離進(jìn)入高峰期還為時(shí)尚早，但由于中國能源結構過(guò)于畸形，不能走先發(fā)展常規天然氣再發(fā)展非常規天然氣的老路，而應竭盡全力促使常規和非常規天然氣并重加快發(fā)展。同時(shí)，席卷全球的非常規天然氣的大發(fā)展為中國非常規天然氣發(fā)展增添了新的動(dòng)力。中國能源結構的狀況和非常規天然氣的全球效應決定了中國天然氣發(fā)展的理念應為常規和非常規天然氣整體發(fā)展、共同發(fā)展，推進(jìn)中國天然氣的發(fā)展速度。

中國非常規天然氣資源極其豐富，可采資源量遠大于常規天然氣資源量。據統計，中國致密氣技術(shù)可采資源量為11×1012m3，煤層氣技術(shù)可采資源量為12×1012m3，頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量為11×1012m3。中國常規天然氣技術(shù)可采資源量為22×1012m3。非常規天然氣技術(shù)可采資源量合計為34×1012m3，接近常規天然氣技術(shù)可采資源量19×1012m3的2倍，具備加快發(fā)展的條件。

非常規天然氣發(fā)展的戰略地位

致密氣是非常規天然氣發(fā)展的領(lǐng)頭羊。

中國各大型沉積盆地內普遍發(fā)育豐富的致密氣，有的盆地已經(jīng)進(jìn)行商業(yè)化規模開(kāi)采，如鄂爾多斯盆地、四川盆地等。2010年，鄂爾多斯盆地中國石油長(cháng)慶油田公司年產(chǎn)天然氣211×108m3，其中蘇里格氣田年產(chǎn)致密氣105×108m3。另外，塔里木、準噶爾、吐哈、松遼、渤海灣和柴達木等盆地均發(fā)現致密氣商業(yè)化氣流，部分盆地已獲得規模儲量。因此，致密氣是當前最為現實(shí)和可靠的非常規天然氣資源。中國天然氣資源品位不斷變差，致密氣儲量將會(huì )增加更多，已有的開(kāi)發(fā)成果表明，中國致密氣已經(jīng)形成了規模建產(chǎn)的配套技術(shù)，并且具有一大批從事致密氣勘探開(kāi)發(fā)的一線(xiàn)隊伍和人才，具備加快發(fā)展的條件。如果政策支持，還可以使當前非經(jīng)濟性的、更加致密的致密氣通過(guò)技術(shù)攻關(guān)被源源采出，資源、技術(shù)和政策將助推致密氣成為中國非常規天然氣發(fā)展的領(lǐng)頭羊。

煤層氣已有相當基礎，具備加快發(fā)展的可能。

中國煤層氣資源十分豐富且分布廣泛。經(jīng)過(guò)多年準備，煤層氣已具有相當的技術(shù)儲備，某些生產(chǎn)試驗區已探明1000×108m3規模的儲量并已形成規模產(chǎn)能。

與美國煤層氣的發(fā)展主要是低階煤煤層氣相比，中國目前主要獲得高中階煤煤層氣產(chǎn)能。如中國石油天然氣股份有限公司山西沁水盆地樊莊區塊為高階煤煤層氣，經(jīng)過(guò)兩年排采，可實(shí)現單井日均產(chǎn)氣1780m3，已建成6×108m3的年產(chǎn)能。鄂東韓城區塊主要為中階煤煤層氣，經(jīng)過(guò)兩年排采后，可實(shí)現單井日產(chǎn)氣1500m3~2000m3，已建成5×108m3的年產(chǎn)能。中國低階煤煤層氣的成功開(kāi)發(fā)目前較為少見(jiàn)，但低階煤煤層氣具有很大資源潛力，主要分布在西北和東北，資源量占全國的40%左右。若能順利開(kāi)采這部分資源，中國煤層氣產(chǎn)量將會(huì )攀上新臺階。

總體上，煤層氣已經(jīng)具備加快發(fā)展的條件，應加快煤層氣示范區的建設，完善相關(guān)技術(shù)，加快勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)程，盡快建立適應不同煤階的開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現煤層氣的大規模上產(chǎn)。

頁(yè)巖氣前景光明，需要扎實(shí)工作。

頁(yè)巖氣為一種自生、自?xún)κ椒浅Ｒ幪烊粴赓Y源類(lèi)型。美國最早在1821年就發(fā)現了頁(yè)巖氣，但由于長(cháng)期受技術(shù)瓶頸的影響，沒(méi)有很好的經(jīng)濟性，發(fā)展緩慢。20世紀90年代末，隨著(zhù)頁(yè)巖評價(jià)技術(shù)、水平井加分段壓裂技術(shù)、人工微地震監測等核心配套技術(shù)的突破，開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的經(jīng)濟性才得到認可，最近幾年在美國進(jìn)入大發(fā)展階段。2010年，美國頁(yè)巖氣產(chǎn)量為1378×108m3，占全年該國天然氣總產(chǎn)量的20%以上。

中國頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)剛剛起步，對有利區頁(yè)巖評價(jià)技術(shù)、鉆水平井及分段壓裂改造技術(shù)都亟須進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。若攻關(guān)順利，中國將在“十二五”末形成系列配套技術(shù)，有望在2020年左右形成規模產(chǎn)能，并在2025年前后實(shí)現大發(fā)展。

