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全球頁巖氣開發(fā)面面觀
全球頁巖氣開發(fā)面面觀賈懷東（航空大學(xué)，吉林長(zhǎng)春 130022）
頁巖氣，是從頁巖層中開采出來的天然氣，是一種重要的非常規(guī)天然氣資源。地球上頁巖氣的資源潛力可能大于常規(guī)天然氣和石油儲(chǔ)量。隨著頁巖氣的開發(fā)和開采技術(shù)的成熟，頁巖氣正悄悄改變世界能源版圖。
頁巖氣是目前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下天然氣工業(yè)化勘探的重要領(lǐng)域和目標(biāo)。頁巖氣在技術(shù)上取得突破和商業(yè)開發(fā)成功，深刻改變了全球天然氣市場(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)在開采過程中形成了不同的特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)。探討和比較這些利弊得失，對(duì)我國(guó)頁巖氣發(fā)展大有裨益。
領(lǐng)跑世界的美國(guó)
美國(guó)是最早進(jìn)行頁巖氣研究和開采的國(guó)家，也是全世界技術(shù)最成熟的國(guó)家。成熟的開采技術(shù)讓美國(guó)最早實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)開發(fā)。美國(guó)頁巖氣產(chǎn)量主要來自得克薩斯州、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150萬-800萬美元之間，開采成本約為7美元／千立方英尺。
實(shí)際上，早在上世紀(jì)20年代，頁巖氣就開始在美國(guó)東部地區(qū)進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn)。進(jìn)入70年代以后，產(chǎn)量快速提高。70年代中期，美國(guó)頁巖氣年產(chǎn)量為19.6億立方米，到1999年猛增到107.5億立方米，2007年達(dá)到500億立方米。與此同時(shí)，頁巖氣在美國(guó)天然氣產(chǎn)量的比例也不斷提高，1998年占1.6%，2003年和2004年分別占3.0%和4.5%，2009年，產(chǎn)量達(dá)到900億立方米，約占美國(guó)天然氣總產(chǎn)量的15%0預(yù)計(jì)到2015年，美國(guó)頁巖氣產(chǎn)量將達(dá)到1 800億立方米。
美國(guó)頁巖氣開發(fā)如此迅猛的發(fā)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，頁巖氣開發(fā)和生產(chǎn)具有重要的地緣政治影響，對(duì)于制衡和削弱俄羅斯、委內(nèi)瑞拉和伊朗在天然氣市場(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，具有不可替代的作用。為此，20世紀(jì)70年代末期，美國(guó)政府就在<能源意外獲利法》中作出規(guī)定，對(duì)非常規(guī)能源開發(fā)實(shí)行稅收補(bǔ)貼政策：20世紀(jì)90年代初，得克薩斯州制定法律，對(duì)頁巖氣的開發(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)頁巖氣鉆探工作大開方便之門。
另外，美國(guó)還專門設(shè)立了非常規(guī)油氣資源研究基金，為美國(guó)企業(yè)在全世界范圍開展頁巖氣開發(fā)與合作提供必要的技術(shù)支持。有媒體報(bào)道，美國(guó)俄克拉荷馬市頁巖氣的開發(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)開發(fā)頁巖氣。具有全球運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的�？松梨诠荆苍趯で笈c波蘭和德國(guó)開展頁巖氣合作。2009年11月，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬訪問中國(guó)時(shí)，雙方簽署了《中美頁巖氣合作倡議》。美國(guó)希望通過技術(shù)輸出，幫助中國(guó)解決在頁巖氣開發(fā)過程中遇到的困難。
猶豫不決的歐洲
