記者去拜訪中國石油大學(北京)非常規天然氣研究院教授姜振學的那天，是北京難得的一個好天氣。
“作為一種清潔能源，頁巖氣將有效幫助解決霧霾問題。”看著窗外的藍天，姜振學講道，“在呼喚綠色環保的21世紀，它將成為最好的能源。 ”
顯然， 姜振學對頁巖氣的發展前景充滿了信心。但同時令他擔憂的是，目前我國的頁巖氣開發投入相對較少， 并存在諸多難題和挑戰。
示范區建設火熱
目前， 我國已經建立了多個國家級頁巖氣開發示范區， 其中一些示范區的氣井已經實現穩產，并開始向周邊地區供氣。
不久前， 中國石油化工集團公司(以下簡稱“中石化”)與重慶市政府正式簽署頁巖氣開發利用戰略合作協議，將把重慶建設成我國新能源開發的重要基地，雙方預計到2015年末，重慶頁巖氣產能將達到50億立方米。
據了解， 重慶作為頁巖氣富集地區， 初步探明頁巖氣地質資源12.75萬億立方米，可采集資源2.05萬億立方米， 均列全國第三位。 2013年國家能源局批準設立的重慶涪陵國家級頁巖氣示范區(以下簡稱 “ 涪陵示范區”)目前產能已達5億立方米。
“ 在我國， 涪陵示范區是開發條件較好的區塊之一， 不但頁巖氣資源富集， 而且由于地下地層壓力遠遠高于正常的地層壓力， 有利于頁巖氣的采出。 ”姜振學表示。最新消息顯示，目前涪陵示范區已搭建鉆井平臺32個，鉆井130口，完鉆90口，共計投入試采井18口， 示范區日產氣量從此前的150萬立方米猛增至220萬立方米。
據姜振學介紹， 目前涪陵示范區單井無阻流量最高的可達120萬立方米。其中一口井每天可以生產36萬立方米的天然氣。以3元/ 立方米計算，這口井每天可以創造100多萬元的產值。
“從投資回報的角度來講，在涪陵示范區， 頁巖氣開發已經開始實現盈利。 ”姜振學說。按照中石化的規劃，2014年，涪陵示范區將新增頁巖氣井100口，搭建鉆井平臺達到42個。未來，該公司在涪陵將擁有170口日產超過10萬立方米的頁巖氣井。除了涪陵示范區， 目前我國還有四川長寧—威遠國家級頁巖氣示范區、 滇黔北昭通國家級頁巖氣示范區、 延長石油延安國家級陸相頁巖氣示范區等， 都取得了一定進展。如四川長寧—威遠、滇黔北昭通兩個國家級示范區和富順—永川對外合作區， 已完鉆頁巖氣評價井39口，累計實現商品氣量7000萬立方米。同時在勘探開發過程中發現， 部分區塊前景遠超預期。
開發遭遇“攔路虎”毋庸置疑， 示范區在頁巖氣勘探開發中取得的成果不可小覷，但是，不得不承認的是我國頁巖氣開發仍處于初級階段， 尚未開始大規模商業化開發， 從前期投入到氣井開鉆， 與國外相比依然相距甚遠。
“ 目前美國的頁巖氣井大概有十幾萬口。 但是我國只有不到兩百口，水平井就更少了。”姜振學表示。
他認為，一些在頁巖氣招標中拿到區塊的企業在開發上持觀望態度，勘探進展非常緩慢，一定程度上阻礙了頁巖氣開發的進度。 在他看來企業持觀望態度由多種原因造成， 包括技術難題、 投資回報風險大、開發條件復雜等。而這其中經濟效益成為最重要的因素。對此，姜振學認為，開發頁巖氣要進行思維方式的轉變和創新。 如鼓勵企業和地方政府共同投資開發頁巖氣， 將是值得推廣的開發模式。在這種模式下，政府和企業雙方可以實現優勢互補，從而實現共贏。
此外在西北地區， 水資源缺乏成為頁巖氣開發面臨的最大挑戰。由于在頁巖氣開發中，壓裂屬于核心技術， 而其中比較成熟的水力壓裂法的應用需要大量的水，這在水資源嚴重缺乏的西部，無疑是一道難題。
同時在頁巖氣開采所使用的壓裂液中，98%是水，剩下2%的成分是化學添加劑。在壓裂結束后，約有30%～ 70%的壓裂液會被抽回地面，稱之為“ 返排水”。 一些環境保護主義者認為水力壓裂會造成壓裂液中的化學物質和頁巖氣( 主要是甲烷)混入地下水中，而返排液處置不當還會污染地表水。
在可以預見的將來， 水力壓裂法依然是主流。 對于如何破解該技術帶來的一系列問題， 姜振學認為，關鍵是技術創新。只有核心技術取得突破， 才能帶來頁巖氣勘探開發的大發展。同時他表示， 目前已經出現了無水壓裂技術， 不僅可以解決缺水難題， 還能減少頁巖氣開發對環境造成的污染， 可謂一舉兩得。 雖然這些無水壓裂技術大多仍處于試驗狀態， 運用范圍還比較小，但亦取得了不少成果。如加拿大已經進行了相關的實驗，發展了液化石油氣LPG壓裂技術，并將其成功應用在100余口氣井的建設中。 雖然目前我國尚未擁有該技術， 但是已研發出CO2壓裂技術， 即用液化的CO2代替水來壓裂頁巖氣。
