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“页岩气革命”美国独领风骚

位于美国宾夕法尼亚州威斯特摩兰的一座水库旁的页岩气井。

  波兰页岩气储量达5.3万亿立方米,居欧洲各国之首。图为位于波兰东南部莱斯尼奥维茨村附近的钻井平台。

  波兰页岩气储量达5.3万亿立方米,居欧洲各国之首。图为位于波兰东南部莱斯尼奥维茨村附近的钻井平台。

  美国德克萨斯州塔兰特郡的页岩气钻井平台。

  美国德克萨斯州塔兰特郡的页岩气钻井平台。

  位于西弗吉尼亚州北部崇山峻岭中页岩气井。

  位于西弗吉尼亚州北部崇山峻岭中页岩气井。

世界各国对于煤、石油、天然气资源的需求不断攀升,能源压力日益增大。作为常规能源的重要补充,页岩气、煤层气、油砂等非常规能源逐渐进入人们的视野。在过去十年,美国页岩气产量增加了12倍,美国已经从进口国跃升为全球第一大天然气生产国。

面对页岩气在美国这种令人印象深刻的成功,页岩气开采正获得全球范围的认同。全球页岩油气资源非常丰富。据美国《油气》杂志援引专家们预测,全世界页岩油储量约11~13万亿吨,远远超过4000多亿吨的世界常规石油储量。

未来10年,页岩气将会成为一种超越传统天然气的新能源。美国《华尔街日报》刊文指出,“非常规”天然气的开发是10年来最大的能源创新,有些人称其为一场革命。

1页岩气开采难度高

所谓的页岩气,是指地层中以游离状态存在于页岩层中的一种重要的非常规天然气资源。由于页岩是淤泥沉积形成的岩石,质地坚硬,开采难度很高。但如今随着石油、天然气的价格不断飙升,同时页岩气开采技术的改善使成本不断降低,页岩气的经济效益逐渐突显。

页岩气的形成和富集有着自身独特的特点,往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点,大部分产气页岩分布范围广、厚度大,且普遍含气,这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。如果石油被称为“黑金”,天然气作为优质清洁能源,被称为“蓝金”,那么作为非常规天然气,页岩气则是石缝里挤出的“蓝金”。页岩气是保留在石油岩层中的天然气,是非常规天然气的一种,与“煤层气”、“致密气”同属一类。较常规天然气相比,页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点。

随着页岩气在全球的兴起,其开发过程中所采用的水力压裂法得到了迅速推广。然而,这一技术从应用之初即备受质疑,主要原因是,采用压裂法,每次液压破碎需要数百万吨水,水中又常常添加化学物质,因此可能会对地下水产生污染。环保人士认为,页岩气开发过程中所产生的气体(如甲烷)和污染物会渗入地下水,破坏环境,有害健康。

2美对中东石油需求下降

数据显示,2004至2009年全球天然气价格暴跌,从每百万热值单位10美元下降至3美元,而这主要归因于页岩气较好地满足了天然气需求。美国已发现丰富的页岩气资源,拥有世界领先的勘探开发技术,并已进入页岩气开发的快速发展阶段。

有专家认为,有了页岩气,美国100年无后顾之忧。IHS剑桥能源研究机构公布的一项研究报告指出,按美国目前对天然气的需求计算,北美洲以外地区的可开采页岩气储量,可供美国用上211年甚至690年。

据能源信息署的最新“年度能源展望”报告,从2006年至2010年,美国页岩气产量年均增长48%,产量增长近20倍超过1378亿立方米。页岩气在美国天然气产量的比重升至25%左右。2009年美国以6240亿立方米的产量首次超过俄罗斯的5820亿立方米,跃升为全球第一大天然气生产国。

美国能源信息署认为,美国拥有技术可开采天然气储量超过49.38万亿立方米,其中页岩气、致密型砂岩气和煤层气等非常规天然气储量占60%。未来增长将主要来自非常规天然气储量,预计页岩气产量占天然气总产量的比重将从2007年的12%上升到2013年的35%,2030年将上升到55%。