歐洲頁巖氣技術(shù)可采資源量雖然不及中國(guó)和美國(guó)，但分布十分廣泛。2009年，歐洲發(fā)起一個(gè)多學(xué)科頁巖氣研究開拓計(jì)劃（ GASH），來自科研院所、地調(diào)機(jī)構(gòu)、高等院校等單位的學(xué)者組成專家組，研制歐洲黑色頁巖數(shù)據(jù)庫(kù)，評(píng)價(jià)歐洲頁巖氣的潛力。研究發(fā)現(xiàn)，波蘭的頁巖氣可采資源量為歐洲之最，預(yù)計(jì)未來10-15年波蘭每年可提供200——300億立方米天然氣。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)也已充分認(rèn)識(shí)到頁巖氣資源的價(jià)值和前景，并著手開展頁巖氣研究和試探性開發(fā)，部分企業(yè)開始商業(yè)性勘探開發(fā)。
歐洲頁巖氣開發(fā)，一開始便得到美國(guó)的大力支持，美國(guó)認(rèn)為，歐洲、尤其是波蘭大規(guī)模開采頁巖氣，將給向歐洲供氣的世界第一產(chǎn)氣大國(guó)俄羅斯帶來巨大挑戰(zhàn)。(石油能源論文 www.panasonaic.com)美國(guó)認(rèn)為，在波蘭部署反導(dǎo)系統(tǒng)可為歐洲提供安全保障，而把美國(guó)企業(yè)積累的頁巖氣開采經(jīng)驗(yàn)傳授給波蘭，則可削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，是因?yàn)椴ㄌm地處東歐，靠近俄羅斯。拿住波蘭，美國(guó)在歐洲就有了對(duì)付俄羅斯的陣地。
波蘭也期望通過頁巖氣的開發(fā)，降低對(duì)俄羅斯的能源依賴，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%的天然氣消耗需要從俄羅斯進(jìn)口。波蘭擔(dān)心，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)家同樣希望借助頁巖氣開發(fā)，擺脫對(duì)俄羅斯的能源依賴。目前，歐盟大約40%的天然氣進(jìn)口來自俄羅斯，其中80%通過途經(jīng)烏克蘭的管線進(jìn)行輸送。一想起俄羅斯與烏克蘭過去數(shù)次圍繞天然氣供應(yīng)價(jià)格及支付問題所發(fā)生的對(duì)立，俄羅斯甚至一度停止了天然氣供應(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)頁巖氣關(guān)注最多、猶豫最多的地區(qū)之一。
在法國(guó)，民眾因害怕水力壓裂法破壞環(huán)境，強(qiáng)烈反對(duì)頁巖氣開采。法國(guó)環(huán)保人士甚至舉行示威活動(dòng)，要求政府對(duì)頁巖氣勘探頒布禁令。2011年6月末，法國(guó)議會(huì)通過了禁止應(yīng)用水力壓裂技術(shù)的法案。由于目前沒有其他成熟技術(shù)可用于頁巖氣開采，法國(guó)事實(shí)上已成為第一個(gè)對(duì)頁巖氣開采明確說“不”的國(guó)家；匈牙利因擔(dān)憂對(duì)水的污染也拒絕對(duì)含頁巖氣盆地進(jìn)行勘探：英國(guó)也在猶豫不決，并且這種猶豫態(tài)度漸漸在歐盟內(nèi)部形成限制頁巖氣開采的趨勢(shì)，歐洲在對(duì)美國(guó)創(chuàng)造的頁巖氣神話羨慕不已的同時(shí)，更加關(guān)注美國(guó)頁巖氣開采項(xiàng)目中有關(guān)減少環(huán)境污染的做法。
總體來看，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)頁巖氣大規(guī)模商業(yè)開發(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，黑色頁巖廣布，20世紀(jì)末開始批量鉆井和商業(yè)性生產(chǎn)，年均產(chǎn)量約40億立方米，是繼美國(guó)之后第二個(gè)實(shí)現(xiàn)頁巖氣商業(yè)化開采的國(guó)家，到2009年產(chǎn)量達(dá)72億立方米。
加拿大在北美天然氣市場(chǎng)中發(fā)揮著重要作用，目前已占據(jù)北美天然氣市場(chǎng)近50%的份額。據(jù)加拿大國(guó)家能源局和卑詩�。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，卑詩省東北部霍恩河盆地的頁巖氣資源量達(dá)2.2萬億立方米。這個(gè)評(píng)估結(jié)果使霍恩河盆地成為北美第三大頁巖氣區(qū)，僅落后于美國(guó)的Marcellus（資源量7.4萬億立方米）和Haynesville（資源量7.1萬億立方米）頁巖氣藏。在卑詩省東北部地下2000多米處，三疊紀(jì)早期的芒特尼地層中，蘊(yùn)藏著潛力巨大的頁巖氣資源。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。
