1. 美国的页岩气革命:
美国页岩气技术的成功开发和大规模应用大幅度增加了本土天然气供应,不仅减少了天然气进口需求,还将十年前多家公司提议的40多个LNG进口项目的一部分转变为出口项目。
页岩气持续增产所带来的页岩油产量增加,加上天然气在交通领域的推广使用,使得美国逐步减少石油进口和对美洲之外的石油依存度。价格大大低于欧洲和亚洲天然气市场价格的美国本土天然气有助于吸引美国制造业回归,帮助实现其再工业化计划。
这一能源领域的“静悄悄革命 ”,不仅改变了美国国内能源结构,也在深刻影响着全球能源与地缘政治格局。
·首先,这场革命使美国历届总统提出的针对中东等被认为不稳定地区的“能源独立”梦想成为可能。中东、北非与俄罗斯等石油出口国正在失去与美国进行地缘政治博弈的石油筹码,俄罗斯、卡塔尔等国通过成立天然气欧佩克控制国际天然气市场的企图也受到了压制。
·其次,它深化了国际油气行业对油气资源的认识,纠正了多年来被许多人误解的资源枯竭与油气产量峰值问题。随着技术的进步和开采条件的改善,油气资源开发可以从“金字塔”塔尖的常规资源逐步向底部巨大的非常规资源延伸。
·第三,天然气在发电领域对煤炭的大规模替代将为美国在全球气候变化谈判上争取主动权。与欧盟、中国等通过开发昂贵的非化石能源作为减排手段相比,美国天然气在经济与技术等方面更具优势。
·最后,美国相对于中东、北非、中亚等地区的能源独立将影响其对这些地区的外交与军事战略。这方面的具体表现还有待分析与观察。
中国能否成功复制美国的页岩气革命?今年3月,国家能源局联合财政部、国土资源部共同颁布了“中国页岩气开发‘十二五’规划”,目标是2015年页岩气产量达到65亿立方米,2020年产量达到600-1000亿立方米。我所说的“能否成功”,就是指在有经济竞争力的前提下,完成上述规划目标。
要回答这个问题,我想先从三个方面来讲。首先需要对页岩气作为一种资源有一个更客观的了解。第二需分析美国页岩气革命成功的基础。第三要了解中美之间在页岩气方面的差别。在此基础上,我还将分析中国成功开发页岩气资源的必要与充分条件,最后还谈一下我个人对开发中国页岩气资源的一些想法。
2. 了解页岩气:
页岩气的主要成分是甲烷,和天然气相似,用途也一样。页岩气几亿年前在富有机质页岩及其夹层中生成后,其中一部分通过地质运动聚集到空隙性和渗透性较好的砂岩、碳酸盐岩等储层中以游离状态为主存在,就变成了常规天然气,跑到致密岩石中的部分则被称为致密气。绝大部分原产气生产出来之后没动,以吸附或游离状态存在,这就是我们所说的页岩气。作为原储气,页岩气自生自储,丰度低,渗透性非常差,开采比较困难,一般无自然产能或者低产。需要大型水力压裂和水平井技术才能进行经济开采,单井生产周期长,但早期产量递减快。需较大的打井密度和许多压力车,用水量和占地面积大。
美国能源部去年发布了基于美国两家资源评估机构 (ARI 和 Intek)对全球主要国家页岩气资源的评估。ARI认为中国的页岩气可采资源量是36.1万亿立方米,高于美国的24.4万亿立方米。而Intek公司给出的中国可采资源量是24.3万亿立方米,低于美国的32.7万亿立方米。今年初,国土资源部完成了我国首次页岩气资源潜力评价,认为在我国的5大区域富有页岩气资源。除了青藏区域外,页岩气的地质资源为134.42万亿立方米,可采资源量为25万亿立方米。这些数字随着资源评估工作的继续深入还将改变,但不管怎么样,页岩气资源还是非常可观的。
国土资源部的评估报告同时给出了我国页岩气资源的分布情况。从沉积相分布来看,有海相、陆相和过渡相。从页岩的地质层系来看,我国页岩形成的时代大多是比较老的,在4-10亿年前。从埋深的分布来看,在1500米以浅较少,大多数在1500-3000米或3000-4500米甚至更深。这些细节决定了开采难度大小和成本的高低。
3. 美国页岩气革命成功的基础:
美国页岩气革命的成功基于6个方面:
·一是开发技术的突破与成熟。经过20多年的努力,页岩气在水平钻井技术的基础上,成功开发了水力压裂技术,扩大了页岩气渗入面积和开采深度,使商业开发成为可能。在此基础上,美国培育了成千上万家专业性很强的技术服务公司。
