過(guò)去100年石油工業(yè)最偉大的事件，莫過(guò)于21世紀(jì)頭十年發(fā)生在美國(guó)的頁(yè)巖氣革命。
按照油氣有機(jī)生成學(xué)說(shuō)，生烴巖層中所產(chǎn)生的油氣被排出、遷移，富集于有較高孔隙性、滲透性的巖層空間內(nèi)，就形成常規(guī)油氣藏。而沒(méi)有被排出于生烴巖層中的油氣，則屬于非常規(guī)油氣，其中保留于煤層中的氣體稱(chēng)之為煤層氣，保留于泥、頁(yè)巖中的氣體稱(chēng)之為頁(yè)巖氣，此外致密油、頁(yè)巖油、油砂等油氣資源也被列入非常規(guī)油氣資源之內(nèi)。
常規(guī)油氣只占油氣總資源的20％，但直到本世紀(jì)初，占總資源量80％的非常規(guī)油氣才得以大規(guī)模開(kāi)采。
石油工業(yè)新階段
從上世紀(jì)80年代初，經(jīng)過(guò)20年探索，頁(yè)巖氣終于有了商業(yè)性開(kāi)發(fā)價(jià)值。
2006年美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量為當(dāng)年天然氣總產(chǎn)量的1％，2010年這一數(shù)據(jù)躍升至17％，超過(guò)1000億立方米（2010年中國(guó)天然氣總產(chǎn)量為944.8億立方米）。五年間，美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量增長(zhǎng)近20倍。在2009年2月的美國(guó)劍橋能源周上，專(zhuān)家們用“頁(yè)巖氣革命”來(lái)形容美國(guó)在頁(yè)巖氣領(lǐng)域取得的重大突破。
頁(yè)巖氣被束縛在致密的、幾乎沒(méi)有孔隙和裂縫的頁(yè)巖（烴源巖）里，必須通過(guò)大規(guī)模地層壓裂，在頁(yè)巖里人工制造大量的長(zhǎng)裂縫，并能把裂縫支撐住，形成氣體的通道，讓氣體保持壓力并源源不斷地流入井筒，進(jìn)入采集系統(tǒng)，最后進(jìn)入集輸管道，方能夠成為商品。這其間的技術(shù)難度，讓頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)利用一直可望而不可即。
進(jìn)入本世紀(jì)，水平鉆井技術(shù)和地層壓裂技術(shù)日趨成熟，同時(shí)又發(fā)展了水平井分段壓裂技術(shù)和多種技術(shù)的綜合使用，美國(guó)石油工業(yè)終于能讓頁(yè)巖氣掙脫大自然的束縛為人類(lèi)所用。準(zhǔn)確地講，頁(yè)巖氣在商業(yè)上的成功不是勘探技術(shù)，而是開(kāi)采技術(shù)的突破所致。
2010年6月，在阿姆斯特丹召開(kāi)的“解放您的潛力——全球非常規(guī)天然氣2010年會(huì)”上，一位90歲的老人、頁(yè)巖氣鉆井和壓裂技術(shù)的先驅(qū)——美國(guó)Mitchell Energy & Development 公司的喬治·米歇爾(George Mitchell)先生被授予美國(guó)天然氣技術(shù)研究所終身成就獎(jiǎng)。據(jù)報(bào)道，他創(chuàng)建的Mitchell公司花了17年時(shí)間，數(shù)以?xún)|計(jì)的美元，先后鉆了30多口試驗(yàn)井，測(cè)試了多種鉆井和各種地層壓裂的方法，以及壓裂液支撐劑的組合，終于把束縛在頁(yè)巖里的天然氣大規(guī)模地、經(jīng)濟(jì)地開(kāi)采了出來(lái)。
米歇爾先生的成功引發(fā)了美國(guó)的頁(yè)巖氣革命，幾年時(shí)間內(nèi)，美國(guó)一躍成為世界天然氣第一大資源國(guó)和生產(chǎn)國(guó)，不但有望實(shí)現(xiàn)天然氣的自給，還有可能成為天然氣出口國(guó)，這一轉(zhuǎn)變對(duì)世界天然氣的供求格局產(chǎn)生了巨大的影響。
2009年之后，頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)熱潮席卷全球，世界石油工業(yè)在經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá)150年的陸上常規(guī)油氣階段和海上常規(guī)油氣階段之后，開(kāi)始邁入陸上非常規(guī)油氣階段。與此同時(shí)，Mitchell Energy & Development 公司也從一家名不見(jiàn)經(jīng)傳的小公司躋身財(cái)富500強(qiáng)。
在頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)成熟后，美國(guó)石油工業(yè)又開(kāi)始進(jìn)入頁(yè)巖油和致密油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。有報(bào)道說(shuō)，不久，美國(guó)頁(yè)巖油和致密油的日產(chǎn)量將超過(guò)200萬(wàn)桶，達(dá)到美國(guó)日總消費(fèi)量的四分之一。
中國(guó)開(kāi)始起步
中國(guó)是僅次于美國(guó)的世界第二大能源進(jìn)口國(guó)，和美國(guó)一樣，中國(guó)能源行業(yè)也面臨著能源需求增長(zhǎng)和減少溫室氣體排放的雙重壓力，出路也同樣只有一條，就是尋找并生產(chǎn)更多的清潔能源。
在化石燃料中，天然氣是相對(duì)潔凈的能源，燃燒同等熱值的天然氣，其二氧化碳排放只有煤的一半和石油的70％。所以，快速增加天然氣產(chǎn)量是中國(guó)改善一次能源結(jié)構(gòu)的最現(xiàn)實(shí)選擇。當(dāng)前，天然氣在中國(guó)一次能源的比重僅為4％，按國(guó)家能源局的規(guī)劃，到2020年將這一比重增加至10％。但如果只依靠常規(guī)天然氣，這個(gè)目標(biāo)將很難實(shí)現(xiàn)。
中國(guó)的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量非常豐富，根據(jù)中石油股份公司的數(shù)據(jù)，中國(guó)頁(yè)巖氣的資源量在100萬(wàn)億立方米左右，美國(guó)石油工業(yè)在頁(yè)巖氣領(lǐng)域的成功，讓中國(guó)同行看到了新的希望。
2009年11月，中國(guó)國(guó)家主席胡錦濤和美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬簽署了頁(yè)巖氣聯(lián)合研究和技術(shù)合作的協(xié)議書(shū)。隨后兩年，在北京平均每個(gè)月至少有一兩場(chǎng)與頁(yè)巖氣相關(guān)的會(huì)議。
近日，中國(guó)工程院已將非常規(guī)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)列為重大專(zhuān)項(xiàng)，院長(zhǎng)徐匡迪還與14名院士一道聯(lián)名上書(shū)國(guó)務(wù)院總理溫家寶，建議國(guó)家重視非常規(guī)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)，增強(qiáng)國(guó)家能源保障能力。據(jù)了解，溫家寶和李克強(qiáng)均做出重要批示，支持非常規(guī)油氣資源勘探開(kāi)發(fā)。
目前，中國(guó)三大國(guó)有石油公司正緊鑼密鼓地做著開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的各種技術(shù)準(zhǔn)備，獨(dú)立或與跨國(guó)石油公司合作完成了數(shù)口試驗(yàn)井，有的已獲得工業(yè)氣流；民營(yíng)公司社會(huì)資本也在密切關(guān)注政策和技術(shù)的走向，隨時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)入這一行業(yè)；國(guó)外的石油公司、技術(shù)服務(wù)公司等也都躍躍欲試，試圖參與中國(guó)的勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)。
呼喚新體制
但是，過(guò)去15年中國(guó)發(fā)展煤層氣的教訓(xùn)提醒我們，不打破習(xí)以為常的舉國(guó)體制，中國(guó)在非常規(guī)天然氣領(lǐng)域就無(wú)法重現(xiàn)美國(guó)的輝煌。
中國(guó)煤層氣總資源量為36.8萬(wàn)億立方米，僅次于俄羅斯和加拿大居世界第三位，目前探明儲(chǔ)量?jī)H為1852億立方米，勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大。
盡管官員和業(yè)界都在說(shuō)中國(guó)有最好的扶持煤層氣開(kāi)發(fā)的政策，煤層氣開(kāi)發(fā)技術(shù)也已逐漸成熟，但直到去年，中國(guó)的煤層氣產(chǎn)量也還不到20億立方米，離“十一五”規(guī)劃設(shè)定的100億立方米/年的目標(biāo)差距甚遠(yuǎn)。
