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郑军卫张志强王立伟:国际智库评全球页岩气革命前景

2014年05月23日16:40 | 我来说两句(人参与) | 保存到博客
  经过近十年的快速发展,美国依靠成熟的开发生产技术以及完善的管网设施,其页岩气开发成本仅略高于常规气,使美国成为世界上唯一实现页岩气大规模商业性开采的国家,2009年取代俄罗斯成为世界最大的天然气生产国,被誉为“页岩气革命”。美国的页岩气革命正在持续引发世界主要页岩气国家的页岩气开发热潮和战略布局,将对全球能源安全和地缘政治产生重要影响。2013年,国际有关智库连续发布页岩油气开发的分析报告,分析全球页岩气开发的前景与风险,而我国作为全球页岩气资源量最多的国家,更是这些智库关注的焦点。分析国际智库有关全球及我国页岩气开发前景的观点,特别是我国页岩气开发面临的严峻风险挑战,将有利于我国制定科学和长期的页岩气开发战略。

  国际智库对页岩气开发的最新评论

  1.美国能源信息署(IEA):全球页岩油气开发评价。

  2013年6月和10月,美国能源信息署先后分别发布《页岩油气技术可采资源:对美国以外41个国家137个页岩储层的评价》和《页岩油气开发:全球概览—聚焦美国、中国、阿根廷、澳大利亚、印度尼西亚和英国》2份报告,对全球页岩气资源和开发前景进行评价。指出美国和中国页岩气的技术可采储量分别为18.8万亿立方米和31.6万亿立方米,中国预计技术可采储量居全球第一,是全球最有潜力的页岩气生产国。

  报告对2012年以来中国页岩勘探开发状况分析后指出,尽管中国页岩气储量大,但面临着页岩气开采和商业化的重大障碍。首先,中国严重的水资源短缺可能会阻碍高度依赖于大量水的页岩油气工业的发展;其次,在某些情况下,现有的管道基础设施,也不足以从数百上千英里的页岩气源区输送气体到主要人口居住中心;第三,中国的水力压裂技术将可能是需要克服的最大障碍;第四,中国页岩气资源勘探程度较低、投入资金不足、资源总量和分布尚未完全掌握,尽管中国具有页岩气大规模成藏的基本条件,但尚未系统开展全国范围内的页岩气资源调查和评价。

  报告指出,中国页岩油气开发的首要任务是必须探明页岩气储量并对其发展趋势进行预测研究。建议中国进一步查明页岩油气分布特征,特别是深部背景及地质条件,圈定页岩气发育区和深度范围,测定页岩含气丰度,预测页岩气资源潜力与分布。

  2.欧盟:美国页岩气革命对全球影响。

  2013年4月,欧盟对外政策总司(Directorate-General for External Policies)发布了题为《美国页岩气革命:全球影响和欧盟选择》的报告,指出美国页岩气革命对美国以及世界其他地区(如中东和俄罗斯)的能源市场产生了前所未有的影响,同时也引发了包括美国在内的多个国家对页岩气开发的环境影响和可持续性等问题的争论。报告认为,就目前不太有利的地质条件和公众的警惕意识而言,页岩气革命不大可能在欧洲发生。一些含有丰富页岩气资源的欧盟成员国,如波兰和英国,都在积极推动本国的页岩气勘探活动,以便使其能源结构多样化,降低能源依赖,提高能源安全。其他一些欧盟成员国家,如法国和保加利亚,目前都选择强调环境限制因素,并实施了一些开发禁令。更多的欧盟成员国采取了“等待和观望”的态度。然而,对于所有欧盟成员国而言,欧盟在确保形成一个折中的共同方案和鼓励该产业的可持续发展,以及确保足够的环境保护方面发挥了重要作用。但视国家能源战略的不同,页岩气将对欧盟成员国国家能源市场产生非常广泛的影响。欧盟应继续评价其页岩油气资源潜力,确保通过对页岩油气资源进行监管来保障页岩气工业的持续发展,同时也要确保足够的环境安全。英国政府大力推进页岩气开发。2014年1月13日英国首相卡梅伦代表政府承诺对鼓励页岩气开采的地方政府减免税收数百万英镑,宣布国家将“全力以赴开采页岩”,并希望这项举措能确保各地方从本地页岩气资源开发中获益更多;同日,法国道达尔公司宣布购买了英国两个页岩气勘探许可证40%的股份,标志英国页岩气开发序幕已经拉开。

  3.美国布鲁金斯学会(Brookings):页岩能源革命对中国的影响。

  2013年11月,美国布鲁金斯学会在其网站发文指出:美国页岩能源革命将可能对中国产生5个方面的重大影响:对美国的页岩能源革命是否会输出到中国的问题已引起极大关注;美国页岩能源革命将为中国国有石油公司收购海外上游(勘探和开发)资产创造更多机遇;美国页岩能源革命制约了中国国有石油公司在伊朗的经营活动;美国页岩能源革命为中国在中俄天然气管道谈判带来了更大优势;美国页岩能源革命导致美国逐渐减少甚至可能终止波斯湾石油的进口,中国则会加大对该地区石油的进口,从而将引发中美之间围绕该区石油安全的对话。

