頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)前景及對策建議

一、頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)前景分析

（一）頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)

頁巖氣勘探開發(fā)技術(shù)可分為勘探評價技術(shù)、鉆完井技術(shù)和增產(chǎn)開采技術(shù)三大方面。根據(jù)美國頁巖氣發(fā)展成功的經(jīng)驗及我國目前發(fā)展現(xiàn)狀，勘探評價技術(shù)中的氣藏評價與優(yōu)選技術(shù)、儲層地球物理勘探與評價技術(shù)；鉆完井技術(shù)中的長段水平井快鉆、定向井眼軌跡優(yōu)化、套管完井技術(shù)；增產(chǎn)開采中的儲層保護、連續(xù)油管分段壓裂、定向射孔等技術(shù)可望成為國家突破頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的主攻方向而得到政府的重點支持。

從關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外掌握情況來看，最先進的水平井完井、分段壓裂等關(guān)鍵技術(shù)大部分被國外公司把持，其中既有埃克森美孚、殼牌、康菲等大型跨國油企，也有哈里伯頓、斯倫貝謝、貝克休斯等專業(yè)化中小企業(yè)。國內(nèi)的水平井、分段壓裂等關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化自2010年后才進入快速增長階段，主要集中在中石油、延長石油、賽瑞能源、中國石油大學(xué)（北京）等機構(gòu)手中，與國際先進水平尚有差距。

（二）頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈劃分及前景分析

頁巖氣資源開發(fā)利用的整個產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游勘探開發(fā)、中游儲運加工和下游管網(wǎng)分銷三個層次。

1.上游勘探開發(fā)業(yè)務(wù)前景

上游勘探開發(fā)企業(yè)的主要業(yè)務(wù)包括:礦權(quán)業(yè)務(wù)，勘探、完井、測井、壓裂等裝備生產(chǎn)、配套，勘探、完井、測井、壓裂等油田服務(wù)提供等方面；附加值為全產(chǎn)業(yè)鏈最高。

按照美國巴納特盆地2008年時每億立方米頁巖氣勘探開采需要6.1億元投資計算，到2015年要完成65億立方米（參考國家《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2011～2015年）》）的規(guī)劃產(chǎn)量，對應(yīng)的勘探開發(fā)投資約為400多億人民幣?？梢姡S著國務(wù)院一系列規(guī)劃和政策的出臺，可以預(yù)計上游勘探開發(fā)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)將率先迎來快速發(fā)展的有利時機。

2.中游儲運加工業(yè)務(wù)前景

中游儲運加工企業(yè)的主要業(yè)務(wù)包括:CNG、LNG加工裝備、儲罐、高壓輸運管網(wǎng)的生產(chǎn)與部署，海上、路上LNG接收裝備，LNG海運、陸運裝備的生產(chǎn)等方面；附加值處于全產(chǎn)業(yè)鏈中的較高水平，其中相關(guān)裝備產(chǎn)品的附加值高于管線產(chǎn)品。

根據(jù)中石油提出的“2015年天然氣管網(wǎng)規(guī)劃”，到“十二五”末，中石油將新建天然氣管道2萬千米，同期還將建設(shè)一批LNG接收站和20～30個儲氣庫，天然氣管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)備的產(chǎn)值預(yù)計將會達到3300億元人民幣，前景十分可觀。

3.下游管網(wǎng)分銷業(yè)務(wù)前景

下游管網(wǎng)分銷企業(yè)的主要業(yè)務(wù)包括:城鎮(zhèn)中低壓輸配管網(wǎng)、裝備的生產(chǎn)、部署與運營，城鎮(zhèn)、園區(qū)、港區(qū)天然氣門站的部署與運營等方面；附加值較中上游產(chǎn)業(yè)低，主要依靠規(guī)模效益。

隨著未來天然氣消費比重的擴大，具有壟斷優(yōu)勢下游管網(wǎng)分銷企業(yè)預(yù)計將會保持長期穩(wěn)定的增長。

二、青島市頁巖氣技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)

（一）青島市頁巖氣技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)

1.總體概況

在頁巖氣技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域，青島市擁有中國石油大學(xué)（華東）、中國海洋大學(xué)、山東科技大學(xué)、青島科技大學(xué)、海洋地質(zhì)研究所等多家高校和科研院所，還擁有國土資源部、中國石油勘探開發(fā)研究院、山東省科技廳以及中國石油大學(xué)（華東）等機構(gòu)名下的各種研究院、研究中心、戰(zhàn)略中心及重點實驗室共12家。

