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【石油觀察】中國非常規(guī)油氣資源及頁巖氣未來

時(shí)間:2017-01-29 08:29 閱讀:1067

文|張大偉  國土資源部礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評審中心

 

非常規(guī)油氣是當(dāng)今和未來油氣勘探的主要領(lǐng)域,在目前的油氣勘探中處于重要地位,是具規(guī)模化開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的能源。中國發(fā)展非常規(guī)油氣對增加能源供給、改善能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、減少溫室氣體排放、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和構(gòu)建和諧社會(huì)、建設(shè)美麗中國具有重要意義。

 

1 中國主要非常規(guī)油氣資源的分類

 

非常規(guī)油氣資源在我國現(xiàn)階段正在蓬勃發(fā)展,中國的非常規(guī)油氣資源按照現(xiàn)在專業(yè)分類,可以分為十類。

(1)烴源巖層系內(nèi)油氣資源,包括頁巖油、煤層氣、頁巖氣、油頁巖等四類,其中頁巖氣和煤層氣屬于非常規(guī)油氣資源。

(2)近烴源巖層系內(nèi)油氣資源,主要是致密氣、致密油和水溶氣。

(3)淺層及近地表油氣資源,主要是油砂和生物氣。

(4)天然氣水合物。

現(xiàn)已開發(fā)的有頁巖氣、煤層氣、致密氣、油砂、油頁巖、致密油、生物氣,頁巖油開發(fā)在進(jìn)行技術(shù)探索,水溶氣沒有系統(tǒng)研究,天然氣水合物還在調(diào)查評價(jià)中。

 

2 非常規(guī)油氣是人類利用能源的必然選擇

 

2.1 全球非常規(guī)油氣資源潛力及開采量

世界上比較一致的看法認(rèn)為非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量是常規(guī)天然氣的8.5倍,這是從資源潛力的角度來考慮的,目前全球非常規(guī)油氣資源已經(jīng)成為發(fā)展的熱點(diǎn)。2014年,全球的石油產(chǎn)量為42億t,其中非常規(guī)石油占了10%,有4億多噸;天然氣產(chǎn)量是3.5萬億m3,其中非常規(guī)天然氣占了13.6%(圖1和圖2)。

 

2.2 美國和中國成為全球正在形成的兩大非常規(guī)油氣突破區(qū)

根據(jù)2014年的數(shù)據(jù),美國的非常規(guī)天然氣占天然氣總產(chǎn)量的54%(圖3)。2015 年,美國天然氣產(chǎn)量是8400億m3,其中非常規(guī)天然氣占4800億 m3。在4800億 m3 非常規(guī)天然氣中,有致密氣1670億 m3、煤層氣480億 m3、頁巖氣2650億 m3,美國已進(jìn)入非常規(guī)油氣開發(fā)的時(shí)代。中國目前有頁巖氣田3個(gè)、煤層氣田23個(gè),2015 年天然氣產(chǎn)量1243億 m3。其中,頁巖氣44.7億 m3,較上年增長258.5%;其實(shí)頁巖氣實(shí)際產(chǎn)能已超過60億 m3。煤層氣44.25億 m3,較上年增長24.8%。按照“十二五”頁巖氣的發(fā)展規(guī)劃,產(chǎn)量目標(biāo)是60億 m3,但實(shí)際生產(chǎn)了44.7億 m3,實(shí)際產(chǎn)能應(yīng)該已超過這些數(shù)字,只是由于天然氣市場和價(jià)格低迷以及頁巖氣地面管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施滯后,產(chǎn)能未完全釋放。中國即將進(jìn)入非常規(guī)天然氣開發(fā)的時(shí)代。

 

3 我國現(xiàn)行非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量規(guī)范及儲(chǔ)量潛力

 

3.1 我國現(xiàn)行非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量規(guī)范

早在2002 年,我國就制定了煤層氣資源儲(chǔ)量規(guī)范。致密氣比照天然氣,按照石油天然氣的資源儲(chǔ)量規(guī)范實(shí)行。2014 年,我國根據(jù)頁巖氣的實(shí)際專門制訂了頁巖氣的資源儲(chǔ)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)規(guī)范(表1)。

