陳 健 王 楊 李志學(xué)

(1.西安石油大學(xué) 油氣資源經(jīng)濟(jì)管理研究中心，陜西 西安 710065;2.陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司 研究院，陜西 西安 710075)

0 引 言

為了提高油氣開發(fā)項(xiàng)目投資決策的科學(xué)性，進(jìn)一步完善油氣開發(fā)項(xiàng)目實(shí)施的可行性[1]3-11，中國(guó)石油規(guī)劃總院與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所在2002、2005、2007、2010年間不斷制定和完善《油氣勘探開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》來規(guī)范中國(guó)石油及天然氣建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作[2]7-10。我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部所頒布的《油氣勘探開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》中明確規(guī)定，評(píng)價(jià)油氣開發(fā)項(xiàng)目是否可行、是否具有投資前景，必須要進(jìn)行財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)兩方面的分析才可以判定項(xiàng)目是否具有可行性[2]7-10。但低滲透天然氣田項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作，依舊是以財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)為主，國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)為輔，沒有全面考慮生態(tài)環(huán)境因素對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果產(chǎn)生的重要影響。本文擬結(jié)合低滲透天然氣田的開發(fā)特點(diǎn)，重新構(gòu)建更加全面、科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以期對(duì)低滲透天然氣田項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)方法的研究有所裨益。

1 天然氣資源的適用性分析

1.1 天然氣資源的能耗效率

從化學(xué)成分角度來看，天然氣資源相比煤炭、石油等化石燃料，其含氫元素的比例最高，因此在燃燒時(shí)，天然氣資源的熱效率最高，屬于高熱值能源。并且在使用天然氣時(shí)不存在過多的中間再加工環(huán)節(jié)，生產(chǎn)和運(yùn)送的能源效率可達(dá)90%以上，使得天然氣的使用效率進(jìn)一步加大。

大量數(shù)據(jù)顯示：大型燃煤鍋爐其可利用的效率為50%左右，而同類型的燃?xì)忮仩t，其可利用的效率高達(dá)70%以上；家用燃煤爐的效率約為20%，而家用燃?xì)鉅t的效率約為55%；利用煤炭及石油發(fā)電的熱效率約為 40%，而利用天然氣進(jìn)行循環(huán)發(fā)電的熱效率則高達(dá)50%以上[3]64-82。

1.2 天然氣資源使用的廢棄物排放量

使用化石燃料會(huì)釋放出大量的二氧化碳及二氧化硫，造成溫室效應(yīng)、臭氧空洞等各種自然災(zāi)害，威脅著人類有限的居住環(huán)境，給人類生存帶來巨大的災(zāi)難。因此，新能源的有效利用將成為能源發(fā)展的新趨勢(shì)，在現(xiàn)階段的科學(xué)技術(shù)水平下，天然氣資源無疑是最佳選擇。各個(gè)國(guó)家都開始積極調(diào)整原有的能源結(jié)構(gòu)，增加天然氣等清潔能源的使用量，降低煤炭、石油等化石燃料的使用，扭轉(zhuǎn)對(duì)環(huán)境不利的能源發(fā)展趨勢(shì)。

從化學(xué)成分來說，煤炭及石油等化石燃料中含有大量的碳元素和硫元素，氫元素所占比例很小，因此在使用煤炭及石油等化石燃料時(shí)，會(huì)伴隨大量二氧化碳和二氧化硫的排放。以石油為例，石油所含的碳元素與氫元素的比例約為1∶2，而天然氣(主成分是甲烷—CH4)，其碳元素與氫元素的比例約為1∶4。若燃燒釋放出的熱量相同，天然氣是其他幾種化石燃料中排放二氧化碳量最少的能源，石油緊隨其后，二氧化碳排放量最大的是煤炭。具體計(jì)算方法如(1)式：

M=3.667mc

(1)

(1)式中：在充分燃燒的條件下，M為二氧化碳量(kg)，m為燃料使用量(kg)，c為不同燃料的含碳量(%)。據(jù)此可得出不同類型燃料釋放的單位熱能的二氧化碳排放量。詳見表1所示：

