戴金星院士與他所著的《中國天然氣地質學》
2013年6月戴金星考察合肥盆地下寒武統海相泥巖剖面。
2013年12月，戴金星考察中國第一口頁巖氣井四川盆地威遠地區威201井。
當記者走進位於中石油勘探開發研究院的院士辦公室時，迎面而來的是早已提前等候的戴金星院士，他的親切與熱情讓記者瞬間感覺如同春風拂面。
1995年當選為中國科學院院士的著名科學家戴金星，被譽為「中國天然氣之父」。作為我國煤成氣理論的先驅和奠基人、中國石油勘探開發研究院教授級高級工程師，1961年畢業於南京大學地質系的戴金星投身中國天然氣事業迄今已整整53年。
時光荏苒，五十餘載彈指一揮間。
戴金星今年恰逢八十華誕，曾經懷抱一腔報國情懷的青年如今已是滿頭銀髮的慈祥老者。雖然已到耄耋之年，但精神矍鑠的他，仍始終關注著自己鍾愛的天然氣地質與地球化學研究事業。
他對記者表示，中國目前正處於常規天然氣向非常規過渡的階段，也是我國天然氣快速發展的黃金時期。但是由於中國地質條件複雜，許多常規資源還未找到，因此給勘探帶來不小的難度。「今後很長一段時期內，我國天然氣勘探都將走常規與非常規並重的道路，起碼還會經歷20餘年的拉鋸戰。」
另闢蹊徑的「天然氣之父」
與大多數人不同的是，戴金星早在初中求學時便定下今後學地質的目標和志向。一本書、一個模型和一首歌，讓年幼的戴金星早早地對地質學產生了濃厚的興趣。
戴金星笑著說：「那時候我看了李四光一本褶皺的書，對書裡面提到的沉積巖、褶皺等特別感興趣。可是我生活的溫州沒有沉積巖，對書中論證覺得神秘，因此當時就開始萌發學地質的想法。」
讓他記憶猶新的模型則是在小學五年級時，當時地理課老師要求同學們用石膏製作一個全國主要煤、鐵、銅等礦產分布圖。戴金星也做了一個，現在回想起來比較粗糙的石膏模型，但卻得到老師的高度讚揚。「這也啟發了我為祖國找礦的想法。」
上世紀50年代非常流行的《勘探隊員之歌》，歌詞對他同樣影響很大：「是那山谷的風吹動了我們的紅旗，是那狂暴的雨洗刷了我們的帳篷……」
帶著自小對地質學的喜愛，1956年戴金星在高中畢業時報考了南京大學地質系大地構造專業。他自豪地告訴記者：「當時全班有6個同學都被我『鼓動』到最後報考了不同大學的地質專業。」
1961年戴金星從南京大學地質系畢業後，被分配到當時的石油工業部北京石油科學院。但是他在大學並沒有學過任何一門與石油有關的專業課，在業務上面臨非常大的壓力。
當時又恰逢國家糧食困難時期，石油部門一直有著讓新來大學生先去基層油田鍛鍊的傳統，因此次年戴金星被分配至江漢油田勘探處（今江漢油田）的生產一線。
他在湖北一待便是整整十年，直到1972年才回到北京。在江漢油田的十年間，由於缺乏工作的專業底氣，剛開始擺在戴金星面前的專業負擔非常沉重。為了能儘快彌補專業的不足，在此期間他幾乎讀完了江漢油田圖書館石油專業和地質專業的書，從中了解到當時世界和中國存在石油與天然氣生產、研究的不平衡，前者產量高、研究深入，後者產量低、研究薄弱。
「中國的石油當時勘探開發得很不錯，但是幾乎沒有人重視天然氣，也沒有列在國家開發議程中。我認為要想在工作出成績只能另闢蹊徑，選擇一條少有人走的路。」戴金星說。
經過在江漢油田十年的對比調查，他最終決定將天然氣地質專業作為自己一生的主攻方向。
在1979年前，我國油氣工作者僅以「一元論」找氣，局限於腐泥型地層才是氣源巖的認識指導天然氣的勘探、選層、選區，從而導致天然氣勘探效益極差。1978年底，全國累計探明天然氣儲量僅為2264×108立方米。
