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中國頁巖氣網(wǎng)訊：1 美國頁巖氣革命回顧

1.1 發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與展望

美國天然氣產(chǎn)量在1973年至1983年期間呈下降的態(tài)勢，1973年為2000年以前時段的生產(chǎn)高峰年。其后由于海上天然氣產(chǎn)量的增長，美國天然氣產(chǎn)量在逐步上升，2000~2007年期間產(chǎn)量保持穩(wěn)定，2008年以后天然氣產(chǎn)量大幅增加，到2009年美國一舉超越俄羅斯，成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國。美國天然氣產(chǎn)量的增長與頁巖氣有很大關(guān)系。2000年中期以前，美國天然氣產(chǎn)量主要以常規(guī)天然氣為主，2007年以后常規(guī)天然氣產(chǎn)量占比明顯下降，非常規(guī)天然氣產(chǎn)量開始增加。2007年美國頁巖氣產(chǎn)量為360億立方米，2011年達(dá)到1800億立方米，2014年達(dá)到2700億立方米，2015年估計(jì)能夠達(dá)到2800億立方米，頁巖氣已經(jīng)成為美國天然氣產(chǎn)量增量的主力來源。預(yù)計(jì)到2035年，美國頁巖氣產(chǎn)量將占到本國天然氣總產(chǎn)量的45%。由于美國頁巖氣產(chǎn)量的突飛猛進(jìn)，頁巖氣革命的提法隨之產(chǎn)生。

1.2 技術(shù)突破是推動頁巖氣革命的主要因素

頁巖氣革命的發(fā)生及延續(xù)緣于市場、技術(shù)、財(cái)稅、政策和法律等多方面的合力，具有明顯的美國政治、經(jīng)濟(jì)和社會的特點(diǎn)。 業(yè)界一致認(rèn)為，多分段水力壓裂技術(shù)及水平井技術(shù)的誕生、成熟及推廣應(yīng)用，在美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)大發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用。20世紀(jì)80年代，巴尼特頁巖的作業(yè)公司開始采用大型水力壓裂技術(shù)，90年代雖試鉆水平井，但在當(dāng)時并不成功。1998年作業(yè)者用清水壓裂取代了凝膠壓裂，完井技術(shù)取得突破，1999年二次壓裂增產(chǎn)技術(shù)獲得成功應(yīng)用，2002年后水平井取得巨大成功并成為主流鉆井方式。此后水平井鉆完井及壓裂技術(shù)得以推廣和應(yīng)用，由此掀開頁巖氣革命的序幕。如果沒有這兩項(xiàng)技術(shù)的誕生及推廣應(yīng)用，美國頁巖氣的勘探開發(fā)還得在實(shí)踐中探索一段時間。

2014年下半年，由于油氣價(jià)格處于低位，美國頁巖氣產(chǎn)量出現(xiàn)拐點(diǎn)，但頁巖氣生命力依然頑強(qiáng)，主因就在于業(yè)界致力于技術(shù)創(chuàng)新。例如， EOG公司目前就在伊格爾福特進(jìn)行在頁巖油氣區(qū)帶生產(chǎn)井實(shí)施注水、注氣及加注二氧化碳的相關(guān)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)證明該項(xiàng)技術(shù)可以使得單井頁巖油氣生產(chǎn)采收率提高一倍，由當(dāng)前的6~8%增加至12~15%。水力重復(fù)壓裂技術(shù)也在進(jìn)行試驗(yàn)，戴文和BP公司試驗(yàn)的地點(diǎn)在巴尼特和伍德福德。從結(jié)果看，部分單井頁巖油氣產(chǎn)量在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)后可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量翻番。EOG、戴文以及BP公司這些作業(yè)者被業(yè)界寄予厚望，業(yè)界希望他們能為低油價(jià)下頁巖資源開發(fā)找到出路。可見，技術(shù)突破不僅是頁巖氣革命發(fā)生的必要條件，也是頁巖氣革命延續(xù)的重要保證。

