頁巖氣是繼煤層氣、致密砂巖氣之后重要的非常規(guī)天然氣資源，是常規(guī)油氣資源的重要補充，具有開采壽命長、生產周期長、烴類運移距離較短及含氣面積大等特點。近年來，隨著能源供求關系日益加劇、開發(fā)技術的不斷提高以及改善能源消費結構的迫切要求，全球掀起了頁巖氣開發(fā)的熱潮。為促進頁巖氣開發(fā)和產業(yè)發(fā)展，中國于2011年將頁巖氣列為第172個新礦種。
　　十二五期間，中國頁巖氣產業(yè)從起步到規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)，在頁巖氣產業(yè)各方面取得了可喜的進展。面對十三五 ，中國頁巖氣產業(yè)亟待解決資源評價、開采礦權管理以及環(huán)境監(jiān)管等問題。

　　1 中國頁巖氣產業(yè)發(fā)展現狀
　　1.1 頁巖氣資源潛力巨大
　　從2009年至2015年底，包括美國能源信息署(EIA)、中國國土資源部等在內的多家權威機構相繼進行中國頁巖氣資源評估的研究。
　　1)EIA。在2011年資源評估基礎上，EIA于2013年開展了新一輪的頁巖氣資源評估[2，3]，評估區(qū)域包括中國的四川盆地、塔里木盆地、準噶爾盆地、松遼盆地、揚子地臺、江漢盆地和蘇北盆地。結果顯示，中國頁巖氣地質資源量為134.4萬億立方米，技術可采資源量為31.6萬億立方米。
　　2)中國國土資源部。2009-2012年，國土資源部組織國內科研院所、相關石油企業(yè)以及大學等27個單位，評估41個盆地(或地區(qū))、87個評價單元、57個含氣頁巖層段的頁巖氣資源，油氣資源戰(zhàn)略研究中心負責具體實施，最終形成全國頁巖氣資源潛力調查評價及有利區(qū)優(yōu)選成果[4]。該成果表明，除青藏區(qū)外，中國頁巖氣地質資源量為134.42萬億立方米，技術可采資源量為25.08萬億立方米，分別分布在上揚子及滇黔桂區(qū)(技術可采資源量9.94萬億立方米，全國占比39.63%，下同)，華北及東北地區(qū)(6.70萬億立方米，26.70%)，中下揚子及東南區(qū)(4.64萬億立方米，18.49%)，西北區(qū)(3.81萬億立方米，15.19%)。
　　3)中國工程院。2012年，中國工程院組織國內三大石油公司的專家和油氣領域的院士，對中國海相頁巖氣資源進行評估。結果顯示，中國海相頁巖氣資源主要分布在四川盆地及其周邊，技術可采資源量為8.81萬億立方米。
　　4)中國石油。2014年，基于2011-2013年中國國土資源部、中國工程院的頁巖氣資源評估成果，結合2014年重慶涪陵、彭水、云南昭通等重點區(qū)域的最新勘探開發(fā)進展，中國石油天然氣集團公司重新評估了國內重點區(qū)域的頁巖氣資源[5，6]。結果顯示，中國頁巖氣地質資源量為80.45萬億立方米，技術可采資源量為12.85萬億立方米，其中，海相、海陸交互相和陸相頁巖氣技術可采資源量分別為8.82萬億立方米、3.48萬億立方米、0.55萬億立方米。
　　可以看出，盡管各機構對中國頁巖氣資源評估的范圍和評估結果存在一定差異，但均從一個側面證實中國頁巖氣資源潛力巨大，其中海相頁巖氣資源為主力軍。

