傅 叢,丁 華,陳文敏
(1.煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司 煤化工分院,北京 100013;2.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室,北京 100013;3.國家能源煤炭高效利用與節(jié)能減排技術(shù)裝備重點實驗室,北京 100013;4.煤炭科學(xué)研究總院,北京 100013)
頁巖氣是主要賦存于富含有機質(zhì)泥頁巖及其夾層巖系中并以吸附、游離和溶解等狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣[1],也是我國近幾十年來被發(fā)現(xiàn)蘊藏在頁巖層中的1種新興非常規(guī)氣態(tài)化石燃料,是全球不可或缺的綠色低碳能源,與煤層氣等天然氣均屬低碳、高氫和高熱值的優(yōu)質(zhì)清潔高效能源,其成分以CH4等氣態(tài)飽和烴為主,連續(xù)產(chǎn)生的生物化學(xué)成因氣熱值遠(yuǎn)高于煤炭和石油且便于通過管道輸送。頁巖氣產(chǎn)業(yè)本質(zhì)上是1種礦業(yè)產(chǎn)業(yè)[2],20世紀(jì)中葉后期西方發(fā)達(dá)國家如美國、加拿大首先加大對頁巖氣的勘探開發(fā),隨后阿根廷、英國、沙特、澳大利亞等國大規(guī)模對頁巖氣進行勘探開發(fā)[3],中國也于21世紀(jì)初開始大力發(fā)掘該種遠(yuǎn)景儲量豐富、勘探開發(fā)潛力巨大的頁巖氣資源。
我國能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃(2014—2020年)中提出堅持“綠色低碳”戰(zhàn)略,將發(fā)展清潔低碳能源和可再生的太陽能、風(fēng)能、水能和氫能等無碳能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的主攻方向[4]。2018年我國天然氣進口量約1 254億m3,預(yù)計到2030年我國天然氣消費需求將達(dá)5 800億m3[5];我國油氣對外依存度持續(xù)走高,2020 年石油、天然氣對外依存度分別達(dá)到 73.5%、42.0%[6-7]。在國家能源安全面臨嚴(yán)峻考驗之際,加大頁巖氣勘探開發(fā)與清潔高效利用可節(jié)約及接續(xù)煤炭和石油資源、支撐天然氣供給保障與減少二氧化碳排放,有利于我國清潔能源體系的創(chuàng)新建設(shè)。
截至 2019 年底,我國頁巖氣累計探明地質(zhì)儲量約為 1.805 9 萬億m3,其探明率僅 5.72%[8],因而頁巖氣勘探開發(fā)與利用的空間較大。加快頁巖氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)是我國能源轉(zhuǎn)型為綠色低碳和完成雙碳目標(biāo)的重大戰(zhàn)略[9],國家能源局發(fā)布的《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》中將2020年發(fā)展目標(biāo)設(shè)定為頁巖氣產(chǎn)量300億m3,展望2030年頁巖氣產(chǎn)量實現(xiàn)800億~1 000億m3[6]。隨著天然氣在能源消費結(jié)構(gòu)中的比重不斷攀升,頁巖氣是中國未來天然氣產(chǎn)量增長的現(xiàn)實領(lǐng)域,將成為中國未來最可靠的綠色能源接替類型[10]。
我國政府高度重視頁巖氣資源勘探開發(fā)工作并將其納入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)[11],加快頁巖氣勘探開發(fā)已成為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分[12]。我國頁巖氣資源富集區(qū)主要包括滇黔桂區(qū)和東南區(qū)、華北和東北區(qū)、西北區(qū)、青藏區(qū)等[9],國土資源部于2010年確定了川南、黔北、渝東南、渝東北等 7 個國家頁巖氣先導(dǎo)試驗區(qū)并啟動先導(dǎo)試驗區(qū)建設(shè),國家發(fā)改委、國家能源局于2012年批準(zhǔn)設(shè)立四川長寧―威遠(yuǎn)、云南昭通、重慶涪陵和陜西延安等4個國家級頁巖氣示范區(qū)。
