非常規(guī)天然氣離我們有多遠
發(fā)布時間：2013-09-14 新聞來源：國際燃氣網(wǎng)
6年前，面對日益高漲的天然氣需求，業(yè)界普遍認(rèn)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(chǎn)國。扭轉(zhuǎn)這一格局的，正是頁巖氣這種曾經(jīng)被認(rèn)為缺乏經(jīng)濟價值的非常規(guī)天然氣的開采出現(xiàn)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(guī)天然氣究竟是什么，它到底有何魅力，其開發(fā)尚存在哪些難題？記者就此采訪了有關(guān)專家。
全球掀起開發(fā)熱潮
近幾年，美國“頁巖氣革命”的成功，讓非常規(guī)天然氣成為全球能源界新寵。
非常規(guī)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(guī)天然氣而言，其開發(fā)還沒有可借鑒的成熟技術(shù)和經(jīng)驗。目前人們常說的非常規(guī)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(yù)測說。
對天然氣應(yīng)用前景的看好，源于非常規(guī)天然氣超大的資源量。據(jù)專家2011年估算，全球非常規(guī)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(guī)天然氣資源量的2.99倍。另據(jù)相關(guān)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(yù)測的天然氣水合物資源量這一項，就相當(dāng)于全球傳統(tǒng)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(guī)天然氣開采進入相對穩(wěn)定期，產(chǎn)量增長空間有限的條件下，非常規(guī)天然氣資源的有效開發(fā)利用已成為各國應(yīng)對能源危機的重要途徑。”中國石化石油勘探開發(fā)研究院副院長、總地質(zhì)師鄭和榮說。
事實的確如此。作為當(dāng)前全球非常規(guī)天然氣開發(fā)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(fā)，上世紀(jì)80年代就掀起了煤層氣開發(fā)高潮。如今，借助頁巖氣革命美國不僅贏得“能源獨立戰(zhàn)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(rèn)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(guī)天然氣開發(fā)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(fā)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�？扇急蟹蛛x出天然氣，向天然氣水合物商業(yè)化開發(fā)邁出了關(guān)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(guī)天然氣開發(fā)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(fā)生在中國，因為中國頁巖氣儲量為全球之最。
雖然其有關(guān)“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(guān)國家能源安全的新角力戰(zhàn)中，中國正努力迎頭趕上。
今年年初，國務(wù)院《能源發(fā)展“十二五”規(guī)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(guī)天然氣成為天然氣供應(yīng)的重要增長極。這不是非常規(guī)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(fā)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(shù)據(jù)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(xù)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(guī)天然氣的勘探開發(fā)對緩解我國天然氣的供需矛盾、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、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(guī)天然氣得到較快發(fā)展：2012年致密氣產(chǎn)量突破300億立方米，占全國天然氣總產(chǎn)量的近三分之一；2011年全國煤層氣產(chǎn)量25.7億立方米，占全國天然氣產(chǎn)量的2.4%；頁巖氣起步較晚，但目前已經(jīng)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(qū)建設(shè)也已啟動。
據(jù)預(yù)測，2020年我國天然氣產(chǎn)量達2000億至3000億立方米，非常規(guī)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(chǎn)量達3500億立方米，非常規(guī)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(guī)天然氣資源。最新數(shù)據(jù)顯示，我國非常規(guī)天然氣可采資源量合計34萬億立方米，為常規(guī)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(shù)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(yù)測更為樂觀。據(jù)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(chǔ)條件。“在常規(guī)天然氣開發(fā)方面我國已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗和技術(shù)，非常規(guī)天然氣的開發(fā)雖然與之有差異，但隨著近年來勘探開發(fā)對象的日益復(fù)雜化，我們在水平井和分段壓裂技術(shù)方面也積累了一定的實踐經(jīng)驗和認(rèn)識，而這些技術(shù)正是目前開采非常規(guī)天然氣的主流技術(shù)。”中國石化石油勘探開發(fā)研究院非常規(guī)能源技術(shù)支持部經(jīng)理胡宗全介紹，我國有望在近幾年內(nèi)實現(xiàn)非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)技術(shù)的跨越式發(fā)展。
