彭反霸　王婧

摘要：

中國作為能源消費(fèi)大國，現(xiàn)如今對(duì)進(jìn)口天然氣依賴程度越來越高，國內(nèi)掀起了學(xué)習(xí)美國，大力開發(fā)頁巖油氣的浪潮。對(duì)頁巖油氣勘探開發(fā)背景、國內(nèi)外頁巖油氣開發(fā)現(xiàn)狀、云南省頁巖油氣分布、儲(chǔ)量及開發(fā)前景進(jìn)行了全面的分析，然后結(jié)合對(duì)A設(shè)計(jì)院的特點(diǎn)詳細(xì)分析了進(jìn)軍頁巖油氣開發(fā)領(lǐng)域的可行性。

關(guān)鍵詞：頁巖氣；頁巖油；云南??；設(shè)計(jì)院；可行性分析

中圖分類號(hào)：

F27

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：16723198（2015）11006303

1頁巖油氣勘探開發(fā)背景

1.1石油、天然氣供給短缺

當(dāng)前世界能源主要是以石油、天然氣等化石能源為主，我國則以煤炭、石油、天然氣為主。從20世紀(jì)70年代以來，世界能源的供求結(jié)構(gòu)就基本上由以美國、歐盟、日本以及后來需求迅速增加的中國等幾個(gè)主要的能源消費(fèi)大國同中東、俄羅斯、委內(nèi)瑞拉等幾個(gè)石油和天然氣生產(chǎn)主要地區(qū)之間的關(guān)系決定。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和清潔能源的需求，我國對(duì)煤炭的依賴逐漸降低，對(duì)石油、天然氣的需求則迅速增加。石油和天然氣價(jià)格的波動(dòng)對(duì)我國經(jīng)濟(jì)影響很大，如何減少我國對(duì)進(jìn)口石油、天然氣的依賴，拓展我國石油、天然氣的勘探開發(fā)關(guān)系到國計(jì)民生。

近年來，我國對(duì)石油、天然氣等能源的需求量持續(xù)增長。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)（2012年6月）》：2011年，全球一次能源消費(fèi)增長2.5%，與過去十年的平均水平基本持平，然而其凈增長全部來自新興經(jīng)濟(jì)體，僅我國就貢獻(xiàn)了全球能源消費(fèi)增量的71%，可見我國對(duì)能源的需求和依賴程度與日俱增。由于我國大力實(shí)施減少碳排放的政策，天然氣的應(yīng)用得到了充分的推廣，這使得我國天然氣的供應(yīng)受到不小的挑戰(zhàn)。

2011年，我國油氣消費(fèi)量增長了21.5%，是全球天然氣消費(fèi)量（增長2.2%）增加最快的國家。圖1給出了我國2014年天然氣產(chǎn)量和消費(fèi)量的對(duì)比，由圖可見：2006年前我國天然氣產(chǎn)量自給自足；2006年后我國天然氣產(chǎn)量供不應(yīng)求狀況逐漸顯現(xiàn)，天然氣產(chǎn)量越來越不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。烏克蘭危機(jī)警示我們能源獨(dú)立和能源的供給多元化對(duì)一個(gè)國家至關(guān)重要，我國迫切需要尋求油氣產(chǎn)量新的增長點(diǎn)，但是常規(guī)油氣受制于儲(chǔ)量和開發(fā)技術(shù)限制，短期內(nèi)沒有大量增加的可能，加大非常規(guī)油氣的勘探開發(fā)研究是突破我國油氣日益短缺的一條路徑。

1.2頁巖油氣的崛起

頁巖是一種沉積巖，成分復(fù)雜，但都具有薄頁狀或薄片層狀的節(jié)理，主要是由黏土礦物經(jīng)地下沉積壓實(shí)成巖，其中混雜有石英、長石和云母等碎屑礦物和自生礦物。頁巖油、氣是指賦存于富有機(jī)質(zhì)的暗色、高碳泥頁巖及其夾層中，以吸附、游離或溶解等多種形式存在的非常規(guī)石油或天然氣，是一種清潔能源。

頁巖氣藏屬致密型氣藏，因地層裂縫不發(fā)育頁巖的滲透性比較差，以往的研究一般把致密泥頁巖地層當(dāng)作蓋層。隨著在有機(jī)質(zhì)含量高的黑色頁巖、高碳泥巖中頁巖氣的發(fā)現(xiàn)，使得頁巖成為集烴源巖、儲(chǔ)層和蓋層為一體的巖石。較常規(guī)天然氣相比，大部分產(chǎn)氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，這使得頁巖氣井能夠長期地以穩(wěn)定的速率產(chǎn)氣。

