由于世界各國經(jīng)濟發(fā)展對煤、石油、天然氣等能源的需求不斷攀升,規模儲量大、易探好采的常規能源越來(lái)越少,這嚴重威脅著(zhù)各國的能源戰略安全。近20年來(lái),隨著(zhù)勘探和開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷提高,頁(yè)巖氣等非常規能源資源逐漸進(jìn)入人們的視野。特別是美國頁(yè)巖氣的大規模開(kāi)發(fā),對提高該國能源安全、降低對外依存度、緩解天然氣供應不足起到了積極作用。這引起各國政府的高度重視。
美國:最早發(fā)現、研究、勘探和開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的國家
美國是世界上最早發(fā)現、研究、勘探和開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣的國家。1821年,美國第一口商業(yè)頁(yè)巖氣井(也是全球第一口商業(yè)性頁(yè)巖氣井)誕生。Mitchell能源公司在美國東部紐約州Chautauqua縣泥盆系Perrysbury組Durdirk頁(yè)巖中鉆探,在井深21米處,從8米厚的頁(yè)巖裂縫中產(chǎn)出天然氣。美國的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)取得巨大成功,扭轉了美國天然氣一直以來(lái)進(jìn)口的局面。美國的頁(yè)巖主要發(fā)育在20個(gè)州21個(gè)大小不等的盆地里。據最近的估算,美國頁(yè)巖氣資源量為42萬(wàn)億立方米~52.6萬(wàn)億立方米,但目前商業(yè)開(kāi)采主要集中在5個(gè)盆地,即密歇根盆地的Antrim頁(yè)巖、阿巴拉契亞盆地的Ohio頁(yè)巖、福特沃斯盆地的Barnett頁(yè)巖、伊利諾伊盆地的NewAlbany頁(yè)巖和圣胡安盆地的Lewis頁(yè)巖。其中,Barnett頁(yè)巖是當前美國頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的主力層位,也是目前各國頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)學(xué)習的樣本,據美國地質(zhì)調查局(USGS)最新的統計,其資源量約0.74萬(wàn)億立方米,產(chǎn)量在2005年已經(jīng)超過(guò)美國頁(yè)巖氣產(chǎn)量的一半,現在所占比例更高。
美國頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)歷程,從Barnett頁(yè)巖開(kāi)采看,可分為4個(gè)階段:第一階段:1997年以前——直井大型水力壓裂;第二階段:1997~2002年——直井大型清水壓裂為主;第三階段:2002~2007年——水平井壓裂技術(shù)開(kāi)始試驗;第四階段:2007年至今——水平井套管完井及分段壓裂技術(shù),逐漸成為主體技術(shù)模式。
從20世紀80年代開(kāi)始,美國政府實(shí)施了一系列鼓勵替代能源發(fā)展的稅收激勵或補貼政策,這些政策法規包括:1980年的《能源意外獲利法》出臺替代能源生產(chǎn)的“稅收津貼”條款,對1979~1993年鉆探的非常規油氣,包括2003年之前生產(chǎn)和銷(xiāo)售的頁(yè)巖氣和致密氣實(shí)施稅收減免,對油氣行業(yè)實(shí)施5種稅收優(yōu)惠;1990年的《稅收分配綜合協(xié)調法案》和1992年的《能源稅收法案》擴大了非常規能源的補貼范圍;美國聯(lián)邦能源管理委員會(huì )1992年取消了管道公司對天然氣購銷(xiāo)市場(chǎng)的控制,規定管道公司只能從事輸送服務(wù),這使得非常規天然氣的供應成本大幅度降低;1997年的《納稅人減負法案》延續了替代能源的稅收補貼政策;2004年的《美國能源法案》規定10年內政府每年投資4500萬(wàn)美元用于包括頁(yè)巖氣在內的非常規天然氣研發(fā)等;2005年美國《能源政策法案》將水力壓裂從《安全飲用水法》中免除,解除了環(huán)境保護局對這一過(guò)程的監管權力,從而讓水力壓裂技術(shù)很快應用起來(lái)。從2005年起,美國政府加大了開(kāi)發(fā)難采天然氣的政策扶持力度,大大降低了天然氣開(kāi)采稅;為激發(fā)土地所有者與開(kāi)采公司簽署土地租賃合同的積極性,政府給土地所有者增加了25%的強制提成;并且鼓勵天然氣企業(yè)積極開(kāi)展水平井鉆探和多級地層水力壓裂工序等技術(shù)創(chuàng )新。在這一系列政策扶持措施的推動(dòng)下,頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)取得了明顯成果。
