近期，隨著世界能源消費格局的轉(zhuǎn)變以及世界環(huán)境保護呼聲的日益高漲，非常規(guī)天然氣研究和開發(fā)在許多國家如火如荼地進行。頁巖氣等新的替代能源的開發(fā)符合當今世界大力發(fā)展清潔能源的趨勢，也是我國“十三五”規(guī)劃大力推行能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整的內(nèi)在要求。我國的頁巖氣開發(fā)雖然取得了一定的成果，但是還有很長的一段路要走，如何推動我國頁巖氣行業(yè)的發(fā)展更進一步，是國內(nèi)油氣行業(yè)眾多專家不斷思考與探索的問題。

　　摸清前行路上絆腳石

要想推動頁巖氣的快速發(fā)展，首先就要發(fā)現(xiàn)并清晰地認識當前頁巖氣產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中遇到的問題。

首先，在產(chǎn)量預(yù)測與投資估算等方面缺乏系統(tǒng)科學(xué)的頁巖氣經(jīng)濟評價體系。頁巖氣開發(fā)按照開發(fā)程度分為探明未開發(fā)、探明已開發(fā)、未探明三類。其中探明未開發(fā)是我們研究的重點類型。如何根據(jù)地質(zhì)參數(shù)探明頁巖氣儲量，以及每年的產(chǎn)能計算與產(chǎn)量預(yù)測的方法，都沒有形成科學(xué)的體系，還有一些經(jīng)濟評價參數(shù)的確定并不完全符合頁巖氣的特征，導(dǎo)致在進行經(jīng)濟投資的可行性分析時，科學(xué)性與準確性有待進一步驗證。例如：對于頁巖氣的基準收益率這一關(guān)鍵參數(shù)，很多情況下是按照常規(guī)天然氣的基準收益率進行計算，導(dǎo)致計算頁巖氣動態(tài)回收期以及計算頁巖氣的凈現(xiàn)值等方面產(chǎn)生了較大的誤差。

其次，我國頁巖氣的開發(fā)條件相較美國更為復(fù)雜。美國8個主要頁巖氣區(qū)帶的單井開發(fā)成本多在300萬至900萬美元，具有良好的投資回報率。而我國目前頁巖氣開發(fā)成本較高，其中很大一部分原因是我國頁巖氣的地質(zhì)特征比美國復(fù)雜，開采條件更為惡劣。我國頁巖氣層深度為1.5千米至3.5千米，分布在上古生界和中生界，以海相地層為主，地形多為山丘、盆地，頁巖氣富集的四川盆地人口密集，新疆區(qū)塊等主要頁巖氣富集區(qū)缺水，人均用水量僅為2.08立方米/年。

【中美頁巖氣開發(fā)地質(zhì)條件對比】

　　助力頁巖氣開發(fā)取得新突破

當前環(huán)境下，助推我國頁巖氣開發(fā)取得新突破，應(yīng)該在四個方面下功夫。

其一，在量化基礎(chǔ)上科學(xué)準確把控開發(fā)過程中的操作成本。在頁巖氣的評價期內(nèi)，把操作成本控制在具有經(jīng)濟效益的區(qū)間內(nèi)，是具有重要意義的。在加大區(qū)域開發(fā)力度、尋求新突破的同時，重視對現(xiàn)有頁巖氣氣藏開發(fā)操作成本可接受區(qū)間的研究就尤為重要，這也是提高頁巖氣氣藏開發(fā)效益的重要途徑。頁巖氣開發(fā)操作成本的經(jīng)濟界限模型的建立，是嚴格把控操作成本的科學(xué)量化手段。主要是運用技術(shù)經(jīng)濟的基本原理，把收入和支出均折算為初始年份（氣田產(chǎn)能建設(shè)完成，正式投產(chǎn)）的現(xiàn)值相等，此時對應(yīng)的操作成本臨界值為操作成本經(jīng)濟界限，同時結(jié)合區(qū)塊的具體數(shù)據(jù)設(shè)立評價期的相應(yīng)操作成本標準與可接受的具體水平。