1979年戴金星經過多年的探索，發表了《成煤作用中形成的天然氣和石油》一文，被認為「是中國開始系統研究煤成烴的標誌」，把煤系作為主要氣源巖，改變了認為「煤系不是氣源巖」的傳統認識，開闢了天然氣勘探的新領域。
他所提出的中國煤成氣理論，不僅發展了天然氣成因新理論，而且使中國指導勘探天然氣的理論從一元論（油型氣）進入二元論（油型氣和煤成氣）——這也是我國從資源貧氣國邁向產氣大國的關鍵，為推動中國天然氣事業的快速發展作出巨大貢獻。
中國天然氣開發新特點
而進入21世紀以來，包括中國在內的全球非常規天然氣勘探開發正不斷取得重大突破，其中頁巖氣和緻密砂巖氣更一躍成為全球矚目的焦點。
那麼在非常規天然氣迅速崛起之時，與過去相比，中國的天然氣勘探開發呈現出哪些新特點？
對此，戴金星對記者表示，我國早在「六五」期間就已經著手展開對煤層氣的研究，「應當說我們對非常規天然氣的研究起步還是比較早的」。
「對於目前人類積極探索非常規天然氣，如頁巖氣等，我的看法是——這意味著一些國家油氣勘探，其實已走到比較困難的階段。因為常規油氣的勘探不僅技術相對簡單，而且成本低，勘探非常規油氣則要複雜得多。」戴金星說。
他分析指出，全球各國在非常規天然氣勘探方面大致分為三類：第一類國家的代表為美國等耗能大國，這類國家80%~90%的常規油氣資源已經基本勘探到中後期，因此迫切需要發展接替的非常規油氣。
中國則屬於第二類國家，即仍以常規油氣勘探為主，但非常重視開發非常規資源，不過這類國家的常規油氣資源通常還有著相當大的開採潛力。
「第三類國家就是常規與非常規天然氣資源極為豐富的俄羅斯，其常規天然氣儲量高達32.9萬億立方米，完全開發完尚需56年時間，因此目前基本上不需要開發非常規資源。俄羅斯總統普京曾在2012年年底表示在2017年要開發非常規油氣，但也只是作為後備資源而已。」戴金星說。
他認為，目前中國天然氣勘探第一個新特點為同時開發常規與非常規天然氣，但並不像美國對非常規資源那般迫切。
中國煤層氣研究勘探始於上世紀80年代，但經歷30餘年卻始終沒有大的突破。戴金星表示，當前美國煤層氣年產量約為500億立方米，而2013年中國年產量僅為30億立方米，「在煤層氣勘探方面我們走了很長的路，卻始終沒見到什麼特別好的效果。但長期『隱藏』在常規油氣中的非常規緻密砂巖氣卻發展迅速，已經佔到目前我國天然氣產量的三分之一」。
此外，因美國「頁巖氣革命」而受到全球矚目的頁巖氣，如今在中國也取得突破性進展。國內首個大型頁巖氣田——涪陵頁巖氣田（焦頁1HF井）已提前進入商業化開發階段。
3月底，中石化在香港對外宣布，2017年將在涪陵建成年產能100億立方米的頁巖氣田規模。
「我國當初學習美國的做法，從煤層氣勘探入手的確走了些彎路，我國的地質條件與美國有著明顯的差別。我認為，緻密砂巖氣才是我國目前非常規油氣中最主要的部分。在中國的非常規天然氣資源排序中，頁巖氣已經躋身煤層氣之前，排在緻密砂巖氣之後，這是當前我國天然氣開發的第二個特點。」戴金星說。
而深層天然氣勘探具有很大潛力是戴金星眼中的第三個特點。「過去由於技術的限制，鑽井時都先打比較容易、較淺的天然氣井，而現在勘探的天然氣井已經越來越深，這是一個大趨勢。」