我國是世界第3個掌握頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)以及實現(xiàn)商業(yè)開發(fā)的國家,2020 年頁巖氣產(chǎn)量超過200億m3,是僅次于美國的全球第二大頁巖氣生產(chǎn)國[13]。上揚子區(qū)早古生代海相地層產(chǎn)能探明的效果顯著,四川盆地侏羅紀(jì)陸相、鄂爾多斯盆地三疊紀(jì)陸相地層頁巖氣也實現(xiàn)突破,此外在西北地區(qū)侏羅紀(jì)陸相、南方中揚子區(qū)晚古生代海陸交互相、東部斷陷盆地早第三紀(jì)古近系陸相地層等均取得重要進展[14]。中國頁巖氣勘探開發(fā)在“十三五”期間取得明顯進展且其商業(yè)化開發(fā)駛?cè)肟燔嚨繹15],已形成以四川盆地及其周緣海相頁巖氣為代表的商業(yè)化開發(fā)示范區(qū)[13]。預(yù)測2025 年全國頁巖氣產(chǎn)量將占天然氣的 13.8%~14.5%,頁巖氣產(chǎn)量合計可望達(dá)392億m3[8]?;谥袊搸r氣工業(yè)具備頁巖氣儲量豐富、相關(guān)技術(shù)取得重大突破、能源轉(zhuǎn)型受到重視的優(yōu)勢[16],因而“十四五”時期我國頁巖氣勘探開發(fā)將有更大發(fā)展,其產(chǎn)業(yè)化將迎來黃金時期。
長江經(jīng)濟帶是關(guān)系國家重大戰(zhàn)略發(fā)展全局的創(chuàng)新驅(qū)動經(jīng)濟帶和生態(tài)文明建設(shè)先行示范帶,跨越東中西 3 個地區(qū),涵蓋中南和西南及華東地區(qū)的四川、重慶、貴州、湖北、湖南、江蘇、浙江和安徽等11省市在內(nèi)的整個長江流域,地理位置重要且自然資源豐富,同時也是中國主要成礦帶之一,在區(qū)域發(fā)展總體格局中占據(jù)重要的戰(zhàn)略地位;構(gòu)建長江經(jīng)濟帶旨在打造中國經(jīng)濟新支撐及具有全球影響力的內(nèi)河經(jīng)濟帶、東中西互動合作的協(xié)調(diào)發(fā)展帶,其發(fā)展速度和質(zhì)量對全國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級建設(shè)意義重大[2,17]。
長江經(jīng)濟帶頁巖氣資源豐富,其沿線省市頁巖氣地質(zhì)資源量 92 萬億m3、技術(shù)可采資源量 17 萬億m3,分別占全國頁巖氣相應(yīng)資源總量的75%、77%[18],擁有廣闊的開發(fā)前景。2018年長江經(jīng)濟帶9省市天然氣市場消費量達(dá)993億m3,占全國消費總量的36.2%[19]。長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)的重要意義在于服務(wù)國家能源安全與減緩環(huán)境污染、緩解區(qū)域地表礦產(chǎn)資源枯竭與提升清潔低碳能源供應(yīng)水平、優(yōu)化經(jīng)濟帶能源結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新建設(shè)綠色清潔能源體系,從而有效助力長江經(jīng)濟帶的綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)[18,20]。為使長江經(jīng)濟帶頁巖氣資源開發(fā)滿足工業(yè)和民用的能源需求并對完成我國2030年計劃碳達(dá)峰和2060年碳中和任務(wù)中發(fā)揮更大的作用,很有必要對其頁巖氣勘探開發(fā)布局與扶持政策現(xiàn)狀進行總結(jié)歸納,以期為頁巖氣的合理綜合利用提供科學(xué)依據(jù),致力于將資源潛力轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)能力和經(jīng)濟優(yōu)勢,從而為長江經(jīng)濟帶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和打造沿江綠色能源產(chǎn)業(yè)帶提供重要資源基礎(chǔ)。
為了保障我國能源安全以及拓展油氣勘查開發(fā)的新領(lǐng)域,國家提出建設(shè)長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)基地,目前已初步建立較為順暢、密切的頁巖氣地質(zhì)調(diào)查聯(lián)動協(xié)調(diào)機制,且地質(zhì)評價表明長江經(jīng)濟帶頁巖氣遠(yuǎn)景資源豐富及潛力巨大。
