自2000年以來，北美頁巖氣革命從根本上改變了世界能源供應(yīng)格局，2009年起美國超過俄羅斯成為世界第一大天然氣生產(chǎn)國，實現(xiàn)了能源獨立。全球掀起了一股頁巖氣開發(fā)的熱潮，頁巖氣也成為了天然氣開發(fā)的熱點領(lǐng)域。目前，北美以外地區(qū)已有十余個國家在進(jìn)行頁巖氣的前期評價和勘探開發(fā)先導(dǎo)試驗。近年來，中國也積極投入到頁巖氣的勘探開發(fā)工作中去，取得了一定成果，但仍存在一些問題亟待解決。

一、頁巖氣開發(fā)的重要意義

頁巖氣是一種產(chǎn)自極低孔滲、富有機質(zhì)頁巖儲集系統(tǒng)中的天然氣，或自生自儲、以游離態(tài)和吸附態(tài)為主賦存、原位飽和富集于頁巖儲集系統(tǒng)的微納米級孔縫、礦物顆粒表面。頁巖氣儲層屬低孔隙度，超低滲透率，開采難度較大，對勘探開發(fā)技術(shù)和設(shè)備要求相對較高。頁巖氣藏單井產(chǎn)量遞減快，開發(fā)周期長，不穩(wěn)定因素較多。

頁巖氣的可采儲量和分布區(qū)域均遠(yuǎn)超常規(guī)天然氣，開采潛力十分巨大。北美頁巖氣革命對世界能源格局產(chǎn)生了巨大影響，也使人們第一次把非常規(guī)天然氣的重要性置于與常規(guī)天然氣并列的程度。實施頁巖氣的勘探開發(fā)對于緩解天然氣供需矛盾，改善能源結(jié)構(gòu)，提高天然氣領(lǐng)域國際話語權(quán)和影響力都有十分重要的意義。

受石油危機影響，美國政府于1976年啟動?xùn)|部頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃，投入大量人力物力進(jìn)行地質(zhì)理論和勘探開發(fā)技術(shù)的研究，至今已有40余年。1991年，美國在德州中部的barnett頁巖氣田打下了第一口頁巖氣生產(chǎn)井。1998年，天然氣企業(yè)Mitchell Energy研發(fā)出具有經(jīng)濟可行性的水力壓裂技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于實踐項目。2000年以后，隨著水平井技術(shù)和水力壓裂技術(shù)的逐漸成熟，頁巖氣的生產(chǎn)成本大幅降低。另一方面，國際油價的增長迅猛帶動了天然氣價格上漲，這奠定了頁巖氣大幅上產(chǎn)的市場基礎(chǔ)。美國能源巨頭開始進(jìn)入頁巖氣開發(fā)領(lǐng)域，通過投入大量資本積極收購中小型頁巖氣資源和技術(shù)企業(yè)，推動了產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模化發(fā)展。2017年，美國天然氣產(chǎn)量創(chuàng)下新高達(dá)到7452億立方米，位居世界第一。頁巖氣是天然氣上產(chǎn)的主要推動力，其產(chǎn)量占天然氣總產(chǎn)量的比例從2000年的1%增長到2017年的63%， 使美國自1957年來第一次成為天然氣凈出口國，國際能源地位大幅上升。

美國能源信息署(EIA)研究表明，全球頁巖氣資源量共456萬億立方米，技術(shù)可采儲量220萬億立方米，主要分布在美國、中國、阿根廷、阿爾及利亞、加拿大等國家。目前，美國、加拿大、中國和阿根廷先后實現(xiàn)了頁巖氣商業(yè)開發(fā)。2017年，產(chǎn)量依次為4746億立方米、570億立方米、91億立方米和15億立方米。

二、中國頁巖氣發(fā)展歷程

中國頁巖氣開發(fā)起步于2006年，中石油西南油氣田率先開展頁巖氣勘探開發(fā)研究工作，與美國新田公司聯(lián)合進(jìn)行威遠(yuǎn)氣田頁巖氣研究。2009年，中石油確定在長寧-威遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行頁巖氣工業(yè)化試驗，開鉆第一口頁巖氣直井評價井威-201井。2010年，威201井筇竹寺組壓裂成功，這是我國第一次通過壓裂獲得頁巖氣。2011年，我國鉆成第一口頁巖氣水平井威201-H1并完成壓裂產(chǎn)氣，創(chuàng)造了國內(nèi)頁巖氣水平井壓裂段數(shù)最多、泵注壓力最高、加砂量最大、單井產(chǎn)液量最大、施工排量最大、連續(xù)施工時間最長等多項國內(nèi)記錄。2011年6月，國土資源部進(jìn)行首輪頁巖氣探礦權(quán)招標(biāo)，把頁巖氣列為單獨礦種。2012年，國家發(fā)改委和國家能源局批準(zhǔn)成立“長寧-威遠(yuǎn)”、“昭通”、“延安陸相”三個國家級頁巖氣示范區(qū)。2012年11月，中石化位于重慶涪陵的焦頁1HF井投產(chǎn)，成為中國第一口實現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)的頁巖氣井。2013年9月，國家批準(zhǔn)成立涪陵國家級頁巖氣示范區(qū)。2015年10月，中國國際礦業(yè)大會公布，繼美國、加拿大之后，我國成為第三個實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)化開發(fā)的國家。2018年，全國頁巖氣產(chǎn)量超過110億立方米，較上年增長22.2%，上產(chǎn)十分迅猛。

