美国页岩气发展之路 美国页岩气.docx

美国页岩气发展之路美国页岩气水力压裂和水平钻井这两项核心技术在Barnett页岩区被成功运用之前，美国丰富的页岩气资源一直被忽略，因为早期的开采技术并不能使页岩气开发具有商业价值。低自然渗透率使页岩气区别于其他类型的天然气，也降低了这种资源的经济性，因为在正常条件下，岩层中只有非常少量的天然气能够涌入钻井孔。在天然气价格较低的年代，开发商一直没有动力投入页岩气开采技术的研发。上世纪70年代，两次石油危机推高了天然气价格，1978年，美国出台《全国天然气政策法案》。受此鼓励，上世纪80年代美国兴起了开发页岩气的热潮，但是随着天然气价格在上世纪90年代回落，早先使用的垂直钻井技术丧失了经济性，页岩气开发也跌至低谷。技术革新让页岩气产业再次出现质的变化。技术革新降低了开采成本，从而催生了一个巨大的市场。美国能源部国家能源技术实验室的资料显示，2000年，美国页岩气产量尚不足美国天然气供应量的1％，但现在，这一数字已经攀升到30％，页岩气一跃成为解决美国未来能源供应的重要资源。“这完全是一个由技术和经济因素推动起来的产业，”美国地下水保护委员会（GroundWaterProtectionCouncil,GWPC）,执行总监MikePaque对《财经》记者说，“当然美国能源部也为推动技术转让做出了不少贡献。”如何解决技术问题美国低地地区48个州都有页岩气，到目前为止，最为活跃的是得克萨斯州的Barnett页岩、路易斯安那州的Haynesville/Bossier页岩、密歇根州的Antrim页岩、阿肯色州的Fayetteville页岩、横跨纽约州和宾夕法尼亚州等东北部州的Marcellus页岩、跨伊利诺伊州与印第安纳州等中西部州的NewAlbany页岩，以及新近被开发的俄克拉荷马州的Woodford页岩。Barnett页岩成功，为之后的大规模开发起到了示范性作用。很快，那些在Barnett成功的公司发现，北部的Fayetteville页岩在地质年龄和地质结构上与Barnett十分相近。于是在2000年，同样的水力压裂和水平钻井技术被运用于Fayetteville，取得了同样丰厚的收益。2003年，RangeResources公司在Marcellus页岩使用与Barnett页岩相近的水力压裂和水平钻井技术，第一次在美国东北部实现了页岩气的商业性开采，此后，该地区的页岩气被大规模开发。Woodford页岩在2003年和2004年刚刚被开采的时候，使用的完全是垂直钻井技术，因为Woodford页岩的结构比Barnett更为复杂，开采难也更高。但是随着其他地区纷纷效仿Barnett并获得巨大经济成功，水力压裂和水平钻井这两项技术也取得了进一步突破，因此，Woodford地区的天然气开发商也转而使用水平钻井技术。Barnett页岩的开采在一定程度上奠定了该行业的技术标准：横管为2500英寸到3000英寸长、采取以水为主的泥灌、以溶于酸的水泥固定、裂压时横向油管上分布射孔。“这个产业的技术发展非常快，但是技术也不会自然地进行转移，”MikePaque对《财经》记者说，“但一些专门负责水力压裂的公司，会在不同地区的许多项目中负责同一个环节，那么他们的技术就能从一个页岩区转移到另一个页岩区。”根据油气服务公司Halliburton的介绍，现在全行业都会去关注Barnett页岩的最新开采动态，比如最新的横向油管有多长、是否会增加射孔的数目、是否研发新的环保技术、是否采取可循环的水处理技术、更多在农村开采还是在城市附近开采，等等。即便如此，考虑到每个页岩气盆地地质构造的独特性，每个地区又都有着不同的开采条件和管理挑战。比如Barnett页岩位于得克萨斯州北部的FortWorth盆地，是一块密西西比时代页岩，深度位于6500英尺到8500英尺之间，上部覆盖着大理石石灰石，下部覆盖着奥陶纪石灰石。而临近的俄克拉荷马州与阿肯色州Fayetteville页岩虽然也是密西西比时代页岩，但却夹在彼得金石灰石和倍茨维尔砂岩之间，深度位于1000英尺到7000英尺。因此，从开始的勘探评估阶段到后期的开采产气阶段，每个气井都要找到最为合适的技术，从而实现其经济效益的最大化。正是由于页岩气资源在地质结构上的复杂性，美国页岩气的储藏量也是在开采过程中被一步一步探明的。例如，经过多年的钻井与测试，Haynesville页岩在2007年成为家喻户晓的天然气储备资源，但其储量只有等未来开采不断深入后才能被最终确定。如何监管页岩气大规模开发后，监管与环境问题凸显出来。目前开采页岩气的区域，此前都没有油气开发的经历，因此页岩气产业的监管规则是在传统油气行业监管法规的基础上不断完善而成的。由于每个地方的地质条件、自然环境以及人类定居状况都不一样，因此对环境保护和开采技术也需要采取不同的监管指