摘要：中国作为世界页岩气开发的后来者，其开采的资源情况、理论研究、技术开发应用、评价测试等尚处于探索起步阶段，需要借鉴国外页岩气开发的经验。美国页岩气商业化的成功，让中国看到了增加天然气自给能力的可行性，使得我国在页岩气研究与开采上有借鉴的经验。本文根据美国页岩气开发历程与我国页岩气开发现状，列举了美国页岩气的开采技术、政策法规，并根据我国具体现状对中美页岩气的开采技术领域、投资领域以及政策法规领域的合作模式分别进行了探讨与建议。
关键词：页岩气；合作模式；开采技术；投资；政策法规
中图分类号：F205
1 前言
能源是当今社会实现快速发展的基础，随着全球经济大环境的发展，各国对能源的需求也日益提高，常规油气能源已不能满足社会的发展需要，且常规油气能源的使用过程中伴随着严重的环境污染、温室效应等现象。页岩气，是一种非常规的天然气，由于其低污染、较低温室效应、储量大等优势，已经成为了替代常规油气能源的必然选择，已成为全球油气资源研究利用的新亮点。据国际能源署（IEA）预测，世界页岩气资源量出456万亿立方米，主要分布于北美、中亚、中国、中东、北非、拉美和俄罗斯等国家和地区。其中，美国和中国式页岩气的主要分布国，下图1所示为美国能源部公布的全球页岩气分布图。
图1 全球页岩气分布图
美国是世界上最早发现和使用页岩气的国家，其页岩气勘探可追溯与19实际20年代初期；20世纪70年代，美国能源部加快了开展了非常规资源的天然气研究，使得页岩气产量大幅度增加；至20实际90年代，美国的页岩气研究领域已在提高产量、压裂技术、水管理等30多个项目中取得了惊人成绩，基本摸清了页岩气的分布规律并进行了资源潜力评价。21世纪以来，美国加大重视页岩气的成藏机理和增产措施领域的研究，加速了页岩气工业的发展：2000年，美国页岩气年产量为122亿立方米；2002年、2004年页岩气产量分别占其天然气总产量的3%和4%；2005年，研究数据显示美国页岩气可采储量为11000亿立方米，截止到2006年，美国有页岩气井4万余口，页岩气的年生产量达到311亿立方米，占天然气总产量的6%；2007年美国页岩气成产井近4.2万口，页岩气的年产量达到450亿立方米，约占美国天然气总产量的8%；2010年，页岩气约占美国天然气产量的15%，预计2015年，美国页岩气产量可达2800亿立方米。而目前，我国页岩气的开采技术还刚刚起步，我国的页岩气开发与消费均处于世界落后水平，加强对外合作，采取页岩气各领域正确的合作模式，加强我国的技术研发，寻找符合我国特色的页岩气开发技术与管理政策迫在眉睫。
2 开采技术领域的合作模式
2.1 美国页岩气开采技术
美国页岩气开采技术是页岩气开发等方面取得成功的关键原因之一。目前，主要包括了水平井技术、压裂技术、微地震技术、地震储层预测技术、及有效的固井技术，此外还包括检测技术、求产技术等。
水平井钻井技术是页岩气成功开发的核心技术之一，深受业界重视。与直井相比水平井成本虽然是直井的2~3倍，但产量却是直井的3~5倍，大大降低了开采成本；其中水平井钻井技术有欠平衡钻井、旋转导向钻井、控制压力钻井等技术。
由于页岩气藏超低渗透率和低孔隙度，页岩气水平井需经过多级大规模水力压裂处理，才能保证页岩气藏经济生产。压裂技术是页岩气藏经济成产的保障，先进的压裂技术包括多段压裂技术、清水压裂技术、水力喷射压裂技术、重复压裂技术、同步压裂技术。不同的压裂技术可以适用不同的地质条件，提高了页岩气的开采效率。
微地震技术、地震储层预测技术是页岩气开采过程防护的有效手段；固井技术是页岩气水平钻完井井壁固定的关键，美国页岩气固井技术的核心是水泥浆体系，古井技术是保证钻井与页岩气开采的有效防护措施。
2.2 我国页岩气开采技术
水平井钻井技术，我国威201-H1井的初步实践，起到了钻井设计与施工的技术起步，基本可以实现了水平井钻井技术在我国的应用。
压裂技术：水里压裂已广泛地应用与国内油气井，其中连续油管水力喷射加砂压裂在大庆、长庆、四川、吐哈等油田得到成功应用，在此基础上发展的水平井分段水力喷射加砂压裂技术也较成熟。随着水平井的开发，我国页岩气水平井大型压裂技术也去得了初步进展，中国石油西南油气田公司在四川盆地W201井首次进行了页岩气藏加砂压裂先导性试验，江汉油田在建页HF-1井开展大液量多段压裂的试验，均取得了成功。
固井技术：研究者在室内试验基础上优选出SFP弹韧性水泥浆体系配方，试验结果表明该水泥浆具有较好的抗冲击性和较高的柔韧性；彭页HF-1井通过采用双凝双密度水泥浆、超级扶正器等技术，保证了套管的居中度，固井过程中未发生漏失，水泥浆正常返至地面，固井质量较好。
2.3 技术领域合作模式建议
尽管页岩气开采前景广阔，我国已在开采技术上取得了成功经验，见到了初步的成果，但还不能满足页岩气快速高效开发的需要，页岩气开采方面仍然存在一些不容忽视的问题。结合目前情况，中美页岩气能源合作中，我国主要目的是获得先进高效的页岩气开采经验，建议可采取的合作模式如下：
（1）协同开发型
我国页岩气资源储量巨大，美国页岩气开采经验丰富，可在国内建立合作平台，我国与美国的先进技术协同开采页岩气，实施勘探开采等，开采资源按一定比例划分，并在开采过程中学习先进的生产技术，以便实现攻克我国独立自主开采页岩气的技术难题。
（2）技术引进型
