我國頁巖氣開發(fā)問題及前景綜述

陳澤浩

摘 要：頁巖氣作為重要的非常規(guī)能源，逐漸改變著世界能源消費格局，已成為全球開發(fā)研究的重點課題。隨著美國頁巖氣革命取得的巨大進展，我國頁巖氣開發(fā)也進一步開展規(guī)劃，成為我國能源建設(shè)過程中的重要內(nèi)容。當前我國頁巖氣開發(fā)正處于試驗發(fā)展階段，存在很多問題，比如開發(fā)技術(shù)問題、開發(fā)環(huán)境問題和開發(fā)經(jīng)濟問題等。文章以此為基礎(chǔ)，提出頁巖氣開發(fā)前景規(guī)劃，以期對我國頁巖氣的高效開發(fā)利用產(chǎn)生良好的作用。

關(guān)鍵詞：頁巖氣開發(fā)；問題；前景

中圖分類號：TE37 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0199-02

1 引言

21世紀以來能源問題已成為迫在眉睫的全球性重要課題，如何尋找更高效、更具前景的可替代能源是每一個國家不得不面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。頁巖氣作為一種重要的非常規(guī)天然氣，頁巖氣的研究不僅能大大提高一國能源自給率，而且也能改變一個國家的能源消費結(jié)構(gòu)，具有重大的國家能源安全戰(zhàn)略意義[1-2]。本文總結(jié)了我國頁巖氣開發(fā)問題存在的開發(fā)技術(shù)問題、開發(fā)環(huán)境問題和開發(fā)經(jīng)濟問題等，在此基礎(chǔ)上提出頁巖氣開發(fā)前景規(guī)劃建議，以期對我國頁巖氣的高效開發(fā)略盡綿薄之力。

2 我國頁巖氣開發(fā)問題

2.1 頁巖氣開發(fā)技術(shù)問題

水平井和水力壓裂技術(shù)是頁巖氣開發(fā)的核心技術(shù)[3]。我國在借鑒美國等發(fā)達國家油氣生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，雖然在常規(guī)油氣領(lǐng)域積累了數(shù)十年豐厚的經(jīng)驗，為水平井和水力壓裂開發(fā)技術(shù)提供了良好參考，也為頁巖氣的開發(fā)加速了技術(shù)開發(fā)進程，但由于我國頁巖氣儲層地質(zhì)的差異以及頁巖氣開發(fā)技術(shù)的封鎖，使得我國對相關(guān)技術(shù)的研究和美國還有一定差距。在水力壓裂方面，美國單井水平段分段壓裂一般可達多段，而我國還很難達到這種水平，相應的壓裂設(shè)備、配套生產(chǎn)方面的設(shè)施也還遠遠滿足不了當下需求。

2.2 頁巖氣開發(fā)環(huán)境問題

頁巖氣開發(fā)環(huán)境問題主要包括地下水污染問題、甲烷泄露問題、淡水資源消耗問題、地震風險問題、地表生態(tài)影響問題、壓裂回流液處理問題、人地關(guān)系問題等[4]。

（1）地下水污染問題：壓裂液含較多的酸液以及有毒的化學添加劑，作業(yè)過程中，它們可能會滲透至至地表或淺層，也可能泄漏到地下水層中，從而對水資源造成污染。（2）甲烷泄露問題：頁巖氣的主要成分為甲烷，開發(fā)過程中由于甲烷逃逸到大氣中，會加劇溫室效應，而若是因為技術(shù)原因使得甲烷滲入地下水層，則會導致地下水水質(zhì)惡化。（3）淡水資源消耗問題：作為最成熟的關(guān)鍵技術(shù)之一，水壓裂技術(shù)無疑是目前頁巖氣開采的首選。然而這項技術(shù)對水資源的需求量卻是巨大的，尤其當面對我國這樣一個嚴重缺水的國家，如何利用分配水資源成為水壓裂技術(shù)開采能否長久的重要因素。（4）地震風險問題：頁巖氣開采過程需要進行大量的壓裂液注入、回流液深井處理和氣液抽出等工作。因此，頁巖氣勘探開發(fā)是否存在誘發(fā)地震風險也是我們應該密切關(guān)注的問題，這為頁巖氣開采的選址增添了難度。（5）地表生態(tài)影響問題：由于壓裂液體系中本身含有大量的化學添加劑，倘若不予以妥善處理，作業(yè)后廢液進入井場周邊土壤，將會對土壤的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能造成影響。另一方面，地面活動在很大程度上會對地表植被造成破壞，從而引發(fā)水土流失等生態(tài)環(huán)境問題。再加上施工前期的硬化工程，會改變土地利用狀況，進而對地表生態(tài)造成嚴重影響。（6）壓裂回流液處理問題：水力壓裂作業(yè)的同時，有大量污水和固體廢棄物返排到地面，這些廢棄物包括多達750種化學物質(zhì)，其中29種為有毒有害物質(zhì)，如若不妥善處理會造成水體污染。（7）人地關(guān)系問題：我國頁巖氣富集區(qū)主要分布在人口稠密的區(qū)域，頁巖氣開發(fā)存在與人爭地的情況，政府如何有效化解人地矛盾也同樣值得注意。