1.3 產(chǎn)業(yè)政策為頁巖氣革命的發(fā)生和延續(xù)提供了制度保障

自20世紀(jì)70年代以來，美國政府針對非常規(guī)油氣資源開發(fā)采取了一系列財(cái)稅優(yōu)惠和支持政策，為加快非常規(guī)油氣發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。一是價(jià)格激勵政策。《1978年天然氣政策法》規(guī)定，非常規(guī)天然氣實(shí)行特別的價(jià)格激勵政策。將頁巖氣、煤層氣、致密氣等非常規(guī)天然氣劃歸為“高成本”天然氣，并給予較高的管制價(jià)格上限。政策實(shí)施后，符合條件的非常規(guī)天然氣鉆井?dāng)?shù)量(主要是致密氣井)從1980年的819口猛增到1982年的7639口。二是稅收抵免政策。《1980年原油暴利稅法》規(guī)定，對非常規(guī)燃料生產(chǎn)商實(shí)行稅收抵免政策。非常規(guī)天然氣，稅收抵免額約合0.52美元/千立方英尺(當(dāng)年天然氣井口價(jià)格為1.59美元/千立方英尺);之后還進(jìn)行了多次調(diào)整。三是實(shí)施財(cái)政補(bǔ)貼。《2005年能源政策法案》規(guī)定，2006年投入運(yùn)營且用于非常規(guī)能源生產(chǎn)的油氣井可在2006~2010年享受每桶油當(dāng)量3美元的補(bǔ)貼。此項(xiàng)政策出臺后，美國頁巖氣可采儲量由2007年的6500億立方米猛增到2010年的2.75萬億立方米，同期產(chǎn)量由370億立方米增至1500億立方米。四是政府資助技術(shù)發(fā)展。美國政府成立了非盈利性研究機(jī)構(gòu)，開展非常規(guī)能源技術(shù)研究，資助研發(fā)水平井鉆井、水平井多段壓裂、清水壓裂等技術(shù)，這些先進(jìn)技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用提高了非常規(guī)油氣產(chǎn)量，降低了開采成本。

2 頁巖氣革命的影響

2.1 對美國的影響

頁巖氣革命后美國天然氣進(jìn)口量開始大幅下降，天然氣的大量使用增強(qiáng)了綠色發(fā)展進(jìn)程。2014年美國國內(nèi)天然氣產(chǎn)量達(dá)到7700億立方米，其中居民、商業(yè)、工業(yè)、交通及發(fā)電等市場化層面的用氣量達(dá)到6900億立方米。2014年用于發(fā)電的天然氣消費(fèi)量較2010年增長了10.3%，工業(yè)用氣量、居民用氣量、商業(yè)和交通用氣量分別增長了12.1%、6%、11.5%和14.6%。

進(jìn)入2015年之后，美國天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)在沿用之前年度的“傳統(tǒng)”的同時悄然發(fā)生著一些變化，其中最突出的表現(xiàn)有兩個方面。一是美國天然氣發(fā)電量在2015年4月首次超過煤炭發(fā)電量，屬于EIA自1973年有數(shù)據(jù)記錄以來的首次。雖然在其后的5月，煤炭發(fā)電量再度超越天然氣發(fā)電量，但從發(fā)展趨勢看，天然氣發(fā)電量上升已是不可阻擋。煤炭發(fā)電量份額的下降受新能源發(fā)電量增長的影響，更主要的是受天然氣發(fā)電量上升的擠兌。二是美國的業(yè)界正在規(guī)劃建設(shè)一批天然氣化工項(xiàng)目，以消化日益增長的天然氣。目前有一批天然氣化肥和甲醇項(xiàng)目正在美國各地規(guī)劃上馬。EIA估計(jì)，到2015年年末工業(yè)消費(fèi)天然氣將比2014年增長3.4%，到2016年這一比例將增長至3.9%。

美國政府對環(huán)境問題的重視也是造成天然氣消費(fèi)量快速增長的重要推動因素。如美國環(huán)境保護(hù)部推行的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，由于嚴(yán)格強(qiáng)調(diào)減少和控制污染物和其他有毒有害物質(zhì)的排放，使得不少火力發(fā)電企業(yè)倒閉。美國環(huán)境保護(hù)署新近推出的潔凈能源計(jì)劃可能自2020年開始實(shí)施。若該計(jì)劃實(shí)施，可能會有更多的火力發(fā)電企業(yè)退出電力生產(chǎn)舞臺，屆時天然氣替代將成為重要選擇。

