全球頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)面面觀

全球頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)面面觀

全球頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)面面觀

賈懷東（航空高校，吉林長(zhǎng)春130022）

頁(yè)巖氣，是從頁(yè)巖層中開(kāi)采出來(lái)的自然?氣，是一種重要的特別規(guī)自然?氣資源。地球上頁(yè)巖氣的資源潛力可能大于常規(guī)自然?氣和石油儲(chǔ)量。隨著頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)和開(kāi)采技術(shù)的成熟，頁(yè)巖氣正靜靜轉(zhuǎn)變世界能源版圖。

頁(yè)巖氣是目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下自然?氣工業(yè)化勘探的重要領(lǐng)域和目標(biāo)。頁(yè)巖氣在技術(shù)上取得突破和商業(yè)開(kāi)發(fā)勝利，深刻轉(zhuǎn)變了全球自然?氣市場(chǎng)分布和供求關(guān)系，對(duì)全球能源進(jìn)程和地緣政治格局也帶來(lái)巨大影響。但是，由于技術(shù)水平、氣藏條件以及政策目標(biāo)的不同，各國(guó)在開(kāi)采過(guò)程中形成了不同的特點(diǎn)和閱歷。探討和比較這些利弊得失，對(duì)我國(guó)頁(yè)巖氣進(jìn)展大有裨益。

領(lǐng)跑世界的美國(guó)

美國(guó)是最早進(jìn)行頁(yè)巖氣討論和開(kāi)采的國(guó)家，也是全世界技術(shù)最成熟的國(guó)家。成熟的開(kāi)采技術(shù)讓美國(guó)最早實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)開(kāi)發(fā)。美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量主要來(lái)得意克薩斯州、阿肯色州、路易斯安那州、賓西法尼亞州、紐約州、俄亥俄州、西弗吉尼亞州和密歇根州。平均每口井完井成本在150萬(wàn)-800萬(wàn)美元之間，開(kāi)采成本約為7美元／千立方英尺。

實(shí)際上，早在上世紀(jì)20年月，頁(yè)巖氣就開(kāi)頭在美國(guó)東部地區(qū)進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn)。進(jìn)入70年月以后，產(chǎn)量快速提高。70年月中期，美國(guó)頁(yè)巖氣年產(chǎn)量為19.6億立方米，到1999年猛增到107.5億立方米，2021年達(dá)到500億立方米。與此同時(shí)，頁(yè)巖氣在美國(guó)自然?氣產(chǎn)量的比例也不斷提高，1998年占1.6%，2021年和2021年分別占3.0%和4.5%，2021年，產(chǎn)量達(dá)到900億立方米，約占美國(guó)自然?氣總產(chǎn)量的15%0估計(jì)到2021年，美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量將達(dá)到1800億立方米。

美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)如此迅猛的進(jìn)展速度和領(lǐng)先于世界的老大地位，主要?dú)w功于國(guó)家政策上的支持。美國(guó)戰(zhàn)略學(xué)者認(rèn)為，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)具有重要的地緣政治影響，對(duì)于制衡和減弱俄羅斯、委內(nèi)瑞拉和伊朗在自然?氣市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，提高美國(guó)對(duì)歐洲乃至世界能源格局的影響力，具有不行替代的作用。為此，20世紀(jì)70年月末期，美國(guó)政府就在能源意外獲利法》中作出規(guī)定，對(duì)特別規(guī)能源開(kāi)發(fā)實(shí)行稅收補(bǔ)貼政策：20世紀(jì)90年月初，得克薩斯州制定法律，對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)不再征收生產(chǎn)稅?，F(xiàn)在，路易斯安那州、得克薩斯州和阿肯色州等地方政府紛紛效法得克薩斯州的作法，對(duì)頁(yè)巖氣鉆探工作大開(kāi)便利之門(mén)。