正是由于國際常規(guī)石油、天然氣資源日益緊缺及頁巖油氣藏潛在的巨大儲(chǔ)量，美國先后在近一百多年間制定了大量頁巖油、氣勘探開發(fā)扶持政策，投入了大量的資本，進(jìn)行了大量頁巖油、氣的勘探開發(fā)探索研究，并逐步在頁巖油、氣資源評(píng)價(jià)與勘探開發(fā)技術(shù)中率先取得突破。

由于頁巖油、氣藏地層大都屬于致密地層且滲透率很低，20世紀(jì)世界頁巖油、氣并未進(jìn)行大規(guī)模的勘探開發(fā)。21世紀(jì)初，隨著美國水平井水力壓裂開采技術(shù)逐漸成熟，美國頁巖油、氣產(chǎn)量快速增長，對(duì)國際石油、天然氣市場及世界能源格局產(chǎn)生重大影響，被稱為“頁巖氣革命”。美國“頁巖氣革命”的到來，成功將頁巖油、氣資源提升為世界石化能源中的重要一員，成為未來能源可持續(xù)發(fā)展的希望之星。

美國是頁巖油、氣開發(fā)最成功的國家，加拿大和歐洲地區(qū)頁巖油氣資源開發(fā)也取得了一定的成效，其他國家和地區(qū)還處于起步階段。而我國也于2014年3月24日，在中國石化涪陵頁巖氣勘探開發(fā)中取得重大突破，其技術(shù)尚有待于向國內(nèi)其他地區(qū)推廣驗(yàn)證。

2國內(nèi)外頁巖油、氣開發(fā)現(xiàn)狀

美國頁巖油、氣開發(fā)起步最早，掌握了先進(jìn)技術(shù)，形成了規(guī)?；袌龌l(fā)展，取得巨大成就。美國的成功，引起俄羅斯和歐洲的關(guān)注，但僅僅處于勘探開發(fā)試驗(yàn)階段，剛剛起步開采。

2.1西方頁巖油、氣開發(fā)現(xiàn)狀

美國頁巖油、氣開采上世紀(jì)80年代對(duì)頁巖進(jìn)行全面系統(tǒng)研究，特別是2000年以來，相關(guān)勘探開發(fā)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，年產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)可采儲(chǔ)量迅速攀升。隨著水平鉆井和水力分段壓裂技術(shù)的突破和成熟，氣單井產(chǎn)量突破性增長，開發(fā)成本及風(fēng)險(xiǎn)大幅降低。1981年，第一口頁巖氣井壓裂成功，實(shí)現(xiàn)了頁巖氣開發(fā)的突破。本世紀(jì)以來，水平井大規(guī)模壓裂技術(shù)成功應(yīng)用，美國頁巖資源開發(fā)快速發(fā)展。2000年，美國頁巖氣產(chǎn)量為122億立方米，2005年為196億立方米，年均增長9.9%。2010年頁巖氣產(chǎn)量為1378億立方米，為2005年的7倍，年均增長47.7%。據(jù)EIA預(yù)計(jì)，2035年頁巖氣產(chǎn)量將達(dá)到美國天然氣總產(chǎn)量的49%，構(gòu)成未來美國的核心能源。

2014年7月7日《華爾街日?qǐng)?bào)》報(bào)道稱，德國計(jì)劃未來七年內(nèi)停止頁巖氣開采，原因是擔(dān)心水力壓裂技術(shù)可能會(huì)污染地下水。飲用水與健康是德國人最為重視的。德國頁巖儲(chǔ)備約為2.3萬億立方米，可滿足國內(nèi)30年的需求。此前，為降低對(duì)俄羅斯天然氣的依賴，德國政府允許在其境內(nèi)開發(fā)頁巖資源。而今，公眾對(duì)頁巖資源開發(fā)的反對(duì)之聲讓德國政府不得不停下開采的腳步。

2.2我國頁巖開發(fā)現(xiàn)狀

我國頁巖油、氣資源理論蘊(yùn)藏量十分豐富，頁巖氣可采量為26萬億立方米，超過常規(guī)天然氣資源。截至2011年底，我國已開發(fā)15口頁巖氣直井，9口見氣，證實(shí)了我國頁巖氣具有開發(fā)前景。2011年6月，國土資源部首次推行頁巖氣探礦權(quán)出讓公開招標(biāo)，2012年進(jìn)行第二輪頁巖氣探礦權(quán)招標(biāo)，引入市場機(jī)制，更多符合條件且具備一定實(shí)力的民營企業(yè)參與頁巖氣礦業(yè)權(quán)競標(biāo)，頁巖氣上游勘探開發(fā)引入更多競爭主體參與。2012年3月，國家發(fā)布頁巖氣發(fā)展“十二五”規(guī)劃，提出到2015年全國頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到65億立方米。endprint