自从“页岩气革命”之后,美国对中东石油的需求直线下降,2010年美国对中东地区石油依赖只有8000万吨,所占比例已降到18.5%。而替代8000万吨原油仅需要1000亿立方米天然气,从2008年到2010年三年的时间,美国页岩气产量就净增加了1000亿立方米。因此,奥巴马在2011年3月提出未来10年将外国石油进口减少三分之一的目标。

美国目前的页岩气产区大多位于接近终端用户的地区,具有供应安全和经济的双重优势。页岩气产量的增加既可以帮助美国摆脱对进口的依赖,又减少了运输环节并降低成本,从而使天然气价格处于较低水平。国际能源署的研究表明,由于页岩气产量激增,美国的宾夕法尼亚州和纽约州等传统的能源进口区成了能源供应区。

3欧亚各国奋起直追

欧洲各国对页岩气开发也表现出相当高的热情,都想大干一番,从而摆脱对俄罗斯能源供应的长期依赖。欧洲专业机构估计,到2030年欧盟每年能够开采150亿立方米页岩气。据英国媒体报道,来自世界各地的石油公司正汇聚欧洲,准备大规模开采欧洲页岩气资源。

目前,多家石油公司已经开始在欧洲寻找页岩气,其中埃克森美孚公司已经开始在德国进行钻探,雪佛龙公司和康菲石油公司开始在波兰进行勘探,奥地利OMV公司在维也纳附近测试地质构造,壳牌公司将目标锁定在瑞典。

据美国能源部去年的勘测,波兰的页岩气储量足够其使用300年。波兰历来严重依赖俄罗斯的天然气进口,因此,该国已发出页岩勘探许可证。波兰总理图斯克日前表示,页岩气开发对环境无害,“我们的决心是明确的:如果可能,在波兰的每立方米天然气都要物尽其用。”

2010年3月,俄罗斯联邦国家杜马能源委员会举行了“页岩气资源开发前景”圆桌会议,主题是如何应对“美国依靠开发页岩气新技术,使其天然气产量超过俄罗斯,成为世界第一天然气生产大国并改变世界天然气市场的现状”。俄专家认为,世界页岩气储量丰富,但开采确有一定难度。美国掌握了开采页岩气的技术并一跃成为世界第一产气大国,对俄罗斯构成了挑战。对于美欧大规模开发页岩气等“非常规天然气资源”的动向,俄罗斯总统梅德韦杰夫呼吁国内经济加快转型,早日改变依靠石油和天然气出口的现状。

事实上,俄罗斯页岩气资源也极为丰富。俄罗斯国家杜马副主席、天然气协会会长瓦列里·亚泽夫表示,俄罗斯到处都有页岩气资源,只不过有的地方多些,有的地方少些。俄罗斯的页岩气储量不亚于其他国家。估计俄罗斯的天然气储量在40万亿立方米以上,与之相比,页岩气储量会多几倍。如有必要,在非常规情况下俄罗斯也可以开采页岩气。

印度天然气公司2011年9月底已从美国一家油气公司成功收购了一处页岩气区块的部分权益。公告说,印度天然气公司已和总部位于美国休斯敦的卡里索石油与天然气公司执行一份约束性协议,投资9500万美元收购卡里索在伊格尔·福特页岩气区块20%的权益。

印度天然气公司董事长特里帕蒂表示,此次收购将有助于印度尽快掌握页岩气开发的先进技术,印美双方也将在印度和其他国家共同寻找页岩气开发机会。

4解决地下水污染是最大瓶颈

页岩气作为一种资源受到多方热捧。然而,围绕页岩气开发也存在不少争议及挑战。以法国为例,与波兰的页岩资源差不多。相比之下,法国政府已暂停了页岩天然气勘探,担心水平井钻井和压裂对环境的影响会引发广泛关注。