3.2 我國三種非常規(guī)氣的資源潛力和儲(chǔ)量情況

3.2.1 頁巖氣

2014 年,國土資源部完成了新一輪頁巖氣資源評價(jià),技術(shù)可采資源量21.8 萬億 m3,其中現(xiàn)在能形成產(chǎn)量的以海相最多,為13 萬億 m3??偟捻搸r氣地質(zhì)資源量是122 萬億 m3,可采的是22 萬億 m3。目前,我國頁巖氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量5441.29 億 m3,2015 年產(chǎn)量為44.71 億 m3?,F(xiàn)在我國頁巖氣的礦業(yè)權(quán)包括54個(gè)探礦權(quán),其中包括增列的,在常規(guī)油氣區(qū)塊當(dāng)中開采頁巖氣增列了頁巖氣礦種,原油氣勘查許可證探的是常規(guī)油氣,發(fā)現(xiàn)了頁巖氣以后,增列了頁巖氣礦種,面積是17 萬km2,目前在這個(gè)范圍內(nèi)的區(qū)塊開展工作。目前我國還沒有頁巖氣采礦權(quán),現(xiàn)在都是試采。

3.2.2 煤層氣

截至2015 年底,煤層氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量6292.69 億 m3,剩余技術(shù)可采儲(chǔ)量3062.46 億 m3。煤層氣儲(chǔ)量的約3/4來自沁水盆地,約1/4 來自鄂爾多斯盆地東緣,其他地區(qū)的煤層氣探明儲(chǔ)量較少。2015 年,地面抽采煤層氣產(chǎn)量達(dá)44.25 億 m3。全國煤層氣探礦權(quán)有94個(gè)(其中對外合作21個(gè)),面積4.99 萬km2(其中對外合作面積1.66 萬km2);采礦權(quán)11個(gè)(其中對外合作2個(gè)),面積0.15萬km2(其中對外合作面積0.02 萬km2)。

3.2.3 致密氣

致密砂巖氣在我國比較豐富。我們有兩大現(xiàn)實(shí)的致密砂巖氣區(qū),一個(gè)是在鄂爾多斯盆地上古生界,具有代表性的是蘇里格氣田;另一個(gè)是四川川中的須家河組致密砂巖氣。另外,還有5個(gè)正在發(fā)現(xiàn)和開發(fā)利用致密砂巖氣的盆地主要有吐哈、松遼、渤海灣、準(zhǔn)噶爾、塔里木盆地。其他盆地還沒有取得大的突破。

致密氣在我國業(yè)內(nèi)劃歸為非常規(guī)油氣,但是在儲(chǔ)量和產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)上是按照常規(guī)天然氣來進(jìn)行計(jì)算的。致密氣在我國交報(bào)告的主要是在四川和鄂爾多斯有兩個(gè)氣田,致密氣沒有單獨(dú)計(jì)算儲(chǔ)量,它與常規(guī)天然氣合到一起計(jì)算。

目前致密氣的定位有些尷尬,主要是業(yè)內(nèi)都把致密油氣和頁巖氣、煤層氣、油砂、油頁巖等歸屬為非常規(guī)油氣,業(yè)內(nèi)有這個(gè)共識。但是致密氣并不是獨(dú)立礦種,頁巖氣、煤層氣、油砂巖卻是獨(dú)立礦種。在管理層面上,政府部門和石油公司把致密氣歸屬于非常規(guī)氣,但是又按照常規(guī)天然氣來管理,致密氣本身又不是一個(gè)獨(dú)立的礦種,所以它就處在兩難比較尷尬的境地。

 

4 非常規(guī)天然氣發(fā)展態(tài)勢及政策思考

 

4.1 頁巖氣

4.1.1 頁巖氣產(chǎn)量目標(biāo)

中石化涪陵焦石壩:2014 年、2015年分別提交了頁巖氣探明儲(chǔ)量1067 億m3、2738 億m3;2016年預(yù)計(jì)產(chǎn)量50 億m3;預(yù)計(jì)2017 年、2020 年分別形成100億m3、130 億m3 產(chǎn)能。

中石油四川長寧、威遠(yuǎn)、昭通:提交頁巖氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量1636 億m3,預(yù)計(jì)2016 年產(chǎn)量超過25 億m3,2020年超過100 億m3。國家能源局2016 年9 月30 日公布的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2016~2020 年)》指出,在政策支持到位和市場開拓順利的情況下,我國力爭2020 年頁巖氣產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)300 億m3,2030年實(shí)現(xiàn)頁巖氣產(chǎn)量800 億~1000 億m3。