3頁巖油氣資源開發(fā)的制約因素

頁巖油氣資源開發(fā)具有單井產(chǎn)量低、采收率低、投入高、鉆井周期長、產(chǎn)量遞減快、資金回收慢、技術(shù)要求高等特點(diǎn)。不同于常規(guī)油氣開發(fā)，頁巖油、氣資源在開采初期需要巨大的資金投入，而且需要密集打井以保證產(chǎn)量平穩(wěn)，僅靠現(xiàn)有的財(cái)政補(bǔ)貼無法保證足夠的投資回報(bào)。雖然目前中國石油與殼牌合作的第一口頁巖氣井陽201-H2井在2012年10月上旬日產(chǎn)量達(dá)到43萬立方米，是國內(nèi)最高的頁巖氣單井日測試產(chǎn)量，但在正式開發(fā)生產(chǎn)時(shí)不一定能夠長期維持該產(chǎn)量，在國內(nèi)也不具備代表性。就2012年舉行的頁巖氣第二輪招標(biāo)來說，招標(biāo)的區(qū)塊地質(zhì)條件復(fù)雜，勘探風(fēng)險(xiǎn)較大，要找到頁巖氣資源密集區(qū)存在一定的難度；部分區(qū)塊交通不便，很多重型開采器件根本沒法運(yùn)到現(xiàn)場，而且在山頭上打井較難。這些因素導(dǎo)致標(biāo)的區(qū)塊性價(jià)比不高。而頁巖氣資源豐富的區(qū)塊大多與中國石油、中國石化的區(qū)塊重疊。

中國在優(yōu)惠政策方面占優(yōu)（由于補(bǔ)貼方式不同，實(shí)際優(yōu)勢有多大還不好說），這也是發(fā)展幼稚產(chǎn)業(yè)的常態(tài)，但是財(cái)政支持補(bǔ)貼不出一個(gè)擁有自我發(fā)展能力的新興產(chǎn)業(yè)，只能在短期內(nèi)幫助企業(yè)起步，不是長久之計(jì)。借鑒美國經(jīng)驗(yàn)，要落實(shí)頁巖油、氣大開發(fā)，不能僅靠政府補(bǔ)貼，歸根結(jié)底要設(shè)計(jì)落實(shí)一套有利于市場競爭的制度，這就需要對(duì)現(xiàn)有頁巖氣開發(fā)體制進(jìn)行改革，激勵(lì)企業(yè)靠市場打拼和技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)盈利，而不是僅僅對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行補(bǔ)貼和激勵(lì)。從目前國內(nèi)發(fā)布的多項(xiàng)政策法規(guī)可以看出，政府正在做相應(yīng)的努力，具體執(zhí)行情況有待觀察。

4云南省頁巖油、氣資源分布、儲(chǔ)量及開發(fā)前景

云南作為國家“十二五”期間頁巖油、氣勘探開發(fā)的重點(diǎn)省份之一，滇東及滇東北地區(qū)涵蓋了昭通國家頁巖氣勘探開發(fā)區(qū)塊、曲靖頁巖氣富集區(qū)塊，在頁巖氣資源潛力調(diào)查評(píng)價(jià)、勘探開發(fā)上責(zé)任重大。

早在二十世紀(jì)八、九十年代就有學(xué)者開始進(jìn)行云南省煤炭、煤層氣、油氣資源的地質(zhì)調(diào)查研究工作，并在2000以后逐漸關(guān)注頁巖油、氣的地質(zhì)調(diào)查研究。云南省地質(zhì)科學(xué)研究所楊勤生教授一直跟蹤并從事滇東北的頁巖油、氣地質(zhì)調(diào)查研究工作，其前瞻性的工作為滇東、滇東北頁巖油、氣地質(zhì)勘探調(diào)查提供了很多基礎(chǔ)性借鑒指導(dǎo)。中石油在2009年后大力推進(jìn)昭通頁巖氣勘探區(qū)塊的頁巖氣地質(zhì)調(diào)查工作，為滇東北頁巖油、氣后續(xù)勘探開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

楊勤生通過大量的地質(zhì)調(diào)查鎖定滇東寒武系，并將其分為三大沉積區(qū)：滇東型、黔北型及滇東南型（見圖3）。三大沉積區(qū)內(nèi)下寒武統(tǒng)底部均有一套厚度不等的黑色巖系，分別稱為筇竹寺組、牛蹄塘組和貓貓頭組，并認(rèn)為下寒武統(tǒng)筇竹寺組/牛蹄塘組、下志留統(tǒng)龍馬溪組、上志留統(tǒng)玉龍寺群是滇東頁巖氣藏主要層位。牛蹄塘組/筇竹寺組下部黑色巖系分布廣，厚度也大，是滇東頁巖氣勘查開發(fā)最佳層位，貓貓頭組雖有厚度>250m的黑色巖層，但沉積區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為強(qiáng)烈，不利于頁巖氣保存。

