頁巖氣開采之憂

　　“中國頁巖氣第一省”四川提出今年要開發(fā)頁巖氣20億立方米 高開發(fā)難度高成本高水耗成“攔路虎” 專家稱頁巖氣革命“看起來很美”應適度“踩剎車”

　　頁巖氣是近年來國家重點發(fā)展的新能源。四川是我國頁巖氣資源最為豐富的省份。四川頁巖氣資源量約為27.5萬億立方米,占全國21%;可采資源量達4.42萬億立方米,占全國18%,資源量和可采資源量均居全國第一。今年兩會期間,國家發(fā)改委和國土資源部都表示支持四川設立國家頁巖氣綜合開發(fā)改革試驗區(qū)。上周,四川還成立了頁巖氣專家咨詢委員會,這也標志著“中國頁巖氣第一省”在推動頁巖氣商業(yè)化上已經(jīng)走上了“快車道”。

　　不過,記者近日調查發(fā)現(xiàn),由于開采難度大,開采成本高,部分已開采的頁巖氣項目并非像預想中的那么順利。有專家也對頁巖氣開發(fā)中可能產(chǎn)生的水耗和環(huán)境污染問題表示擔憂。

　　到2013年年底,四川省已鉆完頁巖氣井36口,占全國20.2%;已完成頁巖氣井壓裂31口,約占全國25%。累計開采出頁巖氣9385萬立方米,銷售使用頁巖氣達7565萬立方米,分別占全國的42.3%和37.1%。九三學社四川省委員會的調研顯示,四川頁巖氣資源約占全國的1/3,超過常規(guī)天然氣的資源量,居全國第一位。

　　“第一省”四川:對頁巖氣開采信心滿滿

　　坐擁豐富頁巖氣資源的四川,在發(fā)展頁巖氣方面也是雄心勃勃。四川已將頁巖氣確定為五大高端成長型產(chǎn)業(yè)之一,將力爭成為全國最大的頁巖氣生產(chǎn)地。

　　根據(jù)《四川省頁巖氣“十二五”發(fā)展規(guī)劃(2013-2015)》中顯示,四川力爭在2015年頁巖氣產(chǎn)能建設達到20億立方米。未來幾年,每年新增1000口井、500億元的投資規(guī)模 (與美國Barnett地區(qū)目前情況相近),形成以油氣裝備、工程服務、天然氣化工、CNG、LNG等全產(chǎn)業(yè)鏈的萬億元產(chǎn)業(yè)。

　　在中國石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院王世謙研究員看來,主要原因是在頁巖氣開發(fā)技術上尚未獲得突破性進展,而開發(fā)難度的增大和帶來的環(huán)境破壞,也讓開發(fā)方越來越謹慎。

　　然而,四川省經(jīng)信委主任王海林還是對四川省頁巖氣開發(fā)信心滿滿,并希望能加快開發(fā)步伐。“目前四川在開發(fā)頁巖氣方面,資金不存在問題,技術也不存在問題,關鍵問題在審批環(huán)節(jié)嚴格,民企還不具備進入條件。四川有關方面也正在呼吁,希望國家有關部門給予政策支持?！?/p>

　　王海林告訴記者,我國每年進口的天然氣超過400億立方米,成本巨大,從這一點來看,頁巖氣的市場需求非常迫切。開發(fā)一口頁巖氣井需要6000萬元,雖然成本不低,但是若能引進社會資本,降低進入門檻,這個問題就能解決。

　　中國“瓶頸”:水資源與頁巖氣的矛盾

　　多年從事油氣地質綜合評價研究的王世謙教授直言,國內許多頁巖氣勘探成果實際上僅停留在“點火成功”、“產(chǎn)出了頁巖氣流”這類既無穩(wěn)定測試成果更無長時間試生產(chǎn)數(shù)據(jù)的所謂“成功”和“突破”上,名不副實。

　　他表示,從已公布的壓裂測試成果來看,這些井深分布在1500米左右的直井經(jīng)壓裂后的測試產(chǎn)氣量一般只有1500~2500立方米/天,連工業(yè)氣井的標準都達不到。

　　長期關注四川頁巖氣開發(fā)的環(huán)境保護部西南環(huán)境保護督查中心專家程為表示,開采頁巖氣通常要先打直井到幾千米地下,再向水平方向鉆進數(shù)百米到上千米,并采用大型水力壓裂技術,通過向地下注入清水、陶粒、化學物等混合成的壓裂液,以數(shù)十到上百兆帕的壓力,將蘊含天然氣氣流的巖層“撬開”。在同樣產(chǎn)量情況下,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,鉆井數(shù)量則達到常規(guī)天然氣100倍甚至更多。水平井鉆井和水力壓裂法是目前用于頁巖氣開采的核心技術。壓裂開采需要消耗大量水資源,即使實現(xiàn)較高的返排率,其耗水量仍將達到常規(guī)天然氣的10倍。有研究機構甚至把中國水資源和頁巖氣開采之間的矛盾稱為中國“瓶頸”。

　　環(huán)境威脅:廢水含上百種化學廢物

　　而頁巖氣開發(fā)面臨的危機不僅是水耗,更大的威脅是對環(huán)境的破壞。程為表示,頁巖氣開采主要應用的是水平井鉆井和水力壓裂法技術,需要大量耗水,而且開采過程中需要向頁巖中注入含有化學試劑的高壓裂液。在頁巖氣開采過程中,一般大部分壓裂液會回流到地面先儲存,然后再進行處理回收和再利用,在這個過程中壓裂液若滲入地下或隨雨季到來外溢,極易造成對當?shù)販\層和地下水質的污染。