4.1.2 頁巖氣管理政策的思考

首先建立頁巖氣特別試驗(yàn)區(qū),頁巖氣特區(qū)行政區(qū)劃面積約45 萬km2,包括四川、重慶、貴州和云南、湖南、湖北部分地區(qū),全區(qū)探礦權(quán)面積約34 萬km2,地質(zhì)資源量65 萬億m3,可采資源量10 萬億m3。已實(shí)現(xiàn)勘查突破的龍馬溪組頁巖氣有利區(qū)面積7.5 萬km2,其核心區(qū)面積3.5 萬km2,可采資源量3 萬億m3。特別試驗(yàn)區(qū)可以成為中國頁巖氣的主產(chǎn)區(qū)、技術(shù)創(chuàng)新攻關(guān)區(qū)、裝備制造聚集區(qū)、頁巖氣綜合利用商務(wù)區(qū)、油氣改革先行先試區(qū)。試驗(yàn)區(qū)的具體管理和實(shí)施方式應(yīng)包括以下十個(gè)方面:(1)建立創(chuàng)新體制機(jī)制;(2)放開和重新配置區(qū)塊;(3)具體調(diào)查評價(jià)落實(shí)“甜點(diǎn)”;(4)聯(lián)合開展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān);(5)統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施;(6)優(yōu)化利用結(jié)構(gòu)和方式;(7)探索環(huán)境監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;(8)國家給予特殊政策扶持;(9)共同探索金融支持方式;(10)共同探索和建立監(jiān)管體系。

4.2 煤層氣

4.2.1 煤層氣開發(fā)目標(biāo)

我國2003~2013 年煤層氣產(chǎn)量、產(chǎn)能及儲(chǔ)量見圖4。截至2015 年底,累計(jì)鉆直井15740口、水平井521 口,其中2015年鉆直井585 口、水平井89 口。2015 年,煤層氣地面開發(fā)商品氣量44 億m3,井下開發(fā)135.7 億m3。國家能源局2015 年2 月3 日發(fā)布的《煤層氣勘探開發(fā)行動(dòng)計(jì)劃》指出,到2020 年,將建成3~4個(gè)煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地,新增煤層氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量1 萬億m3; 煤層氣年抽采量力爭達(dá)到400 億m3。

4.2.2 煤層氣管理政策的思考

第一,明確煤層氣、致密氣、頁巖氣綜合勘探開發(fā)范圍,加強(qiáng)綜合勘探開發(fā)。在煤系地層中實(shí)行綜合勘查、綜合開發(fā),“共探共采”。當(dāng)煤層氣可采時(shí),致密氣、頁巖氣可以與煤層氣進(jìn)行綜合勘探開發(fā),提交綜合的儲(chǔ)量報(bào)告進(jìn)行評審認(rèn)定。

第二,建立若干個(gè)煤層氣特別試驗(yàn)區(qū)。選擇不同類型的煤層氣地區(qū),如沁水、鄂爾多斯東緣、 滇東黔西等建立煤層氣特別試驗(yàn)區(qū)。

第三,加強(qiáng)煤層氣開發(fā)技術(shù)和裝備研發(fā),加強(qiáng)煤層氣工程質(zhì)量管理。研究開發(fā)1000m以深的煤層氣綜合開發(fā)技術(shù)和裝備及高濃度煤層氣抽采技術(shù)和裝備,發(fā)展煤層氣、致密氣、頁巖氣合采技術(shù)和裝備。加強(qiáng)煤層氣探井、開發(fā)井的施工質(zhì)量管理,保證施工質(zhì)量。

第四,調(diào)整中央與地方的利益關(guān)系。央企在資源所在地注冊公司,或?qū)嵭谢旌纤兄?,煤層氣?yīng)優(yōu)先滿足地方需求。

4.3 致密氣

4.3.1 致密氣面臨的問題

與煤層氣、頁巖氣等開發(fā)難度比較大的非常規(guī)能源相比,致密氣的開發(fā)可操作性比較強(qiáng)。目前,國家已經(jīng)掌握的探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量中,全國致密氣探明可采儲(chǔ)量占我國整個(gè)天然氣探明儲(chǔ)量的1/3,儲(chǔ)量表中致密氣和天然氣是合并統(tǒng)計(jì)的,有1/3 的儲(chǔ)量是致密砂巖氣,其產(chǎn)量也占1/3。資源儲(chǔ)量已是現(xiàn)實(shí)探明的,但也存在開發(fā)難度大、資金回收比較慢等問題。如果國家不實(shí)施相應(yīng)的優(yōu)惠政策,致密氣的開發(fā)動(dòng)力不足,就容易成為呆礦。

