近期，隨著世界能源消費格局的轉變以及世界環境保護呼聲的日益高漲，非常規天然氣研究和開發在許多國家如火如荼地進行。頁巖氣等新的替代能源的開發符合當今世界大力發展清潔能源的趨勢，也是我國“十三五”規劃大力推行能源結構不斷優化調整的內在要求。我國的頁巖氣開發雖然取得了一定的成果，但是還有很長的一段路要走，如何推動我國頁巖氣行業的發展更進一步，是國內油氣行業眾多專家不斷思考與探索的問題。

　　摸清前行路上絆腳石

要想推動頁巖氣的快速發展，首先就要發現并清晰地認識當前頁巖氣產業在發展過程中遇到的問題。

首先，在產量預測與投資估算等方面缺乏系統科學的頁巖氣經濟評價體系。頁巖氣開發按照開發程度分為探明未開發、探明已開發、未探明三類。其中探明未開發是我們研究的重點類型。如何根據地質參數探明頁巖氣儲量，以及每年的產能計算與產量預測的方法，都沒有形成科學的體系，還有一些經濟評價參數的確定并不完全符合頁巖氣的特征，導致在進行經濟投資的可行性分析時，科學性與準確性有待進一步驗證。例如：對于頁巖氣的基準收益率這一關鍵參數，很多情況下是按照常規天然氣的基準收益率進行計算，導致計算頁巖氣動態回收期以及計算頁巖氣的凈現值等方面產生了較大的誤差。

其次，我國頁巖氣的開發條件相較美國更為復雜。美國8個主要頁巖氣區帶的單井開發成本多在300萬至900萬美元，具有良好的投資回報率。而我國目前頁巖氣開發成本較高，其中很大一部分原因是我國頁巖氣的地質特征比美國復雜，開采條件更為惡劣。我國頁巖氣層深度為1.5千米至3.5千米，分布在上古生界和中生界，以海相地層為主，地形多為山丘、盆地，頁巖氣富集的四川盆地人口密集，新疆區塊等主要頁巖氣富集區缺水，人均用水量僅為2.08立方米/年。

【中美頁巖氣開發地質條件對比】

　　助力頁巖氣開發取得新突破

當前環境下，助推我國頁巖氣開發取得新突破，應該在四個方面下功夫。

其一，在量化基礎上科學準確把控開發過程中的操作成本。在頁巖氣的評價期內，把操作成本控制在具有經濟效益的區間內，是具有重要意義的。在加大區域開發力度、尋求新突破的同時，重視對現有頁巖氣氣藏開發操作成本可接受區間的研究就尤為重要，這也是提高頁巖氣氣藏開發效益的重要途徑。頁巖氣開發操作成本的經濟界限模型的建立，是嚴格把控操作成本的科學量化手段。主要是運用技術經濟的基本原理，把收入和支出均折算為初始年份（氣田產能建設完成，正式投產）的現值相等，此時對應的操作成本臨界值為操作成本經濟界限，同時結合區塊的具體數據設立評價期的相應操作成本標準與可接受的具體水平。

其二，建立頁巖氣開發的風險量化評價方法與防范機制。利用風險分析模型開展頁巖氣開發規模的不確定性分析和經濟性分析，增強方案的抗風險性。值得注意的是，不同的頁巖氣區塊與相關開發情況，要選擇相應匹配的風險評價體系，在建立風險評價的基本方法后，進行風險識別，剖析風險影響因素，根據訪談結果、經驗值或者相關模擬，得出風險量化的關鍵參數，最終逐步地建立頁巖氣單井的量化風險控制體系，通過頁巖氣單一地質單元開發投資風險量化評價模型，逐步建立頁巖氣多地質單元開發投資風險量化評價模型。

無論是在確定儲量還是頁巖氣的經濟評價方面，傳統的風險評價與控制多以定性分析為主，缺乏量化方法與控制手段。根據相關領域的專家研究探索，已經形成了若干的風險分析評價模型，要充分發揮實驗室科學對頁巖氣的實際勘探的理論指導作用，比如采用蒙特卡洛技術對儲量建立參數概率分布模型后,可以進一步建立風險儲量模型，不但有利于投資者進行科學決策，而且有利于管理者進行風險控制和管理。

其三，水平井建設與壓裂技術還有待進一步提高。區別于常規天然氣，頁巖氣打井重點是水平井段而不是垂直井段，頁巖氣開發過程中鉆井成本約占總成本的40%至60%，水平井段的設計要增加氣藏與井筒的溝通面積，以增加頁巖氣儲層的泄氣面積。頁巖氣井鉆井完成后，只有少數天然裂縫的井可直接投入生產，90%以上的井需要經過酸化壓裂等儲層改造才能獲得比較理想的產量。通過水力壓裂措施，產生大量裂縫提高頁巖氣的滲流能力，這兩種關鍵技術的成本較北美來說，還需要進一步提高技術降低成本。

其四，重視頁巖氣勘探開發引發的環境風險。頁巖氣開發過程中，壓裂會造成地下水污染問題，包括壓裂液的排放等。另外還有大氣污染，美國的某些地方因為“頁巖氣革命”的原因，臭氧層受到嚴重破壞。因此，先污染后治理的老套路是走不通的，只有正確處理好環境保護與頁巖氣開發的關系，才是推動頁巖氣行業前進的正確方式。

不同經濟評價單元的優點與不足

　　完善頁巖氣開發的“中國模式”

鑒于我國頁巖氣開發已經效果初見，要想大規模增加頁巖氣產量，必須建立科學的頁巖氣開發模式。目前，“井工廠”的開發模式加速了這一進程，大大縮短了打井的時間，產生了規模效益，形成了適用于地質特點的打井模式與勘探開發流程，讓井型井網部署科學化。在進行經濟評價時，評價單元的選取要有針對性，總結好不同評價單元的優點與不足。

另外，開發模式的構成無非是開發規模的把控與采氣工程技術兩個大部分，對于頁巖氣開發規模的把控要用經濟評價來論證，同時需要地質評價及動態分析技術系列，有一套科學的方法來計算單井的EUR（最終可采儲量）、區塊的可采儲量與動用儲量以及每年產能。而且，要計算各項指標與經濟性參數，以及利用風險評價體系來輔助。對于采氣工程技術的研究主要依靠采氣工程的優化與高效設備的研發，同時要收集主要參數，并配合數值模擬實驗的研究，最終形成一套適合我國頁巖氣開發特點的綜合開發模式，滿足日益擴大的清潔能源的需求。（作者楊少華  張培元均為中國石油大學（北京）碩士研究生）