如中石油在四川安嶽氣田龍王廟組氣藏探明天然氣儲量超過4403億立方米，是迄今為止我國發現的單體規模最大的氣藏，這正是體現深層天然氣潛力的佐證。
「龍王廟位於寒武系層位、涪陵頁巖氣位於志留系層位，還有在震旦系碳酸鹽巖也有大發現，這標誌著中國天然氣勘探在這幾個新層位中已經取得突破——勘探層位的新突破是中國天然氣開發的第四個特點。今後我國在泥盆系等是否還會取得重大突破？這也是值得關注的。」戴金星說。
同時，在他看來，在今後一二十年間煤成氣依舊是中國天然氣的重要發展目標。2012年，全國天然氣探明總儲量中煤成氣佔69.1%。
戴金星告訴記者：「如今煤成氣的產量和儲量都佔了全國天然氣的三分之二左右，而過去我們通常是在一些老的油田找到煤成氣，而現在在新區域的勘探也有了突破。」
通常認為鄂爾多斯盆地的煤成氣基本集中在中北部區域，但延長石油已在該地區東南區域發現一個儲量高達3374億立方米的大型煤成氣氣田。
「此外我國在海上也發現了一些大型煤成氣氣田，顯示出煤成氣依舊是中國天然氣勘探的重要部分，這是第五個特點。」戴金星說。
頁巖氣「初見曙光」 緻密砂巖氣是主角
截至2014年5月中旬，涪陵頁巖氣田已完成27口壓裂試氣井，均獲得了高產工業氣流，平均單井產量11.1萬立方米/天，日產總量約300萬立方米。預計在未來最好的狀況下，涪陵頁巖氣田產量會有較大發展。
戴金星說：「涪陵頁巖氣田已經有27口井完成壓裂試氣，形勢比我預想的要好得多，應當說中國頁巖氣已經『初見曙光』。」
儘管已經取得重大突破，但是戴金星認為，相比頁巖氣，緻密砂巖氣才是眼下中國非常規天然氣最重要的先鋒。
過去十年間，中國緻密砂巖氣探明儲量和產量都有明顯提升，去年產量超過400億立方米，已佔全國天然氣產量的三分之一。
中國第一個緻密砂巖氣田是位於四川盆地的中壩氣田，於1973年開始了開採。鄂爾多斯盆地是目前中國緻密砂巖氣最重要的產地，2013年產量高達326億立方米。
戴金星指出：「現在頁巖氣的形勢應當說是很好的，不過近幾年內還是無法成為非常規天然氣的主力。未來也許頁巖氣有可能超過緻密砂巖氣，坐上中國非常規天然氣的頭把交椅。」
當前，中國頁巖氣開採的最大問題仍然是難發現新的「甜點區」、成本過高等。尤其是我國開採單井頁巖氣的費用約為7000萬~9000萬元，而美國的費用僅為2300萬元左右。
而在產量方面，美國擁有6.5萬口頁巖氣井、單井年均產量為476.6萬立方米，去年美國頁巖氣總產量則為3098億立方米。以此計算，美國單井每日產量為1.3萬立方米。反觀重慶涪陵焦石壩氣田，其單井日均產量為11萬立方米左右，初期明顯高出美國的產量。
「但這只是個例，目前還很難估算焦石壩頁巖氣的最高產量。美國也有一些頁巖氣井比涪陵的產量更高，而且頁巖氣井在開採初期產量都比較高，最後都是低產，這是頁巖氣開採規律。因此不能按照焦石壩的氣田初期產量，推算中國整體頁巖氣的情況，要進行科學的研究。」戴金星說。
同時戴金星指出，當前美國頁巖氣價格偏低，「該國天然氣價格目前只為同等熱值石油的五分之一，而這種氣價過於低廉的情形同樣也發生在中國」。
目前中石化在涪陵開採的頁巖氣雖然初步實現商業化，但是我國氣價總體還是偏低。他表示：「我們頁巖氣鑽井成本是美國的3~4倍，但賣出的價格卻更便宜，打的井越多虧損越大。天然氣是清潔的綠色能源，應當要完善定價機制。我國對於頁巖氣開採有補貼，但氣價也要隨之提高，這也是天然氣在一次能源消費佔比提高的關鍵因素之一。因此，要規模發展頁巖氣，氣價和國家補貼都是重要的驅動機制。」