2.2 對全球的影響

一是美國天然氣進(jìn)口減少，拖低了全球氣價(jià)，改變了貿(mào)易流向。據(jù)EIA的數(shù)據(jù)(如圖1)顯示，2010年之前美國天然氣價(jià)格與全球氣價(jià)基本保持一致，亨利天然氣價(jià)格與英國NBP、日本JCC價(jià)格走勢基本一致。但是自2010年之后，三者價(jià)格出現(xiàn)了偏離，美國氣價(jià)開始全面下滑。2008年美國的氣價(jià)曾高達(dá)12美元/百萬英熱單位，到2010年之后長期徘徊在4美元/百萬英熱單位之下。由于進(jìn)口天然氣規(guī)模下降，之前流向美國的天然氣只有尋求新的市場，引起全球天然氣市場結(jié)構(gòu)的變化。例如卡塔爾2011年在美國頁巖氣產(chǎn)量快速增長之后，就不得不將其計(jì)劃銷往美國的天然氣銷往亞太。

圖1 美國、NBP和日本天然氣價(jià)格

二是產(chǎn)生了全球化產(chǎn)業(yè)示范效應(yīng)。加拿大正在借鑒美國模式發(fā)展本國天然氣。加拿大是美國近鄰，頁巖氣革命之后效法美國比較成功，也取得了頁巖氣勘探開發(fā)的成功和快速發(fā)展。目前蒙特尼頁巖氣已大規(guī)模開發(fā)，艾伯塔省中東部頁巖氣已投入小規(guī)模開發(fā)，霍恩河盆地內(nèi)頁巖氣處于開發(fā)早期評價(jià)階段。2013年加拿大頁巖氣產(chǎn)量約為300億立方米，成為全球第二個頁巖氣生產(chǎn)國。

墨西哥頁巖氣勘探進(jìn)程正在逐步加快。墨西哥國油公司計(jì)劃于2016年之前投資30億美元鉆探175口頁巖探井，用于評價(jià)墨西哥頁巖油氣潛力。2014年8月墨西哥通過能源改革法案，允許和鼓勵外資和私營資本進(jìn)入墨西哥頁巖油氣領(lǐng)域。政府承諾一旦外資企業(yè)在頁巖油氣領(lǐng)域取得發(fā)展，墨西哥政府將對其予以承認(rèn)和保護(hù)。新法案出臺后，墨西哥政府即著手頁巖氣招標(biāo)工作。

南美頁巖氣勘探開發(fā)取得一定成效。阿根廷的頁巖氣技術(shù)可采資源量為22.7萬億立方米，僅次于美國和中國。2011年埃克森美孚聯(lián)合加拿大美洲石油天然氣公司共同研究開發(fā)阿根廷頁巖氣。同年道達(dá)爾與YPF合作，獲得了內(nèi)烏肯盆地的4個頁巖氣區(qū)塊權(quán)益，道達(dá)爾擔(dān)任其中兩個區(qū)塊的作業(yè)者，YPF擔(dān)任另外兩個頁巖氣區(qū)塊的作業(yè)者。美國阿帕奇公司也是阿根廷頁巖氣開發(fā)大軍中的一員，此外YPF還與雪佛龍、陶氏化學(xué)以及挪威國油在該區(qū)聯(lián)合開展頁巖氣勘探。

歐洲頁巖氣表現(xiàn)出一定的發(fā)展前景。波蘭是近年來開發(fā)頁巖氣最為積極的歐洲國家，擁有頁巖氣資源量4萬億立方米。雪佛龍、康菲和埃尼在該國經(jīng)營頁巖氣。EIA認(rèn)為德國的頁巖氣技術(shù)可采資源量為4814億立方米。包括萊茵河北部地區(qū)在內(nèi)的德國多個地區(qū)都有大型油氣公司在進(jìn)行頁巖氣勘探。2014年年初以來，英國政府向包括道達(dá)爾、蘇伊士集團(tuán)等在內(nèi)的多家公司發(fā)放了頁巖氣勘探許可。

非洲頁巖氣產(chǎn)業(yè)處于起步。殼牌于2011年2月第一個進(jìn)入南非頁巖氣領(lǐng)域。隨后澳大利亞Bundu油氣公司、南非Sasol和美國切薩皮克公司也相繼與南非政府簽訂了技術(shù)合作合同。2012年年底美國雪佛龍和英國Falcon油氣公司與南非政府簽訂了卡魯盆地為期5年的勘探許可證。挪威國家石油公司也表示了對南非頁巖氣的興趣。國際能源署(IEA)認(rèn)為阿爾及利亞頁巖氣資源量可滿足歐盟27國10年的天然氣需求。阿爾及利亞也比較重視頁巖氣勘探開發(fā)，目前正在對其石油法進(jìn)行修改，擬出臺優(yōu)惠的稅費(fèi)政策以吸引頁巖氣領(lǐng)域的外國投資。