表1 不同類型燃料釋放單位熱能的二氧化碳排放量

從表1可知，使用天然氣的二氧化碳排放量是最少的，進(jìn)一步證明了利用天然氣代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料可以有效改善環(huán)境質(zhì)量，從而能夠從源頭上遏制環(huán)境的惡化。

另一方面，交通運(yùn)輸業(yè)的大發(fā)展除了給人類帶來便利之外，也伴隨著巨大的環(huán)境威脅，有害尾氣的大量排放已成為擺在人類面前的又一大難題。為了遏制這種趨勢(shì)，各國(guó)不惜犧牲原有交通便利的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)行限制汽車生產(chǎn)、限制出行等極端化的措施，以達(dá)到有效控制交通工具有害氣體排放的目的，這無疑給經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人民生活帶來了巨大影響。因此，清潔能源汽車的大力發(fā)展將有效緩解這些壓力，尤其是天然氣汽車的大量使用將扭轉(zhuǎn)這種不利的影響。

天然氣汽車(CNG)以天然氣為燃料，通過天然氣與空氣的完全融合，使其充分燃燒，為汽車提供動(dòng)力。并且其有害氣體的排放量很低，尤其是一氧化碳和微粒粉塵的排放是微乎其微。除此之外，它還具有噪音低，行駛平穩(wěn)等特點(diǎn)，是傳統(tǒng)汽車?yán)硐氲奶娲?，具體地，將天然氣汽車(CNG)與普通燃料汽車的排放物數(shù)量進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表2所示：

從表2可知，同其他燃料汽車相比，天然氣汽車排放的污染物最少，并且最為清潔，是現(xiàn)階段較理想的交通工具。

表2 天然氣汽車與普通燃料汽車的排放物數(shù)量對(duì)比

綜上所述，雖然在開發(fā)過程中，低滲透天然氣項(xiàng)目無論是從投資，還是從成本角度來看，花費(fèi)都高于煤炭、石油等化石燃料的開發(fā)，但天然氣資源在使用效率及環(huán)保方面卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他化石燃料。因此，在對(duì)低滲透天然氣項(xiàng)目進(jìn)行論證評(píng)價(jià)時(shí)，要充分聯(lián)系天然氣資源的特點(diǎn)進(jìn)行全面分析，以促進(jìn)低滲透天然氣項(xiàng)目健康快速地發(fā)展。

2 低滲透天然氣項(xiàng)目的開發(fā)特點(diǎn)分析

低滲透是形容儲(chǔ)層物性特征的地質(zhì)概念，也被稱為致密儲(chǔ)層。具體為：一般低滲透(范圍為：1～5mD)；特低滲透(范圍為：0.1～1mD)；超低滲透(范圍為：<0.1 mD)。

不同地質(zhì)特征的天然氣田其所涉及的開發(fā)技術(shù)及儲(chǔ)存運(yùn)送的方法也各不相同。為實(shí)現(xiàn)低滲透天然氣資源高效率的開發(fā)，應(yīng)當(dāng)對(duì)不同類型的天然氣田項(xiàng)目采用不同的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)體系，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)精確化的要求。在對(duì)低滲透天然氣田項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的過程中，不能單純從成本、收益以及社會(huì)福利等方面考慮項(xiàng)目的可行性，因?yàn)檫@樣做很容易忽視低滲透天然氣田項(xiàng)目對(duì)于現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展的適用性，忽視天然氣資源自身巨大的使用效率優(yōu)勢(shì)及對(duì)環(huán)境的有效保護(hù)作用。

2.1 低滲透天然氣田項(xiàng)目開發(fā)的特殊性

由于具有“低滲、低壓、低豐度”的特性，使得低滲透天然氣田與常規(guī)天然氣田的開發(fā)方式有很大不同，且對(duì)開采區(qū)域的環(huán)境影響深遠(yuǎn)。主要有以下三個(gè)特點(diǎn)：

第一，單井的自然產(chǎn)能嚴(yán)重不足。迫使石油開采企業(yè)采用各種方法和設(shè)備來提升采氣率，由此產(chǎn)生大量的工業(yè)三廢被排入到自然環(huán)境中，造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。

