湖南省页岩气产业发展对策建议

湖南省页岩气产业发展对策建议摘要：湖南页岩气资源丰富，分布广泛，系全国页岩气资源赋存最好的省区之一，但其页岩气产业发展整体仍处起步阶段，发展较为缓慢，面临资源落实程度低、关键技术待攻关、资源管理不到位、扶持政策缺乏等诸多困扰。湖南页岩气产业如若大力发展及快速崛起，必须夯实勘查开发基础，加强关键技术攻关；发挥政府主导作用，建立健全产业发展机制体制；秉承开放性发展思路，探索创新适应自身的页岩气产业发展之路，解决湖南省能源资源短缺问题。关键词：湖南页岩气;产业发展；对策建议引言“缺煤、无油、少气”，是湖南能源构成的基本格局，湖南能源消费以煤炭为主，煤炭约占全省一次性能源消费总量的75%，其中57%以上的电煤需从外省调入，随着湖南经济快速发展，能源需求日益增大，水电、风能等再生能源开发都有限，面临能源匮乏的严重挑战，寻找替代能源十分迫切。页岩气作为一种清洁、高效的能源资源，在我省资源潜力十分可观，在省内开发利用页岩气资源，将有望改变我省一次性能源结构，有效缓解能源紧张局势，对湖南省社会经济发展及四化两型社会建设将起到巨大的推动作用。页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分主要以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源[1]。加拿大能源部预测，页岩气在20年内将成为与石油、煤炭鼎立的三大能源之一，所提供的能量，超过风能、热能、水电、原子能等所有替代能源总和的1倍。1.国内外页岩气产业发展现状1.1世界页岩气发展现状1.1.1世界页岩气资源潜力与分布2011年4月，据美国能源信息署(EIA)2011年发布的《世界页岩气资源初步评价报告》表明，全球页岩气技术可采资源总量为6622万亿立方英尺，主要分布在北美、中亚和中国、中东和北非及拉美等地区。其中北美洲最为丰富，技术可采资源量为1931万亿立方英尺，亚洲为1404万亿立方英尺，南美洲为1225万亿立方英尺，非洲为1042万亿立方英尺，可采资源量排名前五的国家依次为中国（约占20%）、美国（约占13%）、阿根廷、墨西哥和南非。1.1.2世界页岩气勘探开发现状美国是世界上最早开始页岩气资源研究和勘探开发的国家。1821年，第一口页岩气井于美国东部规模生产，20世纪70年代页岩气勘探开发区扩展到美国中、西部，当时主要是针对于FortWorth盆地的Barnett页岩进行的深入研究，Mitchell能源公司1981年在该地区完钻了第一口取芯评价井，大胆地对页岩段进行了氮气泡沫压裂改造，从而发现了Barnett页岩气田[2]。20世纪90年代，在政策、价格和开发技术进步等因素的推动下，页岩气成为重要的勘探开发领域和目标。页岩气快速勘探开发使美国天然气储量增加了40%，2010年页岩气产量将占全美天然气产量的15%以上，2035年将达到3250亿立方米，约占美国天然气产量的45%。加拿大在美国页岩气开发利用的刺激下，加快了页岩气勘查开发步伐，页岩气现已成为其重要的替代能源，但加拿大页岩气商业开采还处起步阶段；除美国和加拿大等北美国家外，澳大利亚、德国、法国、瑞典、波兰、、英国、印度、阿根廷等国家目前也纷纷开始了页岩气的研究和勘探开发。1.2我国页岩气发展现状1.2.1我国页岩气资源潜力与分布我国页岩气资源潜力大，具有与美国大致相同的页岩气资源前景及开发潜力。采用体积法估算，我国页岩气可采资源量大约31万亿立方米。