　　1.2 初步形成四大頁巖氣產區(qū)
　　目前，中國頁巖氣產業(yè)的勘探開發(fā)歷程大致可分為三個階段。一是引入階段，2004年以前，主要是介紹和引用國外的頁巖氣基礎理論、勘探開發(fā)經驗和技術。二是基礎研究階段，2005-2008年，中國政府、三大石油公司和相關大學開始對中國頁巖氣地質特征進行基礎研究，為中國頁巖氣資源評估、示范區(qū)選擇以及商業(yè)開發(fā)提供初步依據。三是示范區(qū)勘探開發(fā)階段，自2009年以來，中國相繼組織開展全國頁巖氣資源潛力評估、有利區(qū)帶優(yōu)選和勘探區(qū)塊招標工作，在四川盆地、鄂爾多斯盆地取得重大突破，初步形成了中國石化涪陵頁巖氣田等四大頁巖氣產區(qū)，產能超過70億立方米/年。
　　1)中國石化的涪陵頁巖氣田。2015年10月，涪陵頁巖氣田的探明儲量增加到3806億立方米，含氣面積擴大到383.5平方千米，成為除北美之外全球最大的頁巖氣田。2015年12月29日，涪陵頁巖氣田完成一期50億立方米/年的產能建設，成為中國首個國家級頁巖氣示范區(qū)[7]，同時啟動二期50億立方米/年的產能建設。截至2015年8月底，該氣田累計鉆井253口、完井204口、壓裂投產井142口，累計產氣25億立方米。
　　2)中國石油的長寧和威遠兩個產氣區(qū)。繼中國石化建成中國首個國家級頁巖氣示范區(qū)不久，2016年1月13日，四川長寧-威遠國家級頁巖氣示范區(qū)頁巖氣日產量達到700萬立方米，形成20億立方米/年的產能，標志著中國石油建成了該公司的首個國家級頁巖氣示范區(qū)[8]。該國家級頁巖氣示范區(qū)由長寧、威遠兩個產氣區(qū)塊組成。截至2015年底，長寧和威遠產氣區(qū)分別完鉆井67口、25口，正鉆井61口、14口，平均測試日產量14.3萬立方米、16.73萬立方米，累計產氣量達到10.1億立方米。
　　3)延長石油集團的鄂爾多斯盆地頁巖氣產區(qū)。2014年底該產區(qū)已建成2000萬立方米/年的產能，預計到十三五 末將建成10億立方米/年的產能。延長石油鄂爾多斯盆地頁巖氣產區(qū)內的柳評177、云頁2等多口井獲得頁巖氣流，證實該產區(qū)具有良好的勘探開發(fā)前景。其資源主要是陸相頁巖氣類型，儲層埋藏相對較淺，但普遍壓力系數低、產量低。截至2015年10月，該產區(qū)累計完鉆井59口，包括直井50口、水平井6口、叢式井3口。
　　在原油價格低迷的背景下，相對于中國石油、中國石化和延長石油的力促頁巖氣開發(fā)，鑒于安徽蕪湖下揚子西部區(qū)塊開發(fā)遇阻[9]，中國海油在國內頁巖氣項目上選擇了停擺觀望、謹慎投資的策略。但是，中國海油表示，在國外的頁巖氣項目會一直有序開展，未來也會謹慎關注機會，以繼續(xù)進行國內頁巖氣開發(fā)。

　　1.3 開發(fā)技術和設備基本實現國產化
　　通過四川盆地、鄂爾多斯盆地頁巖氣的商業(yè)化開發(fā)，以及河南、內蒙古等地頁巖氣勘探開發(fā)的突破，目前，中國初步掌握了從頁巖氣地球物理到壓裂試氣等一系列勘察開發(fā)技術，并形成了頁巖氣勘探開發(fā)工程集成配套技術，包括以井工廠 鉆井模式、彈韌性水泥漿體系、油基鉆井液體系為關鍵的鉆井技術，以長水平段套管中輸送測井、區(qū)域錄井為特色的測錄井技術，以泵送橋塞與射孔聯作、井工廠高效壓裂技術為代表的壓裂試氣技術，以微地震觀測系統(tǒng)設計為出發(fā)點的微地震裂縫監(jiān)測技術，以環(huán)狀+枝狀 布站、標準化建設為主的地面工程建設技術等。
　　在頁巖氣勘探開發(fā)新技術方面中國也取得了可喜的進展，包括同步壓裂技術[11]、高性能水基鉆井液研發(fā)[12]以及無水壓裂技術[13]等。2014年8月，結合國產化橋塞裝備及技術，中國石化涪陵頁巖氣田首次成功實現了單平臺、4口井井工廠 同步壓裂，創(chuàng)造了平臺壓裂施工單日加砂量/加液量最大、速度效率最快等多項紀錄，有效提高了施工效率，大幅降低了壓裂施工成本。2015年6月，中國石油自主研發(fā)了頁巖氣水平井高性能水基鉆井液，并成功應用于威遠-長寧示范區(qū)，該水基鉆井液具有安全環(huán)保性強、成本低及可循環(huán)再利用等優(yōu)點，未來有望替代油基鉆井液。2015年10月，延長石油在云頁4井成功實施了二氧化碳干法壓裂，創(chuàng)造了國內陸相頁巖氣污水壓裂的先河，該技術目前僅有少數公司掌握，具有無水相、快返排以及無殘渣等優(yōu)點。
　　頁巖氣勘探開發(fā)的突破性進展促進了勘探開發(fā)設備的研發(fā)，目前，中國在鉆井、井下工具和壓裂設備等常規(guī)領域的設備已初步實現國產化，在現場應用效果良好。在水平井技術設備方面，研制了1200米陸地特深井鉆機及頂部驅動裝置、隨鉆感應電阻率測量儀、隨鉆自然伽馬測量儀以及配套應用軟件。在增產技術設備方面，研制了以固井泵和自動混漿泵系統(tǒng)為核心的井場施工整套固井裝備、適用于中國油氣作業(yè)的高壓大功率2000/2500/3000型壓裂車、以節(jié)流閥和井控閘閥等為控制優(yōu)勢的超高壓大排量管匯、主要性能達到國際領先水平的油遇水自膨脹封隔器和可泵送橋塞等分段壓裂工具。