第二，由于我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜，使得影響注水井的環(huán)境因素增多。導(dǎo)致其吸水能力差，而注水的壓力日益上升，最終形成了注水量急劇下降的情況，破壞了開采區(qū)原有的生態(tài)平衡及環(huán)境狀況。

第三，由于開采過程中氣井的采氣指數(shù)和采液指數(shù)不斷下降。即使高含水期的采液指數(shù)有回升趨勢(shì)，但還是無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平。用增加生產(chǎn)壓差的方法來提高低滲透天然氣田的產(chǎn)氣量，常常事與愿違，還會(huì)進(jìn)一步加劇投資收益失衡的狀況。

因此，要想實(shí)現(xiàn)低滲透天然氣資源的可持續(xù)利用，必須要正視低滲透天然氣田在開發(fā)過程中所面臨的各種問題，尤其是其中的環(huán)境問題，使低滲透天然氣資源能夠合理、高效的利用。

2.2 低滲透天然氣田項(xiàng)目單位操作成本分析

隨著開采的不斷深入，低滲透天然氣田項(xiàng)目的投入日益增多，開采難度日益增加。這是由于低滲透天然氣田自身的地質(zhì)特征使其在采氣過程中的穩(wěn)定性較差，很難控制氣井的采氣壓力，致使氣井的出氣量越來越少，嚴(yán)重影響天然氣的正常產(chǎn)出。為了使產(chǎn)氣量達(dá)到收益標(biāo)準(zhǔn)，石油企業(yè)被迫增加投入，以增加低滲透天然氣田的采氣周期，由此導(dǎo)致單位操作成本居高不下。除此之外，低滲透天然氣田常常分布在一些地質(zhì)狀況復(fù)雜、原始環(huán)境較好的地域，因此對(duì)于開采、施工和環(huán)保的要求非常高，這也帶來了低滲透天然氣田在開發(fā)中面臨支出增加的問題。

常規(guī)天然氣田在開采過程中的單位操作成本與低滲透天然氣田的差異非常大。首先，常規(guī)天然氣資源存在于物性較好的儲(chǔ)層中，采氣壓力穩(wěn)定，不需要復(fù)雜的方法和后期大量的投入就能夠開采。反觀低滲透天然氣資源，采氣壓力衰減迅速，采氣速率變化非常大，不經(jīng)過特殊的壓裂酸化，很難有效開采天然氣資源；其次，常規(guī)天然氣田多為達(dá)西滲流，低滲透天然氣田則非達(dá)西滲流，存在啟動(dòng)壓力梯度，有效軀替壓力系統(tǒng)難以建立，軀替壓力梯度大。導(dǎo)致其開發(fā)難度及后期投入較大。由此可見，低滲透天然氣田的單位操作成本較大，如對(duì)低滲透天然氣田不特殊對(duì)待，將對(duì)國(guó)家和項(xiàng)目本身帶來較大的影響。

3 改進(jìn)低滲透天然氣田項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)的路徑

目前，我國(guó)在低滲透天然氣田項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作中，對(duì)生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)雖有所涉及，但僅停留在定性說明階段[4]2-11，沒有將生態(tài)環(huán)境因素真正考慮進(jìn)來，僅以輔助內(nèi)容的方式簡(jiǎn)要說明，系統(tǒng)性不強(qiáng)，證明力弱。為此，積極構(gòu)建低滲透天然氣田項(xiàng)目對(duì)于環(huán)境因素的綜合評(píng)價(jià)體系，就顯得非常重要。

3.1 低滲透天然氣田項(xiàng)目環(huán)境——經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)的內(nèi)容

大范圍的環(huán)境破壞和資源的過度消耗是低滲透天然氣田項(xiàng)目在開發(fā)過程中面臨的主要問題，因此要在低滲透天然氣田項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中加入相應(yīng)環(huán)境因素評(píng)價(jià)，以便更清晰地管理項(xiàng)目的開發(fā)投資。為了更全面地對(duì)低滲透天然氣田項(xiàng)目進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，本文綜合已有研究成果，提出綠色社會(huì)貢獻(xiàn)、社會(huì)福利和生態(tài)環(huán)境承載力作為低滲透天然氣田項(xiàng)目環(huán)境——經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)體系的三個(gè)重要指標(biāo)。