·二是发达的天然气管网设施与第三方准入条款。美国目前有40多万公里的天然气管道,并自1993年起实现了天然气开发和运输的全面分离。即对开发商和管道运输商进行不同的政策监管,保证天然气生产商和用户对管道拥有无歧视准入条件。
·三是明晰的矿权和矿权交易与管理机制,使得上游准入与退出都非常容易。
·四是融资市场的便利。有了明晰的矿权与开发计划,中小企业很容易在美国的金融市场获得页岩气开发所需的资金。
·五是政府对非常规能源开发在税收方面的减免,加上油价的上升,使得天然气开发利润增大,促使众多中小公司参与页岩气的勘探、开发与生产。
·第六也是最关键的一点,就是美国极富竞争性的市场和行之有效的政府监管机制。竞争激发了市场活力,充分鼓励中小企业参与,不断尝试和积极应用各种技术,积累和推广彼此的经验,由此促进了新技术开发与应用,并建立了市场化的技术专业服务机制和多元的技术创新体系。而充分开放、无歧视的投资市场和完善的风险管理机制吸引了国内外多种投资,给页岩气的开发增添了巨大的活力。2011年外国资本在美国页岩气领域并购多达40起,总投资564亿美元,仅中国三大石油公司在美国页岩气领域的投资就已达到50亿美元。
4. 中美页岩气之间的差别:
中美页岩气之间有很多差别。首先是“地下”即地质方面的差别。
·第一是生成期不同。美国的页岩气生成期比较晚,多为距今0.7-4亿年的中生代至晚古生代,而中国相当一部分的优质页岩气生产时代都比较早,距今4-10亿年。这一点很重要。我们很少听到美国地震,而中国地震经常发生,为什么?因为中国陆地在地质上存在喜马拉雅运动,也就是造喜马拉雅山运动。现在喜马拉雅山每年还在长高。地质运动使早期生成的页岩气一部分散失掉,地质运动对地层结构的破坏也会造成剩余页岩气储层的连续性差。
·第二是沉积相不同。美国以海相为主,而中国则海相、陆相、过渡相并存。
·第三是埋深程度不同。美国比较浅,大部分是800-2600米,而中国较深,四川盆地是在2000-3000米。
·第四个方面是地质构造。美国相对来说比较简单,比较容易找到大面积的页岩气储层。而中国地壳构造比较复杂,页岩油气储层经历多次、特别是晚近时期的改进破坏,使油气保存条件变差,散失的程度更大,大面积页岩气储层难以找到。
上述因素,再加上地表方面的差异(美国多为平原,我国多为山丘),使得中国页岩气的开发成本高于美国。国内目前的试验井据说要上亿人民币。当然规模生产之后,成本可能会降下来,但是客观因素将使中国页岩气的开采成本较高,我们对开采的困难程度应该有一个客观的认识。
“地上”的差别更大了:
·矿产所有权方面,美国土地拥有者拥有地下矿产权和特许使用权,大部分页岩气资源为私人拥有,而中国土地和资源全部是国有的。
·开发技术方面,美国拥有全球领先的成熟技术,全社会拥有强大的技术和技能队伍。在技术领域,必须要在全社会有足够强的技术与能力,才可以说这个国家在这方面的技术成熟了。目前中国国内在水平井和多段压裂技术方面都有掌握,但是全社会缺少足够大的技术支撑能力。
·监管方面,美国为每州自治,独立制订法规。在中国,地方政府要服从中央政府的管理。
·政策支持方面,美国政府只通过税收优惠鼓励非常规天然气开发生产。中国支持力度比较大,对页岩气开发可能参照煤层气给予补贴。但补贴能不能补出健康发展的产业,我是持有疑问的。
·立法方面,美国立法比较完备,中国的立法比较欠缺。页岩气刚刚被列为独立矿种,这个矿种需要具体的监管条例,现在监管条例还没有出来。
·管道设施方面,美国管道比较发达,并且无歧视准入,保证生产者可以接入管网。中国管网欠发达,而且没有第三方准入。
·油气服务公司美国很发达,而中国大部分是国有石油公司下属子公司,专业服务水平较低,社会资源很难动用他们。
·地表方面,刚刚讲了,美国主要是条件较好的平原,可以连续钻井,成本比较低。中国很多优质页岩气分布地区相当崎岖。像云贵、四川、华东地区,风景非常漂亮,但是在那里钻井需要把设备运过去,并进行很大的场地整形,这个很困难。
·水资源方面,美国比较丰富,而中国大部分区域比较匮乏。
·人口密度方面,美国页岩气开发地区人口稀疏,而中国大多数地区人口密集。
基于这么多的差别,中国能否复制美国的页岩气革命,我想大家心里已经有一个答案了。
