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美国页岩气的成功可以复制吗

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    5月29日上午,首期能源微论坛“页岩气国际合作”在人民日报社9号楼举行。该论坛由中国能源报社主办,中国能源经济研究院提供学术支持,中国能源报总编辑解树江出席并致辞。vDV中国城市燃气协会

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    中海油能源经济研究院首席研究员陈卫东、国家行政学院教授李江涛、中国能源经济研究院陈柳钦、中国宏观经济学理事刘满平、华油能源集团副总裁金树茂、国家信息中心副研究员张茉楠、中国人民大学副教授宋枫、北京首聚能源副总经理许海平等专家学者和企业代表20多人出席此次论坛。《全球科技经济瞭望》、《中国经贸》、《中国石油石化》、《中国经济时报》等媒体代表也出席了此次论坛。
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    能源微论坛是中国能源报社主办的能源领域系列论坛,突出“形式简捷、层次高端、反应迅速、议题精准”的特点,旨在密切关注能源热点问题,及时传递业界的思想及声音。
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    “时下‘微’概念很热门,我们搞个微论坛并不是为了赶时髦,而是我们作为媒体一直在思考一个问题,就是如何让我们的交流更加顺畅,信息传播更加有效率。”中国能源报社总编辑解树江说。
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    本次论坛上,代表们各自陈述看法和建议,热烈交流探讨。现将论坛中精彩观点整理摘编如下,以飨读者。
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    陈卫东:开发页岩气需要更高的效率vDV中国城市燃气协会
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    美国页岩气革命证明,地球上页岩气资源量是极为丰富的,开发页岩气的两项主要技术,水平钻井和分段压裂,也已经存在了几十年了,但为什么页岩气革命只发生在美国呢?vDV中国城市燃气协会

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    去年有家欧洲咨询公司分地下和地上两组因素给出了他们的答案:地下因素方面,主要指资源丰富,较易开采和技术成熟,便于应用;地面上的因素主要指获得土地区块的便利性、社会分工充分性、筹融资的便利性、油气管网发达且高度市场化和地理上人口密度相对较低。除了地下因素欧洲不如美国优越外,更重要的是,地面上的诸多因素,欧洲都远不如美国的完善和优越。
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    对页岩气革命为什么只发生在美国,我的思考是:相对于常规油气田而言,页岩油气是在生油岩里自生自储的油气,而前者经过了运移和富集的过程。常规油气田是富矿,圈闭储层里资源的丰度很高,找到一个大型常规油气田我们常说找到了个“大金娃娃”,像大庆胜利油田那样。而页岩气则是“贫矿”,单位体积的资源丰度很低,业内人士把常量稍高地段的页岩气产区称之为“甜点”,很形象。把“贫矿”开发出来并要在商业上能与“富矿”相竞争,出路只有一条,那就是要有更高的效率。美国是当今世界上唯一一个可以为高效率开发页岩气提供全方位支持的国家,正如上面提到的欧洲人分析所说的那样。所以,页岩气革命只能发生在美国,而不可能发生在其他国家。
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    中国也有非常丰富的页岩气资源,也有非常完整的石油工业体系,中国是世界上石油工业完整性仅次于美国的国家。如果没有美国的页岩气革命,中国会像现在一样如此热烈地讨论页岩气的问题吗?我想,也许页岩气的话题根本不会提到议事日程的。这也许就是中美石油工业基本差别的反映,就是创新能力方面的差距。
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    中国页岩气开发能成功吗?中国不可能复制美国的成功,中国的道路只有自己来走。但是,页岩气需要巨大的投资,这一点中国不可能有“特色”。由于是贫矿,开发页岩气要钻大量的井,美国一年投入页岩气钻井压裂的资金超过1000亿美元。美国有数千家石油公司参与页岩气开发,巨额费用分摊到这数千家公司头上就不算太多了。更重要的是可持续的投入,页岩气井的生产递减很快,头一年就下降60%至70%,要维持产量必须有足够的持续投入。“钱不进去,气不出来”,中国页岩气开发的第一个最重要的问题是如何筹集到足够的资金,投进去。其次,整个社会体系如何能保持很高的运营效率,让流进去的资金能增值出来,投进去,以保证页岩气生产的可持续。只有这两个问题解决了,中国的页岩气才能成功。