青島市從事頁巖油氣相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)的高層次人才20余人、各類研發(fā)人員1000余人，其中60%具有高級職稱。中國石油大學(xué)（華東）擁有包括教育部“長江學(xué)者與創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃”創(chuàng)新團隊（2個）和山東省創(chuàng)新團隊（2個）等在內(nèi)的多個頁巖氣技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新團隊。

目前，青島市共承擔(dān)各類頁巖氣技術(shù)攻關(guān)項目96項，其中國家863項目4項，國家973項目1項，國家科技重大專項9項，國家示范工程2項，國家自然科學(xué)基金15項，其他省部級、實驗室或企業(yè)資助項目共65項。

總體來看，青島市在頁巖氣調(diào)查、勘探、開采、儲運等各領(lǐng)域均有較好的研發(fā)基礎(chǔ)，技術(shù)人員和項目支持也十分飽滿，具備了為頁巖氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)研發(fā)支持的良好條件。

2.技術(shù)領(lǐng)域分布

將青島市承擔(dān)的各類頁巖氣技術(shù)攻關(guān)項目按照產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)過程（周期）和勘探開發(fā)技術(shù)鏈進行歸類梳理，由此歸納出青島市頁巖氣技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)域分布狀況，詳見表1。

青島市頁巖氣技術(shù)研發(fā)的主要領(lǐng)域集中在勘探評價、壓裂開發(fā)與儲層保護技術(shù)的研發(fā)與試驗階段，具有比較優(yōu)勢；其中在氣藏調(diào)查探測理論、壓裂理論與技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的研究最為集中。

在水平井鉆井、測錄井技術(shù)的研發(fā)上，目前青島的研發(fā)覆蓋較少，若干領(lǐng)域空白，處于明顯劣勢地位；在各項技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面，青島目前的覆蓋面也相對不足，反映出技術(shù)成果轉(zhuǎn)化也是目前的弱勢環(huán)節(jié)。

（二）青島市頁巖氣相關(guān)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)

1.總體概況

在頁巖氣開采裝備制造領(lǐng)域，青島市擁有TSC集團旗下的青島天時海洋石油裝備有限公司和青島中油通用機械有限公司等近30家企業(yè)，還擁有中海油海洋工程（青島）有限公司、武船重工有限公司等多家海洋石油裝備企業(yè)，主要產(chǎn)品涵蓋石油勘探開采、固井、壓裂酸化以及海洋工程等裝備，已初步形成了以頁巖油氣開采裝備與配套產(chǎn)品、海洋工程裝備為主的產(chǎn)業(yè)體系。

在頁巖氣開采工程與服務(wù)領(lǐng)域，青島市主要擁有青島金王集團等企業(yè)。其中，金王集團作為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)先后已在美國得克薩斯、路易斯安那州購買6塊油田，面積近290平方千米，已有超過100口的頁巖氣水平井多級壓裂工程現(xiàn)場經(jīng)驗。

2012年6月，金王集團與美國里奇蘭資源有限公司簽署“美國頁巖油氣核心技術(shù)合作項目”協(xié)議，雙方分別以開采權(quán)和頁巖開發(fā)核心技術(shù)的形式參與合作，持股比例各占50%。通過該項目合作，金王集團將有機會與世界上頂尖的水平井多級壓裂技術(shù)團隊共同開發(fā)頁巖氣資源，接觸并學(xué)習(xí)世界上最先進的頁巖油氣水平井與多級壓裂技術(shù)、裝備。

2012年10月，青島金王集團與山東能源集團在濟南簽署頁巖氣開發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議，將共同出資設(shè)立合資公司，致力于開拓頁巖氣技術(shù)、裝備的研發(fā)制造，頁巖油氣資源勘探開采和工程服務(wù)承包等業(yè)務(wù)。

青島市在頁巖氣產(chǎn)業(yè)的其他環(huán)節(jié)也具有一定的產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿?。如一汽解放青島汽車有限公司和青特集團在特種、載貨車輛方面，青島中集在集裝箱、專用車輛方面有著良好的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)優(yōu)勢，具有進軍LNG、CNG儲運車輛、船用儲運器等頁巖氣中游產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)與實力。中石化在青島部署的油庫與煉化基地也具有進軍天然氣儲存和加工產(chǎn)業(yè)的天然優(yōu)勢，這些為青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展與完善提供良好的條件。