　　1.4 配套管網建設或天然氣就地利用
　　伴隨著頁巖氣的勘探開發(fā)進展，中國頁巖氣配套管網建設和綜合利用項目都已適時實施，實現了勘探開發(fā)、管網建設和綜合利用的縱向一體化結合。2015年5月，中國石化在涪陵頁巖氣田建成中國首條高壓力、大口徑頁巖氣外輸管道(涪陵-王場管道)，管道全長136.5千米，設計輸量達60億立方米/年，為川氣東送管道提供了第三大氣源，川氣東送管道因此形成了涪陵頁巖氣、普光和元壩天然氣多氣源輸送的格局。結合涪陵頁巖氣田的勘探開發(fā)項目規(guī)劃，涪陵頁巖氣配套管網也在加快規(guī)劃建設，2020年前將再建成4條天然氣管道以連接涪陵頁巖氣田(見表1)，實現頁巖氣管網與天然氣管網的有機結合。
　　中國石油西南油氣田公司為長寧-威遠國家級示范區(qū)新建了3條頁巖氣外輸管道，全長約110千米，設計輸量達30億立方米/年，結合浙江油田的主動脈 頁巖氣外輸管道，可以將就地消耗余下的頁巖氣通過納安線、南西復線和瀘威線進入川渝及國家天然氣骨干管網。
　　對于管網建設難度大的不利于商業(yè)開發(fā)的區(qū)域，采用就地消耗頁巖氣的綜合利用項目將擁有更為明顯的優(yōu)勢。以位于四川宜賓的筠連縣頁巖氣開發(fā)為例，該區(qū)域位置偏遠不利于管網建設，加上筠連縣頁巖氣井具有分布廣、數量多和產量低的開采特點，頁巖氣商業(yè)化開發(fā)難度較大。為有效利用當地頁巖氣資源，結合當地頁巖氣開采特點，2015年4月，四川富瑞德能源開發(fā)有限公司相繼建成了3個頁巖氣固定式燃氣發(fā)電站 ，日均發(fā)電量達4萬千萬時，成為中國首家頁巖氣就地發(fā)電項目。