其中南方、北方、西北及青藏地区各占46.8%、8.9%、43%和1.3%[3]。1.2.2我国页岩气勘探开发现状与美国相比，由于地质结构差异性较大；同时，受国情影响，在开采过程中既要考虑涉及到多方面的环境问题，又要充分考虑其经济性。所以，我国页岩气勘探开发相对滞后，尚处于初级阶段。国内目前页岩气勘探开发主要围绕资源调查、资源管理、勘探三个方面工作。资源调查方面，目前国内重点研究和划分了页岩气资源远景区，启动和实施了页岩气资源战略调查项目，初步摸清了我国部分有利区富有机质页岩分布特征，确定了主力层系，初步掌握了页岩气基本参数，建立了页岩气有利目标区优选标准，优选出了一批页岩气富集有利区，初步建立了页岩气资源评价体系，估算了有利区的资源量。资源管理方面，2011年12月3日，国土资源部发布新发现矿种公告，页岩气为第172号独立矿种。国土资源部先后完成了“全国页岩气资源潜力调查评价和选区”国家专项、编制页岩气发展“十二五”规划、制定《页岩气资源管理工作方案》、两次页岩气探矿权出让招标。2012年9月10日，全国页岩气探矿权第二轮招标正式启动，本次招标区块总面积为20002平方公里，共20个区块分布在8个省市，其中湖南省5个区块。2013年5月30日，国家税务总局下发《关于油气田企业开发煤层气页岩气增值税有关问题的公告》，对油气田企业开发煤层气页岩气增值税有关问题明确规定。勘探方面，中国页岩气走过了裂缝油气藏勘探与偶然发现（2005年以前）、基础研究与技术准备（2005-2009年）和工业化突破（2010年）等三个阶段。勘探工作主要集中在四川盆地及其周缘，鄂尔多斯盆地、西北地区主要盆地。1966年四川威5井在寒武系筑竹寺组页岩中获日产气2.46×104m3，为中国最早的页岩气井。据国土资源部2013年初数据显示，全国已完钻页岩气探井80余口，其中30多口获得了工业气流，初步掌握页岩气压裂技术。2.湖南省产业发展现状与可行性分析2.1页岩气资源情况及分布湖南省历经了近60年能源地质（包括煤炭能源）调查与勘探工作，虽未取得工业性油气流，但勘探结果及研究表明省内具有多套多类型的优质烃源岩，且广泛发育泥页岩及煤层，为形成非常规天然气藏提供了较好的物质基础，完全具备形成页岩气、深层致密气及煤层气藏的地质条件。据国土资源部预测，我省页岩气资源量达9.2万亿立方米，约占全国总资源量的7%，列居全国第六位（川新渝黔鄂湘）。2011年，我省天然气用量近15亿立方米，以此测算，页岩气可开采量至少可满足需求数百年。《湖南省古生界页岩气成藏条件与资源评价》科研报告表明，湖南天然气资源量主要分布在湘西地区和湘中地区，其页岩气资源量达6.06万亿立方米，占湖南总页岩气资源量的87%。湖南省大地构造位置处于华南古板块之扬子地块（地台）与华南褶皱带（华夏地块）交接部位，境内赋存8套主要烃源岩。尤以寒武系牛蹄塘组页岩气资源潜力好，页岩发育好，出露多，分布面积广，主要分布在湘西、湘中及湘东南区。其在湘西北含页岩气资源预测为3.26～4.35万亿立方米。志留系龙马溪组为早志留世沉积，属于半局限滨岸至局限浅海盆地沉积环境，分布范围不广，主要分布于湘西北永顺-石门等地，湘中安化，至洞口一带零星出露。预测页岩气资源量为0.86万亿立方米～1.15万亿立方米。上泥盆统锡矿山组页岩主要在省内中南部发育，属海相沉积体系，预测泥页岩含气量为0.224万亿立方米～0.444万亿立方米。