2.產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域分布

將青島市頁巖氣及周邊相關(guān)企業(yè)按照其主營業(yè)務(wù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)進行歸類梳理，由此歸納出青島頁巖氣產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域分布狀況，詳見表2。

青島市的頁巖氣產(chǎn)業(yè)體系相對完整，產(chǎn)業(yè)上中下游均有企業(yè)分布。多數(shù)企業(yè)主要集中于附加值較高上游的勘探、開發(fā)裝備配套及材料生產(chǎn)領(lǐng)域，具有比較優(yōu)勢；其中開發(fā)裝備配套與材料生產(chǎn)領(lǐng)域的企業(yè)最為集中。

在鉆井成套裝備領(lǐng)域有包括TSC集團在內(nèi)的4家企業(yè)，主要業(yè)務(wù)為海洋鉆井成套裝備生產(chǎn)。在頁巖氣開發(fā)工程領(lǐng)域有行業(yè)龍頭企業(yè)——金王集團，也有少數(shù)其他周邊企業(yè)。這兩個領(lǐng)域也屬于青島頁巖氣產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢領(lǐng)域。

在上游的勘探成套裝備、軟件、技術(shù)服務(wù)，開發(fā)技術(shù)服務(wù)與軟件，中游的儲運加工成套裝備與工程設(shè)計、實施等較高附加值領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)分布還較少。這在整體上基本符合我國尚處于頁巖氣勘探開發(fā)試驗階段的現(xiàn)實情況，隨著未來頁巖氣開發(fā)的推進，在未來的發(fā)展規(guī)劃中應(yīng)當考慮采取積極的先導(dǎo)政策，引導(dǎo)相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐步建立。

三、青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖

在對中國石油大學(xué)（華東）、金王集團和TSC海洋集團等單位進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，剖析青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)研發(fā)基礎(chǔ)和發(fā)展?jié)摿?，圍繞頁巖氣開發(fā)面臨的技術(shù)瓶頸和產(chǎn)業(yè)前景，設(shè)計并實施了問卷調(diào)查，從而匯集了青島市政、產(chǎn)、學(xué)、研各方的智慧，整理歸納形成了青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖（圖1）。

（一）發(fā)展定位

1.技術(shù)發(fā)展定位

充分發(fā)揮青島市在勘探評價、壓裂開發(fā)與儲層保護領(lǐng)域中的研發(fā)優(yōu)勢，將青島頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展定位于頁巖氣勘探、評價、壓裂開發(fā)與儲層保護等關(guān)鍵理論與技術(shù)的研發(fā)，建設(shè)“頁巖氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)基地”。

2.產(chǎn)業(yè)發(fā)展定位

繼續(xù)保持勘探開發(fā)裝備配套及材料產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢地位，大力支持TSC集團和青島金王做大做強鉆井、壓裂成套裝備制造和勘探開發(fā)工程及技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)，建設(shè)“頁巖氣裝備制造與工程技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)基地”。

（二）產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展路徑

如圖1所示，在產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展中，采取分階段的發(fā)展模式。

預(yù)期在2013年之前，掌握地面勘探、氣藏評價、氣藏描述、儲層保護、水力壓裂、水力噴射壓裂等技術(shù)；實現(xiàn)鉆井服務(wù)、勘探設(shè)計、分析儀器、水平井鉆井裝備及服務(wù)、壓裂設(shè)備及服務(wù)等方面的產(chǎn)業(yè)化。

2014年之前，掌握非地震勘探、負壓鉆井等技術(shù)；實現(xiàn)物化勘探裝備等方面的產(chǎn)業(yè)化。

2015年之前，掌握遙感勘探、頁巖氣資源評價、勘探?jīng)Q策規(guī)劃等技術(shù)，實現(xiàn)地質(zhì)勘探裝備、遙感勘探裝備和綜合勘探等技術(shù)；實現(xiàn)綜合勘探服務(wù)、分析模擬軟件、資源評價軟件、勘探?jīng)Q策支持系統(tǒng)開發(fā)等方面的產(chǎn)業(yè)化。

2016年之前，掌握儲層參數(shù)可靠性評價、長段水平井負壓鉆井、分段壓裂等技術(shù)；實現(xiàn)壓裂設(shè)計軟件開發(fā)、壓裂設(shè)計服務(wù)等方面的產(chǎn)業(yè)化。