　　1.5 政策和標準逐步完善
　　為了鼓勵、加快、規(guī)范和引導頁巖氣產業(yè)發(fā)展，中國國家能源局、財政部、國家發(fā)展和改革委員會以及各級地方政府機構相繼出臺了《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃(2011-2015年)》、《江西省頁巖氣勘探、開發(fā)、利用規(guī)劃(2011-2020年)》、《加強頁巖氣資源勘查開采和監(jiān)督管理有關工作的通知》、《頁巖氣開發(fā)利用補貼政策》、《頁巖氣產業(yè)政策》、《關于油氣田企業(yè)開發(fā)煤層氣頁巖氣增值稅有關問題的公告》、《重慶市頁巖氣產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2015-2020年)》、《關于頁巖氣開發(fā)利用財政補貼政策的通知》，涵蓋頁巖氣產業(yè)中的資源管理、財政激勵、市場和價格、基礎設施、技術攻關和對外合作等各個方面。
　　頁巖油氣資源評價和勘查開發(fā)標準體系也在逐步完善，目前已主要形成6個技術標準，即《頁巖含氣量測定方法》、《頁巖氣資源/儲量計算與評價技術規(guī)范》、《頁巖氣資源調查評價規(guī)范》、《頁巖含氣量分析技術方法》、《頁巖氣調查地面時頻電磁法技術規(guī)程》和《頁巖氣調查地震資料采集技術規(guī)程》。根據中國地質調查局2015年發(fā)布的《中國頁巖氣資源調查報告(2014)》，未來擬建立7個方面的31項技術標準，不斷完善標準體系。

　　2 中國頁巖氣產業(yè)發(fā)展存在的主要問題
　　2.1 短期發(fā)展存在的問題
　　一是頁巖氣資源未落實，不確定性較大。截至2014年底，三大石油公司、延長石油和中聯煤層氣等國內企業(yè)累計鉆井不到1000口，且主要集中在四川盆地及其周邊的五峰組-龍馬溪組，缺乏系統(tǒng)深入的頁巖氣資源評價。加上對中國頁巖氣的成藏特征和富集規(guī)律依舊認識不清，多家機構的中國頁巖氣資源評價結果相差較大，技術可開采資源和探明儲量均未落實，頁巖氣資源不確定性較大。
　　二是核心開發(fā)技術和設備有待攻關。技術是企業(yè)生存和發(fā)展之本，頁巖氣的大規(guī)模商業(yè)開發(fā)需要勘探開發(fā)技術和設備的有力支持。通過引進、學習、吸收和攻關，目前中國已初步掌握3500米以淺的水平井鉆完井和分段壓裂等一系列勘探開發(fā)技術，基本實現了3000型壓裂車和可移動式鉆機等設備的國產化。但是，低壓、低產井壓裂增產技術和資源評價等核心技術及體系較缺乏[16]，單項配套技術、系統(tǒng)成套技術設備等要依靠進口，特別是針對中國資源較為豐富的3500米以深的深層頁巖氣勘探開發(fā)核心技術和設備仍有待攻關。
　　三是勘探開發(fā)難度大，開發(fā)成本仍較高。與美國相比，中國的頁巖氣地質條件和地表條件均較復雜，存在勘探開發(fā)難度大、開發(fā)技術要求高、開發(fā)成本高等問題[17]。目前，涪陵頁巖氣田的單井平均綜合成本為7000萬~8500萬元，長寧-威遠頁巖氣田的單井平均綜合成本為6500萬~7500萬元，開發(fā)成本是美國單井平均綜合成本(約3000萬元)的2~3倍。