常規與非常規天然氣進入黃金期
身為著名的天然氣地質學家，戴金星對當前全國「霧霾鎖城」而引發的天然氣需求激增現象自然也非常關注。
2013年中國天然氣消費量佔一次能源消費的比重為5.9%，仍遠低於24%的世界平均水平。隨著霧霾等大氣汙染問題的加劇，加大清潔能源天然氣消費比重已經勢在必行。
《天然氣發展「十二五」規劃》指出，預計2015年我國天然氣消費量為2300億立方米左右，用氣普及率將進一步提高，供應能力將超過2600億立方米；到2015年天然氣佔一次能源消費總量的比重將達到7.5%。
那麼，在這種新形勢之下我國天然氣勘探開發能否跟上國內猛增的天然氣需求？
對此，戴金星坦言：「由於我國人口基數大，國家發展快，即便再發現一個10萬億立方米的氣田也不夠，因為人均需求量實在太大。」
他告訴記者，1978年前國內人均天然氣產量為一年4立方米，2012年人均為78.7立方米，去年則已超過80立方米。
但目前全球年均每人消耗480.6立方米，是中國的6倍——即便加上進口天然氣，中國人均年消耗天然氣也不到130立方米。而土庫曼斯坦、卡達等國人均每年已經高達10萬立方米。
「以我國目前的勘探技術可能還需要十幾年的時間，才能將人均年消費提高到150立方米左右（不計算進口氣量），屆時我國天然氣消費比將有望達到10%~13%，加上進口氣量與節能等手段綜合能到17%~18%左右，這樣將有效改善環境質量。」戴金星說。
在天然氣需求必將加大的情形下，以緻密砂巖氣、頁巖氣與煤層氣為代表的中國非常規天然氣在未來也將加大發展的步伐。
戴金星預計，僅鄂爾多斯盆地今年產量就將超過400億立方米，「未來十年中國緻密氣的產量仍然可能處於上升的趨勢」。
但在緻密砂巖氣「唱主角」、頁巖氣「初見曙光」時，戴金星提醒，對於中國非常規天然氣發展應當秉持更為謹慎與科學的態度。
如2012年出臺的《頁巖氣發展規劃（2011—2015年）》指出，到2015年我國實現頁巖氣產量65億立方米、2020年頁巖氣產量確定為600億~1000億立方米。
「我從事天然氣工作幾十年，實事求是地說，2020年頁巖氣目標實現難度很大。我們當然希望頁巖氣的產量能有大幅度提升，但應當尊重科學發展的客觀規律。」戴金星說。
相對緻密砂巖氣與頁巖氣，中國煤層氣的理論和開採技術也要大力創新。戴金星表示，今後將從宏觀與微觀領域方面研究非常規天然氣，如納米吸附氣、海相陸相等問題。還有就是要突破我國煤層氣相對高產和穩產的開採技術。
目前，中國的緻密砂巖氣主要氣源來自煤系，而頁巖氣則來自海相地質，能否在陸相中找到頁巖氣是中國非常規天然氣領域最關注的問題。
「在什麼條件下能在陸相地質中找到比較富集的頁巖氣？這是我們正在研究的課題。這個課題如果成功，不單在中國非常關鍵，在世界頁巖氣勘探理論方面也是重要貢獻。」戴金星說。
目前全球頁巖氣均是在較老的常規油氣盆地中開採出的，而中國也不例外。戴金星認為，在老的油氣盆地外存在大型頁巖氣氣田的概率相對較小。「因為盆地之外頁巖氣的保存條件較差。我國有些處於盆地外的南方省份，我建議可以做相關小的實驗和探索，但不應當花費大量財力去開採頁巖氣。」