在國土資源部的統(tǒng)籌安排下,中國地質(zhì)調(diào)查局于2015年將長江經(jīng)濟帶地質(zhì)調(diào)查(含頁巖氣)工作納入國家地質(zhì)調(diào)查工作總體部署,與 11 個省(市)國土資源主管部門密切合作,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)中央與地方的工作部署、組織實施、成果應(yīng)用,構(gòu)建長江經(jīng)濟帶涵括頁巖氣的地質(zhì)信息資源共享平臺,共同推進長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘查與開發(fā)的公益地質(zhì)調(diào)查[17]。2015年地質(zhì)調(diào)查局油氣調(diào)查中心、貴州省國土資源廳、黔能頁巖氣公司三方聯(lián)動推進黔北頁巖氣調(diào)查評價,聯(lián)合成立黔北頁巖氣資源調(diào)查評價指揮部,統(tǒng)籌部署和組織實施頁巖氣資源調(diào)查與勘查工作,在規(guī)劃部署、項目立項、組織實施、成果形成、信息服務(wù)等環(huán)節(jié)加強溝通聯(lián)系,探索建立共同出資、資料共享、優(yōu)勢互補、聯(lián)合調(diào)查、成果共有的合作新模式[21]。在湖北宜昌鉆獲優(yōu)質(zhì)頁巖氣以及鄂西秭歸和湘西慈利部署實施的頁巖氣調(diào)查也取得重要進展[17]。已建立重慶市-區(qū)-鎮(zhèn)三級協(xié)調(diào)機制并部署氣田勘探開發(fā)總體戰(zhàn)略,確立常態(tài)化溝通推進機制,重慶市境內(nèi)頁巖氣開發(fā)項目目前均實現(xiàn)了投資、產(chǎn)能雙超前的建設(shè)任務(wù)[22]。聯(lián)動協(xié)調(diào)機制在長江經(jīng)濟帶后續(xù)頁巖氣資源評價中也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)取得重大突破:重慶涪陵國家級頁巖氣綜合開發(fā)示范區(qū)是我國首個頁巖氣產(chǎn)業(yè)化開發(fā)基地,有力推動了綠色低碳能源產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)[20];2015年貴州遵義鉆獲含氣性較好的2個厚層含油氣新層系,其中安頁1井獲得日產(chǎn)10萬m3的穩(wěn)定高產(chǎn)工業(yè)氣流[20,23],帶動整個南方新區(qū)新層系常規(guī)天然氣和頁巖氣勘查;長江中游湖北宜昌鄂宜頁1井獲得日產(chǎn)12.38萬m3的高產(chǎn)頁巖氣流,在遵義、宜昌實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)并形成2個比較大的頁巖氣勘探開發(fā)基地;下游的安徽宣武地區(qū)寧國市首次發(fā)現(xiàn)頁巖油和頁巖氣同生共處的新油氣田,將開啟頁巖氣油勘探開發(fā)的新類型[23]。在皖南沿江坳陷帶、江西萍樂—浙江錢塘坳陷帶、南華北地區(qū)“兩帶一區(qū)”已實施10口頁巖氣調(diào)查井,其中9口井分別在三疊、二疊、志留、寒武紀(jì)獲得包括頁巖氣在內(nèi)的“三氣三油”重要新發(fā)現(xiàn),揭示了下?lián)P子及南華北中—古生代頁巖油氣資源勘查潛力以及預(yù)示新區(qū)、新層系的開辟[24];同時圈定江西豐城與高安、安徽五區(qū)(宿州、淮南、宣城、巢湖—含山、南陵)、浙江江山和桐廬等10個遠(yuǎn)景區(qū),依據(jù)調(diào)查勘探思路、鉆探目標(biāo)部署和勘探開發(fā)評價,研究下?lián)P子古生界頁巖氣的成藏模式和機理,推廣應(yīng)用三維地質(zhì)建模手段,力爭早日實現(xiàn)實質(zhì)性的工業(yè)性突破[24]。
自然資源部地質(zhì)調(diào)查局于2019年1月22日組織實施頁巖氣調(diào)查科技攻堅戰(zhàn)并在鄂西取得戰(zhàn)略性突破[25],相繼在貴州遵義、湖北宜昌、安徽宣城等地取得重大突破,初步形成貴州遵義、湖北宜昌兩大頁巖氣資源基地并實現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)[25]。鄂西地區(qū)在震旦紀(jì)、寒武紀(jì)、志留紀(jì)3個地質(zhì)層系也均獲高產(chǎn)頁巖氣流,鄂西頁巖氣地質(zhì)資源量達(dá)11.68萬億m3,具有建成年產(chǎn)能100億m3的基礎(chǔ),與重慶涪陵、四川長寧-威遠(yuǎn)“三足鼎立”,有望成為我國頁巖氣勘查開發(fā)和天然氣增儲上產(chǎn)的新基地,也標(biāo)志著我國頁巖氣勘查開發(fā)已由長江上游向中下游戰(zhàn)略拓展,“缺煤、少油、乏氣”的長江經(jīng)濟帶有望形成綠色能源勘查開發(fā)新格局[25]。綜上所述,長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)已實現(xiàn)從上游向中游、下游快速拓展的布局態(tài)勢。