美国页岩气的成熟技术分布于私有的小公司内，中国企业可以选择一些具有一定技术的目标公司进行兼并或合资合作，获得相关关键技术以提高我国页岩气开采进行。
3 投资领域（美国技术输出）的合作模式
3.1 我国页岩气资源现状
我国非常规天然气资源合资258×1012立方米，约是常规天然气资源量的4.6倍，其中页岩气资源量为（70~100）×1012立方米，其勘探开发基本处于探索阶段。我国四川盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、江汉盆地、松辽盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地等盆地均具有页岩气成藏的地质条件，中国陆域页岩气地质资源潜力为134.42×1012立方米，不包括青藏区在内，可采资源潜力为25.08×1012立方米，可采储量超过美国，且分布利于开采，我国具有十分良好的勘探前景。
3.2 投资意义（美国技术输出）
开发投资是对非常规天然气生产的首要因素，非可再生能源有一条简单的物理法则：如果不投资增加生产能力，随着页岩气资源的不断开采，全球页岩气资源产量每年将自然递减。美国页岩气开采的成功经验已经倍受世界关注，页岩气在世界范围内的快速开采已成必然。我国页岩气资源储量巨大，开采条件方便，对我国页岩气开采领域进行投资经济性显著，美国具有多年的非常规资源开采经验，页岩气开采领域世界领先，具有先进的页岩气开采技术。美国技术输出，中美页岩气合作开发意义重大，将取得一个双赢的结果。
3.3 投资领域合作模式建议
美国页岩气开采技术处于领先地位，与中国合作技术输出仍有戒心，因此在中国页岩气合作开展仍存在很大难题。建议可采取的具体合作模式为：战略伙伴型。有助于提高我国研发水平、开采技术，便于美国方降低戒心，全力进行页岩气产业的技术输出，创造共赢局面。
4 页岩气政策法规领域的合作模式
美国页岩气产业迅速发展与美国政府对其开发所颁布的扶持政策是密切相关的，也是页岩气迅猛发展的不可缺少的因素之一。
4.1 美国政策法规
页岩气开发将面临许多社会及法律等未知问题，如水资源、土地征用、基础设施等方面的一些问题。针对这些问题，从20世纪70年代开始，美政府出台了一系列政策，确保页岩气产业规划的顺利实施。其中，包括了税收优惠政策、行业监管政策、土地地表权和矿产权、天然气生产与运输政策、投融资优惠政策以及科研支持政策，这些政策的事实对确保安全有效开发页岩气起到至关重要的保障作用。如1978年美政府颁布的《能源税收法》，1980年颁布的《能源意外获利法》和《原油暴力税法》，这些法规均对非常规天然气井的产出给予税收政策补贴，而德克萨斯州对页岩气开放事实免收生产税。此外，美国还建立了独立的、固定的非常规油气资源研究基金。这些的政策法规的提出，促进了美国页岩气产业链的扩展。
4.2 我国能源政策法规现状
2011年12月31日，国土资源部发布新发现矿种公告，将页岩气正式列为新发现矿种，对其进行按单独矿种投资管理；2012年11月22日，国土资源部下发了《关于加强页岩气资源勘查开采和监督管理有关工作的通知》，此通知鼓励社会各类投资主体加快页岩气开采，页岩气矿业劝人可申请减免探矿权、采矿全的使用费用，并提供有矿产资源补偿费；2012年11月1日，财政部、国家能源局联合下发了《关于出台页岩气开发利用补贴政策的通知》，促进了中国页岩气勘探开发法律法规的进行；此外，我国中央财政还对页岩气开采提供给予补贴，2012~2015年补贴标准为0.4元/立方米，并根据当地利用情况具体调整。
4.3 政策法规领域合作模式建议
美国页岩气的监管经验与相应政策法规的颁布实施，是以美国具体国情与环境而定的。中美页岩气政策法规合作领域的进行过程中，应以我国具体国情、不同地区土地环境为主体，服从中央政府与地方政府的管理，建议可采取的具体合作模式为：本地化模式开发型。即以中国政策为主，美国政策参考的合作模式。具体体现在，中央政府颁布相应政策法规促进我国页岩气的开发利用，提供相应矿产资源补偿费、探矿权、采矿权使用费减免等优惠政策，不照搬美国经验，以学习美国开采页岩气技术经验为主，可参照美国以往优惠政策实行中美页岩气合作中的中国方面页岩气的开采工作。
5 结论与展望
近年来美国的页岩气开采快速发展，已经日臻完善。我国页岩气开发尚处于刚起步阶段，在未来一个较长时期内，在诸多方面，应借鉴美国页岩气成功的经验，综合我国特殊的地质条件和成藏条件，建立适合我国页岩气勘探开发的完整体系。应根据适当的中美页岩气合作模式，加快我国页岩气开采工作，在开采技术领域、美国技术投资领域、页岩气政策法规领域分别按照各自的不同，采用不同的合作模式进行下去，美国页岩气开发成功的经验值得我们学习，但不能全部照搬，只有不断的开展技术创新，坚持科技攻关，开展中美多种合作与交流，促进我国人才培养环节，这些方面的共同进步才能使我国页岩气研究与开发迅速发展，并尽早结束探索阶段，使得我国页岩气产业向商业化步伐加速，从长远看，中美合作是互利双赢的局面，更有理由相信，中国在坚持自力更生的同时，加强国际合作，定能在页岩气开发领域上获得长足稳定的进展。
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