美国的“页岩气革命”


  以价格战为表象的石油战争从去年6月开始,已经快一年了,至今尚无停歇的迹象。
  对于这场石油战的缘由,有一种“阴谋论”的说法,包括两个版本:一是美国与沙特阿拉伯联手压低油价,以打击在乌克兰问题中陷于困境的俄罗斯,使之雪上加霜;二是沙特阿拉伯压低油价,为的是要摧垮美国的新型能源页岩油,使之入不敷出,不再生产。因为一旦页岩油生产成了气候,那将给依靠传统能源石油为命根子的沙特以致命打击。现在看来,第一个阴谋论有点不着边际,第二个阴谋论倒像是越来越真。君不见,在沙特一再压低油价的打击下,美国有些页岩气开采企业已经宣布停产了。
  那么,页岩气到底是怎么一个东东,竟然惹得石油霸王大发雷霆、进而大动干戈?
  一、话说页岩气
  页岩气(shale gas)是蕴藏于页岩层中的天然气资源,是一种以游离或吸附状态藏身于页岩层或泥岩层中的非常规天然气。成分以甲烷为主,与“煤层气”、“致密气”同属一类。它有两种状态:一是游离状态,一是吸附状态,各占大约一半。
  页岩气发育具有广泛的地质意义,存在于几乎所有的盆地中。只是由于埋藏深度、含气饱和度等差别较大,而具有不同的工业价值。
  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。与常规天然气相比,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。
  但页岩气储集层渗透率低,开采难度较大。页岩气是一种清洁、高效的能源资源和化工原料,主要用于民用和工业燃料,化工和发电等,具有广阔开发前景。页岩气的开发和利用有利于缓解油气资源短缺,增加清洁能源供应,是常规能源的重要补充。
  从全世界范围看,泥、页岩约占全部沉积岩的60%,页岩气资源前景巨大。主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联。美国页岩气地质储量约28万亿立方米。2007年美国页岩气总产量500亿立方米,占当年美国天然气总量的8%以上。中国的页岩气储量最多,可采储量达36万亿立方米。按当前的消耗水平,这些储量足够中国使用300多年。
  页岩气很早就已经被人们所认知,但采集比传统天然气困难。随着资源能源日益匮乏,作为传统天然气的有益补充,人们逐渐意识到页岩气的重要性。
  随着世界能源消费的不断攀升,包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视,有些国家已经开始开采并实现页岩气的商业性开发,比如美国、中国、加拿大等,其中美国走在了前头,人们称之为“页岩气革命”。
  二、美国“页岩气革命”的背景
  1.美国一直致力于“能源独立”
  能源安全作为国家安全的重要组成部分,直接关乎国家利益。1973年第一次中东石油危机之后,美国开始提出实现“能源安全”的目标,随后很快上升为美国能源政策的核心目标。
  美国对能源安全特别是石油供给安全的忧虑由来已久。二战前,美国曾是原油净出口国,原油产量居世界首位。二战期间,石油成为一种重要的战略物资,美国一度面临石油短缺的境况。上世纪50-70年代,尽管美国国内石油消费量和进口量不断增长,但由于美国国内石油产量上升,国际油价持续下降,石油供给安全并非急迫的政策问题。然而,1973年,美国日益增长的石油进口受到石油危机的重创,面临供给骤减和油价飙升的双重困境。1979年伊朗革命和1990年两伊战争导致的石油供应短缺进一步使美国意识到保障石油供给的重要性。正是在对外石油进口依赖增长、国际油价上涨的大背景下,追求“能源独立”成为了美国历届政府的重要政策议程。历届政府增强能源供给安全的重要政策目标主要包括两个方面:一是减少对进口石油的依赖,增加本土油气产量、战略储备,努力扩大能源自给程度;二是减少对石油的依赖,寻找、扩大替代能源(核能、风能、太阳能等)产量,促进能源消费结构多元化。
  2.开发页岩气有着重要意义
  二战以后,天然气在全球能源消费的比重不断上升,由50年代的近15%逐渐攀升至2010年的约20%。与此同时,天然气在美国能源结构中也越来越占据重要地位,在美国国内的消费量逐渐攀升,所占消费比例仅次于石油。截至2008年,石油、煤炭和天然气总共占据美国能源总供给的85%,而天然气的供给量已达到22%,同时美国本土的天然气生产能够满足90%左右的国内消费。
  作为从页岩岩层中开采出来的非常规天然气,其开发具有重要意义。页岩气的大规模开发可大大提高美国天然气的产量,并有望逐步满足美国国内日益增长的能源需求。
  3.关键技术进步
  美国能够低成本、大规模地开发页岩气,其关键源于掌握了最先进的开采技术。水平钻井和水力压裂两项关键技术使页岩气开发在商业上实现低成本、在产量上实现大规模。水平钻井技术使得从水平井而非传统的直井中获得页岩气成为可能。从水平井中开采页岩气,其最终采收率是直井的3倍,而费用只相当于直井的2倍。此外,相对于上世纪90年代使用的凝胶压裂技术相比,水力压裂法可节约50%-60%的成本。
  开采页岩气的关键技术经过了几十年发展最终取得了突破,其最初的实验努力可以追溯到19世纪。上世纪50年代,压裂技术便开始应用于石油和天然气的开采中。70年代中期,美国就开始研发从美国东部的页岩区块中开采天然气,并在获取低成本天然气的技术上取得初步进展,使得商业开采天然气的成本大大降低。伴随相关勘探设备的升级改造,这一技术在80年代初开始逐渐推广,使得页岩油气资源开始迈向大规模商业开采时代。
  4.其他相关条件成熟
  除了在关键技术条件上实现突破,美国“页岩气革命”的繁荣还得益于配套设施、产权制度、市场机制、政策支持等一系列条件的具备,其作用主要体现在以下几个方面:
  一是天然气管道输送系统的完善。上世纪30-40年代以来,经过多年发展,美国建成了总长度超过30万英里的天然气管道及210多个供气网络系统。这些都为上游生产的页岩气并网进入下游消费市场提供了便捷条件,使得页岩气开采能够快速迈入商业化和市场化的阶段。

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