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    金树茂:技术引进必须从现在开始
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    开发页岩气是中国国家重要能源战略之一,已充分体现在国家页岩气发展规划(2011-2015)之中。华油能源集团有限公司作为中国最大的民营油田技术服务公司之一,有责任也有能力为国家新的能源战略服务。公司已经为有关客户提供了优质的页岩气井钻井液、完井、压裂等相关技术服务。
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    中国是继俄罗斯和美国之后,世界上第三大剩余可采天然气资源的国家。页岩气占剩余可采天然气资源60%以上。中国页岩气的开发潜力和前景应该是不容置疑的。页岩气在中国拥有巨大的地质储量,有北美页岩气成功的技术以及经验可以借鉴,加上国家政策的大力支持,可以预见,页岩气在中国未来能源供给总量中,将占有重要地位。北美成功的经验,包括已成熟的技术实践——水平井钻井和水平井分段压裂技术,包括盆地研究、寻找甜点,通过工厂化钻井、完井、压裂增产和采油降低成本、提高效率,是中国页岩气实现高效开发必须具备的基础油田服务技术。
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    2011年,北美在近2500台钻机中有60%以上的钻机在钻页岩气和页岩油的水平井,水平井数达15000口左右。中国2010年,有10%的钻机钻了1400口水平井。到2020年可能有大于30%的钻机在钻水平井,水平井的年钻井数将达到大于7000口/年。到2030年,中国可能有50%或更多的钻机钻水平井,水平井年度钻井数将达到14000口/年,是2010年的10倍!到2030年,中国的水平井钻井市场的营业额也可能是2010年的10倍!相关的定向井(MWD)、随钻测井(LWD)、地质导向/三维旋转钻井、钻井液、泥浆录井、租赁和打捞、钻具和钻井工具的制造、技术和技术服务成倍增长。所以,以上钻井相关的技术研发、技术储备和技术引进必须从现在开始。
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    中国目前拥有的可操作的压裂车组有100~120套,只有北美的10%,要满足2020年7000口水平井和2030年14000口水平井的大规模压裂需求,中国石油工业需要制造、引进、储备近额外1000套压裂车组。当然不仅仅是压裂车组,而是与水平井分段压裂相关的所有技术,包括盆地研究、水平井分布和布井、压裂设计、压裂液、水平井分段压裂工具、水平井固井、水平井实时微地震压裂监测及压裂设计优化等等。水平井钻井和水平井压裂等相关技术的发展,将给中国石油工业带来崭新的技术进步,进而带动不仅是页岩气和页岩油的高效开发,还将推动致密气、致密油、复杂碳酸岩、复杂火山岩、稠油和其他包括深水油气藏的高效开发。在所有的页岩气和页岩油开发的挑战中,水平井分裂压裂用水的需求量和相关的返排水的处理和环境保护将是中国石油工业面对的大挑战。vDV中国城市燃气协会

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    总之,中国石油工业有理由乐观的期待中国的页岩气在北美过去二十年经验的基础上,经过二十年的努力能够得到巨大的发展,减少或根本改变在2030年进口60~70%所需的天然气的局面。
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    李江涛:页岩气发展
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    亟需强化四个认识
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    第一,北美较为成熟的页岩气开发技术,能够为我国提供相对借鉴,但它很难成为引进国外先进技术的最终有效来源,关键开发技术的重大突破仍然依赖于自主创新。一方面,改革开放中大量技术引进的鲜活案例表明,先进国家在技术输出过程中,对其关键和核心技术是绝对控制的。尤其在发达国家极其倚重的新能源领域,为保障其对全球能源控制的战略性,很难形成对华技术输出的有效通道。另一方面,独特地质环境和条件,决定了页岩气勘探开发技术的差异性,进而使自主创造出符合我国国情的技术体系势所必然。