最近幾年,隨著(zhù)墨西哥灣深水油氣產(chǎn)量的急劇下滑,一些大石油公司開(kāi)始通過(guò)對已有頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)經(jīng)驗的中小公司的合伙、參股或收購等形式參與美國頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)。
加拿大:世界上第二個(gè)對頁(yè)巖氣進(jìn)行勘探開(kāi)發(fā)的國家
加拿大是繼美國之后世界上第二個(gè)對頁(yè)巖氣進(jìn)行勘探開(kāi)發(fā)的國家,頁(yè)巖氣生產(chǎn)也已有數十年的歷史。加拿大頁(yè)巖氣資源也十分豐富,且資源分布面積廣、涉及地質(zhì)層位多,主要分布在西部盆地地區,包括不列顛哥倫比亞省東北部中泥盆統的霍恩河盆地和三疊系Montney頁(yè)巖,艾伯塔省與薩斯喀徹溫省的白堊系Colorado群,魁北克省的奧陶系Utica頁(yè)巖,新不倫瑞克省和新斯科舍省的石炭系Horton Bluff頁(yè)巖。根據加拿大非常規天然氣協(xié)會(huì )(CSUG)的資源評價(jià)結果,加拿大頁(yè)巖氣的資源量大于42.5萬(wàn)億立方米,其中霍恩河盆地和Montney的頁(yè)巖氣資源最為豐富,據世界能源委員會(huì )估計,其頁(yè)巖氣資源量為39.08萬(wàn)億立方米。目前,已有多家油氣生產(chǎn)商在加拿大西部地區進(jìn)行頁(yè)巖氣的開(kāi)采或開(kāi)發(fā)試驗,但與美國相比,加拿大頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)還處于初級階段,尚未進(jìn)行大規模的商業(yè)性開(kāi)采。按照CSUG主席Michael Dawson在2009年9月一次報告的觀(guān)點(diǎn),加拿大的頁(yè)巖氣區帶中只有Montney達到了他所稱(chēng)的商業(yè)開(kāi)發(fā)階段,霍恩河盆地則部分處于先導生產(chǎn)試驗階段,部分還處于先導鉆探階段;魁北克低地、新不倫瑞克省以及新斯科舍省的頁(yè)巖還處于其所稱(chēng)的早期評價(jià)階段。
加拿大在西部沉積盆地(不列顛哥倫比亞省東部和艾伯塔地區)上白堊統Wilrich組及其同時(shí)代地層、侏羅系Nordegg/Fernie組、三疊系Doig/DoigPhosphate/Montney組、Exshaw/Bakken組和泥盆系Ireton/Duvernay組開(kāi)展了頁(yè)巖氣勘探潛力評價(jià),預測該區頁(yè)巖氣資源量約24萬(wàn)億立方米。CSUG認為西部(包括不列顛哥倫比亞省北部Bowser盆地)Colorado頁(yè)巖段、侏羅系及古生界頁(yè)巖和東南部的泥盆系頁(yè)巖具有開(kāi)發(fā)的潛力。
早期的頁(yè)巖氣生產(chǎn)來(lái)自艾伯塔省東南部和薩斯喀徹溫省西南部白堊系科羅拉多群的Second White Speckled Shale,2000年~2001年才在不列顛哥倫比亞省三疊系的UpperMontney頁(yè)巖開(kāi)始商業(yè)性的頁(yè)巖氣生產(chǎn)。
2004年,不列顛哥倫比亞省能源礦產(chǎn)部將頁(yè)巖氣的區域資源評價(jià)列入能源發(fā)展。目前,泥盆系評估工作已完成,三疊系評估項目正在進(jìn)行。2006年,不列顛哥倫比亞省油氣委員會(huì )已核準的白堊系和泥盆系頁(yè)巖氣試驗區塊共計22個(gè)。
近年來(lái),加拿大對頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)的興趣大大增強,勘探開(kāi)發(fā)的地區主要集中在不列顛哥倫比亞省東北部的中泥盆統霍恩河盆地與三疊紀的Montney頁(yè)巖。隨著(zhù)新技術(shù)的應用,許多公司對頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)還擴展到了薩斯喀徹溫省、安大略省、魁北克省、新不倫瑞克省以及新斯科舍省。
歐洲:英國和波蘭是該洲頁(yè)巖氣前景最好的國家