另外，美國(guó)還特地設(shè)立了特別規(guī)油氣資源討論基金，為美國(guó)企業(yè)在全世界范圍開(kāi)展頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)與合作供應(yīng)必要的技術(shù)支持。有媒體報(bào)道，美國(guó)俄克拉荷馬市頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)龍頭公司——切薩皮克能源公司已和挪威國(guó)家石油公司及南非薩索爾公司合作，在南非中部干旱地區(qū)開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣。具有全球運(yùn)營(yíng)閱歷的?？松梨诠?，也在尋求與波蘭和德國(guó)開(kāi)展頁(yè)巖氣合作。2021年11月，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬訪問(wèn)中國(guó)時(shí)，雙方簽署了《中美頁(yè)巖氣合作倡議》。美國(guó)盼望通過(guò)技術(shù)輸出，關(guān)心中國(guó)解決在頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的困難。

遲疑不決的歐洲

歐洲頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量雖然不及中國(guó)和美國(guó)，但分布非常廣泛。2021年，歐洲發(fā)起一個(gè)多學(xué)科頁(yè)巖氣討論開(kāi)拓方案（GASH），來(lái)自科研院所、地調(diào)機(jī)構(gòu)、高等院校等單位的學(xué)者組成專家組，研制歐洲黑色頁(yè)巖數(shù)據(jù)庫(kù)，評(píng)價(jià)歐洲頁(yè)巖氣的潛力。討論發(fā)覺(jué)，波蘭的頁(yè)巖氣可采資源量為歐洲之最，估計(jì)將來(lái)10-15年波蘭每年可供應(yīng)200——300億立方米自然?氣。此外，德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、西班牙、奧地利等國(guó)家或地區(qū)也已充分熟悉到頁(yè)巖氣資源的價(jià)值和前景，并著手開(kāi)展頁(yè)巖氣討論和摸索性開(kāi)發(fā)，部分企業(yè)開(kāi)頭商業(yè)性勘探開(kāi)發(fā)。

歐洲頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，一開(kāi)頭便得到美國(guó)的大力支持，美國(guó)認(rèn)為，歐洲、尤其是波蘭大規(guī)模開(kāi)采頁(yè)巖氣，將給向歐洲供氣的世界第一產(chǎn)氣大國(guó)俄羅斯帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。(石油能源論文.)美國(guó)認(rèn)為，在波蘭部署反導(dǎo)系統(tǒng)可為歐洲供應(yīng)平安保障，而把美國(guó)企業(yè)積累的頁(yè)巖氣開(kāi)采閱歷傳授給波蘭，則可減弱俄羅斯在歐洲能源市場(chǎng)的影響力。美國(guó)之所以更看重波蘭，是由于波蘭地處東歐，靠近俄羅斯。拿住波蘭，美國(guó)在歐洲就有了應(yīng)付俄羅斯的`陣地。

波蘭也期望通過(guò)頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)，降低對(duì)俄羅斯的能源依靠，并作為一個(gè)能源大國(guó)在歐洲發(fā)揮重要作用。目前，波蘭90%的自然?氣消耗需要從俄羅斯進(jìn)口。波蘭擔(dān)憂，長(zhǎng)此以往，俄羅斯會(huì)利用手中的能源生殺大權(quán)干涉波蘭國(guó)內(nèi)政治。

與波蘭一樣，歐洲其他國(guó)家同樣盼望借助頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)，擺脫對(duì)俄羅斯的能源依靠。目前，歐盟大約40%的自然?氣進(jìn)口來(lái)自俄羅斯，其中80%通過(guò)途經(jīng)烏克蘭的管線進(jìn)行輸送。一想起俄羅斯與烏克蘭過(guò)去數(shù)次圍繞自然?氣供應(yīng)價(jià)格及支付問(wèn)題所發(fā)生的對(duì)立，俄羅斯甚至一度停止了自然?氣供應(yīng)，歐洲國(guó)家便不寒而栗。

但是，不同的地質(zhì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)差異，也讓歐洲成為對(duì)頁(yè)巖氣關(guān)注最多、遲疑最多的地區(qū)之一。

