中国页岩气:山路十八弯
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中国页岩气:山路十八弯

重庆涪陵页岩气项目,被认为是中国页岩气发展的一个标本,尤以“亿方井”令人兴奋,也给国人对我国页岩气革命的早日到来提供了更多想象空间。此前,有关中石化涪陵页岩气区块的报道屡见报端,见仁见智,看法不尽相同。前不久,长期研究能源领域、曾实地考察过美国页岩气的中国石油大学工商管理学院冯连勇教授,专程前往重庆涪陵页岩气区块考察,从一个专家和学者的角度进行了近距离的观察和思考。

日前,冯连勇教授接受了中国化工报记者的独家采访,讲述了他考察涪陵页岩气区块的所见所闻及所思所想。

环境催生装备“中国制造”

记者:能否请您谈谈,此次赴重庆涪陵页岩气区块现场考察最直接的感受是什么?

冯连勇:此番行程最强烈的感受,是涪陵页岩气区块所处环境的艰难,沿途用“山路十八弯”形容并不为过。山路崎岖而陡峭,印证了“蜀道难,难于上青天”的文学描述,与我在美国考察马塞勒斯页岩气项目看到的地理环境相比,确有天壤之别。美国马塞勒斯页岩气区块位于宾夕法尼亚州,虽说也是丘陵地带,不十分平坦,但地域辽阔而舒缓,机械化作业很好开展,大规模的井台也容易搭建。而在涪陵地区,单从城区出发去参观就要走3个小时的崎岖山路,更别说把开采设备运进去了。

记者:如此复杂的地理环境,开发页岩气的大型装备是怎样运进去的?

冯连勇:这正是我要说的,也是感受最深刻的。

我在美国考察时看到,美国页岩气资源多储存于平原地区,大型的压裂设备能够较为便捷地运达。而涪陵页岩气区块地处山区,道路狭窄崎岖,人进来都难,类似于在美国看到的那些大型装备如何才能运进去?去了现场我才得知,涪陵页岩气区块现场的各种技术和装备,大都来自中国制造。比如中石化开发形成的3500米以浅页岩气开发水平段钻井、压裂技术系列,自主研发了3000型压裂车、桥塞等国产化装备,实现页岩气开发技术和装备的全部国产化。

这些设备带有“量身定做”的特点,以适宜山区搬移转运的小型化装备为主。据现场工程师介绍,总的来说,涪陵页岩气储量丰富,但分布比较分散,不利于大规模连续作业。井场的定点是通过卫星GPS定点,实施起来往往要先修路,有的可能还要让村户搬迁,还可能削平山头,甚至有的要打好几千米的斜井。在这样的环境下,国外大型装备基本无用武之地,现场装置全部来自国内创新的技术和设备,适合山地作业,而且必须实现小型化。

记者:如此说来,涪陵页岩气的开发成本会不会更高一些?

冯连勇:我在进行压裂作业的现场,看到各种管线错综复杂,一口井眼上连接着若干口钢管,据说每一口钢管里的压强高达70兆帕,一旦出现事故,后果不堪设想。因此,为保障安全,需要较大的投入。除了压裂的井口,现场工作人员还介绍了压裂的套管、控制室、压裂液混合机以及压裂车。这些压裂车是专门为了适应山区作业而研发的可移动、便携式压裂设备,压裂的时候需要十几辆这样的设备同时发动。

我的感觉是,由于环境恶劣,涪陵页岩气的开发成本无疑要远高于美国宾夕法尼亚州的页岩气开发成本。现场的负责人也感叹我国页岩气开采成本高。

记者:您了解到的2014年涪陵页岩气区块整体开发情况如何?

冯连勇:我国的页岩气开发,正是在这样艰苦的环境里,依靠完全自主创新的技术和设备,艰难地推进着。截至2014年底,涪陵页岩气田累计开钻178口,2014年累计生产页岩气12.24亿立方米,相当于400多万户居民一年生活用气的需求。

科学开采成就“功勋井”

记者:此前业内曾有一种声音,说涪陵页岩气区块之所以产量高,并不是页岩气而是常规天然气,请问您考察的结果如何?