4.3.2 致密氣管理政策的思考

(1)明確歸屬:尊重油氣地質(zhì)規(guī)律,致密油氣劃歸為非常規(guī)油氣。(2)制定標(biāo)準(zhǔn):制定致密油氣儲(chǔ)量估算規(guī)范、儲(chǔ)量報(bào)告編寫規(guī)范、致密氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)意義研究技術(shù)要求等。(3)出臺(tái)辦法:制定加強(qiáng)致密氣資源勘查開采和監(jiān)督管理辦法。(4)剝離區(qū)塊:按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范剝離區(qū)塊,公開招標(biāo)出讓。(5)放開市場:允許多種投資主體勘查開采,允許儲(chǔ)量流轉(zhuǎn)。(6)政策支持:國家應(yīng)在補(bǔ)貼、稅費(fèi)和金融等方面給予支持。(7)價(jià)格改革:加快推進(jìn)氣價(jià)市場化改革。

 

5 非常規(guī)天然氣未來發(fā)展趨勢

 

5.1 “共探共采”是未來發(fā)展的必然趨勢

實(shí)現(xiàn)頁巖氣、煤層氣、致密氣和部分常規(guī)天然氣“四氣”綜合勘查評價(jià)、綜合開發(fā),即“共探共采”是未來發(fā)展的必然趨勢。

煤系地層氣體能源是指生成并聚集于煤系地層中的各類型天然氣,主要包括煤層氣、頁巖氣、致密氣等非常規(guī)天然氣,偶含常規(guī)天然氣。我國煤系地層氣體能源資源豐富,煤系地層中埋深1500m以淺的煤層氣、4500m 以淺的頁巖氣以及5000m以淺的致密氣可采資源累計(jì)可達(dá)20.8 萬億~22.8 萬億m3,是常規(guī)天然氣的2/3,如果考慮其中存在的常規(guī)天然氣,資源潛力更大,具有廣闊的開發(fā)前景。在開采中,如能單獨(dú)開采的可以單獨(dú)開采,單獨(dú)開采不了的就“共探共采”,這樣“共探共采”就能解決一大批資源問題。

5.2 我國目前多氣“共探共采”的探索

我國近期有兩個(gè)省市擬實(shí)施煤系地層氣體能源綜合勘查評價(jià)和示范工程。以煤系地層為對象,對“四氣”進(jìn)行綜合勘查評價(jià)、綜合開發(fā),“共探共采”,是深入挖掘資源潛力、擴(kuò)大天然氣勘查開發(fā)領(lǐng)域、集約利用資源、帶動(dòng)煤炭企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、增加清潔能源供應(yīng)的必由之路。通過“共探共采”,重點(diǎn)在煤系地層氣體能源形成與富集評價(jià)理論等方面取得新認(rèn)識;在多氣共探共采技術(shù)方面取得更多創(chuàng)新性成果,可獲得煤系地層氣體能源勘探開發(fā)的突破;同時(shí)能探明煤系氣體能源資源儲(chǔ)量,建成規(guī)模產(chǎn)能,形成煤系地層氣體能源“共探共采”新機(jī)制。

5.3 多氣“共探共采”面臨的挑戰(zhàn)

對于多氣“共探共采”主要面臨如下的挑戰(zhàn):

(1)對煤系地層氣體能源綜合勘查、綜合開發(fā)的認(rèn)識亟待提高。即觀念問題,美國人當(dāng)年把頁巖氣從地下取出來就是因?yàn)樗枷胗^念的變化。

(2)煤系地層氣體能源富集機(jī)理和分布規(guī)律研究有待系統(tǒng)展開。因?yàn)槭恰肮蔡焦膊伞?,故對?chǔ)層的評價(jià)非常重要,這是一個(gè)需要解決的理論問題。