我把这些差别列成了红黄绿灯,美国页岩气革命的成功基于这些因素的一路绿灯。我们在资源规模上可以和美国相比,在投资意愿上,积极性也很高。值得说明的是,现在许多民营企业和一些非油气大型国有企业对页岩气的投资积极性都很高,但那是基于对页岩气开发难度和成本不尽了解的基础上所表现的意愿。在政府支持方面,我们的力度可能会比美国政府的支持力度更大:美国从来没有给页岩气生产直接补贴,而我们正在考虑参照煤层气的做法,给生产者每立方米页岩气一定数额的补贴。
光靠这些绿灯(资源规模、投资意愿和政策支持)是不够的。在资源质量,上游准入、水资源、地表条件、技术服务能力、管网设施、售气价格与渠道、融资条件、市场环境以及监管框架等方面我们都是黄灯。在产权明晰度和创新环境方面,我们还是红灯。
6. 中国页岩气成功开发的条件:
任何事情的发生必须具备一些必要条件和充分条件。必要条件的定义是,如果没有这些条件,则肯定没有这一结果。如果有了这些条件,则未必有这一结果。而充分条件表示条件满足时必然会出现这样的结果。
先看中国页岩气成功开发的必要条件。从资源来说,可采资源量大,但是整体质量不高。水资源方面,页岩气的富集区大多数水资源匮乏。市场方面,我们的市场非常巨大。技术方面,我们对水平钻井、水力压裂、压裂液等技术都能掌握,但技能与专长还需培养,技术服务公司不够发达。在管道方面,我们现有管道系统尚欠发达,缺少无歧视准入。
在充分条件上,我们在许多方面还不具备:上游开放性准入、明晰的矿权和矿权管理机制、管道无歧视准入、可持续商务模式,竞争性的技术服务市场、围绕页岩气产业链的能力与设施、法律框架、鼓励政策等。特别值得一提的是,我们天然气市场的大环境不是很好,缺乏连贯一致的鼓励性政策,没有通过价格与税收机制理顺天然气产业链,缺乏鼓励天然气与煤炭竞争的政策,天然气发电领域的市场开发难度很大。
我的结论是,中国可以具备开发页岩气的必要条件,但是大规模开发的充分条件还不成熟,完成“十二五”规划的目标难度很大。要达到65亿立方米的页岩气产量,如果按照美国Bernett页岩气单井平均产量每年420万立方米来算的话,中国在2015年必须要有1500口生产井,现在我们只有60多口井,而且钻井成本很高,达到目标的难度非常大。
基于中美之间的差别,中国应该在充分条件上多下功夫,走出一条符合国情的页岩气开发之路。在诸多充分条件上花大力气理顺各方面的关系,“理直”才能“气壮”。
7. 中国如何成功开发页岩气资源?
我认为中国在页岩气资源开放问题上面临着以下困境:
首先是80%左右的页岩气资源和两大公司的现有区块重叠,这与煤矿资源和煤层气资源重叠的问题非常相似,而后者大幅度地拖延了我国煤层气资源的开发速度。国家已经把页岩气设成独立矿种,但页岩气资源却实质性地掌控在两大石油公司手里。他们要是不积极开发,国家有什么办法?
国家希望借机落实“新36条”,现在民营企业积极性很高。但我刚才已经讲过了,这是他们在对页岩气开发难度和成本不尽了解的情况下产生的热情。民营企业没有技术,没有动用国有公司下属专业服务公司的能力,也承担不起需要不断投入且见效慢的成本。没有民营企业的参与,拥有资金和技术实力的外国公司又不能直接参与招投标,一切又将回到以国有企业为主的国内油气资源开发格局。
在这种情况下,中国如何有效的开发页岩气资源?我认为:
首先,尽快制定页岩气作为新矿种的勘探管理条例,建立并完善页岩气区块的准入与退出机制。
第二,尽最大可能引入竞争机制,对私营企业和外资直接开放页岩气的上游准入。清华大学的钱颖一教授对中国过去30年的成功做了两个字总结,一是开放,二是放开。放开是要对民营企业放开,开放是对全世界合格投资者开放。外国投资者来华投资生产的页岩气也是中国的天然气,提供给中国的消费者。
第三,避免走煤层气开发的弯路,不搞对外合作专营权。煤层气开发的缓慢除了上述的煤矿资源与煤层气资源重叠问题之外,给中联煤独家垄断对外合作权也是重要的原因。
第四,在页岩气开发区域,率先开放管道的无歧视准入。
第五,结合中国页岩气的地质与地貌条件,加强技术改良和创新,降低开发成本。
第六,制订页岩气开发环境标准和监管体系。
最后,营造有利于天然气市场发展的大环境,改革定价机制和管理制度。