大的方向必須是正確的，才能不走彎路、不浪費錢，這是戴金星認為始終應當牢記的。「老的盆地是最可能有突破的，但是頁巖氣開採也不能因此一擁而上，即使國企也不敢隨便動用高達7000萬~9000萬元的資金打一口井，民資就更不應當貿然進入。頁巖氣特別要講效益觀念，這是中國頁巖氣規模發展的重要關口。」
人才培養與基礎研究並行
與其花費不菲的「學費」，還不讓如一開始便重視基礎科學的研究——這是戴金星秉持的重要觀點。而要實現中國天然氣基礎研究的不斷突破，自然需要大批的優秀人才和完備的科研隊伍建設。
當記者提及人才培養的問題時，戴金星更是打開了話匣子：「這個問題我特別想談談。」
他指出，必須強調人才的實踐能力與國際化的培養以及能夠確保「俊才」能分配對口工作。首先應讓業內知名的天然氣專家，去對口院校選撥好苗子。以實現定向培養，保證畢業時優秀的學生能擇優分配。
其次，要組織相關企業的研究院與世界著名油氣專業的專家展開對口合作。「如今我國天然氣領域的國際合作不少，但其中有很大的問題。有些去國外的專家，並不是真的去作研究，只是出去『逛逛』。我們國家應當找到真正的核心項目與核心人才，不應以合作數量的多少為標準，而是要展開『精品』的研究與合作。」
同時，戴金星指出，要真正加強中國科學院、高校與油氣企業間的結合，讓優秀人才能在三個單位間互相貫穿培養。
「要在實踐裡發現人才。企業員工作研究的時間非常有限，油田裡有前途的人才也需要培養，對他們進行培訓後回去，能帶動提高身邊一批人的水平；同時，還要特別重視培養國際化的人才，多給他們創造出國參加國際會議與培訓的機會。」
在他看來，科研人員應當多參加國際會議，這樣才能在會議上了解國際知名專家的最新觀點。
戴金星有些無奈地表示：「如今在國際知名期刊發表論文至少需要一兩年的時間，而參加會議能在第一時間了解該領域的國際新動向和新觀點，這是非常重要的途徑。」
他總結道：「我國一定要加強後備油氣人才的培養，將經費真正用在科研上，許多制度性的問題應當靈活應變。千萬不能因為制度而限制了優秀人才工作的積極性。我國天然氣已進入黃金髮展時期，要實現大發展更需要國家加強人才和團隊建設。」
戴金星，著名天然氣地質與地球化學家，浙江瑞安人。中國石油勘探開發研究院教授級高級工程師、博士生導師。1995年10月當選為中國科學院院士，2012年12月當選為國際歐亞科學院院士。
他從事天然氣地質和地球化學研究四十餘載，創建了中國煤成烴理論，推動了中國天然氣地質理論的發展；首次提出煤系以成氣為主、生油為輔的科學觀點，建立了系統的天然氣成因類型鑑別理論和方法；論證了世界上首批無機成因烷烴氣田和幔源型二氧化碳氣田；引領了中國非常規天然氣地球化學和成因等方面的研究；大氣田形成的定量—半定量主控因素和指標研究指導快速發現大氣田。
煤成氣理論的提出，開拓了中國天然氣勘探新領域，天然氣儲量和產量迅速增長；中亞煤成氣聚集域指導了中國西北煤成氣勘探的重大發現；推動了中國高含硫化氫天然氣田的科學安全開發工作。
戴金星出版專著28部，在國內外刊物發表論文285篇,是我國油氣地質界論文被引用頻次最高的大師。
1987年「中國煤成氣的開發研究」獲國家科技進步獎一等獎、1997年「中國大中型天然氣田形成條件和分布規律」獲國家科技進步獎一等獎、2010年「中國天然氣成因與鑑別」獲國家自然科學獎二等獎，以上獲獎項目戴金星均為第一貢獻人。
戴金星對中國天然氣地質理論發展作出了系統性和創新性貢獻，從而推動了中國天然氣工業迅速發展。
（原載於《中國科學報》2014-05-20 第8版 專題)