2009年,國際能源署預測歐洲的非常規天然氣儲量為0.35萬(wàn)億立方米,其中將近一半蘊藏在泥頁(yè)巖中,這個(gè)數字遠低于美國,從全球來(lái)看,除了撒哈拉以南的非洲地區,歐洲的頁(yè)巖氣儲量可能是最少的。歐洲頁(yè)巖氣主要集中在英國的威爾德盆地、波蘭的波羅的盆地、德國的下薩克森盆地、匈牙利的Mako峽谷、法國的東巴黎盆地、奧地利的維也納盆地以及瑞典的寒武系明礬盆地等。其中,英國和波蘭是歐洲頁(yè)巖氣前景最好的國家。
近年來(lái),歐洲啟動(dòng)了多項頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)項目。2009年初,德國國家地學(xué)實(shí)驗室啟動(dòng)了“歐洲頁(yè)巖項目”(GASH)。此項跨學(xué)科工程是一個(gè)為期6年的多學(xué)科頁(yè)巖氣研究開(kāi)拓計劃,由政府地質(zhì)調查部門(mén)、咨詢(xún)機構、研究所和高等院校的專(zhuān)家組成工作團隊,工作目標是收集歐洲各個(gè)地區的頁(yè)巖樣品、測井試井和地震資料數據,建立歐洲的黑色頁(yè)巖數據庫,與美國的含氣頁(yè)巖進(jìn)行對比,分析盆地、有機質(zhì)類(lèi)型、巖石礦物學(xué)成分等,以尋找頁(yè)巖氣,對歐洲頁(yè)巖氣資源潛力進(jìn)行評價(jià)與有利盆地優(yōu)選,探索歐洲頁(yè)巖氣的賦存空間、成因機制及其性質(zhì)。2010年,歐洲又啟動(dòng)了9個(gè)頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)項目,其中5個(gè)在波蘭,波蘭的馬爾科沃利亞1號井1620米深處已出現頁(yè)巖氣初始氣流。
近年來(lái),多個(gè)跨國公司開(kāi)始在歐洲地區展開(kāi)行動(dòng)。??松梨?、康菲、OMV及殼牌等國際石油公司已經(jīng)分別在德國、波蘭、奧地利和瑞典開(kāi)始實(shí)質(zhì)性的工作。2007年10月,波蘭能源公司被授權勘查波蘭的志留系黑色頁(yè)巖。殼牌公司聲稱(chēng)對瑞典的Skane地區感興趣。??松梨诠疽言谛傺览鸐ako地區部署了第一口頁(yè)巖氣探井,并計劃在德國下薩克森盆地完成10口頁(yè)巖氣探井。Devon能源公司與法國道達爾石油公司建立了合作關(guān)系,獲得在法國鉆探的許可??捣剖凸咀罱家雅c英國石油公司簽署了在波羅的海盆地尋找頁(yè)巖氣的協(xié)議。波蘭政府發(fā)放了100多個(gè)頁(yè)巖氣勘探許可證,積極引入外資開(kāi)發(fā)本國頁(yè)巖氣,??松梨?、康菲和埃尼等國際能源巨頭都已介入。2011年4月底,阿索納塔公司與意大利ENI公司簽署了聯(lián)合勘探和開(kāi)發(fā)頁(yè)巖天然氣的合作協(xié)議,借鑒ENI公司在這方面取得的成功經(jīng)驗,雙方將開(kāi)辟能源合作新領(lǐng)域。同年6月,保加利亞政府將為期5年的頁(yè)巖氣勘探許可授予了雪佛龍公司,允許其在面積達4400平方千米的NoviPazar頁(yè)巖氣田勘探作業(yè)。2011年6月,俄羅斯TNK-BP計劃投資開(kāi)發(fā)烏克蘭頁(yè)巖氣。2012年6月,雪佛龍(Chevron)和荷蘭皇家殼牌(Royal Dutch Shell)宣布,將在烏克蘭得到非傳統天然氣的勘探權,此舉可能使該國置身于歐洲新興的頁(yè)巖氣開(kāi)采領(lǐng)域的前沿。同期,世界最大油氣生產(chǎn)商??松梨诠荆╔OM)宣布,將停止在波蘭勘探頁(yè)巖氣,原因是發(fā)現該國東部的兩口勘探井的天然氣儲量不足。這一消息打擊了波蘭政府的頁(yè)巖氣勘探計劃。目前,有20多家全球性能源公司正在波蘭勘查頁(yè)巖氣。
其他國家:印度、阿根廷、澳大利亞均發(fā)現頁(yè)巖氣資源
2011年1月25日,印度ONGC公司在靠近西孟加拉邦杜爾加布爾的一口研究和開(kāi)發(fā)井的大約1700米深處的Barren Measure頁(yè)巖中發(fā)現了天然氣。
阿根廷的頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量為21.9萬(wàn)億立方米,位居世界第三,是南美天然氣開(kāi)發(fā)利用前景最好的國家,特別是內烏肯盆地頁(yè)巖氣前景看好,為此吸引了一些世界大油氣公司的青睞。
澳大利亞Beach石油公司在大洋洲7個(gè)盆地中發(fā)現了富有機質(zhì)頁(yè)巖,前期評價(jià)的資源潛力大,計劃對庫珀盆地的頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)發(fā),已在新西蘭獲得單井工業(yè)性突破。
責任編輯: 中國能源網(wǎng)