當(dāng)頁(yè)巖氣進(jìn)入能源市場(chǎng)

　　頁(yè)巖氣是從束縛在頁(yè)巖層中開(kāi)采出來(lái)的一種非常規(guī)天然氣，仍然屬于化石燃料。由于頁(yè)巖氣燃燒排放的二氧化碳只有煤燃燒的40%，也可以說(shuō)頁(yè)巖氣是清潔燃料，但不是清潔能源。

　　定義

　　美國(guó)能源情報(bào)署定義為，頁(yè)巖氣是蘊(yùn)藏在頁(yè)巖層中的天然氣。于是美國(guó)有篇文章說(shuō)，在1821年就提取了頁(yè)巖氣，那時(shí)美國(guó)現(xiàn)代天然氣工業(yè)開(kāi)山鼻祖威廉·哈特連自己都沒(méi)有搞懂什么是天然氣，更不懂新型開(kāi)發(fā)技術(shù)，但經(jīng)濟(jì)頭腦夠用的，開(kāi)辦了弗里多尼亞天然氣照明公司賺錢(qián)。因此，頁(yè)巖氣嚴(yán)格的定義應(yīng)該為，頁(yè)巖氣是采用水平鉆井并使用分段水力壓裂技術(shù)獲得的一種非常規(guī)天然氣。

　　開(kāi)創(chuàng)頁(yè)巖氣工業(yè)的貢獻(xiàn)者是美國(guó)房地產(chǎn)商喬治·米切爾（George Phydias Mitchell，1919-2013年），在20世紀(jì)80年代，他試圖從巴奈特部分頁(yè)巖中開(kāi)發(fā)出頁(yè)巖氣，先后鉆探了30多口實(shí)驗(yàn)井，耗費(fèi)17年時(shí)間，耗資數(shù)十億美元，終于在1997年，首次使用清水壓裂。清水壓裂使巴涅特頁(yè)巖最終采收率提高了20%以上，作業(yè)費(fèi)用減少了65%。由此，喬治·米切爾被美國(guó)稱(chēng)為“巴奈特頁(yè)巖氣之父”。

　　資源評(píng)價(jià)

　　頁(yè)巖氣資源量最引人關(guān)注。早在1997年有個(gè)名為H-H.羅根列（H-H.Rogner）的教授，任職于維多利亞大學(xué)（University of Victoria）綜合能源系統(tǒng)研究所（加拿大不列顛哥倫比亞省維多利亞市）和國(guó)際應(yīng)用系統(tǒng)分析研究所（奧地利拉克森堡）。他在1997年“能源與環(huán)境年度評(píng)論（Annual Review of Energy and the Environment,Vol.22,pp.217-262,1997）”發(fā)表了篇文章，名為“世界油氣資源評(píng)價(jià)（An Assessment of World Hydrocarbon Resources）”，對(duì)全球油氣資源包括非常規(guī)油氣資源做了評(píng)價(jià)。隨后，美國(guó)能源情報(bào)署在此基礎(chǔ)上于2011年公布了頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量數(shù)據(jù)，隨后在中國(guó)能源界掀起悍然大波；此數(shù)據(jù)于2013年6月又重新修訂。2013年先進(jìn)資源國(guó)際公司（ARI，http://www.adv-res.com）也公布了數(shù)據(jù)。總結(jié)起來(lái)，中國(guó)頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量居世界第一或第二。

　　技術(shù)可采資源量是指采用現(xiàn)行的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)可回收的油氣量，而不考慮地質(zhì)資源量中人為估計(jì)的技術(shù)可采資源量的開(kāi)發(fā)成本。技術(shù)可采資源量不具備商業(yè)價(jià)值，不同機(jī)構(gòu)評(píng)價(jià)可有不同的結(jié)果，而可采儲(chǔ)量具有商業(yè)價(jià)值，它是工業(yè)生產(chǎn)的依據(jù)?？刹蓛?chǔ)量是指在現(xiàn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以開(kāi)采的技術(shù)可采資源量。從技術(shù)可采資源量進(jìn)入可采儲(chǔ)量的關(guān)鍵是用戶(hù)對(duì)銷(xiāo)售價(jià)格的承受能力。

　　資源量

　　2013年頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表。頁(yè)巖氣資源極為豐富，這里只是評(píng)價(jià)的一部分，還有許多盆地沒(méi)有參與評(píng)價(jià)。