随着页岩气在全球的兴起,其开发过程中所采用的水力压裂法得到了迅速推广。然而,这一技术从应用之初即因污染问题饱受诟病。备受质疑的主要原因是,采用压裂法,每次液压破碎需要数百万吨水,水中又常常添加化学物质,因此可能会对地下水产生污染。

去年4月,美国康奈尔大学的罗伯特·哈沃斯研究小组公布了一份关于页岩气的研究报告。这份报告列举了开发页岩气会加剧气候变化,破坏地下水资源等弊端。报告一经出炉,便引起广泛关注。英国广播公司此后制作了一期名为《应对气候变化,页岩气比煤炭更糟糕》的节目,更引发人们对页岩气是否会污染环境的担忧。

不少环保人士认为,页岩气开发过程中所产生的气体(如甲烷)和污染物会渗入地下水,破坏环境,有害健康。目前,美国纽约州已采取暂停液压开采的做法,法国禁止进行任何新的勘探,英国也爆出了反对水力压裂法的呼声。

康奈尔大学的这份报告引发热议,不过亦有不少对页岩气开发乐观者。加拿大西门弗雷泽大学能源与材料学教授马克·杰克德对康奈尔大学的研究结果并不感到意外。他表示,这份报告并不针对页岩气。相反,该研究能及时呼吁出台一个更为严格的监管制度。在保证页岩气正常生产的同时,将甲烷排放控制在很小范围内。

此外,由于世界不同国家和地区页岩气田开采的地质环境、生态、经济和社会环境差异很大,尚无有效勘探开发页岩气的经验。在欧洲和亚洲等地区,页岩气的开采条件与美国差异很大。因此,其他国家要想复制美国的“页岩气神话”还面临诸多挑战。

(史冀)

中国将加强页岩气调查评价和开发

2012年我国地质调查将加强页岩气调查评价和开发,国务院最近批准的这一新的独立矿种,有望最终改变我国能源勘探开发乃至整个能源结构。国土资源部负责人日前表示,2012年全国地质调查将大力加强页岩气、煤层气、油页岩、致密砂岩气、油砂等非常规能源资源调查评价和开发技术攻关。尤其要加快页岩气产业的快速发展。

据国土资源部油气中心的数据,我国页岩气资源量至少与美国旗鼓相当。如果措施得当,可以大大缩短发展过程,实现跨越式发展。预计2020年产量将超过1000亿立方米,达到我国目前常规天然气生产水平。

2009年,我国天然气消费量达810亿立方米,其中国内产量为760亿立方米,占94%。预计到2020年,我国天然气缺口将突破1350亿立方米。因此,积极有计划地开发非常规天然气资源将是我国满足天然气需求的重要途径和保障。

据全国油气资源评估结果显示,全国油页岩资源为7199.4亿吨,可采资源2432.4亿吨;页岩油资源476.4亿吨,可采页岩油159.7亿吨;页岩油可回收资源119.3亿吨。油页岩遍布我国20个省和自治区的47个盆地和80个含矿区。

据中国石油天然气股份有限公司估计,中国的页岩气资源可能多达45万亿立方米,初步估计可采资源量在31万亿立方米。该公司在去年3月下旬已经完成了第一个水平页岩气的测试,而且正在迅速与荷兰皇家壳牌和雪佛龙石油公司等合作勘探中国的页岩储量。

根据英国石油公司的《世界能源统计评论》数据,中国比2009年俄罗斯已探明天然气储量还多。美国能源情报局局长理查德·纽厄尔预计,页岩气将成为中国天然气的一个“重要资源”,到2030年达到中国天然气产量的25%。

俄罗斯《独立报》曾刊登《政策决定是否能盈利》的文章认为,页岩气革命过去几年发生在美国,使能源领域发生了巨大变化,这场革命也有可能在中国发生。如果中国也像美国那样开采页岩气,那么中国的能源供应版图将发生翻天覆地的变化。

(史春树)

 
标签:页岩 天然气
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