1、 中国石油大学（北京）非常规油气田开发基础调研教授教师 专业班级 石工散班 学生姓名 桂霞 学 号 2013222177 2013 年 9 月 7 日 一、页岩气及资源概况常规天然气是指采自气田的天然气和油田的伴生气。非常规天然气是指在地下的储存状态和聚集方式与常规天然气有明显差异的天然气聚集，较为典型的有页岩气、煤层气、致密砂岩气等。全球页岩气资源量相当于煤层气和致密气资源量总和。页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气聚集。页岩气在成分上与天然气并无明显差别，都是以甲烷为主。而与天然气的主要区别是分布方式不同，页岩气吸附或游离在页岩孔
2、隙中，页岩和页岩气共同存在于页岩矿藏中。而常规天然气形成气田或者与石油伴生，是具有封闭圈的气体聚集，不吸附在任何矿藏内。如果想象天然气的状态为一个封闭空间内的所有甲烷等气体的结合，那么页岩气状态的就是封闭空间内装满了泡沫材料后的甲烷等气体的结合。下图详细介绍了各种非常规天然气在地下的储藏深度比例及分布情况。下表对比了天然气和非常规天然气的基本区别。类别气体名称主要成分 存在于 状态占非常规天然气的比例页岩气 甲烷 泥岩、高碳泥岩、页岩及粉砂质岩类夹层 吸附和游离 50%煤层气 甲烷 煤基质颗粒表面、煤孔隙 吸附为主、游离为辅 28%非常规 致密砂岩气 甲烷 砂岩层，致密砂岩 分布游离 22%常
3、规 天然气 甲烷 气田或油田伴生 聚集游离 - 全球页岩气资源量丰富。美国国家石油委员会于基于 Rognar 的数据估算全球非常规天然气资源量约 923 万亿 m3；其中：近半数为页岩气（ 456 万亿 m3） ，常规天然气资源量 378 万亿 m3。据美国能源信息署（EIA）统计，2010 年美国页岩气的总产量已超过 1379 亿立方米，占美国天然气年总产量 6110 亿立方米的近 23%，并超过了中国常规天然气 2010 年的总产量967.6 亿立方米。美国页岩气的成功开发使得美国天然气储量增加了 40%，这大大增强了美国在能源外交和应对气候变化等方面的主导权。据美国能源信息署预测，203
4、5 年美国天然气总产量的 74%将来自于非常规天然气的贡献。我国页岩气储量丰富。国土资源部对我国页岩气资源进行了初步的地质勘探调查。经初步评价，我国陆域页岩气地质资源潜力为 134.42 万亿 m3，可采资源潜力为 25.08 万亿m3（不含青藏区） 。其中，已获工业气流或有页岩气发现的评价单元，面积约 88 万平方公里，地质资源为 93.01 万亿 m3，可采资源为 15.95 万亿 m3，是目前页岩气资源落实程度较高，较为现实的勘查开发地区。总体上，我国页岩气资源基础雄厚。按省(区、市) 统计，全国页岩气资源主要分布在四川省、新疆吾尔族自治区、重庆市、贵州省、湖北省、湖南省、陕西省等，这些
5、省(区、市) 占全国页岩气总资源的 68.87%。 二、国外页岩气勘探开发取得的成就美国页岩气开发最成功，加拿大取得一定成效，其他国家还处于起步阶段。美国页岩气资源潜力盆地 50 多个，其中 40 多个已被不同程度地勘探。非常规天然气改变了全球能源供应格局，打破了俄罗斯的气价权，几年前根本没有人会想到美国的天然气价格可以暴跌 85%，而这却是页岩气开采规模化的初啼之声，新的替代能源开始走上前台。尽管它在技术上仍有许多需要完善之处，尽管在环境保护上仍有大量工作要做，页岩气已成为美国能源供应链上重要的一部分，而且其权重会在今后十年大幅上升。三、美国页岩气勘探开发体制机制美国的页岩气开发过程中技术创
6、新和商业化主要由中小公司推动，因为中小公司创新意识强、敢于承担风险，在发现新机会和技术革新行动上更为快捷。中小公司实现技术突破和商业化后，大公司在长期性和投资能力上更有优势，其后期介入能够将页岩气市场迅速规模化。另外，由于高度分工，使得单个开采环节的投入小、效率高、作业周期短、资金回收快、资本效率高。美国政府牵头组织技术和地质研究，产生了大批科研成果，这对页岩气能够进入实质性开采起了决定性作用。上世纪 80 年代至今，美国政府先后投入 60 多亿美元进行非常规天然气勘探开发，并且对上游开发实施税收优惠，这些政策都加速了页岩气的商业化进程。四、国内页岩气开发现状（一）页岩气资源情况页岩气，是指赋