　　2.2 中長期發(fā)展存在的問題
　　一是水資源短缺和污染，環(huán)境保護難度大。頁巖氣勘探開發(fā)素有單口井、千噸沙、萬方水 的說法，單井用水量一般在0.8萬~10萬立方米，平均約為1.5萬立方米，以四川盆地周邊的五峰組-龍馬溪組為例，平均單井用水量約為3.5萬立方米，水資源消耗相對較大。對于水資源較短缺的大多數中國頁巖氣開發(fā)區(qū)域而言，未來大規(guī)模的頁巖氣資源勘探開發(fā)會給當地水環(huán)境帶來嚴峻的考驗，而且水力壓裂過程會產生大量壓裂返排液，處理難度大，可能導致比較嚴重的地下水和地表水污染。此外，土地占用和污染、地質災害、甲烷等烴類氣體泄漏等環(huán)境污染也不容忽視，環(huán)境保護難度大。
　　二是天然氣管網基礎設施建設和準入機制亟待完善。雖然中國已初步形成西氣東輸、海氣登陸、就近供應 的供氣格局，構建了管道網絡化、氣源多元化、管理自動化、儲氣庫配套化的天然氣運輸體系[20]，然而，中國的頁巖氣資源豐富區(qū)域大多集中在中西部山區(qū)，天然氣管網基礎設施尚不完善，并存在管網建設難度大、成本高的問題，制約了頁巖氣的規(guī)?；a和外輸。中國的天然氣管網基礎設施主要由三大石油公司建設經營，雖然國家能源局于2014年印發(fā)了《油氣管網設施公平開放監(jiān)管辦法(試行)》，要求實行天然氣管網設施公平開放，但是該辦法只是大致提出了框架要求，目前尚未實現真正的天然氣管網設施的第三方公開公平準入。因此，邊遠山區(qū)的頁巖氣外輸受限，也將增加頁巖氣投資主體的開發(fā)成本。
　　三是頁巖氣市場價格機制不合理，市場風險較大。除了《頁巖氣產業(yè)政策》中首次提出頁巖氣采用市場定價原則外，頁巖氣市場價格相關的定價機制并未出臺，目前中國頁巖氣仍主要參考國產陸上常規(guī)天然氣的定價機制，即采用市場凈回值法定價。該定價機制下的非居民用氣配氣價格受政府管制，門站價格與替代能源(燃料油和液化石油氣)價格掛鉤，價格動態(tài)調整周期過長，不能真實反映替代能源價格變化。盡管近年來政府持續(xù)推進居民用氣階梯價格制度，但天然氣價格體系未充分考慮天然氣供需及其經濟規(guī)律，具有價格形式單一、定價無差別等特點，導致居民用氣價格偏低，與工業(yè)用氣價格形成不合理的巨大差價。以北京市為例，第一檔居民用氣價格(2.28元/立方米)僅為等熱值條件下液化石油氣價格的48%，終端消費價格比工業(yè)用氣價格低1.37元/立方米。此外，燃料油和液化石油氣等替代能源的價格波動會對頁巖氣價格產生影響，增加頁巖氣的投資風險[23]。自2014年6月以來，國際原油價格持續(xù)下跌，加之天然氣價格一直較低，導致頁巖氣開發(fā)利潤大幅下降，對中國的頁巖氣開發(fā)熱潮 產生了明顯的降溫作用，抑制了市場資本的進入和頁巖氣的勘探開發(fā)。十二五 期間，中國頁巖氣總產量是57.18億立方米，比預定目標(65億立方米)低7.72億立方米，其中，2015年中國石油頁巖氣產量約為10億立方米，比預定目標低16億立方米。
　　四是地質資料和信息共享機制不成熟。目前中國初步建立了頁巖氣地質資料和信息共享機制，但是該機制尚不完善，難以切實應用，且缺乏相關的監(jiān)管，這也是油氣勘探開發(fā)中一直存在的問題。當頁巖氣勘探開發(fā)進入中長期以后，特別是當越來越多的非傳統(tǒng)油氣企業(yè)、中小石油企業(yè)進入頁巖氣開發(fā)后，不完善的信息共享機制可能會造成勘探開發(fā)工作的重復性投入，直接影響頁巖氣勘探開發(fā)的效率和成本。
　　五是頁巖氣產業(yè)監(jiān)管缺位，政府監(jiān)管機構不協調。隨著頁巖氣產業(yè)的不斷發(fā)展和投資主體的進入，頁巖氣產業(yè)對政府監(jiān)管能力提出了巨大的挑戰(zhàn)，涉及采礦權、生產、環(huán)境和市場等多個方面。目前中國頁巖氣產業(yè)政府監(jiān)管力量薄弱、體系不健全、相關標準和規(guī)范仍為空白。以環(huán)境監(jiān)管為例，一方面，中國目前仍沒有專門針對頁巖氣的環(huán)境管理方面的污染排放標準;另一方面，頁巖氣項目環(huán)境評價管理尚未規(guī)范化，存在環(huán)境評價分類要求不適用、環(huán)境評價介入時機不明確、評價內容和深度不夠、評價方法不完善等諸多問題。負責頁巖氣產業(yè)發(fā)展的政府監(jiān)管機構職能分散，缺乏相互協調和統(tǒng)一監(jiān)管，例如環(huán)境保護部相關部門未能參與頁巖氣的開發(fā)討論、政策規(guī)劃的制定等。