3 中國頁巖氣儲產(chǎn)量前景預(yù)測

3.1 國外機(jī)構(gòu)預(yù)測

伍德麥肯茲認(rèn)為中國頁巖氣加速發(fā)展會在2020年之后。伍德麥肯茲認(rèn)為中國頁巖氣未來一定會有大發(fā)展，估計(jì)在2030年產(chǎn)量達(dá)到1500億立方米/年，主要產(chǎn)地是四川盆地和塔里木盆地。不過伍德麥肯茲認(rèn)為中國頁巖氣在2020年后才可能加速發(fā)展，2020年之前的年產(chǎn)量不會超過300億立方米。伍德麥肯茲還認(rèn)為中國2020年之前的頁巖氣開發(fā)面對的困難比較多：中國頁巖氣儲量的地質(zhì)學(xué)認(rèn)識以及開發(fā)技術(shù)存在限制;國家石油公司主導(dǎo)局面下頁巖氣投資效率具有不確定性以及頁巖氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈上基建和服務(wù)缺乏;面臨土地和環(huán)境問題等。

BP認(rèn)為中國是北美以外最具頁巖氣發(fā)展?jié)摿Φ膰�家。BP公司在其《BP2035世界能源展望》中預(yù)計(jì)，到2035年中國頁巖氣產(chǎn)量將占全球頁巖氣增量的13%，未來20年內(nèi)中國天然氣產(chǎn)量將保持年均5.1%的增長，其中頁巖氣是增長主力。到2035年北美頁巖氣產(chǎn)量將占全球頁巖氣供應(yīng)的四分之三，中國是北美以外頁巖氣最有發(fā)展?jié)摿Φ膰�家。BP的預(yù)測主要基于中國豐富的頁巖氣資源量、政府對開發(fā)頁巖氣采取的政策扶持以及目前頁巖氣勘探開發(fā)的成果。

3.2 國內(nèi)預(yù)測

國內(nèi)有地質(zhì)專家認(rèn)為2000年以來全國新增探明儲量中已有3.8萬億立方米天然氣屬于非常規(guī)天然氣，占陸上新增探明儲量的43%，2014年達(dá)到77%，陸上油氣勘探開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入常規(guī)與非常規(guī)并行階段。業(yè)界估計(jì)2020年前國內(nèi)頁巖氣產(chǎn)量可達(dá)200億立方米，2030年3000~4000米井深開發(fā)技術(shù)獲得突破之后，產(chǎn)量規(guī)模可達(dá)400億立方米。中國工程院則給出了較為明確的國內(nèi)頁巖氣發(fā)展路線圖。將中國的頁巖氣產(chǎn)業(yè)劃分為三個階段，當(dāng)前為探索準(zhǔn)備階段，從2015年起將進(jìn)入工業(yè)起步階段，2020年后進(jìn)入快速發(fā)展階段。考慮頁巖氣工業(yè)化推進(jìn)過程中地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)等多種因素的趨勢及不確定性，未來我國頁巖氣的商業(yè)化產(chǎn)量目標(biāo)可以分為高、中、低三種情景。高情景是到2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，2020年產(chǎn)量達(dá)到300億立方米，到2025年達(dá)到800億立方米，到2030年達(dá)到1500億立方米。中情景是到2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，到2020年產(chǎn)量達(dá)到200億立方米，到2025年達(dá)到500億立方米，到2030年產(chǎn)量達(dá)到1000億立方米。低情景是到2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，到2020年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量100億立方米，到2025年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量200億立方米，到2030年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量600億立方米。

4 加快國內(nèi)頁巖氣發(fā)展的思考

綜合考慮國內(nèi)頁巖氣的資源量、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展以及體制機(jī)制與政策方面的綜合因素，當(dāng)前可在充分借鑒美國經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加快發(fā)展國內(nèi)的頁巖氣產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)階段應(yīng)做好以下方面的工作。

4.1 推進(jìn)頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)