  4.意大利埃里克·玛蒂埃基金会:页岩气开发风险分析。

  2013年11月,意大利埃里克·玛蒂埃基金会研究中心(Fondazione Eni Enrico Mattei)发布题为《中国页岩气开发和美国非常规油气开发之间的比较:健康、水和环境风险》的报告指出:尽管一些法律、法规、相关的环境和投资问题可能会限制页岩气开采范围,但中国被评为拥有世界上最大的可开采页岩气储量;中国成功面对这些开采障碍和生产商业页岩气对地区天然气市场和中国能源结构产生重大影响,以此减少对进口石油和煤炭的依赖,满足日益增长的能源需求和保持一定程度的资源自主权。

  该报告采用中美对比的方式,强调了美国非常规能源的发展趋势,并指出缺乏足够的监管框架和行业标准,钻井和压裂管理不善加剧了水污染风险,必然影响社会稳定和环境的恶化;中国页岩气的发展将可能取决于开采区的储层特征、技术转移和创新、商业因素,如基础设施的可用性和环境监管、水使用监管的适用规定和法律等。

  5.法国科学院(Académie des Sciences):页岩气开发建议。

  2013年11月,法国科学院发布题为《关于页岩气开发建议》的报告指出,尽管欧洲页岩气储量丰富,但法国、波兰等欧洲国家考虑到页岩气开采带来的环境污染等负面效应,目前仍严禁使用水力压裂技术。

  页岩气开采的潜在影响是公众和社区关注的主题。担忧主要集中在开采过程中甲烷和化学品使用产生的潜在的水污染,和开采过程中油气泄漏造成的空气污染,以及页岩气开采和生产的相关工作对社区和生态系统产生的负面累积影响。该报告认为,页岩气开发将对自然与社会环境造成不良影响,主要体现在:开发过程直接污染地下水;由于管道的不密封性、压裂液等造成污染;对水资源消耗过大;存储与运输过程中甲烷的泄漏将加剧温室效应;开发过程将可能诱发地震;占用土地、产生噪音等将影响居民的日常生活。

  法国科学院基于英国页岩气开采方面的经验和风险分析,针对页岩气开发面临的严重环境问题和引发的日益激烈的争议提出了以下9条建议:大型科研机构与大学实验室就涉及页岩气勘探与开采的所有科学问题进行研究;利用地质学、地球物理与地球化学知识准备勘探工作,联合地质学家评估页岩气储量;开展研究与实验以评估并减少页岩气开采带来的不良环境影响;设立独立的管控机构以跟踪并评估页岩气开采方法与行动;合理解决开采过程中水资源消耗过大问题;在开采前、开采期间与开采后进行环境监控;研究改善与替代水力压裂法的方法;研究如何在长期钻探过程中保障密封性并制定相应监管规范;在法国当前法规允许下,对可开采页岩气进行全面测试。

  关于我国页岩气开发的几点建议

  美国的页岩气革命掀起了近两年全球页岩气勘探开发热潮,但由于我国特殊的地质环境,美国的页岩气革命在我国能否复制成为政府和能源界这两年关注的热点问题。目前我国页岩气勘探开发正处在起步阶段,包括全国页岩气资源评价、特色有效勘探开发技术的研发和示范等尚未大规模展开,针对我国页岩气勘探开发现状和未来发展需求,结合我国国情和借鉴国外经验,提出以下5点建议。

  1.加强页岩气地质学研究。

  鼓励国内相关科研机构,针对我国陆相和海相沉积盆地并存、地质历史中沉积盆地改造变型强烈的特点,开展页岩气成藏机理研究,建立适合我国地质特色的页岩气地质理论体系,指导今后我国的页岩气勘探开发工作。

  2.摸清我国页岩气资源量家底。

  我国的页岩气资源量的权威数据目前基本上都是引用美国能源机构的评价结果,而我国沉积盆地的特殊性导致美国页岩气资源评价的一些指标在我国其实并不适用,我国应利用地质学、地球物理和地球化学相结合的方法,建立适合我国沉积盆地的页岩气资源评价体系,开展系统性全国页岩气资源调查和评价,彻底摸清我国的页岩气资源家底,服务未来的开发战略布局。

  3.加强页岩气勘探开发技术研发和示范。

  页岩气勘探开发过程中涉及许多关键的科学技术,如有效裂缝识别、致密储层改造、水平井及多分支井钻井工艺、特色完井工艺、同步压裂技术、多级压裂技术、无水压裂技术、微地震监测技术等,这些关键技术直接决定着页岩气开发的效率。通过开展相关技术研发攻关和示范,建立适合我国页岩气储层地质特点的页岩气勘探开发专门技术体系。

  4.制定实施页岩气勘探开发环境管理规范。

  页岩气勘探开发会产生较大的环境影响,如破坏当地生态、诱发地方地震、增加温室效应、消耗大量淡水、污染地下环境等。因此应制定页岩气勘探开发环境管理规范,鼓励企业研发环境友好型的勘探开发技术,开展页岩气勘探开发全过程环境监控和环境影响评估。

  5.完善国家页岩气勘探开发管理制度和中长期规划。

  美国的页岩气开发历经了40多年的奠基性发展,才形成了这两年来的页岩气革命。我国由于地质环境极其复杂、水资源严重短缺、开发技术没有突破、市场效率低下、市场机制不活、大型公司垄断等,中国的页岩气革命不可能像美国一样快实现。因此,要结合我国具体实际,制定切合我国国情的页岩气勘探开发中长期规划以及政策激励措施。完善政府页岩气的勘探开发管理制度,加强环境法律法规的建设,促进环境监测与信息公开。加强对投资者在技术研发、经济等层面的激励,以及加强相关基础设施建设。

  (作者单位:中国科学院兰州文献情报中心)来源中国科学报)
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