“十二五”期間在長江經(jīng)濟帶已建立涪陵、長寧—威遠(yuǎn)、昭通3個國家級頁巖氣示范區(qū),“十三五”期間通過關(guān)鍵工程技術(shù)、高效管理模式、適用體制機制的試驗示范以加強示范區(qū)建設(shè)。 至 2019 年末,涪陵、長寧—威遠(yuǎn)2個千億立方米級的海相頁巖氣田的探明儲量為1.81萬億m3、產(chǎn)量 154.1億m3/a;昭通探區(qū)海陸過渡相頁巖氣資源豐富且具有良好的勘探開發(fā)前景,可以作為重要的后備突破層系之一,優(yōu)選的太陽—大寨地區(qū)和雄赫東區(qū)2個有利區(qū)頁巖氣資源量近 800億m3[26]。在國家財政補貼情況下,長寧—威遠(yuǎn)、昭通、涪陵示范區(qū)的實施井內(nèi)部收益率均超 8%,從而達(dá)到3 500 m 以淺的頁巖氣資源規(guī)模效益開發(fā)[27]。
按照國家千億級天然氣產(chǎn)能建設(shè)總體規(guī)劃,川渝兩地將統(tǒng)籌推進頁巖氣資源勘探開發(fā),進一步發(fā)揮各個氣田的引領(lǐng)作用,深化頁巖氣開發(fā)利益共享機制及加大跨省區(qū)塊勘探開發(fā)力度[22],其中長寧—威遠(yuǎn)、涪陵國家級頁巖氣等示范區(qū)發(fā)揮著引領(lǐng)作用。2020年川渝兩省市著力打造天然氣千億級產(chǎn)能基地,提出2020—2035年總投資7100億元共同打造川渝天然氣千億級產(chǎn)能基地[22]。
涪陵頁巖氣田2017年累計探明地質(zhì)儲量超過6 000億m3[5],截止至2021年6月涪陵氣田已累計產(chǎn)頁巖氣突破370億m3,成為“氣化長江經(jīng)濟帶”行動的重要資源[28-29]。通過川氣東送管道將涪陵頁巖氣源源不斷地輸往中南、華東等地,為長江經(jīng)濟帶發(fā)展提供清潔低碳能源,使我國頁巖氣加速邁進大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展階段[5]。涪陵頁巖氣示范基地的成功經(jīng)驗表明,開展精細(xì)地質(zhì)研究以落實資源儲量、推廣勘查開發(fā)示范基地的建設(shè)經(jīng)驗、堅持自主創(chuàng)新以突破技術(shù)瓶頸、創(chuàng)新組織管理以構(gòu)建利益共享機制與落實環(huán)保主體責(zé)任制等舉措是推動頁巖氣快速規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化開發(fā)的基礎(chǔ)和前提[10]。應(yīng)借鑒“涪陵樣板”盡早開展精細(xì)地質(zhì)研究以查明長江經(jīng)濟帶中下游頁巖氣資源量,因地制宜設(shè)立勘查示范基地以推廣成功經(jīng)驗,加快推進長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘查開發(fā)新格局及實現(xiàn)綠色勘查開發(fā)[11]。
2019年9月29日,長寧―威遠(yuǎn)國家級頁巖氣示范區(qū)長寧區(qū)塊日產(chǎn)氣量達(dá)到1 190萬 m3,歷年累計投產(chǎn)179口井,生產(chǎn)頁巖氣72.75億 m3[30]。長寧國家級頁巖氣示范區(qū)的建設(shè)和上產(chǎn)歷程,早期以工程探索和實踐為主,歷經(jīng)了評層選區(qū)、先導(dǎo)試驗、示范區(qū)建設(shè) 3 個階段,到第3階段依托主體技術(shù)全面推進地質(zhì)工程一體化,目前川南地區(qū)頁巖氣快速上產(chǎn)的時機已經(jīng)成熟[31];已建成 25億 m3的頁巖氣年產(chǎn)能力,初步實現(xiàn)3 500 m 以淺頁巖氣規(guī)模效益開發(fā),當(dāng)前已邁入新的發(fā)展時期[31-32]。在長寧—威遠(yuǎn)國家級頁巖氣示范區(qū)建設(shè)過程中,對地質(zhì)評價與開發(fā)優(yōu)化、水平井鉆井及壓裂、水平井工廠化作業(yè)、高效清潔開采等關(guān)鍵環(huán)節(jié)持續(xù)攻關(guān),創(chuàng)新建立適合我國南方多期構(gòu)造演化海相頁巖氣勘探開發(fā)的綜合地質(zhì)評價、開發(fā)優(yōu)化、水平井優(yōu)快鉆井、水平井體積壓裂、叢式井工廠化作業(yè)以及高效清潔開采技術(shù),從而為全面建成國家級頁巖氣示范區(qū)提供了有力的技術(shù)保障[33]。