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    第二,国内大型油气企业应努力承担起推动页岩气跨越式发展更大的社会责任。从页岩气勘探开发的启动,到最终的产业成熟,将经历一个相当长的时期,投入巨大,其间的风险性不言而喻。国内大型油气企业不能因为该行业发展初期的低产业利润率,而消极履行其社会责任。尽管民营资本的参与,能够在相当程度上缓解巨额资本投入困境,但其承担长期风险的能力,以及大量、持续进行R&D投入的内生意愿,都将成为页岩气快速发展的制约因素。由此,推动页岩气跨越式发展,应当成为国内大型油气企业义不容辞的社会责任。
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    第三,页岩气发展应当坚持“保障能源安全”和“培养新的经济增长点”并举的方针。确实,页岩气的开发利用,能够拉动钢铁、水泥、化工、装备制造、工程建设等相关行业和领域的发展,增加就业和税收,促进地方经济乃至国民经济的可持续发展。但是,如果没有国家能源安全的保障,“地方经济乃至国民经济的可持续发展”将无从谈起。美国发展页岩气的根本所在并非是为了创造出新的经济增长点。因此,应当努力弱化页岩气发展的经济增长本位主义,探索打造坚强能源安全基石的页岩气发展机制。
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    第四,正确处理页岩气发展中环境保护的理论设计和实际运行之间的矛盾。如果由于参与各方环保意识的淡薄和页岩气环保技术的滞后,引发新一轮的大范围环境污染问题,后果必将不堪设想。所以,通过技术创新和强化监管,实现页岩气产业的清洁发展,是探索能源安全保障新模式的唯一路径。vDV中国城市燃气协会
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    张茉楠:页岩气开发vDV中国城市燃气协会

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    要借鉴美国大能源观
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    近些年,美国新能源以及页岩气等替代能源的爆发式增长,使美国逐步摆脱对石油的过度依赖,美国能源自给率逐渐提高,2011年达到81.4%,彻底扭转了能源自给率下滑的态势。对于同样是页岩气储藏量大国的中国而言,美国页岩气开发方面的成功经验值得中国学习和借鉴。
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    中国必须要学习美国的“大能源观”。美国从能源技术到能源流,然后到能源基础设施,再到能源结构的立体网络式变革,不仅创造了新的经济增长点,更为传统能源的发展注入了新的活力。
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    两次石油危机以来,历届美国政府都承诺采取措施实现“能源独立”,奥巴马则以新能源为主要切入点,设定了自己的战略:“一是在本土寻找和生产更多的石油;二是通过更清洁的替代燃料和更高的能源效率,全面减少对石油的依赖”,以在未来十余年内把美国的石油进口量削减1/3,提高美国能源的独立性,而这其中页岩气的成功开发是美国整个“能源独立”战略的一部分。
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    美国页岩气的成功开发取决于多方面因素,包括:含油气性的地质理论创新,水平井分段压裂及其相关配套技术的关键技术突破,促使钻井与储层改造等开发成本逐年下降的低成本规模开发,以及页岩气勘探开发初期的财政补贴和优惠政策。美国页岩气的开发离不开其成功的商业模式。
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    进一步分析美国的页岩气产业体制,多元投资主体与专业化分工服务相结合的开发体制调动了包括风险投资、技术研发、上游开采、基础设施、市场开发、终端应用等各方面的积极性,系统完善且执行到位的监督体制都形成了一个有活力的“产业生态系统”,保证了页岩气开发的成功。
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    目前勘探开发页岩气的尖端技术大多掌握在国际油气公司手中。因此,为尽快掌握关键技术,我国企业可以以合资、参股等方式与国外油气公司合作经营,但长期看,要需要“以我为主”,在引进、吸收、提高基础上,针对页岩气储层评价技术、射孔优化技术、水平井技术和压裂技术集中攻关,逐步形成一批适合我国页岩气地质特点的自主创新关键技术。同时,也可以“走出去”利用全球的页岩气资源,要做到“以全球应对全球”。
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    陈柳钦:页岩气产业