“應(yīng)抓住這輪契機加快突破，我們既要學(xué)美國的經(jīng)驗，又不能簡單地采取‘拿來主義’，要加強理論和技術(shù)創(chuàng)新，走出一條中國式的非常規(guī)天然氣發(fā)展之路。”鄭和榮說。
全面開發(fā)尚需時日
盡管非常規(guī)天然氣的開發(fā)前景十分樂觀，但就目前來說，仍面臨諸多挑戰(zhàn)。
第一個棘手的問題與環(huán)境有關(guān)。作為一種高效清潔能源，非常規(guī)天然氣曾被視為解決污染問題的“良方”。但一些環(huán)保人士認(rèn)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?zhǔn)?rdquo;正是頁巖氣開采所使用的水力壓裂技術(shù)。這項技術(shù)需要使用高壓將添加了微量化學(xué)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(gòu)造進而收集天然氣。
不過，通過持續(xù)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(huán)境毫無危害，而且開采的安全程度還高于常規(guī)天然氣開采。
對這一“令人驚喜”的回復(fù)，業(yè)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(dāng)，將會引起環(huán)境問題，而且大規(guī)模地壓裂也有可能導(dǎo)致淺源地震。
上述擔(dān)憂似乎也不無道理。針對可能引發(fā)的環(huán)境問題，鄭和榮認(rèn)為應(yīng)從國家層面建立、完善頁巖氣開發(fā)相應(yīng)的環(huán)境保護管理制度，明確政府監(jiān)管責(zé)任和企業(yè)環(huán)境保護責(zé)任，同時針對頁巖氣開發(fā)過程中污染物的產(chǎn)生環(huán)節(jié)和污染物的特性，加強污染物減排和治理技術(shù)的引進及研究開發(fā)。
巨大的耗水量也是水力壓裂技術(shù)備受爭議的另一個導(dǎo)火索。水力壓裂消耗大量的水資源。“一般一次大型壓裂作業(yè)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(qū)，很多地方缺水，頁巖氣開發(fā)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(guī)天然氣在中國的發(fā)展并非一帆風(fēng)順。
“我國在非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)技術(shù)裝備方面已經(jīng)具備一定基礎(chǔ)，但尚未形成系統(tǒng)性配套技術(shù)，勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)、工程工藝技術(shù)的適應(yīng)性還有待進一步攻關(guān)。”鄭和榮認(rèn)為，從國外經(jīng)驗看，非常規(guī)天然氣的突破有賴于大量基礎(chǔ)研究以及重大技術(shù)突破，因此應(yīng)深入研究不同非常規(guī)天然氣品種的聚集規(guī)律、儲層特征等基礎(chǔ)性理論，逐步形成適合我國非常規(guī)天然氣地質(zhì)特征的以水平井分段壓裂為主的勘探開發(fā)核心技術(shù)體系。
復(fù)雜的地質(zhì)條件是橫亙在我國非常規(guī)天然氣發(fā)展之路上的第二座大山。“我國的地質(zhì)條件比美國要復(fù)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(wěn)定地質(zhì)條件下的海相沉積層為主，我國分布較廣的則是構(gòu)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(fù)雜、開發(fā)難度也較大。另外，我國頁巖氣資源埋藏較深，目前國內(nèi)的水平鉆井技術(shù)還不能適應(yīng)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(xù)作業(yè)，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(quán)疊置問題同樣不容忽視。“比如同一礦區(qū)，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(yè)性頁巖氣開發(fā)的頁巖來看，頁巖氣富集區(qū)多分布于常規(guī)油氣比較豐富的大型含油氣盆地，且多進行常規(guī)天然氣與非常規(guī)天然氣的一體化勘探。“如果我國將與常規(guī)油氣礦權(quán)重疊的頁巖氣區(qū)塊進行探礦權(quán)招標(biāo)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(tài)，影響到常規(guī)油氣的勘探開發(fā)，給國家能源供應(yīng)產(chǎn)生負面影響。”
事實上，除了上述難題，運輸管道、監(jiān)管、成本等亦是制約我國非常規(guī)天然氣發(fā)展的瓶頸。“畢竟還處于基礎(chǔ)夯實階段，非常規(guī)天然氣開發(fā)的春天還需時日。”鄭和榮說。
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