7、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，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源。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。我国页岩气分布广泛， 在我国南方、 北方、西北和青藏等广大地区均有适合赋存页岩气的页岩层积分布。特别地，在常规油气匮乏的南方地区，海相页岩层积分布多达数百万平方公里，发育条件优良，是我国页岩气成藏最为丰富地区。（二）页岩气的探测开发现状美国已是全球第一大天然气生产国，在页岩气技术上全球领先。中国是继美国和加拿大之后，正式开始页岩气资源勘探开发的第三个国家。我国页岩气探测起步比较晚，200
8、1 年我国启动页岩气战略调查，全国分 5 个大区； 2004 年，三大油企追踪分析了我国页岩气的资源状况。 2009 年我国启动和实施第一口页岩气战略调查井，初步摸清了我国部分地区发育的多套富有机质页岩层系，优选出 27 个页岩气富集有利区，初步建立了资源评价方法。2012 年 3 月 13 日，国家发改委等 4 部门发布页岩气发展规划(2011-2015 年) ，对全国页岩气资源的勘探、开采作出科学规划。湖南省被列为全国 13 个页岩气重点勘探开发省份之一，且排序第 4。继中石油、中石化涉足湖南页岩气领域后，五大发电集团之一的中国华电集团也开始涉足湖南页岩气。2012 年 2 月 24 日，
9、湖南省政府与中国华电集团公司在长沙签署了页岩气开发利用战略合作框架协议 ，双方将共同推进湖南页岩气开发和分布式能源综合利用示范区的申报，力争在短期内，率先实现湖南省页岩气商业开发和综合利用。 “十二五”发展规划：2015 年中国页岩气产量为 65 亿方，2020 年力争达到 800 亿方。2011 年底，我国页岩气勘探开发已经完钻近 30 口页岩气探井，18 口井压裂获工业气流。五、中国页岩气勘探开发面临的主要问题及开发潜力主要问题可归纳为：资源调查与评价滞后，资源“家底”不请；成套技术不成熟，核心技术引进尚需“本地化” ； 管网及相关基础设施尚不配套；页岩气管理缺乏法律依据，矿业权管理存在障
10、碍；缺乏有利于企业投入的政策支持。 虽然我国页岩气开发尚属起步阶段，还有很多问题函待解决。但是我国在天然气开采上技术装备已有一定基础，可通过国际合作和自主创新实现领先。另外，我国页岩气资源丰富，开发潜力巨大。我国页岩气可开采量为 25-35 万亿立方米，与常规天然气相当。页岩气开发对我国具有战略意义。清洁低碳的页岩气能够增加天然气供应、优化能源结构、缓解减排压力。页岩气一旦实现规模化开采，可以拉动尤其装备制造业与工程技术服务业发展，培育新的经济增长点。六、环境保护中国国土资源部油气资源战略研究中心和中国石油总结了美国页岩气开采的成功经验，如国家政策的大力支持、关键技术的突破与推广、良好的市场条
11、件与基础设施等。基于这些成功经验，对全国页岩气资源的勘探开发提出了一系列建议和措施，例如开展全国页岩气资源的调查与评价、制定优惠政策、引进和研发关键技术以及加强国际合作等。 中国页岩气资源战略调查和勘探开发战略构想中也提出了一系列页岩气资源战略调查和勘探开发的保障措施。然而，这些建议和措施都将注意力集中在了如何保障和促进页岩气资源的勘探开发技术和政策上，却忽略了开采潜在的环境影响及其相应的防治和管理措施等问题。页岩气开采对环境影响的潜在因素有：（一）矿产资源产权不明晰页岩气为第 172 号独立矿种，其适用矿产的相关法律，我国的宪法和矿产资源法规定，矿产资源国家所有，所以在矿产资源开发利用中首先
12、要确保国家权益的实现。我国由国务院行使国家对矿产资源的所有权，并明确了由各部门、各级地方人民政府对矿产资源履行监督管理职能，使所有权得以层层分解，造成事实上的产权主体缺位。相应的管理力度不够，导致国家对矿产资源的所有权流失。开发者在开发利用矿产资源时，只顾个人利益的最大化而忽视社会效益和环境效益。（二）环境保护的监督管理体制不健全我国矿产资源法的立法宗旨是保障矿产资源的合理利用和良好的矿区生态环境，同时对矿产企业的日常生产活动进行监督管理。主要包括矿产资源开发前期的勘查规划，对矿产资源的普查统计，矿业权取得的批准审核等；矿产资源开发中的具体开发量化和资源回采的管理、对保护性开采的特种矿产的管理