滇東北地區(qū)是中國南方海相頁巖油、氣勘探的有利目標(biāo)區(qū)之一。中石油在滇東北昭通頁巖氣勘探區(qū)塊，通過近三年的勘探評(píng)價(jià)、借鑒和摸索，基本明確了頁巖油、氣有利層系，初步優(yōu)選了下寒武統(tǒng)牛蹄塘組/筇竹寺組和下志留統(tǒng)龍馬溪組頁巖氣有利區(qū)。優(yōu)選筠連-小草壩、太陽和鎮(zhèn)雄等三個(gè)有利勘探區(qū)，面積6480km2。區(qū)內(nèi)鹽源、芒部背斜帶和彝良、花坭向斜帶深大斷裂少，有區(qū)域保存條件，油氣資源勘探前景較好。

云南省針對(duì)頁巖油、氣開展的地質(zhì)勘查工作相對(duì)滯后，限于局部面上調(diào)查和個(gè)別點(diǎn)上研究，從未開展過系統(tǒng)的頁巖氣資源基礎(chǔ)地質(zhì)綜合研究和調(diào)查評(píng)價(jià)等專項(xiàng)地質(zhì)工作，勘察工作程度極低，探明資源家底未明，頁巖油、氣勘探開發(fā)尚有大量前期工作需盡快逐步實(shí)施跟進(jìn)。

5A設(shè)計(jì)院參與頁巖油、氣資源開發(fā)的可行性分析

（1）從技術(shù)方面分析。開發(fā)頁巖技術(shù)難度大，全世界也只有美國成功，其他國家都持觀望態(tài)度。由于中國地質(zhì)情況比美國復(fù)雜的多，我國自身需要借鑒國外技術(shù)的基礎(chǔ)上針對(duì)中國地質(zhì)情況開發(fā)出適合的技術(shù)。A設(shè)計(jì)院作為傳統(tǒng)的水電勘測設(shè)計(jì)企業(yè)進(jìn)軍頁巖氣開發(fā)領(lǐng)域尚沒有足夠的技術(shù)儲(chǔ)備，況且A設(shè)計(jì)院現(xiàn)在并不具備礦產(chǎn)資源勘查相關(guān)資質(zhì)。

（2）從投資方面分析。頁巖油、氣開發(fā)成本比常規(guī)石油、天然氣高出很多，初期投入資金巨大，國內(nèi)只有中石化、中石油等大型傳統(tǒng)油氣開發(fā)企業(yè)進(jìn)行嘗試。A設(shè)計(jì)院靠資金實(shí)力進(jìn)入頁巖氣開發(fā)領(lǐng)域，可行性較差。

（3）從云南省宏觀方面分析。云南省頁巖油、氣資源理論儲(chǔ)藏量巨大，A設(shè)計(jì)院作為一個(gè)云南的企業(yè)具有一定的便利性，但是頁巖油、氣開發(fā)用水量巨大，對(duì)環(huán)境的影響有巨大的不確定性，云南以環(huán)境良好著稱，省政府對(duì)環(huán)境保護(hù)要求特別高。再加上，中緬石油天然氣管道的修通，省政府對(duì)開發(fā)頁巖資源動(dòng)力不足。國家層面對(duì)環(huán)境重視程度與日劇增，即使云南某地頁巖資源開發(fā)具備條件，政府必然會(huì)對(duì)頁巖資源開發(fā)企

業(yè)準(zhǔn)入要求很高。A設(shè)計(jì)院是傳統(tǒng)的水電設(shè)計(jì)企業(yè)，要想進(jìn)入頁巖氣開發(fā)領(lǐng)域，從目前情況來看，機(jī)會(huì)較小。

（4）從能源的宏觀角度看，石油天然氣等資源的利用已達(dá)到頂峰，新興的可再生能源則處于起步階段，尤其像分布式光伏的推廣和技術(shù)革新，必然在未來十年或二十年間帶來全世界的能源革命。到時(shí)候高成本的頁巖油、氣生存空間更小。由此看來，頁巖油、氣開發(fā)不應(yīng)是A設(shè)計(jì)院的轉(zhuǎn)型方向。

（5）由于我國的頁巖油、氣開發(fā)正在處于探索階段，如若想探索出可行的技術(shù)，且讓開發(fā)具有經(jīng)濟(jì)上的可行性，尚需大量資金投入進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。假若A設(shè)計(jì)院作為開發(fā)單位需承擔(dān)巨大技術(shù)和資金風(fēng)險(xiǎn)，但如若A設(shè)計(jì)院只作為科研單位參與其中，可以較好地避免了風(fēng)險(xiǎn)，又能先期進(jìn)入頁巖油、氣開發(fā)領(lǐng)域，以備條件成熟時(shí)大舉進(jìn)入此行業(yè)。

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