　　此外,頁巖氣開采過程中產(chǎn)生的油基泥漿和廢棄鉆屑污染問題也一直沒有得到足夠重視。目前,含油污泥和開采廢水已經(jīng)成為頁巖氣開采的兩大污染物來源。一方面,頁巖氣開采需要消耗大量淡水資源,對當?shù)睾蛥^(qū)域的水資源可持續(xù)利用造成影響;另一方面,頁巖氣開采過程中會產(chǎn)生噪聲、廢水、廢氣及開采事故災害等引起的環(huán)境污染。

　　頁巖氣開采產(chǎn)生的廢水包含碳氫化合物、重金屬、鹽分及放射性物質等100多種化學物質。若灌注工藝不滿足要求或者灌注層選擇不當,都可能造成地下水污染。頁巖氣資源集中的川渝黔等西南地區(qū)地質條件復雜,地下暗河溶洞多,地下水污染的預防與控制難度更大。

　　“復制”經(jīng)驗:照搬美國經(jīng)驗技術碰壁

　　我國近年來對頁巖氣的越發(fā)重視,與美國開展的“頁巖氣革命”不無關系。2006年,美國頁巖氣產(chǎn)量為當年天然氣總產(chǎn)量的1%;2010年該比例躍升至17%,超過1000億立方米。5年間,美國頁巖氣產(chǎn)量增長近20倍。

　　九三學社四川省委主委黃潤秋在把脈四川頁巖氣發(fā)展時表示,由于地質條件、技術條件和市場條件與美國不同,四川的頁巖氣開發(fā)還面領著“成本”與“環(huán)?！钡碾p重壓力。目前美國已開發(fā)的頁巖氣氣藏不僅地層海相沉積穩(wěn)定、構造平緩,且埋藏深度大部分在180~2000米之間。而我國的頁巖氣地下結構復雜,褶皺強烈,儲層埋深變化大,大多數(shù)超過3000米,技術難度更大,開發(fā)成本更高。

　　頁巖氣開發(fā)的有利區(qū)多以丘陵山地為主,人口密集且土地和水資源短缺,受技術條件的制約,頁巖氣開采所使用的水壓破裂技術需要擠占大量的土地和水資源。大量的水還會回流到地表,鉆井使用的化學添加劑會對地下水和地表造成污染威脅,一旦處理不當,將會加劇當?shù)刭Y源短缺的矛盾和環(huán)境污染的風險。

　　著名能源問題專家夏義善也告訴記者,四川盆地頁巖氣埋藏深度比較深,一般在2000米到3000米之間,而在我國其他地區(qū)開發(fā)難度更大,埋藏深度一般在5000米上下。在美國一些富含頁巖氣的地區(qū),埋藏深度多在800米到2000米之間。頁巖氣埋藏深度,直接影響著勘探和開發(fā)成本。我國頁巖氣開發(fā)時間較短,技術不夠成熟,又因為中國和美國的地質條件不同。而當前則主要是在復制美國的技術。

　　西南石油大學資源與環(huán)境學院副院長王興志直言,當前國內對四川盆地海相富有機質頁巖地質研究過于粗糙,其特征及主控因素尚未明確,還不適合頁巖氣的大規(guī)模勘探與開發(fā)。我國多采用北美地區(qū)頁巖氣地質評價體系,缺乏適合四川盆地頁巖氣儲層的評價方法與標準。四川盆地頁巖氣資源量和有利分布區(qū)塊尚不十分清楚,還缺乏頁巖氣遠景區(qū)帶和有利區(qū)帶劃分依據(jù)。四川盆地內相對有利于頁巖氣勘探的川南地區(qū)處于丘陵地帶,人口密度大,水資源較為匱乏,不利于大規(guī)模的鉆探和水壓裂開發(fā)。

　　“成本”巨大:要降低成本提高產(chǎn)量

　　不僅是頁巖氣研究專家,一些開發(fā)頁巖氣的公司負責人也坦承,高成本導致投入難以收回。

　　國土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心研究員李玉喜表示,由于我國頁巖氣儲存條件差,開發(fā)周期長,工程作業(yè)費用比較高,導致開發(fā)成本高,甚至虧本。而頁巖氣要實現(xiàn)效益開發(fā),必須降低成本和提高產(chǎn)量。國外主要采用工廠化作業(yè)和大型同步體積壓裂來進行頁巖氣開發(fā),而國內的四川等地,一直采用傳統(tǒng)的作業(yè)模式,相關設備缺乏,工藝技術和作業(yè)流程不完備,導致成本較高。　　

　　為推進頁巖氣市場化開發(fā),國土資源部于2011年6月和2012年9月兩次共推出總面積3.1萬平方公里的23個區(qū)塊,面向社會各類投資主體公開招標出讓頁巖氣探礦權。

　　張建華(化名)的公司就是在2012年的招標中參與了四川一處頁巖氣片區(qū)的開發(fā)。張建華告訴記者,開發(fā)成本實在太高,水平鉆井周期要80天,水平井單井成本要7000萬元,頁巖氣的開采成本要3元/立方米,從2013年參與四川某市的頁巖氣以來,兩年時間他的公司一共投入了6億元,公司也負債2億元。

　　“我后來才知道,美國的頁巖氣跟我們的不一樣,它含有相當高比例的氦,大概是10%,而一般國內的頁巖氣的含氦量不到千分之五。氦是非常有用的一種氣體,而且售價很高。美國專家跟我說,要想賺錢,年出氣量必須達到5000萬立方米以上,成本在2元/立方米以下。”張建華說,頁巖氣開采出來,要想賺錢,還有很長的路要走。