21世纪的技术突破让页岩气的工业化开采成为可能。早在1953年,苏联科学院石油研究所的C.A.赫里斯基安诺维奇和Ю.П.日尔托夫就已提出了地层水压断裂技术的基础理论。1980年后,美国以米切尔为首的能源发展公司(Mitchell Energy&Development)首先在页岩气开采领域开展了试验性作业,但直到近十年才获得了商业化的成功。
美国开发页岩气占了地利优势:美国50个州当中42个州都拥有页岩气,且都蕴藏于地表以下2公里处。美国拥有世界上线路最长也是最先进的天然气运输系统,因此,尽管许多油气井气流量不大,但消费者运输页岩气的距离不远,这就大大降低了运输成本。此外,国家开发的油气矿井都在居民较少的地点,所以开采页岩气也不会因环境问题引发民众强烈的反对。但在中国和俄罗斯,情况很复杂,而且各有不同。
中国:向美国求援
中国正精心研究美国开采页岩气的复杂技术,并寻求美国援助,以在其国内得到运用。为此,中国于2009年就向荷兰皇家壳牌天然气公司和荷兰—英国石油公司求助,而2010年9月中石化与美国雪佛龙石油加工公司签署了一份加工页岩气的联合协议。2010年10月,中国最大的海洋石油生产商中海油宣布与切萨皮克能源公司达成一笔交易,中海油将把国有资产的三分之一投资到鹰福特的切萨皮克能源公司(得克萨斯州南部的页岩气矿)。此外,中石油也宣布他们在中国西南部四川省的页岩油矿完成了中国第一口水平井的钻探任务。
2012年11月,中国政府提出了对开采页岩气的公司实施补贴的特殊方案,即2012~2015年间,页岩气生产商每生产1立方页岩气将得到0.4元人民币(约合6美分)的补贴,每生产1000立方页岩气就能得到64美元的补贴。
中国大部分页岩气矿都分布在居民稀少的地区,这使得外国公司与中国公司联合开发开采页岩气非常有利可图。
此外,与美国政府不同的是,许多经济因素,如市场价格的波动、稳固的市场需求的建立与保障(通过有利的价格政策)、国家投资和优惠方案等,都在中国政府掌控之中。政府认为,这些措施能够确保国家到2015年开采65亿立方页岩气,占传统天然气开采总量的6%。
中国计划到2020年获得600亿-1000亿立方页岩气(约占天然气开采总量的12%)。2011~2015年这个五年计划期间,其任务之一就是为2015~2020年下一个五年计划期间大规模开发页岩气“奠基”。
目前,中国已开发了26个页岩油气矿,其储量估计为25.08万亿立方。中国对页岩气还没有展开工业化开采,还面临许多技术难题。比如,中国的页岩气矿藏的特点是,要实施开采钻井深度必须达到4~6公里的深度,这比美国1.2~1.8公里的深度要深得多。此外,在地层水压断裂层作业必然要比美国多消耗约30%以上的水和化学剂。与此同时,中国大多数地区还面临严重缺水和环境改善问题。然而,分析人士依然认为,到2030年,中国能够成为世界最大的页岩气生产商之一。
俄罗斯没有页岩气议程
俄罗斯在拥有独大的传统天然气储量的情况下,对页岩气的勘探并未列入重要议程。但俄罗斯对开发页岩气的兴趣在增长。国家杜马能源委员会已建议俄联邦政府对俄罗斯页岩气的潜力进行评估,研究开采页岩气的先进技术和在俄罗斯应用的可能性及其前景。同时还委托有关部门详细研究与美国页岩气工业发展以及欧洲国家和中国当前和今后有可能从俄罗斯进口页岩气相关的问题。俄罗斯总统普京不久前还指出,页岩气有可能使天然气市场结构发生重大变化。
页岩气的问题
页岩气对美国的核能发展产生了不良影响。美国原计划新建29座核反应堆,但截至2013年承包商只开建了2座。另一个问题是价格。能源信息管理局预测认为,2022年前,美国天然气价格每1000立方将不会超过176美元。而美国页岩气的高产量导致其天然气价格降至近10年来的最低点。与2005年天然气创纪录的高价位相比,现在的价格便宜了85%,下降到了每1000立方70美元。2012年初,纽约交易市场天然气期货价下滑至100万英热单位2332美元,而专家们还预期天然气价格将继续下降。
此外,水污染问题、温室效应问题也是人们关注的。美国政府监督机构2004年的一份《关于实施地层水压断裂对环境安全的影响》的检查结果和结论报告称,获取地下饮用水的深度不超过400米,而页岩气的开采一般都在1~3公里的深度进行。因此,页岩气进入饮用水的可能性不大。第二个环境问题是开采页岩气过程中甲烷泄漏造成的温室效应问题。《纽约时报》报道称,释放在空气中的甲烷(排气系统的全部损耗)在3.6%~7.9%之间。甲烷释放的温室效应相当于二氧化碳释放量的21倍。考虑到美国及其他国家页岩气开采量的不断增加,甲烷泄漏造成的温效应已经成为当前必须解决的、严重的环境问题。
(选自《新能源经贸观察》11月刊)