在法國(guó)，民眾因可怕水力壓裂法破壞環(huán)境，劇烈反對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采。法國(guó)環(huán)保人士甚至進(jìn)行示威活動(dòng)，要求政府對(duì)頁(yè)巖氣勘探頒布禁令。2021年6月末，法國(guó)議會(huì)通過(guò)了禁止應(yīng)用水力壓裂技術(shù)的法案。由于目前沒(méi)有其他成熟技術(shù)可用于頁(yè)巖氣開(kāi)采，法國(guó)事實(shí)上已成為第一個(gè)對(duì)頁(yè)巖氣開(kāi)采明確說(shuō)“不”的國(guó)家；

匈牙利因擔(dān)憂對(duì)水的污染也拒肯定含頁(yè)巖氣盆地進(jìn)行勘探：英國(guó)也在遲疑不決，并且這種遲疑態(tài)度慢慢在歐盟內(nèi)部形成限制頁(yè)巖氣開(kāi)采的趨勢(shì)，歐洲在對(duì)美國(guó)制造的頁(yè)巖氣神話艷羨不已的同時(shí)，更加關(guān)注美國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)采項(xiàng)目中有關(guān)削減環(huán)境污染的做法。

總體來(lái)看，由于歐洲缺少大型石油服務(wù)行業(yè)，人口稠密，政治限制多，且存在更嚴(yán)格的環(huán)保要求，因此歐洲距離實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣大規(guī)模商業(yè)開(kāi)發(fā)仍為時(shí)尚遠(yuǎn)。

緊隨美國(guó)的加拿大

加拿大西部與美國(guó)西部地質(zhì)條件相近，黑色頁(yè)巖廣布，20世紀(jì)末開(kāi)頭批量鉆井和商業(yè)性生產(chǎn)，年均產(chǎn)量約40億立方米，是繼美國(guó)之后其次個(gè)實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣商業(yè)化開(kāi)采的國(guó)家，到2021年產(chǎn)量達(dá)72億立方米。

加拿大在北美自然?氣市場(chǎng)中發(fā)揮著重要作用，目前已占據(jù)北美自然?氣市場(chǎng)近50%的份額。據(jù)加拿大國(guó)家能源局和卑詩(shī)?。ㄓ址Q不列顛哥倫比亞?。┠茉春偷V業(yè)廳今年6月聯(lián)合發(fā)表的報(bào)告，卑詩(shī)省東北部霍恩河盆地的頁(yè)巖氣資源量達(dá)2.2萬(wàn)億立方米。這個(gè)評(píng)估結(jié)果使霍恩河盆地成為北美第三大頁(yè)巖氣區(qū)，僅落后于美國(guó)的Marcellus（資源量7.4萬(wàn)億立方米）和Haynesville（資源量7.1萬(wàn)億立方米）頁(yè)巖氣藏。在卑詩(shī)省東北部地下2000多米處，三疊紀(jì)早期的芒特尼地層中，隱藏著潛力巨大的頁(yè)巖氣資源。如今，這片芒特尼地層中已打出200口井，而且數(shù)目還在不斷增加。