霍恩河盆地頁巖氣資源十分豐富，但是，令歐洲躊躇不前的生態(tài)與環(huán)境問題同樣成為加拿大的羈絆。加拿大至今無法確定，在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)狀況下，是否全面開采以及采取何種方式開采。已有多年開采頁巖氣歷史的卑詩省，對(duì)頁巖氣的開采憂心忡忡。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），正在隨著頁巖氣的開采而逐年增加（大約每年增加20—30起）。這一變化引發(fā)當(dāng)?shù)孛癖姷牟话�，并�?duì)小型地震是否與頁巖氣開發(fā)存在關(guān)聯(lián)展開各種猜想。為了盡快解開疑團(tuán)，加拿大科學(xué)家和美國(guó)、英國(guó)科學(xué)家聯(lián)合開展研究，就開發(fā)頁巖氣是否會(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)角度分析頁巖氣開發(fā)對(duì)誘導(dǎo)小型地震之間的關(guān)聯(lián)程度。論證小型地震到底是因當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)構(gòu)造，應(yīng)力場(chǎng)，巖石類型有關(guān)，還是與在開采頁巖氣時(shí)注放的強(qiáng)壓液體有關(guān)。與此同時(shí)，研究人員還會(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)研究尚處于初期階段，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天然氣開發(fā)項(xiàng)目，卑詩省也采取更加審慎開發(fā)的態(tài)度。
不甘落后的印度
印度是亞洲首個(gè)宣布發(fā)現(xiàn)頁巖氣儲(chǔ)量的國(guó)家，但在開發(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，這是印度不愿意接受的。對(duì)于美國(guó)能源署2011年發(fā)布報(bào)告稱印度擁有38萬億立方英尺頁巖氣儲(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)體的天然氣潛力。來自印度國(guó)家地球物理研究所（ NGRI）的一份報(bào)告稱，印度的頁巖氣儲(chǔ)量遠(yuǎn)高于美國(guó)所做出的預(yù)測(cè)，真實(shí)的數(shù)字可能高達(dá)527萬億立方英尺，足以滿足印度200年的能源需求，而不是此前美國(guó)所說的僅能滿足29年需求。
但是，豐富的頁巖氣儲(chǔ)量，并沒有為印度緩解能源緊張帶來任何幫助，在巨大的天然氣供需反差面前，“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)口昂貴的液化天然氣來補(bǔ)足供需缺口。印度希望通過開采非常規(guī)能源資源來降低能源進(jìn)口比例。
印度認(rèn)為，近年來能源戰(zhàn)略不失時(shí)機(jī)地向清潔能源轉(zhuǎn)移雖然是正確和及時(shí)的，但把更多的注意力放在太陽能、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)頁巖氣開發(fā)的腳步，印度對(duì)天然氣的現(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巖氣開發(fā)政策已進(jìn)入最后階段，2013年底將舉行首輪頁巖氣開發(fā)國(guó)際招標(biāo)，屆時(shí)全球石油天然氣商都可前來競(jìng)購(gòu)。為了吸引更多投資者，印度政府將免除國(guó)外石油天然氣商從印度進(jìn)口頁巖氣勘探設(shè)備的所有關(guān)稅，同時(shí)在頁巖氣勘探過程中，印度政府部門還將努力實(shí)現(xiàn)免稅勘探。
美國(guó)是第一個(gè)與印度開展頁巖氣開發(fā)合作的國(guó)家。2010年11月，印美雙方簽署了關(guān)于頁巖氣資源開發(fā)的諒解備忘錄，兩國(guó)確定，在頁巖氣資源評(píng)估和勘探技術(shù)研究方面加強(qiáng)合作，共同分享頁巖氣可持續(xù)發(fā)展的保障措施與經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前，印度正全力以赴推進(jìn)頁巖氣勘探和開采的管理制度體系的建立。以往關(guān)于傳統(tǒng)石油天然氣區(qū)塊勘探的產(chǎn)量分成系統(tǒng)中，印度政府實(shí)施的是成本補(bǔ)償方式，即只有在合約商收回投入成本之后，才會(huì)向政府部門支付部分收益。目前，印度政府正在征集新產(chǎn)量分成系統(tǒng)的輿論評(píng)價(jià)，預(yù)計(jì)新系統(tǒng)將進(jìn)一步降低政府部門的干預(yù)程度，并在年底前揭曉。
（作者為航空大學(xué)創(chuàng)新理論研究中心研究員）
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