2019年之前，掌握地震勘探、多級分段壓裂等技術(shù)；實現(xiàn)地震勘探裝備、壓裂綜合服務(wù)等方面的產(chǎn)業(yè)化。

四、發(fā)展建議

以國家《頁巖氣發(fā)展規(guī)劃（2011～2015年）》提出的重點任務(wù)和攻關(guān)項目為發(fā)展切入點，結(jié)合本地技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，圍繞產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的定位與路徑，優(yōu)化配置技術(shù)創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈資源。

（一）建設(shè)完善頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新鏈

1.引進產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新資源

在全球范圍搜尋并引進頁巖氣勘探、評價、壓裂、儲層保護相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的科研與產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)軍人物、創(chuàng)新團隊和相關(guān)機構(gòu)，為產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供人才支撐。

2.搭建創(chuàng)新孵化平臺

依托現(xiàn)有科研院所，在頁巖氣勘探、評價和開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域推進建設(shè)若干專業(yè)重點實驗室和工程技術(shù)中心；規(guī)劃建設(shè)頁巖油氣產(chǎn)業(yè)專業(yè)孵化器，優(yōu)化頁巖氣勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)資源的配置。

圖1　青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展路線圖

3.建設(shè)創(chuàng)新協(xié)同體系

以頁巖氣勘探開發(fā)工程技術(shù)優(yōu)勢學(xué)科為基礎(chǔ)，整合各種產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新資源，規(guī)劃建設(shè)頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同平臺，以此為載體，加快推進青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的資源共享、研發(fā)協(xié)作和成果集成。

4.完善創(chuàng)新激勵機制

從生產(chǎn)要素、資金信貸、成果轉(zhuǎn)化、知識產(chǎn)權(quán)、稅收認證等方面入手，研究制定創(chuàng)新人才引進、創(chuàng)新資金配套、孵化器、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等的配套激勵政策，為青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新資源的優(yōu)化配置提供政策保障。

（二）優(yōu)化部署頁巖氣產(chǎn)業(yè)鏈

1.引進培育重點行業(yè)企業(yè)

組建“青島頁巖油氣開發(fā)公司”和“青島頁巖油氣技術(shù)服務(wù)公司”，形成對外承接技術(shù)服務(wù)和承包工程的能力；支持TSC集團在青島成立“TSC海洋工程和裝備研究院”。

2.引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈條升級

加強與相關(guān)企業(yè)的溝通交流，及時向頁巖氣行業(yè)內(nèi)企業(yè)和周邊潛在企業(yè)傳遞國家、省市最新的戰(zhàn)略謀劃和政策動向；積極引導(dǎo)有實力的周邊企業(yè)和潛在企業(yè)投資頁巖氣產(chǎn)業(yè)。

3.優(yōu)化產(chǎn)業(yè)空間布局

規(guī)劃建設(shè)頁巖氣特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)，支持中國石油大學(xué)（華東）、中國海洋大學(xué)、山東科技大學(xué)、海洋地質(zhì)研究所、青島金王、TSC青島天時以及三大油駐青機構(gòu)等資源，到產(chǎn)業(yè)園區(qū)興辦實體企業(yè)，推動青島市頁巖氣產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展。

4.提升產(chǎn)業(yè)對外合作水平

依托青島金王、青島TSC等企業(yè)，積極尋求與相關(guān)海外企業(yè)和研究機構(gòu)開展戰(zhàn)略合作，建立海外技術(shù)開發(fā)合作平臺，打通頁巖氣產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟技術(shù)的引進合作渠道。

參考文獻

[1] 中國的“斯倫貝謝”猜想——中國油田服務(wù)和裝備行業(yè)報告[G] .中國國際金融公司，2012.

[2] 油服及設(shè)備行業(yè):中國頁巖氣產(chǎn)業(yè)化前景，我們的樂觀有理由.國都證券有限責(zé)任公司，2012.

[3] 工欲善其事，必先利其器——頁巖氣開發(fā)帶動設(shè)備需求.浙商證券有限責(zé)任公司，2011.

[4] 中國石油新聞中心　http://news.cnpc.com.cn/

[5] 中國能源信息網(wǎng)　http://www.nengyuan.net/

[6] 國際燃氣網(wǎng)　http://gas.in-en.com/

[7] Orbit專利分析平臺　http://www.orbit.com/

編寫:王　棟　房學(xué)祥

編審:譚思明