霍恩河盆地頁(yè)巖氣資源非常豐富，但是，令歐洲躊躇不前的生態(tài)與環(huán)境問(wèn)題同樣成為加拿大的羈絆。加拿大至今無(wú)法確定，在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)狀況下，是否全面開(kāi)采以及實(shí)行何種方式開(kāi)采。已有多年開(kāi)采頁(yè)巖氣歷史的卑詩(shī)省，對(duì)頁(yè)巖氣的開(kāi)采憂心忡忡。這里每年大約2000次左右的小型地震（震級(jí)在2——3.5級(jí)之間），正在隨著頁(yè)巖氣的開(kāi)采而逐年增加（大約每年增加20—30起）。這一變化引發(fā)當(dāng)?shù)孛癖姷膿?dān)心，并對(duì)小型地震是否與頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)存在關(guān)聯(lián)綻開(kāi)各種猜想。為了盡快解開(kāi)疑團(tuán)，加拿大科學(xué)家和美國(guó)、英國(guó)科學(xué)家聯(lián)合開(kāi)展討論，就開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣是否會(huì)誘導(dǎo)小型地震之間的關(guān)系進(jìn)行聯(lián)合調(diào)查。主要是從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度分析頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)對(duì)誘導(dǎo)小型地震之間的關(guān)聯(lián)程度。論證小型地震究竟是因當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造，應(yīng)力場(chǎng)，巖石類型有關(guān)，還是與在開(kāi)采頁(yè)巖氣時(shí)注放的強(qiáng)壓液體有關(guān)。與此同時(shí)，討論人員還會(huì)關(guān)注水壓爆裂法對(duì)地下水環(huán)境的影響，如水壓爆裂后水與甲烷等混合形成混合液體對(duì)地下水造成的影響。目前這項(xiàng)討論尚處于初期階段，迫于民眾的壓力和出于對(duì)環(huán)境的考慮，今年3月份，魁北克省已暫停大部分新的自然?氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，卑詩(shī)省也實(shí)行更加審慎開(kāi)發(fā)的態(tài)度。

不甘落后的印度

印度是亞洲首個(gè)宣布發(fā)覺(jué)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量的國(guó)家，但在開(kāi)發(fā)進(jìn)度上卻落在被其列為“主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手”的中國(guó)的后面，這是印度不情愿接受的。對(duì)于美國(guó)能源署2021年發(fā)布報(bào)告稱印度擁有38萬(wàn)億立方英尺頁(yè)巖氣儲(chǔ)量的數(shù)據(jù)，印度同樣感到不滿。印度認(rèn)為，美國(guó)人低估了亞洲第三大經(jīng)濟(jì)體的自然?氣潛力。來(lái)自印度國(guó)家地球物理討論所（NGRI）的一份報(bào)告稱，印度的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量遠(yuǎn)高于美國(guó)所做出的猜測(cè)，真實(shí)的數(shù)字可能高達(dá)527萬(wàn)億立方英尺，足以滿意印度200年的能源需求，而不是此前美國(guó)所說(shuō)的僅能滿意29年需求。

但是，豐富的頁(yè)巖氣儲(chǔ)量，并沒(méi)有為印度緩解能源緊急帶來(lái)任何關(guān)心，在巨大的自然?氣供需反差面前，“缺氣”已成為席卷印度各大電廠的普遍現(xiàn)象，這意味著不得不進(jìn)口昂貴的液化自然?氣來(lái)補(bǔ)足供需缺口。印度盼望通過(guò)開(kāi)采特別規(guī)能源資源來(lái)降低能源進(jìn)口比例。

印度認(rèn)為，近年來(lái)能源戰(zhàn)略不失時(shí)機(jī)地向清潔能源轉(zhuǎn)移雖然是正確和準(zhǔn)時(shí)的，但把更多的留意力放在太陽(yáng)能、核能和生物燃料上卻有失偏頗。為了盡快趕超美國(guó)和中國(guó)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的腳步，印度對(duì)自然?氣的現(xiàn)實(shí)需求正在轉(zhuǎn)化為國(guó)際能源合作的實(shí)際步驟。不久前，印度宣布，石油部著手制定的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)政策已進(jìn)入最終階段，2021年底將進(jìn)行首輪頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)國(guó)際招標(biāo)，屆時(shí)全球石油自然?氣商都可前來(lái)競(jìng)購(gòu)。為了吸引更多投資者，印度政府將免除國(guó)外石油自然?氣商從印度進(jìn)口頁(yè)巖氣勘探設(shè)備的全部關(guān)稅，同時(shí)在頁(yè)巖氣勘探過(guò)程中，印度政府部門(mén)還將努力實(shí)現(xiàn)免稅勘探。

美國(guó)是第一個(gè)與印度開(kāi)展頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)合作的國(guó)家。2021年11月，印美雙方簽署了關(guān)于頁(yè)巖氣資源開(kāi)發(fā)的諒解備忘錄，兩國(guó)確定，在頁(yè)巖氣資源評(píng)估和勘探技術(shù)討