低成本是商業(yè)化規(guī)模開發(fā)的關(guān)鍵。目前我國頁巖氣開發(fā)利用的主要技術(shù)、關(guān)鍵工具、材料及設(shè)備主要依靠引進(jìn)，高成本制約了頁巖氣商業(yè)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。為促進(jìn)自主創(chuàng)新，盡快形成核心技術(shù)，制造出關(guān)鍵工具以及實(shí)現(xiàn)材料及設(shè)備的國產(chǎn)化，形成適合我國頁巖氣地質(zhì)特點(diǎn)的工程工藝配套技術(shù)系列，須積極推進(jìn)技術(shù)攻關(guān)，引進(jìn)與研發(fā)并重。

4.2 完善頁巖氣對外合作政策

我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)目前基本上處于起步，引進(jìn)消化吸收先進(jìn)技術(shù)、管理理念對頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。頁巖氣作為獨(dú)立礦種，相關(guān)的對外合作政策還不是很明朗，企業(yè)在具體操作方面無法與外國公司開展合作，外資和技術(shù)引進(jìn)方面存在困難或障礙。需要盡快制定頁巖氣對外合作政策法規(guī)，明確與外方開展頁巖氣合作的具體方針與政策。

4.3 加大對頁巖氣勘探開發(fā)的財(cái)稅政策扶持

我國非常規(guī)油氣資源處于勘探開發(fā)初期，企業(yè)面臨投入大、風(fēng)險(xiǎn)高等現(xiàn)實(shí)問題。不妨借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，設(shè)立非常規(guī)油氣風(fēng)險(xiǎn)勘探基金,對于不成功的非常規(guī)油氣(包括頁巖氣)勘探投入,按照一定比例由企業(yè)和國家共同分擔(dān)，減輕企業(yè)非常規(guī)油氣勘探風(fēng)險(xiǎn)，積極鼓勵企業(yè)加大非常規(guī)油氣勘探力度。國家可以每年劃撥一定的資金用于勘探開發(fā)工程關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。

4.4 解決礦權(quán)重疊和頁巖氣入網(wǎng)問題

頁巖氣分布區(qū)和常規(guī)天然氣分布區(qū)有重疊，國內(nèi)前兩輪招標(biāo)的區(qū)塊避開了重疊區(qū)。鑒于此，下一步政策調(diào)整可以通過國有石油公司與外資、民企合資方式開采頁巖氣以解決礦權(quán)重疊問題。天然氣產(chǎn)業(yè)對上下游一體化要求程度高，對管網(wǎng)有著較高的依賴程度。目前我國的陸上天然氣管網(wǎng)主要由國家石油公司控制，需要加快出臺相關(guān)政策，針對目前國內(nèi)管道由國家石油公司運(yùn)營的現(xiàn)狀，對第三方準(zhǔn)入作出明確規(guī)定，以使各種氣源都能有機(jī)會進(jìn)入管道，激勵更多企業(yè)進(jìn)入頁巖氣開采領(lǐng)域。

4.5 完善頁巖氣勘探開發(fā)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管制度

頁巖氣開發(fā)需要采用工廠式連片鉆井和大規(guī)模水力壓裂，存在地下水層污染、水資源消耗等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。為實(shí)現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，在開放準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)的同時，應(yīng)當(dāng)盡快完善相關(guān)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和監(jiān)管制度、明確責(zé)任主體，發(fā)展針對性的環(huán)保監(jiān)測手段和技術(shù)，形成一套適合現(xiàn)階段頁巖氣開發(fā)生產(chǎn)的環(huán)境監(jiān)管體系，提升頁巖氣開發(fā)企業(yè)的社會責(zé)任和環(huán)境責(zé)任意識，引導(dǎo)企業(yè)開展綠色、環(huán)保技術(shù)研發(fā)推廣，實(shí)現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

5 小結(jié)

頁巖氣革命在美國發(fā)生后，引發(fā)了美國的綠色能源革命。我國提出能源革命新思維后，發(fā)展天然氣等清潔能源的輪廓日益清晰。在此形勢下，加快國內(nèi)頁巖氣勘探開發(fā)成為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。

國內(nèi)頁巖氣發(fā)展處于起步階段，具有良好的發(fā)展前景。須在借鑒美國等發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，加快技術(shù)創(chuàng)新與引進(jìn)，同時做出政策與體制機(jī)制方面的調(diào)整，為國內(nèi)頁巖氣產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。