石炭系页岩气目标层系较多，包括邵东组，孟公坳组及刘家塘组。邵东组泥页岩主要分布于湘中、湘东南地区，益阳-桃江一带也有分布，其中以湘中地区最厚，预测页岩气资源量为0.588万亿立方米～1.171万亿立方米。测水组主要分布于淑浦、益阳至平江一线以南的广大地区。预测测水组页岩气资源潜力为0.215万亿立方米～0.87万亿立方米。二叠系龙潭组是较好的烃岩地层，分为北型和南型。北型主要分布娄底北部及长株潭地区，为一套以碎屑岩为主的潮坪沉积，南型主要分布于邵阳南部、郴州及衡阳一带。预测龙潭组页岩气资源潜力为0.215万亿立方米～0.424万亿立方米。2.2湖南页岩气产业可行性因素及勘探开发现状其一，扎实的地质工作奠定了基础。湖南省内油气工作已有近60年的历程，其扎实的地质勘探基础工作，已基本清晰其地层及构造情况。近几年来通过诸多部省页岩气项目奠定了页岩气技术基础，“全国页岩气资源潜力评价”也基本摸清湖南页岩气家底。这些前瞻性的基础工作为湖南页岩气产业发展奠定了较好基础。2011年底，湘页1号经直井压裂后连续出气，该井钻深2067.85米，目标出气层为大隆组页岩，试验阶段最高日产气2000多立方米，商业开采期可望达日产2万至10万立方米；2012年9月，在湖南省国土资源厅的大力推动下，由中国华电集团控股的湖南省页岩气开发有限公司联合湖南省煤田地质局在常德、永顺实施了常页1井、永页1井两口页岩气参数井，成为我省湘西北地区的第一批页岩气钻井项目，目前，常页1井、永页1井已完钻，常页1井钻进1370余米；2011年，在湖南省国土资源厅的支持下，由湖南省煤田地质局承担并实施的中国地质调查局重点科研项目《湖南省页岩气资源潜力评价》，标志湖南省页岩气资源调查全面拉开序幕；湖南省煤田地质局《湖南省古生界页岩气成藏条件与资源评价》科研项目于2012年通过专家评审，标志着湖南页岩气首份系统性科研报告出炉，其成果达国内先进水平，部分研究成果达到国际先进水平。2011年度，湖南省煤田地质局、中南大学何继善院士、湖南科技大学联合实施了湖南省重点科技专项《湖南省页岩气地质地球物理研究及在物探上的应用》项目，2012年9月底，中国地调局又明确了10个2013年度湖南省页岩气资源调查评价立项项目，目前，按照国土资源部要求，在湖南省国土资源厅的推动下，湖南永顺、花垣、保靖、桑植、龙山等五大页岩气区块勘探项目已全面启动。根据中国地调局和湖南省国土资源厅的规划，2013年将实施“湘西北地区页岩气资源战略选区调查”项目，施工2口页岩气生产井。自此，湖南页岩气资源调查评价之路已全面铺开。其二，湖南省政府的高度重视加快了其页岩气产业的发展。湖南省政府立足增强能源保障能力，推出“气化湖南”战略，为经济社会快速发展提供有力的能源保障；2012年，成立了以副省长为组长，以省国土资源厅等单位组成的省级页岩气工作领导小组，之后，又先后成立了湖南省页岩气开发有限公司、湖南华晟能源投资发展有限公司，打造页岩气开发平台，并将其推向页岩气区块探矿权招投标及勘探开发工作中。在湖南省国土资源厅的组织下，目前正制定《湖南省页岩气钻探技术要求》标准。其三，央企涉足助推湖南页岩气产业发展。继三大石油公司布局页岩气领域后，中国华电集团、华能集团、中石油、神华集团等能源央企纷纷涉足湖南页岩气产业，也为湖南页岩气产业发展锦上添花。