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    迎来黄金景气期
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    美国的“页岩气革命”无论是从制度上还是技术上都给了其他国家可借鉴的经验。当然,各国各地区资源条件不同,美国经验并不一定能够完全照搬。但美国在页岩气生产方面的实践至少能够说明,制约页岩气生产的技术屏障能够被突破,美国在页岩气生产方面的技术创新鼓舞了全球油气行业工作者。在美国成功规模化开发页岩气的巨大示范效应下,世界范围内越来越多的国家和地区对发展页岩气产业信心倍增,世界各主要资源国纷纷采取行动,加大了研发和勘探开采力度。
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    相对于美国来说,中国页岩气的勘探和开发等起步较晚。但在页岩气储量方面,中国第一次系统评估得到的资源数据就领先于美国。国土资源部2012年3月1日发布的《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》显示,全国陆域页岩气地质资源为134.42万亿立方米,可采资源潜力为25.1万亿立方米(不含青藏区)。这一数字也使中国超过了目前全球第一大页岩气生产国美国的储量。
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    在国家能源局发布《页岩气发展规划(2011年-2015)》之前,国务院总理温家宝、副总理李克强多次做出批示,要求“加强对非常规天然气勘探开发的科技攻关”,“推进页岩气等非常规油气资源的开发利用”,提出“对页岩气资源的开发,要尽快制定规划,首先是搞好资源调查,研究开采技术方法,作全面技术经济论证。”
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    沐政策春风,中国页岩气开发将进入高速发展期。当务之急,我国应加快发展中国页岩气产业,并深化页岩气国际合作:第一,国家应制定针对性强的扶植政策,参照国家对煤层气开发的扶持政策,包括矿权使用、专用设备引进、气价确定、税收、利用等方面的优惠政策,调动企业开发页岩气积极性。第二,在成熟探区开展页岩气开采技术先导试验。第三,选择较成熟页岩区,与国外公司开展技术合作,开展页岩气先导试验,积累页岩气优选、评价、试采工艺设计、方案设计、现场实施、技术服务、评估与分析的经验。最终建立其符合中国页岩气藏特点的勘探开发配套技术系列。
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    许海平:页岩气开发
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    要循序渐进并保持清醒
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    第一,页岩气开发,国际合作势在必行。美国、加拿大有成熟的商业化运作运作模式和技术,值得中国借鉴和学习。合作是必然的,中美两国之间合作已经开始,但是实质性的合作也不会太多。比如我国第一轮、第二轮招标都没有对外国企业开放。但这不意味着它是封闭的,拿到国内页岩气区块资源的国内企业可以进行国际化合作和联合开发。现在不少公司已经跟美国公司在合作。例如中海油在美国进行页岩气的开发,还在休斯敦建立了自己的研发基地。壳牌有限公司也于3月20日发布的公告中表示,已经与中国石油集团签署中国首个页岩气产品分成协议,将与中石油共同勘探、开发及生产富顺-永川区块3500平方公里内的页岩气。
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    第二,中国的页岩气开发技术基本具备,生产技术也已经掌握。我国目前主要在系统成套技术和一些单项配套技术设备方面存在差距,这可以通过应用实践来不断积累经验。我们完全可以通过技术合作或并购的方式快速获取技术能力。当然,与美国公司合作需要经过技术上的验证。
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    第三,周密规划,要防止冒进。现在中国已经完成了第一轮招标,第二轮招标预登记报名摸底工作也已经完成,电力、煤炭国企、民营企业和一些地方能源公司都纷纷投标。由于民营企业的进入,页岩气开发将打破行业垄断,形成一个良好的市场机制。
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    第四,页岩气开发还要保持一份清醒。我们在开发页岩气资源时不要再犯‘先污染后治理’的老毛病”,应该及早制定严格的环保标准和制度,利用最新技术解决我国页岩气发展的水资源约束问题。