根據較少的技術(shù)資料，筆者對頁(yè)巖氣進(jìn)行了初步的整體評估。據估計，中國有頁(yè)巖氣資源潛力的暗色頁(yè)巖主要分海相、陸相和海陸過(guò)渡相3種類(lèi)型。其中，海相頁(yè)巖又分為穩定區海相頁(yè)巖和改造破碎區海相頁(yè)巖。據評價(jià)，穩定區海相頁(yè)巖是最為有利的頁(yè)巖氣資源潛力區。據初步評估，中國穩定區海相頁(yè)巖資源量達到7.5×1012m3?？沙醪脚c美國海相頁(yè)巖氣進(jìn)行類(lèi)比，盡管精度較差，仍能初步判斷中國頁(yè)巖氣潛力很大，但需要扎實(shí)工作。當務(wù)之急是在有利地區再增加一批先導試驗區，加大先導試驗區的力度，對頁(yè)巖氣勘探、評價(jià)、開(kāi)采、管理進(jìn)行全過(guò)程的攻關(guān)試驗，包括高精度三維地震采集、處理和解釋?zhuān)Ｏ囗?yè)巖全方位的地質(zhì)評價(jià)，鉆水平井及精細分段壓裂，對各井段壓裂效果的微地震監測，對試驗區各井組鉆完井、壓裂、排液及試采的工廠(chǎng)化營(yíng)運，各井組長(cháng)期試采產(chǎn)量遞減規律的研究等，逐步獲得經(jīng)濟有效的運行模式，再逐步推廣。

非常規天然氣發(fā)展的構想

中國發(fā)展非常規天然氣應該從哪些資源開(kāi)始著(zhù)手？

從資源可靠性、技術(shù)水平和經(jīng)濟效益來(lái)看，中國發(fā)展非常規天然氣應首推致密氣，可優(yōu)先加快發(fā)展。致密氣資源可靠，并有迅速擴大的趨勢，運用現有技術(shù)，可以采出相當部分的致密氣，并在政府政策支持下，通過(guò)繼續技術(shù)攻關(guān)，擴大致密氣的開(kāi)采范圍和深度，經(jīng)濟性尚可。

其次是煤層氣，可擴大發(fā)展。煤層氣資源也很可靠。經(jīng)過(guò)多年的試驗，技術(shù)基本過(guò)關(guān)，但還有很多工作需要進(jìn)行試驗。煤層氣單井產(chǎn)量低，排采時(shí)間長(cháng)，營(yíng)利水平較低。

再次是頁(yè)巖氣。頁(yè)巖氣必須進(jìn)行先導試驗，加強攻關(guān)，弄清經(jīng)濟效益狀況，預計用10年時(shí)間，在攻關(guān)基礎上形成較少的產(chǎn)量，并逐步加快發(fā)展。

至于中國非常規天然氣產(chǎn)量發(fā)展，將和美國一樣，非常規天然氣發(fā)展迅速，并很快占據天然氣總產(chǎn)量的一半，繼續發(fā)展將逐步超過(guò)常規天然氣的產(chǎn)量。美國用了20年時(shí)間，2010年非常規天然氣占當年產(chǎn)量近60%。中國非常規天然氣資源豐富，若攻關(guān)順利，也可以用20年的時(shí)間，使非常規天然氣產(chǎn)量占到天然氣總產(chǎn)量的“半壁江山”。預計到2020年，中國天然氣產(chǎn)量達2000×108m3，其中常規天然氣1300×108m3、非常規天然氣700×108m3（其中致密砂巖氣500×108m3、煤層氣150×108m3、頁(yè)巖氣50×108m3）。2030年中國天然氣總產(chǎn)量達到3500×108m3，其中常規天然氣1500×108m3、非常規天然氣2000×108m3（其中致密砂巖氣1000×108m3，煤層氣500×108m3，頁(yè)巖氣500×108m3），非常規天然氣將占中國天然氣總產(chǎn)量的60%。

中國一次能源消費長(cháng)期以來(lái)以煤為主，2010年中國一次能源消費量為35×108噸標煤當量。其中，煤炭消費量為26×108噸標煤當量，占總消費量的70%；天然氣總消費量折合1×108噸標煤當量，占總消費量的4%。若按照中國2020年一次能源消費量為43×108噸標煤當量、中國天然氣產(chǎn)量在2020年達到2000×108m3計算，再加上進(jìn)口天然氣，中國天然氣在一次能源消費中的比重有望超過(guò)10%。按照中國2030年一次能源消費量為52×108噸標煤當量計算，預計中國天然氣產(chǎn)量在2030年為3500×108m3，加上進(jìn)口天然氣，中國天然氣在一次能源消費中的比重有望突破15%。若保持石油消費量比重基本不變，加上其他清潔能源的發(fā)展，中國煤炭在一次能源消費中比重有望下降到50%左右，能源結構得到改善。此外，中國自身天然氣的快速發(fā)展，將促使中國在進(jìn)口天然氣、能源安全、應對碳排放談判等方面掌握主動(dòng)權，為中國經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展創(chuàng )造良好條件。

隨著(zhù)勘探的不斷深入，中國非常規天然氣資源量增幅將遠大于常規天然氣。當前是中國非常規天然氣發(fā)展的良好機遇期，應發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，堅持非常規天然氣和常規天然氣同時(shí)加快并重發(fā)展。在技術(shù)進(jìn)步、政策扶持和效益可期“三駕馬車(chē)”的拉動(dòng)下，中國非常規天然氣必將快速發(fā)展，預計用20年左右的時(shí)間，非常規天然氣產(chǎn)量占據天然氣產(chǎn)量的“半壁江山”，隨后非常規天然氣繼續發(fā)展，最終成為天然氣產(chǎn)量的主體，必將在改善中國以煤為主的能源結構進(jìn)程中做出積極貢獻。