而2010年美國(guó)煤層氣產(chǎn)量約為500億立方米，占天然氣總產(chǎn)量的8％，這一比例已經(jīng)穩(wěn)定了數(shù)年，煤層氣開(kāi)發(fā)已成為美國(guó)天然氣工業(yè)的重要組成部分。
上世紀(jì)90年代中期，為開(kāi)發(fā)煤層氣，中國(guó)成立了具有排他性質(zhì)的中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司，期望其能復(fù)制中海油對(duì)外合作勘探開(kāi)發(fā)海洋石油的模式。開(kāi)始階段，的確有幾家美國(guó)能源公司攜帶技術(shù)參與其中，但都沒(méi)有取得期望的成功。
最重要的原因有兩點(diǎn)：一是天然氣管道等基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重不足，對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投資的激勵(lì)也明顯不足，這讓煤層氣難以抵達(dá)消費(fèi)終端；二是許多非市場(chǎng)化的制度安排扼殺了行業(yè)活力，如嚴(yán)格的準(zhǔn)入限制和采氣權(quán)與采礦權(quán)分離等。
在資源與技術(shù)之外，制度安排具有基礎(chǔ)性的意義。頁(yè)巖氣革命之所以發(fā)生在美國(guó)，與美國(guó)擁有世界上最開(kāi)放、競(jìng)爭(zhēng)度最高的石油市場(chǎng)息息相關(guān)。美國(guó)有數(shù)千家大大小小的石油公司，上百家中小公司參與了頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)，美國(guó)本土85％的油氣是中小公司生產(chǎn)的。
回顧歷史，我們可以看到，石油工業(yè)幾乎所有重大的觀念創(chuàng)新、理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新都來(lái)自于美國(guó)。人們公認(rèn)，美國(guó)是最具創(chuàng)新精神的國(guó)度，而自由競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境、規(guī)范的法治體系、成熟的資本市場(chǎng)和開(kāi)放的人才市場(chǎng)，則是滋生美國(guó)創(chuàng)新能力和企業(yè)家精神的土壤。
中國(guó)的國(guó)情不同，舉國(guó)體制也曾創(chuàng)造過(guò)中國(guó)石油工業(yè)的輝煌，改革開(kāi)放后，中國(guó)對(duì)現(xiàn)成技術(shù)表現(xiàn)出很強(qiáng)的“拿過(guò)來(lái)”的能力，但創(chuàng)新能力仍然不強(qiáng)，無(wú)法開(kāi)創(chuàng)并引領(lǐng)新產(chǎn)業(yè)。
體現(xiàn)在石油工業(yè)，就是陸上常規(guī)油氣強(qiáng)于海上常規(guī)油氣，海上常規(guī)油氣又強(qiáng)于非常規(guī)油氣。煤層氣發(fā)展的不理想也許告訴我們，中國(guó)能源工業(yè)如果不進(jìn)行體制創(chuàng)新，就無(wú)法適應(yīng)這場(chǎng)正在發(fā)生的新的能源革命。
事實(shí)上，中國(guó)已經(jīng)有了多元化參與國(guó)家大型項(xiàng)目的條件和成功先例，高速公路建設(shè)就是其中一個(gè)案例，“誰(shuí)投資誰(shuí)受益”的開(kāi)放政策，推動(dòng)了中國(guó)高速公路的超常發(fā)展。而中國(guó)整個(gè)改革開(kāi)放的起點(diǎn)，正是當(dāng)年在深圳珠海等地建立特區(qū)從而“殺出一條血路來(lái)”的決策。
其實(shí)，在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)上，中國(guó)完全可以借鑒當(dāng)年設(shè)立經(jīng)濟(jì)特區(qū)的辦法，在有潛力的地區(qū)劃出幾個(gè)“頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)特區(qū)”來(lái)，把權(quán)力和收益多交給地方，多交給投資者，少一些壟斷，多一些競(jìng)爭(zhēng)，也許我們就可以在非常規(guī)天然氣的開(kāi)發(fā)上闖出一條新路來(lái)。
作者為中海油研究院首席研究員
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