(3)煤系地層氣體能源勘查開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)有待探索。因?yàn)槊簩託夂晚搸r氣的壓裂技術(shù)不一樣,打一口井下去,不同的天然氣怎么進(jìn)行壓裂是一個(gè)技術(shù)問題,現(xiàn)在已經(jīng)開始研究如何和解決這個(gè)問題了。

(4)煤系地層氣體能源政策和管理有待完善。“四氣”“共探共采”打破了區(qū)塊的界限,政策允不允許,給我們這項(xiàng)工作帶來了一個(gè)新的難題、新的挑戰(zhàn),但是相信不久的將來,這項(xiàng)工作在中國會(huì)產(chǎn)生很大的效應(yīng),美國已經(jīng)在皮森斯等幾個(gè)盆地開展這項(xiàng)工作。

 

6 建議

 

6.1 完善礦業(yè)權(quán)競爭出讓制度

堅(jiān)持轉(zhuǎn)變職能,制定非常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)競爭出讓辦法,構(gòu)建各種所有制經(jīng)濟(jì)主體平等進(jìn)入、公平參與市場競爭、使用生產(chǎn)要素、同等受到法律保護(hù)的體制環(huán)境。

6.2 放開和重新配置區(qū)塊

(1)石油企業(yè)正在開采的區(qū)塊、正在建設(shè)產(chǎn)能的區(qū)塊、已探明并提交儲(chǔ)量的區(qū)塊仍由石油企業(yè)勘查開發(fā)。

(2)上述情況之外已登記區(qū)塊的非常規(guī)油氣富集地區(qū),仍由石油企業(yè)勘查開發(fā),但須按照非常規(guī)油氣招標(biāo)區(qū)塊承諾的工作量進(jìn)行投入,若石油企業(yè)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不投入的,由其依法退出,由國土資源主管部門統(tǒng)一組織區(qū)塊招標(biāo)。

(3)整合非常規(guī)油氣空白區(qū)塊,通過招標(biāo)出讓探礦權(quán)。

6.3 建立區(qū)塊退出機(jī)制

(1)在已完成的全國非常規(guī)油氣資源調(diào)查評價(jià)工作基礎(chǔ)上,總結(jié)和利用石油企業(yè)多年的工作經(jīng)驗(yàn)和資料積累,加強(qiáng)綜合研究,優(yōu)選勘查開發(fā)有利區(qū),提出近期非常規(guī)油氣空白區(qū)整合方案。

(2)對未達(dá)到法定投入的區(qū)塊,要明確處罰措施。

(3)明確非常規(guī)油氣勘查許可證有效期,每次延續(xù)時(shí)間不得超過2 年,最多延續(xù)2 次,并且每次延續(xù)都要退出區(qū)塊的1/4。2 次延續(xù)后,未提交預(yù)測、控制及探明可采儲(chǔ)量的區(qū)塊面積全部退出。

6.4 以合同形式約定權(quán)利

國家出讓非常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)時(shí),可以采用油氣租約形式,制訂一套非常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)出讓行政合同,明確受讓方,約定權(quán)利義務(wù)。合同內(nèi)容包括:出讓的非常規(guī)油氣礦業(yè)權(quán)的范圍和性質(zhì)、礦業(yè)權(quán)期限、勘探和開發(fā)義務(wù)、最低投入工作量、環(huán)保安全責(zé)任義務(wù)、爭議解決方式等必要條款。

6.5 探索和建立監(jiān)管體系

(1)創(chuàng)新監(jiān)管模式,確定監(jiān)管部門及其職責(zé)與分工,明確頁巖氣監(jiān)管目的、主要內(nèi)容和方式。

(2)建立健全監(jiān)管工作規(guī)程、方法和工作體系。

(3)建設(shè)監(jiān)管隊(duì)伍,強(qiáng)化監(jiān)管與服務(wù)培訓(xùn)。

(4)建立監(jiān)管信息平臺(tái)和信息公開、公告制度。

(5)構(gòu)建勘查開發(fā)監(jiān)督管理與服務(wù)保障的新機(jī)制、新模式。

非常規(guī)油氣資源生命力非常強(qiáng),但是在中國需要有制度革命,同時(shí)還要有技術(shù)革命和管理革命,這樣的話才能真正把中國的非常規(guī)天然氣產(chǎn)量搞上去。(來源:《國土資源情報(bào)》,2016 年第 11 期)


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