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    第五,页岩气开发国际合作信息需要及时披露和公开,需要畅通的市场信息渠道。目前许多国际页岩气开发公司急于进入中国的页岩气开发市场,但苦于对国内页岩气政策、市场信息、项目合作等方面的信息了解不多,渠道不畅通,急需在市场信息获取、投资方向以及合作渠道等方面得到帮助。
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    刘满平:对外合作
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    要以我为主
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    我国页岩气资源勘探和开发面临诸多体制性因素,不能照搬美国模式。一是土地拥有权不一样,页岩气矿产开发的权属划分也不一样。我国土地是公有制,土地权与矿业权没有实现分离,不利于开发商特别是众多非国有企业获得页岩气资源。二是我国天然气生产、运输、销售还没有实现垂直分离管理,而且天然气管道运输存在较强的垄断性,对它的监管框架也与美国不一样。美国从1993年开始采取天然气生产和运输两种业务垂直管理模式,将开发商和运输商分离成两个独立的运营实体,并实施不同的政策进行监管。管道运营商对天然气供应商实施无歧视准入。政府在监管管输费的同时,放开天然气价格,保证天然气生产商和用户对管道拥有无歧视准入条件。三是页岩气资源勘探和开发面临的环保压力比美国大。美国地广人稀,而我国川、黔、渝等地人口较稠密,地貌高差大,地质灾害多发,页岩气开发的负面效应明显。四是美国页岩气开发取得成功与美国拥有世界上最开放、竞争度最高的石油市场息息相关,美国本土85%的油气是由中小公司生产的。而在我国,目前在常规石油天然气领域资源的探矿权和采矿权都由中石油、中石化、中海油和延长等四大国有企业垄断,中小企业在油气上游领域的开发处于极度弱势地位。这种垄断性的体制和投资主体的单一化,排斥了其他投资主体的进入,制约了资源开发的市场竞争。
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    我国页岩气开发必须走“以我为主,自主开发为主”的模式,必须研发适合于我国页岩气地质特点的勘探开发技术,实现页岩气重大装备的自主生产和制造,制定页岩气产业政策,明确行业的准入门槛和标准,才能形成有序竞争的页岩气发展格局。
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    由于我国在页岩气资源评价和水平井、压裂增产开发技术等方面尚未形成核心技术体系,且不掌握页岩气开发的成套技术,部分关键核心专利技术基本上都掌握在外国企业手中;因此寻求与国际石油公司合作,以合作伙伴的身份不断学习,将是我国页岩气开发的必经之路。
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    宋枫:页岩气开发
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    要考虑环境成本
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    目前的民用天然气终端价格在1.3-6元/立方米,大多在2-3元/立方米,进口天然气到岸价在2元/立方米左右。页岩气是否能够和传统能源,如常规天然气竞争,主要取决于其成本是否能够与常规天然气相当。而成本的降低是技术进步的结果,美国页岩气开发的突破首先来自于技术进步。加强关键技术研发,找到适合我国地质特点的页岩气勘探开发技术,是我国页岩气产业化发展的关键。
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    除生产成本外,开采页岩气面临巨大环境风险,其开发用水量大,污染地下水,这些都意味着可能很高的环境成本。由于环境成本的外部性,不可能依靠企业去主动承担这些成本,需要政府的环境监管将环境成本内部化。这些问题在中国如何解决,应该未雨绸缪。在大规模开发页岩气前,应对环境风险进行评估,建立相应的保护框架,并保证执行力度。
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    政府在页岩气开发的过程中的角色定位是一个值得思考的问题。页岩气产业化需要规划,但不是对生产的规划,生产行为应该交给对市场更具有敏感性的企业去做。政府可以在两个方面起到关键作用,一是使用政策工具鼓励技术进步,帮助企业尽快掌握页岩气开发的核心技术。二是谨慎评估环境风险,建立环境监管制度,做好页岩气开发过程中的环境保护。
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