3.1.1 綠色社會(huì)貢獻(xiàn)

過度追求項(xiàng)目帶來的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)福利增加以及居民生活水平的提高，會(huì)使項(xiàng)目開發(fā)者自覺或不自覺地只追求項(xiàng)目的眼前收益，給地球生態(tài)環(huán)境造成巨大的影響。因此要全面考慮項(xiàng)目在開發(fā)過程中所消耗的各種成本，綜合測(cè)算出綠色社會(huì)貢獻(xiàn)，以便真正評(píng)價(jià)出低滲透天然氣田項(xiàng)目的實(shí)際價(jià)值[5]10。

3.1.2 社會(huì)福利

人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的最終目標(biāo)是總福利的增加，而不是個(gè)人福利的增加。但大多數(shù)情況下，低滲透天然氣田項(xiàng)目的目標(biāo)同追求高收益或高產(chǎn)氣量畫上了等號(hào)，產(chǎn)生了低滲透天然氣田項(xiàng)目盲目追求經(jīng)濟(jì)效益的現(xiàn)象。中國(guó)低滲透天然氣田項(xiàng)目必須要改變目前以收益增長(zhǎng)為目標(biāo)的發(fā)展方式，避免一味地追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的情況。

3.1.3 生態(tài)承載力

地球是一個(gè)封閉的系統(tǒng)，只有能量的傳遞，沒有與外界的物質(zhì)交換。面對(duì)這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，各種項(xiàng)目所帶來的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是有極限的，也就是說自然生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于項(xiàng)目開發(fā)的可承受力是有限的，這就是生態(tài)承載力。任何項(xiàng)目活動(dòng)都不能超出這個(gè)界限，否則就會(huì)帶來各種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，威脅人類賴以生存的環(huán)境。

3.2 低滲透天然氣田項(xiàng)目環(huán)境——經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的核算

3.2.1 綠色社會(huì)貢獻(xiàn)的核算

綠色社會(huì)貢獻(xiàn)指標(biāo)的加入，實(shí)際是對(duì)低滲透天然氣田項(xiàng)目的國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)原有賬戶的全面補(bǔ)充，使其充分體現(xiàn)出資源資產(chǎn)數(shù)量的變化情況。綠色社會(huì)貢獻(xiàn)一般分為環(huán)境資源消耗成本和環(huán)境資源保護(hù)性支出兩部分。其中，資源資產(chǎn)耗減成本和環(huán)境質(zhì)量惡化成本組成環(huán)境資源消耗成本；資源補(bǔ)償支出和環(huán)境保護(hù)支出組成環(huán)境資源保護(hù)性支出[6]45-64。綜合起來可得到其核算方法：

綠色社會(huì)貢獻(xiàn)=項(xiàng)目總產(chǎn)出—(資源資產(chǎn)耗減成本+環(huán)境質(zhì)量惡化成本)—(資源補(bǔ)償支出+環(huán)境保護(hù)支出)—中間消耗

3.2.2 社會(huì)福利的核算

由于經(jīng)濟(jì)福利是社會(huì)福利的主要構(gòu)成部分，因此，本文采用國(guó)民凈福利指標(biāo)(NEW)來核算經(jīng)濟(jì)福利[6] 45-64。具體的核算方法如下：

國(guó)民凈福利指標(biāo)(NEW)=項(xiàng)目?jī)羰找妗云茐沫h(huán)境為代價(jià)而得到的產(chǎn)出+為改善環(huán)境狀況的投入+閑暇時(shí)間的活動(dòng)價(jià)值

對(duì)于上述核算方法中閑暇時(shí)間的理解，假設(shè)一周工作48小時(shí)與工作35小時(shí)進(jìn)行對(duì)比，若職工一周的收入相等，在同等工作情況下，顯然工作35小時(shí)的生活質(zhì)量?jī)?yōu)于前者，并且其從多余的空閑時(shí)間中得到了更多滿足，福利自然就上升[7]600-605。