冯连勇:之前我也听到过类似的观点,这也正是我此次考察的目的之一。

实地考察前,我也听到有关对涪陵页岩气的种种质疑声,即有人认为涪陵区块开采出来的并非页岩气,而是常规天然气。但是,我在现场亲眼见到了页岩的岩心。

在现场,专业工程师向我介绍了焦页1井的开发过程、压裂水平段的走向,4口井的产量及安保措施,最后我还近距离观摩了页岩储层的岩心。区别页岩气和常规天然气的最大“物证”,就是页岩储层的岩心。当然,美国所说的页岩气概念肯定比我们谈的概念要宽泛些,只要是需要压裂,就可以说是页岩气了。

记者:涪陵页岩气区块备受公众关注的焦点之一,是打出了“亿方井”的高产井,您看到的真实情况是怎样的?

冯连勇:来涪陵页岩气区块实地考察前,我对传说中的“亿方井”保持着浓厚的兴趣,也想一探就里,弄清真相。实地察看后,“亿方井”真相大白。中国页岩气虽然在涪陵取得了成功,但是并非像有些媒体此前所宣传的那样,单口井1年产气1亿立方米,1年即可收回成本实现盈利。

据涪陵页岩气现场负责人介绍,的确有一口井在1年内累计产气1亿多立方米,但这口井是实验井,是为测试一口井到底能开采多少页岩气而采取了“无阻开采”模式,而并非科学合理的“定量开采”模式。一般页岩气井采用的是“定量开采”,即按照既定的开采速度使其保持稳定的产量,产量下降的时候采取一定的措施(如闷井)来保持产量,这样能尽可能多的开采出页岩气,避免了资源的浪费。相反,“无阻开采”方式就是不加控制地生产页岩气,使其自然递减,不采取稳产措施,是一种在短期内快速开采页岩气的方式,换句话说,属于破坏性的涸泽而渔式的开采。这种开采方式的最大问题,是势必造成页岩资源的严重浪费,并不代表常态。

通过相关负责人的介绍,我开始认识到页岩气开采方式的不同对页岩气产量的影响,也厘清了此前外界对页岩气开采盲目乐观的不实宣传。

记者:那么该地区非实验性质的页岩气井的产量情况到底是怎样的?

冯连勇:我在考察中了解到,2012年11月,中石化在涪陵焦石坝地区实施的第一口页岩气井——焦页1井钻获20.3万立方米高产页岩气,是我国第一口具有商业开发价值的页岩气井。焦页1井已经保持日产6万方的产量2年多,累计页岩气量4500万方左右,稳产时间超过了预期方案,被誉为“功勋井”。相对于带有实验性质的“亿方井”,焦页1号井代表了涪陵页岩气区块的正常水平,是保持较长开采周期的非实验性的页岩气井。

需加强对开发过程的监管

记者:目前,公众对开采页岩气的最大争议是,如何实现页岩气开发和环境保护并重。您对有关方面的监管满意吗?

冯连勇:这个问题也正是我最想说的。

在重庆涪陵页岩气区块整个考察过程中,我虽然感到我国页岩气技术取得了积极突破,产量不断上升,但监管仍然是个薄弱环节。比如我在现场就没有见到监管人员的身影,不能不说是个遗憾。考察归来,我回想考察的内容,在感叹“山路十八弯”的同时,也陷入思考和忧虑,我国页岩气开发为什么监管不到位?科学的监管体系何时才能建立起来?

