页岩气革命：美国的经验及对中国的启示

 

简报2013年第062期（总第1094期）

 

背景简介：2013年12月3日，北京大学国家发展研究院召开能源与气候变化经济学研讨会，北京大学工学院院长张东晓教授以“页岩气革命--技术创新改变世界能源格局”为题做了演讲。

观点摘要：随着常规油气资源不断减少，有必要勘探和开发更难以开采、储量更大的非常规油气资源。迅速增长的页岩油气改变了美国能源结构、美国产业布局与世界地缘政治。美国页岩气革命成功的主要因素包括技术探索和创新、发达的天然气管网设施、明晰的矿权交易及交易管理机制、税收优惠政策、竞争性市场和政府的监管。中国页岩气发展前景光明，但地质状况与美国不尽相同，不能照搬美国技术。建议设立页岩气试验综合示范区。

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一、非常规油气资源的潜力。世界化石能源分布有一些基本规律，其中包括非常规化石能源多于常规化石能源。例如非常规石油资源量是常规石油资源量的2倍多，非常规天然气资源量也远远多于常规天然气资源量。随着常规油气资源不断减少，有必要勘探和开发更难以开采的非常规油气资源。非常规油气资源包括油页岩、油砂、煤层气、天然气水合物、致密气和页岩气。

二、页岩气资源的基本概念。

页岩气是一种非常规天然气，存在于致密泥页岩中，较常规天然气开采难度大。全球页岩气储量456万亿方，技术可采储量189万亿方，其中美国为24.4万亿方，中国为26万亿方。由于技术关系，以上数字并不完全准确。即使如此，如果按照我国目前的年产情况，我国的页岩气储量最少也可持续供应50年。

页岩气的开采将改善我国的能源结构。天然气在我国一次能源结构中的比例仅为5.4%，远低于亚洲平均10%和全球平均24%的水平。目前我国天然气对外依存度是30%。随着城镇化的燃气需求的增加，2020年天然气缺口将达1000－2000亿方，这意味着将来天然气总需求量的2/3可能都要进口，对外依存度进一步加大。

天然气是一种清洁、高效的化石能源，是人类从化石能源最终过渡到可再生能源的一类过渡能源。其清洁之处在于燃烧同等热值的天然气，其CO2排放只有煤的一半、石油的70%；高效之处在于，如果采用冷热电三联供，其能源利用效率可达80%左右，而煤只有40%。

三、美国页岩气勘探开发现状。

近些年美国的页岩气产量迅速增长，但没有任何一个大公司垄断经营。美国有8000家油气公司，85%的页岩气由中小公司生产，核心关键技术分别由各中小专业技术掌握。2012年，美国页岩气产量2200亿方，占美国天然气总产量37%，这个产量相当于6.5个大庆的热当量。随着页岩气开发关键技术成功用于页岩油开发，从2004年到2011年，美国页岩油日产量从11.1万桶/天增长到55.3万桶/天。

迅速增长的页岩油气实际上改变了美国能源结构、美国产业布局与世界地缘政治。十年前，美国希望通过进口液化天然气（LNG）来弥补美国天然气的供给不足，现在美国正逐渐转变为天然气出口国。随着天然气价格下降迅速，更多的燃气电厂取代燃煤电厂，更多的大型车辆转向以天然气为动力能源。便宜的天然气为美国的制造业和化工业提供了核心竞争力。2020年北美有望成为世界第一油气生产基地，美国原油对外依存度将降至30%。美国无需竭力维护国际市场原油的稳定生产、运输和供应，美国将有能力在气候谈判中给其它国家带来压力。

四、美国页岩气革命成功的原因及其对中国的启示。

美国页岩气革命成功的主要因素包括技术探索和创新、发达的天然气管网设施、明晰的矿权交易及交易管理机制、税收优惠政策、竞争性市场和政府的监管。技术探索和创新体现在“水平井＋水力压裂”技术。税收优惠政策包括钻井成本的税收减免、储量耗竭的税收补贴、小生产者的税收优惠和非常规提高采收率的税收补贴。竞争方面，管道发达且无歧视准入，油气服务公司竞争充分，专业化服务水平高。监管方面是各州自治，独立制定法规，立法相对完备。此外，美国拥有开采页岩气的有利条件：地表条件好，位于平原；沉积相多为海相，容易开采；水资源相对丰富；人口密度低。

对比而言，我国土地及地下矿产资源属于国家；开发技术中对水平钻井和多段压裂有一定掌握，适合地质条件的技术正在探索中；监管方面是地方政府服从中央政府管理；政策支持力度大，对页岩气可能参照煤层气给予补贴；立法欠缺；管网欠发达，多为国有公司拥有；油气服务公司多为国有石油公司下属子公司；地表条件多地势险峻；埋藏深度较大，沉积相多为陆相；水资源匮乏；人口密集。目前完钻页岩气井140余口，水力压裂60余口，但不同的气井产量差异很大。中国制定了2015年实现产量65亿方的目标，要实现这个目标并不容易。

中国页岩气发展的前景是很好的，但也需要很长一段时间的学习期。中国潜在资源量巨大，可以借鉴美国的开发技术，但地质状况与美国不尽相同，因此不能照搬美国技术。此外还需要稳定的投入、持续的技术创新、配套的政策法规和严格的环保监管，最重要的是设立页岩气试验综合示范区。总结而言，中国页岩气的成功开发要注意到，技术创新是关键，人才培养是核心，政策法规是保障，综合示范是支撑点。

 

（张晓玉整理、唐杰修订）