3.2.3 生態(tài)環(huán)境承載力的核算

研究低滲透天然氣田項(xiàng)目的產(chǎn)量增長(zhǎng)是否超過了自然環(huán)境所承受的極限或者說整個(gè)地球的承載力，以此作為調(diào)整項(xiàng)目開發(fā)的依據(jù)[8]12-22。本文采用生態(tài)足跡指標(biāo)來進(jìn)行判斷。

生態(tài)足跡(Ecological Footprint，簡(jiǎn)稱：EF)，是利用人類消耗天然氣資源量和低滲透天然氣田項(xiàng)目在開發(fā)過程中所排放廢棄物需占用的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積，與人口區(qū)域生態(tài)承載力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，來評(píng)價(jià)項(xiàng)目地區(qū)是否達(dá)到了可持續(xù)性發(fā)展的要求。其核算方法為：首先統(tǒng)計(jì)出人均年耗費(fèi)低滲透天然氣的數(shù)量值Ci(單位：kg)；其次，以生態(tài)生產(chǎn)性土地面積為基準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)出低滲透天然氣田項(xiàng)目的產(chǎn)氣量Ai(單位：hm2/人)。第三，利用低滲透天然氣田項(xiàng)目的產(chǎn)氣量計(jì)算出項(xiàng)目生態(tài)足跡的總和(ef)；然后測(cè)算出項(xiàng)目開采區(qū)域總?cè)丝?N)的生態(tài)足跡EF，公式為：EF=N×(ef)。最后，將結(jié)果與全球生態(tài)足跡(即全球生態(tài)標(biāo)桿)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果判斷項(xiàng)目是否滿足可持續(xù)性發(fā)展要求[9]57-59。

3.3 改進(jìn)后的低滲透天然氣田項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)優(yōu)勢(shì)

第一，需要核算的資產(chǎn)范圍擴(kuò)大，使得評(píng)價(jià)內(nèi)容更為完整，核算更為清晰；第二，明確了環(huán)境成本的概念，使環(huán)境成本不像從前那樣被忽略，無法進(jìn)行有效核算[10]16-18。將環(huán)境成本分為自然資源消耗和環(huán)境惡化的虛擬成本兩部分，不但計(jì)量更為簡(jiǎn)便，而且理解更為明確。第三，利用綠色社會(huì)貢獻(xiàn)指標(biāo)來全面、科學(xué)地評(píng)價(jià)低滲透天然氣田項(xiàng)目總體的發(fā)展水平，將傳統(tǒng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中忽視的生態(tài)環(huán)境“成本”進(jìn)行補(bǔ)充，有效地提高了評(píng)價(jià)精度[11]40-42。

4 結(jié) 論

環(huán)境——經(jīng)濟(jì)綜合評(píng)價(jià)體系的加入使中國(guó)低滲透天然氣田項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)工作更加科學(xué)、合理。尤其是增加了綠色社會(huì)貢獻(xiàn)、社會(huì)福利和生態(tài)環(huán)境承載力三個(gè)重要指標(biāo)更能夠全面體現(xiàn)出生態(tài)環(huán)境因素對(duì)于項(xiàng)目的重要影響[12]34-39，使項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)真正發(fā)揮了其應(yīng)有的作用，從而避免因?yàn)檫^度追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而忽視生態(tài)環(huán)境因素的行為，遏制“先污染后治理”現(xiàn)象造成的危害，加快低滲透天然氣資源的高效利用。

[1] 中國(guó)石油天然氣總公司計(jì)劃局，中國(guó)石油天然氣總公司規(guī)劃設(shè)計(jì)院.石油工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)(第二版)[M].北京：石油工業(yè)出版社.2001.

[2] 國(guó)家發(fā)展改革委，建設(shè)部.建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)(第三版)[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2006.

[3] 師春元，向啟貴.天然氣勘探開發(fā)工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J].石油與天然氣化工，2011(4).

[4] 國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司.環(huán)境影響評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2004.

[5] 應(yīng)試指導(dǎo)專家組.環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)方法[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[6] 李開孟.投資項(xiàng)目環(huán)境影響經(jīng)濟(jì)分析[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[7] 張力軍，張鵬國(guó)，費(fèi)良軍.油氣田開發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011(5).

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