2012年2月中国华电集团与我省省政府签署《页岩气开发利用战略合作框架协议》；2012年6月，中国华能集团与湖南省煤田地质局就开发湖南页岩气资源等签署了战略合作协议，并于2012年9月与湖南省政府签署能源合作协议；同年，中石油煤层气公司与湖南省煤田地质局签订煤层气、页岩气勘查开发战略合作协议；2013年，在湖南省政府的推动下，壳牌与湖南华晟能源投资发展有限公司签订页岩气战略合作协议。3.湖南页岩气产业发展决策建议经过多年的探索，我省页岩气资源调查和勘探开发已具备了一定基础，抓住机遇，迎接挑战，适应向清洁能源经济模式的转化、促进经济社会又快又好的发展，更新理念、破解难题、创新模式，大力推进页岩气资源战略调查和勘探开发，已成为我省油气资源领域重要而迫切的首要任务。3.1发挥政府主导作用，建立相应配套管理体制。页岩气作为新兴能源产业，其快速兴起与健康发展，必然离不开政府引导和大力扶持。湖南省政府必须发挥主导作用，引导页岩气产业发展。一是提升页岩气等新能源地位，充分认识其战略价值和意义，切实在湖南能源战略的总体部署中予以重点考虑，将页岩气产业纳入湖南中长期发展规划体系，对发展目标和发展阶段做出科学规划；二是加强行业管理。成立页岩气产业发展省级领导机构，配备产业发展监管职能部门，可在省国土资源厅等职能单位设立页岩气发展研究中心或油气资源管理处等专职机构；三是建立健全行业标准体系，逐步建立健全产业发展管理机制体制，根据省情出台系列关于页岩气产业发展鼓励政策，确保页岩气产业又好又快发展。同时，充分利用中石油、中石化等国家大型能源企业力量，依托资源调查和先导试验区实施，加快制订行业标准和规范，控制安全与环保风险，实现页岩气资源战略调查和勘探开发工作规范化，形成良性互动机制，指导行业持续、有效、健康发展[14,15]。以包容性思维推动页岩气勘查开发，坚持自主开发与合作开发齐头并进，既整合省内优势资源，搭建页岩气开发企业平台，鼓励省内企业投身页岩气产业发展，又以开放的思想，欢迎央企等介入湖南页岩气产业。同时放开页岩气矿业权，鼓励多种资本投入，根据湖南页岩气资源特点，借鉴煤层气矿业权管理经验，设立专门页岩气区块登记制度，允许具备资质的地方企业、民营资本通过投融资及股份制等多种方式以及独立投资参与页岩气的勘探开发[11]。借鉴美国等页岩气成功经验，对我省页岩气资源开发制定针对性强的税收优惠政策，免收页岩气开采资源税，加大对页岩气勘探开发的补贴力度，扩大页岩气开发项目所得税抵扣范围，削减税基，对页岩气勘探开发作业的设备、仪器及专用工具免征进口关税和进口环节增值税，建立国家页岩气产业发展基金，实行页岩气依据市场需求自主定价[12]等，为页岩气产业发展营造良好的投资环境，从而调动各投资开发主体页岩气开发的积极性。3.2摸清家底，夯实页岩气资源基础。目前，国内学者和机构对页岩气资源潜力的初步估算，多采用常规油气资源潜力评价方法，且资源数据仅建立在80多口勘探井的基础上，可信度与美国建立在几万口井基础上的数据相差甚远。同时，我国页岩气资源类型多、层系多，地质条件复杂，调查评价、勘探开发程度低，时间短，投入不足，资源潜力问题众说纷纭，缺少相对权威、统一、经得起实践检验的页岩气资源潜力数据[4]。如：中石油勘探开发研究院廊坊分院利用类比法估测我国页岩气资源量为21.5～45万亿立方米[5]；2009年，中国地质大学（北京）应用统计法、类比法，估算可采资源量为26万亿立方米；国土资源部发布《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选成果》，称我国页岩气可采资源潜力为25.1万亿立方米，超过美国的24.4万亿立方米；EIA在2011年4月发表的《世界页岩气资源：美国之外14个地区的初步评价》中，估算中国页岩气开采资源量为36万亿立方米，占全球总量的19%。