昭通示范區(qū)通過十多年持續(xù)在滇黔北構(gòu)造復(fù)雜帶的勘探開發(fā)探索,創(chuàng)新性提出山地頁巖氣“三元控藏”富集賦存理論,建立適用南方海相頁巖氣的地質(zhì)工程三大技術(shù)體系八項創(chuàng)新技術(shù),形成山地頁巖氣優(yōu)快鉆完井及工廠化作業(yè)示范技術(shù),提升頁巖氣壓裂施工的效率和體積壓裂的效果[34]。探明頁巖氣儲量超 1 000億m3,優(yōu)選黃金壩、紫金壩、太陽大寨 3 個山地頁巖氣建產(chǎn)區(qū),高效綠色建成 18億m3/a 頁巖氣產(chǎn)能規(guī)模,實現(xiàn)了復(fù)雜山地頁巖氣勘探多點突破和規(guī)模效益開發(fā)[34]。
由上可知,長江經(jīng)濟帶的頁巖氣國家級示范區(qū)主導(dǎo)了我國頁巖氣勘探開發(fā)的理論、技術(shù)與管理創(chuàng)新,對我國頁巖氣勘探開發(fā)具有很強的示范引領(lǐng)作用,也為我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
頁巖氣勘探開發(fā)實屬高科技戰(zhàn)略系統(tǒng)工程,需解決地下溶洞、暗河、淺層氣和井漏等難關(guān),在引進消化國際先進技術(shù)的同時還需推進勘探開發(fā)核心技術(shù)創(chuàng)新以及注重設(shè)備國產(chǎn)化進程,并需加強前瞻性技術(shù)研究的儲備工作,以期助力我國頁巖氣大規(guī)模商業(yè)開發(fā)。
“十二五”期間,我國在國家科技重大專項、“973計劃”中設(shè)立“頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)”研究相關(guān)項目,已在儲層評價、水平井鉆完井、壓裂改造等方面取得技術(shù)創(chuàng)新。已成功研制3000型壓裂車等具有自主知識產(chǎn)權(quán)的裝備并基本實現(xiàn)裝備的國產(chǎn)化[35],通過“十二五”攻關(guān)掌握3 500 m以淺的海相頁巖氣勘探開發(fā)核心技術(shù)且實現(xiàn)規(guī)模有效開發(fā)[36]。基于頁巖氣“二元富集”理論的創(chuàng)新提出以建立頁巖氣選區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn),集成以氣藏綜合評價、水平井優(yōu)快鉆井、長水平井分段壓裂試氣、試采開發(fā)和以綠色生產(chǎn)配套為主的涪陵頁巖氣開發(fā)技術(shù)體系,為頁巖氣大規(guī)??碧介_發(fā)奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)[37-39],自此標(biāo)志著我國頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)取得突破性進展。
由于中國頁巖氣的埋藏深度大、氣藏結(jié)構(gòu)復(fù)雜、儲存條件差,生產(chǎn)頁巖氣時對壓裂設(shè)備的要求遠(yuǎn)高于美國的淺層氣源?!笆濉逼陂g以中石油、中石化為代表的大型國企通過不斷的技術(shù)攻關(guān),初步研制出1套適合中國氣田地質(zhì)條件的、具有國際領(lǐng)先水平的頁巖氣勘探開發(fā)成套技術(shù)裝備體系。國產(chǎn)“橋塞”獨立自主研制成功后已在涪陵氣田廣泛使用并大幅降低單井的生產(chǎn)成本,而在“十四五”期間頁巖氣勘探開發(fā)設(shè)備相關(guān)的核心技術(shù)研發(fā)需求將大量釋放。采用勘探開發(fā)一體化、地質(zhì)工程一體化對關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān),高效開發(fā)涪陵頁巖氣田并探明中國首個深層頁巖氣田―威榮頁巖氣田,實現(xiàn)中國首個常壓頁巖氣田規(guī)模商業(yè)發(fā)現(xiàn),落實深層、常壓5個千億方資源規(guī)模新陣地,侏羅系陸相頁巖油氣、二疊系海相頁巖氣以及中揚子新區(qū)新層系勘探均取得新發(fā)現(xiàn)[40]。