13、以及对环境污染的治理的监督管理等等。此外，矿产资源开发的监督管理还包括日常管理中的众多重大事项的登记和矿产信息资料的搜集和整理；例如矿产资源勘查区块登记制度和矿业权变更登记制度，对矿区内包括共生、伴生矿的矿种和成矿地质条件、矿藏工业远景规划等等。不过总体上，这些主要的监督管理制度仍是粗线型的，有待规范。（三）矿产环境保护相关法律法规和体系不健全矿山环境保护目前还没有一个完整的法规体系，相关法规法律之间缺乏紧密的联系，不能保障矿山环境管理的系统性和整体性。相对应的矿山环境执法管理涉及多个执法部门，导致职责交叉，责权不明，由采矿引起的环境污染几乎无人管理。有关法律法规在矿山生态环境保护方面只是提出
14、了原则性的要求，法律法规条文不够细致，操作性差，甚至相互矛盾。如中华人民共和国固体废弃物环境污染防止法 （1995）中将矿山排放的废岩列为固体废物之一，但在征收排污费行暂行方法 （1982）和排污费征收使用管理条例 （2003）中，没有对铁金属露天矿排放的废岩进行征费。许多具体实际问题难以解决，污染受害人难以维护自身的环境权益，在寻求行政制裁方面又没有明确的规定，处理问题带有很大的主观随意性。七、完善页岩气资源开发的环境经济制度（一）明确排污权交易的合法性，加快交易市场的建设产权进入市场是优化配置矿产资源的前提，其方式可以采用排污权交易的手段，将页岩气资源的产权赋予价值并通过拍卖的形式转让给私
15、人。此外，对页岩气资源开发中存在的其他一些问题也可以采用类似的方法。如将开发过程中的不良影响和环境破坏等类似排污指标的形式加以确定并进行拍卖，并允许市场交易，政府放弃页岩气资源的产权使之进入市场，可以减少管理难度和管理成本。没有排污权的市场交易，排污许可证和总量控制的市场功能无法得到发挥，从而造成环境资源配置的低效。由于各地区的发展水平和经济实力差异在很大程度上决定了是否实施排污权交易，允许地方根据自身的发展水平来决定是否实施排污权交易和如何建立交易管理机制的同时，也应允许未实施排污权交易的地方在条件成熟时，逐步建立排污权交易管理机制，等等。（二）完善页岩气资源综合利用的政策激励机制页岩气资源
16、的综合利用，企业的成本很高，风险大，如果没有或缺乏国家在技术、信贷、税收等政策方面的支持，难以推行。在技术方面，应当制定页岩气生态环境保护技术发展规划，有目的地指导矿山生态环境保护的科技工作，避免科技研究的盲目性和低水平重复。设立页岩气生态环境保护科技专项基金，为科技成果的开发及其向现实生产力转化提供资金保障。专项基金的来源可以是财政预算专设，也可以来源于各种税费的征收。组织科研单位和大专院校开展页岩气生态环境重大课题公关，特别应注重实用技术的开发、利用等。（三）建立适合中国国情的环境税收和收费政策社会成本内部化，就是对页岩气资源的开发利用者追加矿产开发的社会成本，开征庇古税，由权威机构确定一
17、个合理的负价格。在页岩气资源的开发利用中，考虑一个等量于社会成本的税、费、补偿金是合理的，使页岩气资源的开发利用行为成为完全的经济行为，从而可以充分利用市场机制的协调作用。当然这些税费的多少是关键，应与社会成本一致，否则同样达不到应有的效果。社会成本确定需要有关的价格评估方法来对社会成本进行认定。当前，有关政府部门应尽快开展研究和建立适合中国国情的环境税收和收费政策。该体系应包括下列内容：继续完善现行的排污收费制度；统一和完善矿产资源税；在已有试点经验基础上，在全国开展生态环境补偿收费；实行税收差异类优惠政策，大力扶持和引导环境无害产业和环保产业的发展；对于“三废”综合利用产品和清洁生产给予加大税收优惠，在一定的期限内免交全部或部分税收等。参考文献1夏玉强. Marcellus 页岩气开采的水资源挑战与环境影响J.科技导报,2010,(18):103-109.2潘仁芳,黄晓松.页岩气及国内勘探前景展望J.中国石油勘察,2009,14(3):1-5.3张大伟.我国页岩气资源战略调查和勘探开发战略构想R/OL.2010-01-29.4司雪侠,戴斌.浅谈我国矿产资源开发的环境问题及对策探索J.榆林学院学报,2010,(05):65-66.5湖南省页岩气开采对环境影响的经济学分析6能源网 中国非常规油气发展的多元化沉思