我通过观察和了解发现,出于逐利目的,我国页岩气开采普遍存在一个问题:即企业单位重开发的投资回报,轻开发过程中的监管。在我看来,我国页岩气开发借鉴美国的一些经验,积极引进民企、外企资本,这是对的;对页岩气的评价,用投资回报率、利润率、资本回收期等经济指标来衡量投资项目的可行性,也无可厚非。但是,我们恰恰忽略了页岩气开发中最重要的监管问题,没有把美国的经验真正学到手。

我国相关监管部门还没有建立起页岩气开发完善的监管体系。例如页岩气开发压裂环节的污水处理是最大的难题,美国压裂液处理全程采用GPS定位,真正做到压裂液的污水处理达标后循环利用,保证了页岩气的开发是在青山绿水中进行。

我国的页岩气开发要如何保证不破坏青山绿水?如果试图用“我国是发展中国家”来搪塞和回避监管的薄弱,放松监管力度,这是万万不行的,也是难以持续的。

记者:涪陵页岩气区块开发过程中,水资源利用情况如何?压裂液又是怎样处理的?

冯连勇:我国虽然是发展中国家,但并不意味着我国的页岩气开发可以走“先污染,后治理”的老路。从单口井页岩气产量的递减规律看,短短几年时间内页岩气产量就会急剧下滑,直至接近零。为了稳定页岩气产量,势必会大量打井,正如美国的页岩气开发,为了稳定页岩气产量只能不断打井。从美国页岩气区块的分布不难发现,大小河流湖泊流经页岩气区块,水资源极为丰富。但美国人并没有因此而放松对水资源的合理利用和严格监管。比如压裂用水虽取自当地的河流,但压裂液经过处理后必须循环利用,适当从当地河流中补充新鲜水,绝对禁止采用地下水。美国页岩气开发过程中压裂液的处理费用占了成本的近一半,足见美国人对环境保护的重视,对监管体系的规范。

我国页岩气区块并无大型的河流经过,压裂用水必须从远处抽调,然后运到压裂现场,水资源对页岩气开发尤显珍贵,更应该加以重视,循环利用。在涪陵现场,经相关人员介绍,压裂液将被运走,处理达标后排放,但我们并没有看见压裂液是怎么处理的、处理后是怎么循环利用的,不能不说是一个遗憾。而我在美国参观时,处理厂是可以进入的,可以照相,监管是公开的。

记者:那么您对加强监管有什么建议吗?

冯连勇:现场考察后我产生了两个心结。

第一,我国压裂用水几乎全部从远处的河流中抽调,这将对河流下游的生态环境造成一定影响。几百口井的用水量虽然不大,但是如果将来发展到上万口井,这个用水量就大了。随着页岩气井数的增多,压裂用水也将越来越多,对下游造成的影响也将越来越大。

第二,压裂液的处理也是个难题。我国污水处理技术并不比美国好,美国页岩气开发成本的近半都用在了压裂液的处理上,即便如此,美国处理后的压裂液也不允许排放到河流中,而在我国却是排放到河流中,这样做对河流的污染可想而知。

除此之外,压裂对地壳运动的影响,开发过程中对土壤的破坏,对井场周围生态的影响,还有页岩气泄漏、温室气体排放等问题,这些都涉及到监管。如果没有严格的监管,我国页岩气如火如荼的发展必将埋下生态隐患。

我认为,现在谈涪陵页岩气实验区的文章很多,技术开发也是热火朝天,技术立项更是一个接一个,什么“973”、自然基金重大项目、国家重大专项等,而监管的研究在哪里?相应法律法规的研究在哪里?由哪个部门负责?怎么监管?监管实验区为何没有建立?是地方为主还是中央管理部门为主?这些问题如果得不到解决,我国页岩气开发肯定会走弯路。

最后,我想通过《中国化工报》呼吁,我国页岩气发展真正的“山路十八弯”不是技术,而是监管。为了使我国页岩气能够实现资源开发与环境保护并重,能够实现可持续发展,我希望政府部门能加强监管体系建设,投入更多的监管力量,实现全过程监管,把监管置于阳光下,真正做到页岩气在青山绿水中开发,开发后仍然是青山绿水。(作者/陈丹江)

(文章来源:中国化工报)