　　先進(jìn)資源國(guó)際公司2013年估計(jì)，中國(guó)頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量為134.312萬(wàn)億立方米，其中估計(jì)有31.555萬(wàn)億立方米技術(shù)可采資源量，主要分布在四川盆地17.716萬(wàn)億立方米、塔里木盆地6.113萬(wàn)億立方米、準(zhǔn)噶爾盆地1.019萬(wàn)億立方米和松遼盆地0.453萬(wàn)億立方米。埋藏在海相和湖相沉積的烴源頁(yè)巖之中。

　　另外還有6.283萬(wàn)億立方米技術(shù)可采資源量存在于較小的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的揚(yáng)子地臺(tái)、江漢和蘇北等盆地。

　　開(kāi)采特點(diǎn)

　　非常規(guī)天然氣的地層滲透率按此順序遞降：常規(guī)天然氣→致密砂巖氣→煤層氣→頁(yè)巖氣→天然氣水合物。

　　頁(yè)巖氣層滲透率從1納達(dá)西（10-21平方米）至1微達(dá)西（10-18平方米）；比致密氣藏滲透率約要小500倍以上。頁(yè)巖氣的開(kāi)采難度遠(yuǎn)比致密砂巖氣和煤層氣困難。頁(yè)巖氣層越深，巖石密度就越大，開(kāi)采就更難。

　　頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)先是采用水平鉆井，鉆桿延伸到頁(yè)巖層橫向長(zhǎng)度約3000米，然后采用多段水力壓裂，約分為10段壓裂，接觸面積約擴(kuò)大了400倍，創(chuàng)建了井眼與頁(yè)巖接觸的最大表面積。頁(yè)巖層系打水平井的技術(shù)關(guān)鍵是準(zhǔn)確鉆遇目的地層并保持井眼完整，便于后續(xù)固井和壓裂。

　　如果只是壓裂酸化，就發(fā)現(xiàn)天然氣涌出，那是致密氣，而不是頁(yè)巖氣。如果有共生伴生的原油附帶采出，那不是頁(yè)巖油，而是致密油。頁(yè)巖油是干酪根石油，屬于人造石油，而致密油是輕質(zhì)原油，。

　　與常規(guī)天然氣井大不一樣，為了維持頁(yè)巖氣產(chǎn)量，頁(yè)巖氣井密集。一般井距小于20km2；一旦冒出天然氣，就會(huì)迅速衰減。頁(yè)巖氣井不斷打，不斷衰減。開(kāi)采成本拔高了生產(chǎn)成本。

　　環(huán)境污染

　　非常規(guī)天然氣對(duì)環(huán)境污染按此順序遞增：常規(guī)天然氣→致密砂巖氣→煤層氣→頁(yè)巖氣→天然氣水合物。頁(yè)巖氣開(kāi)采屬于嚴(yán)重污染范圍。

　　頁(yè)巖氣井的特點(diǎn)是不斷鉆井，以保持頁(yè)巖氣產(chǎn)量穩(wěn)定，無(wú)疑美國(guó)開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣是世界上成功的典范。開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣必須加入化學(xué)藥劑，讓頁(yè)巖氣順利流出。美國(guó)和加拿大都設(shè)立了國(guó)家水力壓裂化學(xué)藥品注冊(cè)網(wǎng)站，縮寫(xiě)為Frac Focus。該網(wǎng)站旨在向公眾所在區(qū)域提供水力壓裂使用的化學(xué)藥劑客觀信息，其目的是保護(hù)地下水。從該網(wǎng)站可以看出，壓裂水質(zhì)含0.8%化學(xué)藥劑。如果一口井用水量約2萬(wàn)噸，其中，化學(xué)藥劑約有160噸。鉆幾十口井是常事，水質(zhì)一旦污染就難以逆轉(zhuǎn)，所以，水質(zhì)是公眾最關(guān)心的問(wèn)題，也是頁(yè)巖氣難以大革命的原因。