湖南尽管在页岩气地质理论、潜力评价和有利区优选等方面进行了初步探索，取得了一定进展，但资源总量和分布尚未完全掌握。页岩气资源潜力还只是前景概念，离储量概念尚有一定差距，估算的资源量也因不同学者的不同方法而不同。而页岩气资源潜力是关系页岩气开发前景和产业发展的基础性、根本性问题。所以，加强湖南页岩气资源基础工作，摸清湖南家底，成为产业发展的首要任务。3.2.1行业有效沟通是湖南页岩气资源基础工作的前提。部省行业有效沟通是湖南页岩气资源调查评价及勘查等基础工作的基础。国土资源部、科技部是全国页岩气资源潜力评价等科研项目及勘查项目实施的决策和监管单位，湖南页岩气资源基础工作离不开国土资源部等国家职能部门的支持，湖南应确定相应职能机构，与国家页岩气产业相关主管部门取得有效沟通，搭建友好桥梁，取得国家有关部门支持。省内行业众志成城是湖南页岩气资源基础工作的有力保障。省国土资源部门、财政部门、科技主管部门、能源管理部门、地勘单位、地方政府职能部门等都是页岩气产业链不可或缺的重要一环，只有行业内各部门有效沟通，众志成城，才能确保湖南页岩气资源基础工作有力推进。3.2.2有序推进示范区建设是摸清家底的有效途径。优选勘探开发区是湖南页岩气勘查开发必经环节。我省页岩气资源丰厚，分布面积广，发育层系多，且资源层多分布在古生界的寒武系、志留系和奥陶系，埋藏较美国主流开发区要深，其开发成本也将可能随之增长。所以，根据湖南页岩气资源分布，应重点选择湘西北地区的下寒武统牛蹄塘组、下志留统龙马溪组开展页岩气成藏机理和富集条件研究，力争率先实现重大突破[10]。先导示范区建设能有序推进我省页岩气产业的健康快速发展，并能取得事半功倍的效果。“常页一井”的成功实施已充分证实，常德地区构造简单，地层分布稳定，黑色页岩厚达300～400m，有机碳、镜质体反射率等地球化学指标均已达到页岩气成藏标准，目的层发育完整。岩石脆性较好，该区水资源充足利于压裂[12]。可在常德地区等成熟区建立页岩气开采示范区。通过示范区建设，开展以页岩气成藏地质控制因素和成藏条件为核心的综合研究，探索评价页岩气资源潜力和核心建产区的方法和参数；从而形成页岩气规模效益开发配套技术系列；并建立页岩气开采的经济指标评价模式，为制订页岩气勘探开发政策提供依据。3.2.3多气并举开发实现“气化湖南”。湖南除了拥有丰富的页岩气资源外，湘中、湘东南地区还拥有丰富的煤层气、致密气、生物气。湖南可采取多气并举开发，初大力开发页岩气资源外，还可以合理科学利用较为丰富的生物气、煤层气、致密砂岩气等非常规气。据中国工程院院士何继善2012-2013年对洞庭湖盆地生物气采样化验的初步估算数据，洞庭湖盆地生物气的生成量超过14000亿立方米；此外，我省为南方煤炭大省，煤层气资源丰富，部分资源的分布层位与页岩气资源分布层位相同，且两者勘探开发原理具有一定的相似性。湖南页岩气资源调查评价及勘查开发，可发挥在煤炭勘查方向具有丰富经验和勘查技术的地勘单位作用，采取煤层气、页岩气兼勘模式，推进页岩气勘查和资源调查评价。由此，既可进一步摸清页岩气家底，又可以有效合理利用资源。多气并举，科学合理开发利用高效、洁净的新能源，将在一定程度上改善湖南能源结构。3.2.4天然气管网等页岩气产业发展配套建设势必同行。管道不放开准入，就不会有天然气的市场定价，势必影响整个页岩气产业链的下游储运环节。