2.3 頁巖氣開發(fā)經(jīng)濟問題

相比美國，我國頁巖氣勘探開發(fā)仍屬起步試驗階段，在頁巖氣開發(fā)經(jīng)濟方面也存在一定問題[5]。美國為了推動頁巖氣的開發(fā)，實施了相應的稅收激勵或補貼政策，對頁巖氣勘探開發(fā)補貼約23年，而我國頁巖氣開發(fā)起步較晚，不可能很快形成完備的經(jīng)濟管理機制，實施相關(guān)政策，使得至今國家對頁巖氣開發(fā)的鼓勵措施遲遲沒有落地，這是我國今后將面臨的重大開發(fā)經(jīng)濟挑戰(zhàn)。

3 頁巖氣開發(fā)前景

3.1 提高勘探水平、突破頁巖氣開發(fā)核心技術(shù)

頁巖氣的重要的任務是如何突破關(guān)鍵技術(shù)與裝備，在勘探與開發(fā)方面取得重大進展。在勘探方面，即需搞清我國頁巖氣的蘊藏情況，所以，資源儲量調(diào)查將是未來工作的重點。首先，需要開展頁巖氣資源的調(diào)查與評價，建立適用于我國的頁巖氣調(diào)查與選區(qū)的技術(shù)標準；其次，需要建立頁巖氣勘探開發(fā)新機制，加強國家與企業(yè)的多方面合作，推進投資主體的多元化；最后，需要提高自主研發(fā)與創(chuàng)新，加快頁巖氣關(guān)鍵技術(shù)的提升。在開發(fā)方面，需要建立適應于我國特殊地質(zhì)儲存條件的我國特色開發(fā)核心技術(shù)，在水平井與水力壓裂技術(shù)方面加大投資，鼓勵科研院校深入研究頁巖氣地下儲層物理性質(zhì)，以進一步提升核心技術(shù)水平[6]。

3.2 加強環(huán)境管理

針對頁巖氣開發(fā)過程中存在的若干環(huán)境問題，我國需要進一步優(yōu)化頁巖氣開發(fā)工藝，提高環(huán)境保護技術(shù)，開展環(huán)境保護措施。比如在廢水和固體廢物方面，需要開展有機污染物的降解機理、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律以及動力學方面的研究，系統(tǒng)形成頁巖氣壓裂返排廢水回用、回注和達標外排處理技術(shù)、廢鉆井返排液的固化處理、生物修復技術(shù)等，以減少水資源和固體資源的大量消耗。在地表生態(tài)方面，在頁巖氣開發(fā)過程中，需要研究水力壓裂裂縫產(chǎn)生延伸情況，以防止地層沉陷和污染物沿裂縫遷移至地表，破壞地表生態(tài)環(huán)境。在人地方面，政府與企業(yè)應采取有效措施化解人地矛盾，加強相互間的溝通與交流。此外，在環(huán)境管理方面，政府部門也應嚴格加強對企業(yè)的環(huán)境評估與監(jiān)測，加強民眾的環(huán)保意識，在法律方面可以頒布法令來規(guī)范開采行為，建立覆蓋采前、采中和采后多環(huán)節(jié)的全方位監(jiān)管制度。

3.3 加強市場經(jīng)濟運作

頁巖氣的開發(fā)需要加強市場經(jīng)濟運作機制，放寬頁巖氣的市場準入。我國民間資本較多，適當放開頁巖氣的投資準入，對加快頁巖氣開發(fā)進程具有重要實踐意義。此外，在經(jīng)濟運作方面還需結(jié)合我國具體國情制定相應的財稅支持政策，通過實行資源稅和所得稅等減免稅政策，對頁巖氣開發(fā)企業(yè)按照相關(guān)規(guī)定申請減免稅費，對國內(nèi)不能生產(chǎn)的自用進口設(shè)備，按有關(guān)規(guī)定減少或免征關(guān)稅等，以進一步達到鼓勵企業(yè)進行設(shè)備投資和降低成本的目的[7]。

4 結(jié)語

頁巖氣革命以來，放眼全世界，僅有美國做到了“頁巖氣革命”的成功，頁巖氣開發(fā)在其他國家，尤其是我國這樣勘探開發(fā)尚處于起步階段，核心技術(shù)不成熟的發(fā)展中國家，仍然面臨著諸多問題。我國頁巖氣可采儲量豐富，頁巖氣的開發(fā)對我國的能源保障和能源優(yōu)化配置具有重大意義。

參考文獻

[1]孫海庭.國內(nèi)頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀及面臨問題[J].科技創(chuàng)新導報，2013，（19）：118-119.

[2]楊德敏，袁建梅，夏宏，等.頁巖氣開發(fā)過程中存在的環(huán)境問題及對策[J].油氣田環(huán)境保護，2013，（2）：20-22.

[3]張東曉，楊婷云，吳天昊，等.頁巖氣開發(fā)機理和關(guān)鍵問題[J].科學通報，2016，（1）：62-71.

[4]姚國征，楊婷婷.我國頁巖氣開發(fā)存在的問題及對策[J].西部資源，2014，（2）：160-162.

[5]劉存忠.頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀及前景思考[J].石油科技論壇，2013，（3）：32-37.

[6]黃曉勇，劉先云.中國頁巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀、問題及對策[J].人民論壇，2016，（3）：230-231.

[7]蔡春燕.中國頁巖氣開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].氯堿工業(yè)，2016，（12）：2-8.