其二，建立頁巖氣開發(fā)的風(fēng)險量化評價方法與防范機制。利用風(fēng)險分析模型開展頁巖氣開發(fā)規(guī)模的不確定性分析和經(jīng)濟性分析，增強方案的抗風(fēng)險性。值得注意的是，不同的頁巖氣區(qū)塊與相關(guān)開發(fā)情況，要選擇相應(yīng)匹配的風(fēng)險評價體系，在建立風(fēng)險評價的基本方法后，進行風(fēng)險識別，剖析風(fēng)險影響因素，根據(jù)訪談結(jié)果、經(jīng)驗值或者相關(guān)模擬，得出風(fēng)險量化的關(guān)鍵參數(shù)，最終逐步地建立頁巖氣單井的量化風(fēng)險控制體系，通過頁巖氣單一地質(zhì)單元開發(fā)投資風(fēng)險量化評價模型，逐步建立頁巖氣多地質(zhì)單元開發(fā)投資風(fēng)險量化評價模型。

無論是在確定儲量還是頁巖氣的經(jīng)濟評價方面，傳統(tǒng)的風(fēng)險評價與控制多以定性分析為主，缺乏量化方法與控制手段。根據(jù)相關(guān)領(lǐng)域的專家研究探索，已經(jīng)形成了若干的風(fēng)險分析評價模型，要充分發(fā)揮實驗室科學(xué)對頁巖氣的實際勘探的理論指導(dǎo)作用，比如采用蒙特卡洛技術(shù)對儲量建立參數(shù)概率分布模型后,可以進一步建立風(fēng)險儲量模型，不但有利于投資者進行科學(xué)決策，而且有利于管理者進行風(fēng)險控制和管理。

其三，水平井建設(shè)與壓裂技術(shù)還有待進一步提高。區(qū)別于常規(guī)天然氣，頁巖氣打井重點是水平井段而不是垂直井段，頁巖氣開發(fā)過程中鉆井成本約占總成本的40%至60%，水平井段的設(shè)計要增加氣藏與井筒的溝通面積，以增加頁巖氣儲層的泄氣面積。頁巖氣井鉆井完成后，只有少數(shù)天然裂縫的井可直接投入生產(chǎn)，90%以上的井需要經(jīng)過酸化壓裂等儲層改造才能獲得比較理想的產(chǎn)量。通過水力壓裂措施，產(chǎn)生大量裂縫提高頁巖氣的滲流能力，這兩種關(guān)鍵技術(shù)的成本較北美來說，還需要進一步提高技術(shù)降低成本。

其四，重視頁巖氣勘探開發(fā)引發(fā)的環(huán)境風(fēng)險。頁巖氣開發(fā)過程中，壓裂會造成地下水污染問題，包括壓裂液的排放等。另外還有大氣污染，美國的某些地方因為“頁巖氣革命”的原因，臭氧層受到嚴重破壞。因此，先污染后治理的老套路是走不通的，只有正確處理好環(huán)境保護與頁巖氣開發(fā)的關(guān)系，才是推動頁巖氣行業(yè)前進的正確方式。

不同經(jīng)濟評價單元的優(yōu)點與不足

　　完善頁巖氣開發(fā)的“中國模式”

鑒于我國頁巖氣開發(fā)已經(jīng)效果初見，要想大規(guī)模增加頁巖氣產(chǎn)量，必須建立科學(xué)的頁巖氣開發(fā)模式。目前，“井工廠”的開發(fā)模式加速了這一進程，大大縮短了打井的時間，產(chǎn)生了規(guī)模效益，形成了適用于地質(zhì)特點的打井模式與勘探開發(fā)流程，讓井型井網(wǎng)部署科學(xué)化。在進行經(jīng)濟評價時，評價單元的選取要有針對性，總結(jié)好不同評價單元的優(yōu)點與不足。

另外，開發(fā)模式的構(gòu)成無非是開發(fā)規(guī)模的把控與采氣工程技術(shù)兩個大部分，對于頁巖氣開發(fā)規(guī)模的把控要用經(jīng)濟評價來論證，同時需要地質(zhì)評價及動態(tài)分析技術(shù)系列，有一套科學(xué)的方法來計算單井的EUR（最終可采儲量）、區(qū)塊的可采儲量與動用儲量以及每年產(chǎn)能。而且，要計算各項指標與經(jīng)濟性參數(shù)，以及利用風(fēng)險評價體系來輔助。對于采氣工程技術(shù)的研究主要依靠采氣工程的優(yōu)化與高效設(shè)備的研發(fā)，同時要收集主要參數(shù)，并配合數(shù)值模擬實驗的研究，最終形成一套適合我國頁巖氣開發(fā)特點的綜合開發(fā)模式，滿足日益擴大的清潔能源的需求。（作者楊少華  張培元均為中國石油大學(xué)（北京）碩士研究生）