美国“页岩气革命”的实践模式与启示

2012年05月30日09:20 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信字号：T|T

关键词：美国张茉楠页岩气能源实践

国家信息中心预测部副研究员张茉楠

近些年，美国新能源发展，以及页岩气等替代能源的爆发式增长，使美国逐步摆脱对石油的过度依赖，美国能源自给率逐渐提高，2011年达到81.4%，彻底扭转了能源自给率下滑的态势。对于同样是页岩气储藏量大国的中国而言，美国有哪些页岩气开发方面的成功经验值得中国借鉴？中国页岩气之路又该如何走？

一、页岩气成功开发是美国实现“能源独立”的关键

（一）美国石油对外依存度出现拐点

随着近海油气田的开采、能源利用效率的提高和新能源开发，美国对石油的过度依赖程度逐步降低。根据EIA数据，2010年美国石油对外依存度为49.2%，自1997年以来首次降到50%以下；2011年有望进一步降至44.9%。这其中，以页岩气为代表的非常规油气的成功开发功不可没，是美国石油对外依存度出现拐点的重要突破口。

美国正在经历二十年来油气产量的最快增长

亿立方英尺

万桶/日

数据来源：BP世界能源统计（2011）

（二）页岩气爆发式增长成为美国实现“能源独立”的关键

2000年以后，由于页岩储层描述技术以及钻井和完井技术的进步，以及天然气价格较高，美国页岩气产量出现了爆发式增长，这大大提高了美国的能源自给率。2000年以后，由于页岩储层描述技术以及钻井和完井技术的进步，以及天然气价格较高，美国页岩气产量出现了爆发式增长：2000年，美国页岩气产量为122亿立方米，2005年为196亿立方米，年均增长9.9%。2010年页岩气产量为1378亿立方米，为2005年的7倍，年均增长47.7%，使美国超过俄罗斯成为全球天然气第一大资源国和生产国，被业界称为“页岩气革命”。页岩气革命是美国天然气基本实现了自给自足，从此不必担忧产气国垄断天然气市场的威胁，甚至还可对欧洲市场等输出液化天然气（LNG），削弱俄罗斯、委内瑞拉、伊朗和沙特阿拉伯等国的能源资源影响力。

“页岩气革命”也大大提高了美国的能源自给率。根据EIA在《2011年能源展望》中预测，到2035年，美国的页岩气在天然气总产量中的比例将上升至45%，美国能源总消费中的净进口比将由此降至17%。页岩气的迅速发展不仅在改变美国的能源结构，也将对全球能源格局产生重要影响。一方面，原本为世界最重要的天然气进口潜力国之一的美国，因页岩气产量的增长正在减少来自加拿大的管道天然气和中东、非洲地区的液化天然气量，并大幅降低天然气价格（美国天然气价格自2008年以来降幅已超过80%）。

美国页岩气勘探开发的巨大成功，也引起了世界各国政府和能源公司的高度重视，在世界范围内掀起了页岩气研究、勘探的高潮。加拿大2009年页岩气的产量高达70×108立方米。2007年1月，在波兰Baltic盆地开始进行志留系黑色页岩勘探。与此同时，在德国波茨坦地球科学研究中心成立了欧洲第一个专门研究页岩气的机构，主要宗旨是在时间和空间领域对欧洲页岩气盆地进行优选。此外，瑞典、印度、阿根廷、印度尼西亚也在进行页岩气的研究和勘探工作。

二、美国页岩气开发的成功经验与实践模式

页岩气革命之所以在美国取得成功一定程度上是受益于政府的支持，例如，1980年美国通过《原油暴利税法》，对1979－1993年期间钻探与2003年之前生产和销售的非常规气和低渗透气藏（包括煤层气、页岩气）均实施税收减免；得克萨斯州自20世纪90年代初以来对页岩气的开发免收生产税；传统油气上游开发的税收优惠政策也应用到非常规油气开发领域。美国政府专门设立非常规油气资源研究基金，支持非常规规油气勘探开发项目；能源部、能源研究与开发署联合国家地质调查局、州级地质调查所、大学及工业团体，发起并实施了针对页岩气研究与开发的东部页岩气工程，产生了大批科研成果，对页岩气能进入实质性开采起到了关键性作用。

近30年里，美国政府先后投入了60多亿美元进行非常规气勘探开发活动，用于培训和研究的费用达10多亿美元，包括拨款、贷款和担保、培训资助、科研资助和勘探直接投入。2005年能源法案中还规定10年内每年投资4500万美元用于非常规气研究。页岩气开采的关键技术（水平钻井、水力压裂、随钻测井、地质导向钻井、微地震检测等）的突破与率先应用都来自美国。目前美国已掌握了从气藏分析、数据收集和地层评价、钻井、压裂到完井和生产的系统集成技术以及大量的实践经验。

进一步分析美国的页岩气产业体制，多元投资主体与专业化分工服务相结合的开发体制调动了包括风险投资、技术研发、上游开采、基础设施、市场开发、终端应用等各方面的积极性，系统完善且执行到位的监督体制保证了页岩气开发快而有序。围绕页岩气开采，美国形成了一个技术创新特征明显的新兴产业带动了就业和税收，并已开始向全球进行技术和装备输出。其体制优势表现为以下几个方面：