因此页岩气产业发展规划应在开采页岩气的同时完善天然气管网建设[12,13]。3.3开展页岩气关键技术攻关我国页岩气起步晚、关键技术不成熟、核心技术创新能力差，尤其缺乏针对页岩气资源地质特点的资源评价、水平井钻井、多段压裂、裂缝综合监测等关键核心技术[6]。虽然我国经过多年的致密砂岩以及煤层气的技术积累和研究，但掌握的技术仍然有限，远不能满足规模开发的需求，并严重制约了页岩气勘探开发，甚至影响了对我国页岩气资源前景认识及页岩气开发的信心。湖南页岩气产业发展同样受关键技术瓶颈的制约，破解技术难题成为湖南页岩气开发面临的重点问题。因为技术不成熟必将导致勘探开发投入高，其高额投入又必将为湖南页岩气开发增设一道屏障，必将减缓湖南页岩气勘探开发进程，导致页岩气产业发展滞后。科技攻关资金投入、政策扶持与倾斜、关键技术人才的引进与培养等是页岩气关键技术攻关突破的有力保障。针对中国地质特点的页岩气地质理论体系尚未形成及尚不掌握适合中国页岩气地质条件的水平井、多段压裂技术等主要技术问题，湖南可借助国家能源页岩气研发（实验）中心平台和已经启动的“中国重点地区页岩气资源潜力及有利区带优选”、“页岩气勘探开发关键技术研究”等国家重点科技项目及示范区建设，充分发挥项目实施单位及科研单位作用，加大财政资金支持力度，出台配套的扶持政策和措施，加大项目及科研扶持力度，不断提升基础研究技术水平及水平钻进、压裂等工艺技术水平；并按照“创新理论认识、攻克关键技术和规模推广应用”三个层次加大研发力度，形成核心技术[16]，同时根据其本身实际情况，加强引进、吸收、消化和提高为主要技术获取方式，加快攻关力度，攻克技术难题，开发一批专有设备，形成具有自主知识产权适合自身地质条件的配套技术与装备，为加快页岩气开发提供技术支撑[16-18]。此外，通过合作，加强先进技术引进与创新研发也是科技攻关的重要途径。湖南可遵循“平等合作、互利共赢”原则，加强与拥有先进技术的国外公司合作，引进先进理念与开发技术，通过引进和消化页岩气开发技术，探索和创新适合自身页岩气开发的核心技术，为页岩气大规模开发奠定技术基础。3.4培养人才队伍。就当前我国页岩气的发展情况而言，专业技术和管理人才是我国页岩气产业能否快速发展的重要关键。页岩气开发，对人才储备要求极高。目前，我国页岩气产业处于起步阶段，其配套人才十分紧缺，即便在美国，页岩气开发人才瓶颈问题也十分明显。所以，打造页岩气专业技术人才队伍及产业经营管理队伍是湖南页岩气产业发展的当务之急。湖南可借“百人计划”的东风，引进美国、加拿大等海外高层次技术专家及行业领军人物；同时，可择优选拔具有实际工作经验、组织管理能力和业务能力较强的中青年专家担任项目负责人，通过页岩气资源调查和勘探开发项目，充分发挥页岩气项目实施地勘单位、企业、科研院校资源，培养一批领军人才和业务骨干；采取学术交流、科研合作等多种形式，开展页岩气地质理论和技术交流、页岩气资源调查及勘探开发业务培训，提高基础理论技术水平和业务能力，建立多学科交叉的综合性科技创新团队。出台页岩气产业人才引进、培养和选拔激励机制，积极为页岩气产业优秀人才创造良好发展环境；通过实施重大人才项目，不断发展壮大页岩气高层次人才队伍。参考文献：[1]国家发展和改革委员会,国土资源部,财政部,等.页岩气发展规划（2011-2015年）[Z].北京：2012.[2]李世臻,曲英杰.美国煤层气和页岩气勘探开发现状及对我国的启示[J].中