“十三五”期間在四川盆地的中淺層區(qū)實現(xiàn)頁巖氣全面開發(fā),其深層海相頁巖氣及盆地外復(fù)雜構(gòu)造常壓區(qū)海相頁巖氣實現(xiàn)有效開發(fā),海陸過渡相頁巖氣和陸相頁巖氣領(lǐng)域勘探獲得突破[13]。常壓頁巖氣開發(fā)技術(shù)經(jīng)多年探索攻關(guān)取得重要成果,以渝東南盆緣構(gòu)造復(fù)雜帶南川—武隆地區(qū)為代表的常壓頁巖氣在地質(zhì)認(rèn)知、工藝技術(shù)、成本管控、勘探突破、產(chǎn)能建設(shè)取得突破[41];通過攻關(guān)四川盆地致密氣及深層—常壓頁巖氣的油氣富集理論、甜點預(yù)測技術(shù)及低成本工程工藝技術(shù),發(fā)現(xiàn)并培育四川盆地涪陵頁巖氣田2個10億t 級大油氣田[42]。不斷深化頁巖氣地質(zhì)理論認(rèn)識,專注深層頁巖氣富集機理以及常壓頁巖氣富集規(guī)律研究,創(chuàng)新形成海相頁巖氣提高采收率技術(shù)、3 800 m深層頁巖氣開發(fā)技術(shù)和常壓頁巖氣低成本技術(shù)體系,持續(xù)助推頁巖氣儲、產(chǎn)量快速增長,實現(xiàn)頁巖氣跨越式發(fā)展[40]。
長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探在“十三五”期間已掌握埋深大于3 500 m的深層開發(fā)技術(shù)。2019年3月底,威(遠(yuǎn))榮(縣)頁巖氣田提交探明儲量1 247億m3,預(yù)計2020年建成10億m3/a產(chǎn)能;丁山—東溪區(qū)塊埋深大于4 200 m的高產(chǎn)頁巖氣井采用壓裂工藝技術(shù),獲日產(chǎn)31萬m3高產(chǎn)氣流[5,43-47]。埋藏深度3 500m~4 500 m范圍內(nèi)的深層頁巖氣評價也于2019年在四川盆地威遠(yuǎn)、瀘州和大足等地區(qū)取得突破[36],進一步證實了深層頁巖氣的勘探開發(fā)潛力。威榮頁巖氣田在開發(fā)過程中已突破深層頁巖氣田的開發(fā)瓶頸,實現(xiàn)了深層頁巖氣規(guī)模高效開發(fā),對推動成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈建設(shè)和沿長江經(jīng)濟帶發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義[48]。
中石油于2021 年 5 月 1 日在川南古坳中隆低陡構(gòu)造區(qū)順利完鉆瀘 211 井,井深 6 880 m,用以評價川南地區(qū)超深層龍馬溪組頁巖氣儲層品質(zhì)、含氣性、水平井產(chǎn)能及鉆井、壓裂主體工藝適應(yīng)性,屬目前國內(nèi)首口大于 5 000 m 的頁巖氣水平井,刷新了國內(nèi)頁巖氣井埋深紀(jì)錄[49],標(biāo)志著我國深層氣開發(fā)于“十四五”開局之年即實現(xiàn)質(zhì)的突破。
綜上所述,長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)經(jīng)過“十二五”、“十三五”技術(shù)攻關(guān),已初步形成適合不同地質(zhì)條件的頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)體系,關(guān)鍵核心技術(shù)裝備制造基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的勘探開發(fā)技術(shù)日趨成熟并實現(xiàn)頁巖氣規(guī)?;⑸虡I(yè)化開發(fā)突破。“十三五”時期已掌握埋深大于3 500 m的深層開發(fā)技術(shù),“十四五”初期順利完鉆埋深大于 5 000 m的頁巖氣水平井,超深層氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)突破促進頁巖氣快速發(fā)展并正式邁進大規(guī)模商業(yè)化階段,但仍需深度研發(fā)符合我國地質(zhì)特征、氣源成藏規(guī)律、氣源類型的勘探開發(fā)技術(shù)體系并降低鉆井成本、提升壓裂水平、提高采氣效率、開發(fā)核心裝備、加強外輸管網(wǎng)建設(shè),鼓勵各主體進入頁巖氣勘探開發(fā)領(lǐng)域并開啟聯(lián)合開發(fā)頁巖氣的新模式。
