頁巖氣是近年來國家重點(diǎn)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(dá)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(huì)期間，國家發(fā)改委和國土資源部都表示支持四川設(shè)立國家頁巖氣綜合開發(fā)改革試驗(yàn)區(qū)。上周，四川還成立了頁巖氣專家咨詢委員會(huì)，這也標(biāo)志著“中國頁巖氣第一省”在推動(dòng)頁巖氣商業(yè)化上已經(jīng)走上了“快車道”。
頁巖氣工程工人作業(yè)現(xiàn)場。
不過，記者近日調(diào)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(xiàng)目并非像預(yù)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(dān)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(jì)開采出頁巖氣9385萬立方米，銷售使用頁巖氣達(dá)7565萬立方米，分別占全國的42.3%和37.1%。九三學(xué)社四川省委員會(huì)的調(diào)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(shè)達(dá)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(wù)、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(shù)上尚未獲得突破性進(jìn)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(jǐn)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?！澳壳八拇ㄔ陂_發(fā)頁巖氣方面，資金不存在問題，技術(shù)也不存在問題，關(guān)鍵問題在審批環(huán)節(jié)嚴(yán)格，民企還不具備進(jìn)入條件。四川有關(guān)方面也正在呼吁，希望國家有關(guān)部門給予政策支持?！?/span>
王海林告訴記者，我國每年進(jìn)口的天然氣超過400億立方米，成本巨大，從這一點(diǎn)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(jìn)社會(huì)資本，降低進(jìn)入門檻，這個(gè)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(zhì)綜合評價(jià)研究的王世謙教授直言，國內(nèi)許多頁巖氣勘探成果實(shí)際上僅停留在“點(diǎn)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(shí)間試生產(chǎn)數(shù)據(jù)的所謂“成功”和“突破”上，名不副實(shí)。
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(biāo)準(zhǔn)都達(dá)不到。
長期關(guān)注四川頁巖氣開發(fā)的環(huán)境保護(hù)部西南環(huán)境保護(hù)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(jìn)數(shù)百米到上千米，并采用大型水力壓裂技術(shù)，通過向地下注入清水、陶粒、化學(xué)物等混合成的壓裂液，以數(shù)十到上百兆帕的壓力，將蘊(yùn)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?dāng)?shù)量則達(dá)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(shù)。壓裂開采需要消耗大量水資源，即使實(shí)現(xiàn)較高的返排率，其耗水量仍將達(dá)到常規(guī)天然氣的10倍。有研究機(jī)構(gòu)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(xué)廢物
而頁巖氣開發(fā)面臨的危機(jī)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(yīng)用的是水平井鉆井和水力壓裂法技術(shù)，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(xué)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(huì)回流到地面先儲(chǔ)存，然后再進(jìn)行處理回收和再利用，在這個(gè)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(dāng)?shù)販\層和地下水質(zhì)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(dāng)?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(huì)產(chǎn)生噪聲、廢水、廢氣及開采事故災(zāi)害等引起的環(huán)境污染。
頁巖氣開采產(chǎn)生的廢水包含碳?xì)浠衔?、重金屬、鹽分及放射性物質(zhì)等100多種化學(xué)物質(zhì)。若灌注工藝不滿足要求或者灌注層選擇不當(dāng)，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(zhì)條件復(fù)雜，地下暗河溶洞多，地下水污染的預(yù)防與控制難度更大。
“復(fù)制”經(jīng)驗(yàn)：照搬美國經(jīng)驗(yàn)技術(shù)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(guān)系。2006年，美國頁巖氣產(chǎn)量為當(dāng)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(xué)社四川省委主委黃潤秋在把脈四川頁巖氣發(fā)展時(shí)表示，由于地質(zhì)條件、技術(shù)條件和市場條件與美國不同，四川的頁巖氣開發(fā)還面領(lǐng)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(gòu)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，褶皺強(qiáng)烈，儲(chǔ)層埋深變化大，大多數(shù)超過3000米，技術(shù)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(shù)條件的制約，頁巖氣開采所使用的水壓破裂技術(shù)需要擠占大量的土地和水資源。大量的水還會(huì)回流到地表，鉆井使用的化學(xué)添加劑會(huì)對地下水和地表造成污染威脅，一旦處理不當(dāng)，將會(huì)加劇當(dāng)?shù)刭Y源短缺的矛盾和環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。
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(shí)間較短，技術(shù)不夠成熟，又因?yàn)橹袊兔绹牡刭|(zhì)條件不同。而當(dāng)前則主要是在復(fù)制美國的技術(shù)。
西南石油大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院副院長王興志直言，當(dāng)前國內(nèi)對四川盆地海相富有機(jī)質(zhì)頁巖地質(zhì)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)?？碧脚c開發(fā)。我國多采用北美地區(qū)頁巖氣地質(zhì)評價(jià)體系，缺乏適合四川盆地頁巖氣儲(chǔ)層的評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)。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(yuǎn)景區(qū)帶和有利區(qū)帶劃分依據(jù)。四川盆地內(nèi)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(fù)責(zé)人也坦承，高成本導(dǎo)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(chǔ)存條件差，開發(fā)周期長，工程作業(yè)費(fèi)用比較高，導(dǎo)致開發(fā)成本高，甚至虧本。而頁巖氣要實(shí)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(jìn)行頁巖氣開發(fā)，而國內(nèi)的四川等地，一直采用傳統(tǒng)的作業(yè)模式，相關(guān)設(shè)備缺乏，工藝技術(shù)和作業(yè)流程不完備，導(dǎo)致成本較高。
為推進(jìn)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(gè)區(qū)塊，面向社會(huì)各類投資主體公開招標(biāo)出讓頁巖氣探礦權(quán)。
張建華(化名)的公司就是在2012年的招標(biāo)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(shí)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(shí)間他的公司一共投入了6億元，公司也負(fù)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(dāng)高比例的氦，大概是10%，而一般國內(nèi)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(jià)很高。美國專家跟我說，要想賺錢，年出氣量必須達(dá)到5000萬立方米以上，成本在2元/立方米以下?！睆埥ㄈA說，頁巖氣開采出來，要想賺錢，還有很長的路要走。