　　3 對推動中國頁巖氣產業(yè)健康發(fā)展的建議
　　3.1 加快頁巖氣資源調查和戰(zhàn)略規(guī)劃，夯實資源基礎
　　盡快開展全國范圍內的頁巖氣資源基礎地質調查工作，重點開展富有機質泥頁巖的地質調查工作。完善地質資料和信息共享機制，并及時更新，確保頁巖氣投資企業(yè)掌握最新地質勘探進展情況。利用頁巖氣資源儲量計算與評價技術，全面綜合評價頁巖氣資源，準確掌握頁巖氣資源的潛力及其分布，優(yōu)選出頁巖氣富集區(qū)、有利目標區(qū)。立足國家整體戰(zhàn)略，統(tǒng)籌頁巖氣資源戰(zhàn)略勘查、開發(fā)、生產和市場環(huán)境等產業(yè)鏈，通過中央和各級政府的頁巖氣產業(yè)扶持、財政稅收等政策，著重傳導和引導頁巖氣產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃布局，以保障國家能源安全，改善能源消費結構。

　　3.2 科研專項投資和特別試驗區(qū)雙管齊下，形成具有中國特色的頁巖氣產業(yè)發(fā)展模式
　　設立科研專項投資，重點支持頁巖氣勘探開發(fā)技術和設備的研究，加強國家頁巖氣發(fā)展研發(fā)中心和其他頁巖氣重點實驗室的建設，鼓勵國內企業(yè)、科研院所、大學等研究機構通過技術交流、聯合研究、國際合作等方式攻關頁巖氣勘探開發(fā)核心技術和設備，并培養(yǎng)相關高層次和專業(yè)化人才。建立頁巖氣特別試驗區(qū)，探索和實踐勘探開發(fā)集成配套技術、設備制造、基礎設施建設、運行體制、市場綜合利用等整個產業(yè)鏈環(huán)節(jié)，形成具有中國特色的頁巖氣產業(yè)健康發(fā)展模式，為未來的中國頁巖氣產業(yè)發(fā)展提供寶貴的經驗。

　　3.3 落實既定扶持政策，多方面培育公平、公開的市場競爭環(huán)境
　　以出臺的《頁巖氣開發(fā)利用補貼政策》等政策為基礎框架，制定具體可執(zhí)行的支持政策文件，落實既定的頁巖氣補貼等政策。在此基礎上，為了培育公平、公開的市場競爭環(huán)境，建議重點開展以下幾方面的工作：首先，多途徑推進頁巖氣配套管網等基礎設施建設，并通過制定管網準入運行具體規(guī)則、完善管輸定價方法、建立管網準入和信息共享平臺等措施，盡快實現真正意義上的天然氣管網設施公平、公開準入。其次，創(chuàng)新頁巖氣投資形式，鼓勵社會資本以股權轉讓、項目融資和合資合作等多種方式參與頁巖氣開發(fā)。再次，在現有天然氣定價機制下，深化氣價改革，逐步放開國產非常規(guī)氣的出廠價、門站價，形成合理的市場價格，鼓勵頁巖氣企業(yè)發(fā)展。最后，培育社會化技術裝備服務市場或剝離國有石油企業(yè)的油服公司，打破技術裝備服務與部分投資主體之間的僵持局面，引導培育公平、公開、健康有序的市場運行體系。

　　3.4 制定和完善環(huán)境相關技術標準和法律規(guī)范，建立統(tǒng)一協調的環(huán)境監(jiān)管機構
　　考慮到頁巖氣開采所產生的環(huán)境風險因素，參考國外成熟經驗，中國頁巖氣產業(yè)還需制定和完善與環(huán)境相關的技術標準和法律規(guī)范。同時，建立和落實頁巖氣開發(fā)全過程三同時 環(huán)境監(jiān)管體系，加強頁巖氣開發(fā)的環(huán)境影響監(jiān)測，構建頁巖氣開發(fā)環(huán)境評價指標，規(guī)范頁巖氣項目環(huán)境評價管理，開展頁巖氣開發(fā)規(guī)劃戰(zhàn)略環(huán)境評價;建立統(tǒng)一協調的環(huán)境監(jiān)管機構，做好企業(yè)生產和各分級監(jiān)管機構之間的協調工作，實現中國頁巖氣資源的有序環(huán)保開發(fā)。(本文節(jié)選自《國際石油經濟》2015年第4期文章《中國頁巖氣產業(yè)發(fā)展現狀及對策建議》，作者陸爭光中國石油大學(北京)。)