三、中國頁巖氣開發(fā)面臨的關(guān)鍵問題

盡管近年來頁巖氣勘探開發(fā)工作開展迅速，業(yè)界關(guān)注不斷升溫，但相比于引領(lǐng)頁巖氣革命的美國，我國頁巖氣的開發(fā)工作仍面臨一些問題亟待解決。

一是相關(guān)地質(zhì)理論和儲層評價仍有欠缺。中國的頁巖沉積經(jīng)歷的構(gòu)造運動次數(shù)多且強度更為劇烈，頁巖氣聚集規(guī)律較復(fù)雜，保存條件差;頁巖氣埋藏較深，重點建產(chǎn)的川南地區(qū)埋深超過3500米的氣藏超過一半，部分超過5000米，而美國頁巖氣埋深多介于1000-3500米之間;頁巖氣地質(zhì)理論及儲層評價和預(yù)測技術(shù)相關(guān)研究仍需深入，資源落實尚有較大不足。

二是我國頁巖氣開發(fā)技術(shù)發(fā)展很快，但成本較高，對埋藏較深的資源開發(fā)技術(shù)尚不成熟。我國頁巖氣聚集區(qū)地表條件復(fù)雜，不利于工程建設(shè)。南方頁巖氣有利區(qū)多處于低山-丘陵地區(qū)，井場建設(shè)受限，交通較為不便，水源分布不均，地表建設(shè)困難。目前中國已基本實現(xiàn)埋深3500米以淺的頁巖氣藏高效、綠色開發(fā)和技術(shù)裝備自主，但開發(fā)成本依然較高，單井平均成本是美國的兩倍以上，3500以深的頁巖氣藏尚不能實現(xiàn)商業(yè)化開采。

三是頁巖氣開發(fā)成本回收周期長。頁巖氣藏較常規(guī)天然氣藏單井投資大，且產(chǎn)量遞減快，第一年的產(chǎn)量自然遞減率就能達(dá)到60%，氣田穩(wěn)產(chǎn)需大量鉆井進(jìn)行井間接替。成本回收周期長，不穩(wěn)定因素較多，對于企業(yè)有較大的資金壓力和投資風(fēng)險。

四是勘探開發(fā)競爭不足。頁巖氣藏往往與常規(guī)氣、煤層氣和致密氣共生，其開發(fā)潛力區(qū)垂直重疊。而中國的礦業(yè)權(quán)制度有強排他性，規(guī)定新立礦權(quán)不能與已設(shè)礦權(quán)范圍重疊，除非屬于統(tǒng)一主體。這就導(dǎo)致了石油公司要想把頁巖氣礦權(quán)推向市場，就必須退出相應(yīng)區(qū)塊的全部油氣開采活動，既不現(xiàn)實，也不經(jīng)濟，難以實現(xiàn)多方共贏的局面。

四、相關(guān)建議

長遠(yuǎn)來看，去煤是大趨勢，石油即將走下坡路，天然氣作為低碳、清潔能源必將在能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)越來越重要的地位。北美的頁巖氣革命對世界能源格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，對我國也有很大的借鑒意義。中國是世界上頁巖氣可采儲量最大的國家，頁巖氣開發(fā)無疑是能源發(fā)展的必然方向。國家能源局印發(fā)的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》提出，力爭在2020年實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量300億立方米，2030年實現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量800-1000億立方米。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，需要政府和企業(yè)共同努力，在此提出以下幾點建議：

一是大力推進(jìn)頁巖氣理論研究和技術(shù)突破。通過國家專項資金加強技術(shù)攻關(guān)，深入研究頁巖氣相關(guān)地質(zhì)理論和資源預(yù)測與評價技術(shù)。繼續(xù)發(fā)展水平井和分段壓裂技術(shù)，對埋深較淺的氣藏提高開發(fā)效率，降低生產(chǎn)成本;對埋深較深的氣藏研發(fā)適宜的鉆井壓裂技術(shù)，爭取實現(xiàn)商業(yè)化開采。

二是推進(jìn)礦業(yè)權(quán)制度改革。通過推出法律法規(guī)和相關(guān)政策的方式，消除企業(yè)無償或低價持有同一區(qū)塊不同礦業(yè)權(quán)不開發(fā)的現(xiàn)象，允許同一區(qū)塊不同礦業(yè)權(quán)獨立轉(zhuǎn)讓。引導(dǎo)民間資本進(jìn)入頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域，拿出較為優(yōu)質(zhì)的區(qū)塊進(jìn)行市場化競爭出讓，激發(fā)社會資本開發(fā)積極性。

三是加大財政補貼和政策扶持力度。建議“十四五”期間延續(xù)對頁巖氣開發(fā)的財政補貼，同時完善稅費優(yōu)惠方案，可以從減免資源稅，實行增值稅先征后返，降低企業(yè)所得稅等方面對頁巖氣開發(fā)企業(yè)實行稅收優(yōu)惠，鼓勵企業(yè)加大對頁巖氣勘探開發(fā)的投資力度。