國家和長江經(jīng)濟帶各地方政府均重視并支持頁巖氣的勘探開發(fā),雖面臨著資源、環(huán)境、技術(shù)、成本和政策等挑戰(zhàn),但已在礦權(quán)秩序維護、科技攻關(guān)、政策扶持、標(biāo)準(zhǔn)制訂、先導(dǎo)試驗區(qū)建設(shè)和體制創(chuàng)新等方面得到大力推進[50]。頁巖氣經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)于2011年底成為我國第172個獨立礦種[5],部分消除了頁巖氣勘探開發(fā)的體制障礙。我國已相繼出臺《頁巖氣開發(fā)利用補貼政策》《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》《關(guān)于頁巖氣開發(fā)利用財政補貼政策的通知》《加強頁巖氣資源勘查開采和監(jiān)督管理有關(guān)工作的通知》《關(guān)于對頁巖氣減征資源稅的通知》《關(guān)于油氣田企業(yè)開發(fā)煤層氣頁巖氣增值稅有關(guān)問題的公告》等扶持政策[51],涵蓋頁巖氣產(chǎn)業(yè)中的資源管理、財政激勵、市場開拓和價格調(diào)控、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)攻關(guān)和對外合作等各方面并實行稅費減免政策[16],從而有效保障頁巖氣商業(yè)化、規(guī)?;a(chǎn)。
國家能源局于2013年10月份公布的《頁巖氣產(chǎn)業(yè)政策》中明確國家將按頁巖氣開發(fā)利用量對頁巖氣生產(chǎn)企業(yè)直接給予財政補貼;從2018年4月1日起至2021年3月31日,財政部、稅務(wù)總局對頁巖氣資源稅(按6%的規(guī)定稅率)減征30%[5]。重慶地方政府于2020年3月24日發(fā)布《重慶市人民政府辦公廳關(guān)于明確頁巖氣開發(fā)分行政區(qū)域統(tǒng)計及稅收分配有關(guān)事項的通知》(渝府辦發(fā)〔2020〕33號),其中對其增值稅及附加進行詳細(xì)規(guī)定,如相關(guān)油氣田企業(yè)中提供建筑服務(wù)的,適用一般計稅辦法的按2%預(yù)征率計算繳納增值稅,適用簡易計稅辦法的按3%預(yù)征率計算繳納增值稅;提供除建筑服務(wù)以外的生產(chǎn)性勞務(wù),按3%預(yù)征率計算繳納增值稅[52]。為貫徹落實自2020年9月1日起施行的《中華人民共和國資源稅法》,財政部、稅務(wù)總局聯(lián)合發(fā)布《財政部、稅務(wù)總局關(guān)于對頁巖氣減征資源稅的通知》的優(yōu)惠政策公告,提出自2018年4月1日至2021年3月31日對頁巖氣資源稅(按6%的規(guī)定稅率)減征30%,具體操作按財稅〔2018〕26號文規(guī)定執(zhí)行[53]。
頁巖氣資源評價和勘查開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系也在逐步完善:國家能源局于2013年7月5日批準(zhǔn)成立能源行業(yè)頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(NEA/TC 26),主要負(fù)責(zé)頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)的歸口管理以及研究建立頁巖氣全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體制等工作。目前由《頁巖氣資源/儲量計算與評價技術(shù)規(guī)范》《頁巖含氣量測定方法》《頁巖氣調(diào)查地震資料采集技術(shù)規(guī)程》等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)體系已初步成型[51]。我國首個頁巖氣勘探開發(fā)的國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)GB/T 39139.1—2020《頁巖氣環(huán)境保護 第1部分:鉆井作業(yè)污染防治與處置方法》于2021年5月1日發(fā)布實施,成為我國頁巖氣勘探開發(fā)鉆井作業(yè)過程中環(huán)境保護的重要規(guī)范性文件,將有力推動我國頁巖氣資源持續(xù)快速開發(fā)利用,為實現(xiàn)2030 年頁巖氣產(chǎn)量規(guī)劃目標(biāo)打下堅實基礎(chǔ)[54]。