（1）产权清晰、法律完备，各利益相关方（勘探方、开发方、矿权拥有方、管道拥有方、销售方、购买方等）责权利划分明确，激励充分，竞争合作成本低，经济效率高。

（2）技术创新和商业化主要由中小公司推动，一项技术从研发到商业化甚至会经历数个公司间的更替，中小公司直接面对市场，成本收益压力大，激励也大，容易出成果；大公司在长期性和投资能力上更有优势，中小公司实现技术突破和商业化后，大公司后期主要通过并购拥有页岩区块或开采技术的中小公司，或通过与中小公司合资合作等方式介入，能够将页岩气市场迅速规模化。

（3）专业服务和技术类公司有很大的发展自由度，不受产业制度束缚，构建了高度社会化的专业分工体系，使得页岩气开采的单个环节投入小、效率高、作业周期短、资金回收快、资本效率高。

（4）开发主要是一种地方行为。开发商需要结合产气地区实际情况，探索就地发电、区域供气、就地发展天然气化工、分布式供能、作为交通燃料等多种应用模式，使页岩气开发与发展当地经济、解决地方能源供应、实现能源综合利用、节能减排等多目标有机结合。

三、中国加快页岩气开发的困境与现实路径

随着我国经济的快速增长，能源供应不足已经成为制约国民经济发展的瓶颈，而因美国“能源独立”战略导致的全球能源格局和战略布局的调整将使我国能源发展和安全面临更为严峻的挑战。与此同时我国也是页岩气储量大国，中国必须抓住战略机遇期，页岩气开发必须提上议事日程。

（一）中国能源安全面临日益严峻的考验

我国常规油气资源增储上产难度较大，原油和天然气进口量不断加大，油气对外依存度不断提高，2011年我国原油进口量为2.53亿吨，石油对外依存度达到56.5%；2011年我国天然气进口量突破300亿方，天然气对外依存度快速上升至24%。依据我国天然气消费量持续增长趋势预测，2012年有望超过1,500亿立方米，在一次能源中的比例超过5%，天然气进口量进一步扩大，对外依存度将超过30%。2011年欧佩克一揽子油价平均每桶107.46美元，如果以每吨为7桶来进行大概计算，我国2011年原油进口花费1910亿美元，接近新增GDP中的两成，能源安全形势异常严峻。

而从现在的情况看，我国具有与美国大致相同的页岩气资源前景和开发潜力。国内专家认为，中美页岩气聚集的机理条件、地质条件相似。我国主要盆地和地区的页岩气可采量大约为26万亿立方米，与美国的28.3万亿立方米大致相当。以美国2009年页岩气产量878亿立方米计算，我国页岩气产量只需达到美国的1/3，就可以弥补目前国内300亿立方米的天然气供需缺口。

但是，我们在看到我国页岩气资源面临发展机遇的同时，还必须清醒地认识到要实现页岩气的大规模商业开发还面临一些重要挑战：一是复杂的地表地貌条件，南方多数地区山峦叠嶂、沟壑纵横，给大规模开发页岩气造成了极大的困难。二是投资主体太过单一，宏观管理体制还未理顺。按照现行规定和管理体制, 中国油气矿业权主要授予中石油、中石化、中海油和延长油矿4 大石油企业。这种投资主体的单一化，排斥了其他投资主体的进入，再加之市场监管不到位等，制约了资源开发的市场竞争；三是目前还没有形成针对我国地质特点的页岩气勘探开发配套技术；四是页岩气开发勘探的管网不足，基础设施落后也是制约开发的瓶颈。

（二）加快中国页岩气勘探开发和利用的对策建议

因此，借鉴美国页岩气开发经验，国家需要在页岩气十二五规划基础上制定出更具针对性的政策支撑体系，尤其是开展页岩气关键技术攻关。页岩气能否最终实现产业化，页岩气技术突破是先决条件。为实现我国页岩气技术攻关，我国需要继续推进页岩气资源战略调查，深化页岩气地质基础研究；加强页岩气勘探开发，提高页岩气勘探开发技术水平；在页岩气技术攻关的过程中我们要坚持自主创新为主，同时也应积极开展页岩气技术交流与合作，引进、吸收国外先进技术，并最终构建起适合我国的页岩气技术体系。

此外，更重要的是建立和完善页岩气开发的相关宏观管理体制。国家需要为页岩气开发提供良好的制度环境。根据页岩气的新矿种地位，国家应尽快研究制定与之相适应的页岩气资源管理办法，逐步形成配套的管理制度，以适应市场经济体制改革新形势的需要，适应页岩气开发利用的需要；应以页岩气矿业权管理办法为核心，研究制定页岩气探矿权招标管理、页岩气储量管理、页岩气地质资料管理等办法，出台与之配套的监管政策。既能为各种有条件、有资质的企业进入页岩气开发市场提供体制保障，又能为从事页岩气开发的所有企业，无论国有还是民营、国内还有国际，制定监管的游戏规则，确保页岩气勘探开发科学、有序、高效和环保，形成良性开发和可持续发展。