　　頁(yè)巖氣要跨過(guò)三道門(mén)檻

　　可采儲(chǔ)量的定義很明確，頁(yè)巖氣進(jìn)入能源市場(chǎng)必須滿(mǎn)足三項(xiàng)條件：

　?。?）技術(shù)可采：在當(dāng)今的技術(shù)條件下，能夠開(kāi)采出來(lái)。

　　（2）經(jīng)濟(jì)可行：開(kāi)采出來(lái)的頁(yè)巖氣按現(xiàn)行價(jià)格能夠銷(xiāo)售出去。

　　（3）環(huán)境容許：從開(kāi)采到銷(xiāo)售的過(guò)程中，沒(méi)有破壞環(huán)境，符合環(huán)境保護(hù)法規(guī)要求。

　　天然氣生產(chǎn)成本按此順序遞增：常規(guī)天然氣→致密砂巖氣→煤層氣→頁(yè)巖氣→天然氣水合物。頁(yè)巖氣的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)比致密砂巖氣和煤層氣高。頁(yè)巖氣層條件不一樣，鉆井成本也高低不一，估計(jì)可高達(dá)1600萬(wàn)美元。頁(yè)巖氣生產(chǎn)成本高于天然氣進(jìn)口價(jià)格或本土生產(chǎn)成本，如果沒(méi)有政府補(bǔ)貼，即被淘汰。

　　頁(yè)巖氣艱難步入能源市場(chǎng)

　　20世紀(jì)初，石油產(chǎn)品大量地進(jìn)入能源市場(chǎng)，隨即引發(fā)集團(tuán)之間的斗爭(zhēng)、戰(zhàn)爭(zhēng)的掠奪、流血的沖突，并且強(qiáng)勁地排擠煤炭市場(chǎng)，因此，20世紀(jì)被稱(chēng)為“石油時(shí)代”；可是天然氣進(jìn)入市場(chǎng)卻是另外一番情景：艱難地與煤炭和石油抗?fàn)?，緩慢地增長(zhǎng)，直到現(xiàn)今的大好局面。

　　當(dāng)今，頁(yè)巖氣作為一種新能源品種進(jìn)入市場(chǎng)，至今頁(yè)巖氣剩余可采儲(chǔ)量?jī)H為全球天然氣剩余可采儲(chǔ)量的2%以下。在美國(guó)，頁(yè)巖氣只是彌補(bǔ)美國(guó)天然氣的國(guó)內(nèi)需求，不具備出口能力，可是全球展開(kāi)了雷聲大雨點(diǎn)小的攻勢(shì)。頁(yè)巖氣只是在美國(guó)鬧革命，但要波及全球很困難。

　　（1）美國(guó)頁(yè)巖氣獲得明顯成果，但仍不是天然氣資源大國(guó)。2012年美國(guó)天然氣剩余可采儲(chǔ)量居世界第五位，占全球總量的4.5%。遠(yuǎn)低于伊朗（18.0%）、俄羅斯（17.6%）、卡塔爾（13.4%）和土庫(kù)曼斯坦（9.3%）。

　?。?）美國(guó)是世界上最大的天然氣進(jìn)口國(guó)，2012年進(jìn)口管輸天然氣838億立方米，進(jìn)口液化天然氣49億立方米。美國(guó)還沒(méi)有一點(diǎn)頁(yè)巖氣出口能力，無(wú)法奪取俄羅斯天然氣出口的頭把交椅。

　　（3）美國(guó)頁(yè)巖氣沒(méi)有能力與中東天然氣較量，尚不足以“引發(fā)世界能源政治大變局”。

　?。?）不要妄想從美國(guó)購(gòu)買(mǎi)到廉價(jià)的液化天然氣。2012年美國(guó)液化天然氣出口價(jià)格為12.83美元f/1000立方英尺（1000立方英尺≈28.3立方米），并不比中東液化天然氣價(jià)低。

　　頁(yè)巖氣不存在“陰謀論”。頁(yè)巖氣步入能源市場(chǎng)實(shí)際上是從技術(shù)可采資源量轉(zhuǎn)化為可采儲(chǔ)量的過(guò)程，沒(méi)有像媒體吹得那么容易。但要實(shí)現(xiàn)必須有細(xì)致的工作做，從來(lái)就沒(méi)有什么救世主，全靠我們自己救自己，浮躁不利于我國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的開(kāi)展。美國(guó)的成就花費(fèi)了幾十年的功夫，得來(lái)也不容易，再艱苦的路都得自己走。

來(lái)源：中國(guó)天然氣工業(yè)網(wǎng) 　 作者： 龐名立

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