經(jīng)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織天然氣技術(shù)上游領(lǐng)域分技術(shù)委員會同意,中國石油西南油氣田公司天然氣研究院于2021年6 月就“天然氣—上游領(lǐng)域—滑溜水降阻性能測試方法”預(yù)備工作項目首次成立涉及頁巖氣勘探開發(fā)的相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)工作組,由此標(biāo)志著我國頁巖氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正式邁出國際化步伐[55]。
由上可知,國家和長江經(jīng)濟帶各地方政府在財政補貼方面均出臺減征頁巖氣資源稅的相關(guān)政策并取得一定成效,扶持政策和標(biāo)準(zhǔn)體系在我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展中起到重要的推動作用。國家財政補貼對于推進未來頁巖氣商業(yè)開發(fā)仍具有重要影響,因而建議在制定國家頁巖氣“十四五”及中長期發(fā)展規(guī)劃時應(yīng)保持頁巖氣扶持政策的連續(xù)性。
(1)長江經(jīng)濟帶是我國未來頁巖氣資源的主力產(chǎn)區(qū),也是“十四五”時期我國兼具示范引領(lǐng)作用的頁巖氣開發(fā)主要實驗基地,其頁巖氣遠(yuǎn)景資源豐富且潛力巨大。全面部署長江經(jīng)濟帶的頁巖氣資源開發(fā),已形成從上游向中下游拓展的勘查開發(fā)布局態(tài)勢,初步創(chuàng)建國家支持引導(dǎo)、地方政府主導(dǎo)和有關(guān)職能部門配合的長江經(jīng)濟帶地質(zhì)調(diào)查工作創(chuàng)新驅(qū)動機制,并進一步加快構(gòu)建長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)的新格局、新體系。
(2)長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)水平經(jīng)過十幾年的自主創(chuàng)新發(fā)展已有顯著提高并取得突破性進展,不少關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到國際領(lǐng)先水平,目前基本形成符合長江經(jīng)濟帶地質(zhì)條件的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)體系并已形成示范區(qū),國家級示范區(qū)的示范效應(yīng)顯著,“十三五”期間長江經(jīng)濟帶頁巖氣商業(yè)化實現(xiàn)快速開發(fā)。
(3)國家已相繼出臺頁巖氣產(chǎn)業(yè)相關(guān)扶持政策,頁巖氣資源評價和勘查開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)體系也在逐步完善。首次成立涉及頁巖氣勘探開發(fā)的“天然氣—上游領(lǐng)域—滑溜水降阻性能測試方法”相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)預(yù)備工作組,標(biāo)志著我國已積極參與頁巖氣國際標(biāo)準(zhǔn)化活動。扶持政策及標(biāo)準(zhǔn)體系在我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展中起到推動作用,建議在制定國家頁巖氣“十四五”及中長期發(fā)展規(guī)劃時應(yīng)保持頁巖氣扶持政策的連續(xù)性。
(4)“十四五”期間仍需全方位分層次布局并繼續(xù)強化頁巖氣深層勘探開發(fā)核心技術(shù)攻關(guān),注重前瞻性技術(shù)儲備,同時兼顧深化中下游區(qū)域頁巖氣的地質(zhì)評價等資源摸底及潛在富集區(qū)域圈定等基礎(chǔ)工作,充分發(fā)揮國家級頁巖氣示范區(qū)的引領(lǐng)作用,進一步完善扶持政策與標(biāo)準(zhǔn)體系,從而加快長江經(jīng)濟帶頁巖氣勘探開發(fā)進程與提升發(fā)展空間,不斷推動“十四五”時期及未來我國頁巖氣產(chǎn)業(yè)化持續(xù)健康發(fā)展。