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解密页岩油进口石油量超美后的救命稻草

发布时间:2019-06-08 22:21:14
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张旭东

[ 美国页岩油产量逐渐增长,产量基本稳定,未来中国进口石油量或将超过美国。随着美国进口石油量减少,传统石油产地的石油将更多地输入到新兴经济体,就中国而言,过半进口石油来自中东国家,未来石油供应安全形势将会更加复杂 ]

美国页岩气革命成功的喧嚣之后,由页岩引发的能源革命悄悄延伸到页岩油(或可称致密油)。

美国能源信息署(EIA)公布的数据显示,截至2012年底,美国天然气产量6810亿立方米,稳居全球第一大天然气生产国,其中页岩气贡献了1700亿立方米。

天然气产量在过去几年的增长,造成美国天然气价格在低谷徘徊,廉价的天然气替代石油和煤炭资源,石油进口量大幅减少,美国石油对外依存度改善。

页岩气开采在美国已经无利可图,好在美国一般的页岩气区块,也富含页岩油,企业转而“以油补气”,得益于此,BP世界能源统计年鉴数据显示,美国2012年石油日产量增加100万桶至850万桶。

随之,被视为与页岩气同等威力的“页岩油革命”开始活跃在能源界,它将在未来进一步减少美国石油进口量,进而实现真正的能源独立。

中国在经过页岩气前期招标的热闹后,正在进入具体推进阶段,中标企业都希望从中攫取油气资源,并借机进入油气资源开采的上游领域。紧随页岩气,页岩油革命也漂洋过海来到中国。

不过,据《第一财经()》了解,中国目前对页岩油革命的响应并不充分。在页岩油的界定、地质储存、储量、技术、体制等方面,国内业界均有分歧。而随着页岩气勘探开发进入实践阶段,页岩油或将迎来新的热潮,到时一切都将明确。

页岩气过剩效应

页岩气的今天,就是页岩油的明天?

页岩气,是指位于暗色泥岩或者高碳泥页岩中,以吸附或者游离状态为主要存在方式的天然气聚集,其化学成分主要是甲烷。页岩气革命发端于美国,尽管美国最早于1821年发现并使用页岩气,但真正取得实质性突破,则是上世纪70年代以后的事情。

上世纪70年代以前,美国天然气价格实行管制,上游持续亏损。1978年美国首先对部分井口价格解除管制,此后天然气市场化进程不断深化,放开管制之后,大量公司涌入天然气领域。

上世纪70年代的石油危机,也促使美国政府和公司加快本土油气资源开发,投入大量资金用于包括页岩气在内的非常规油气技术研究。

上世纪90年代,先期在页岩气领域领先的米歇尔公司在水平钻井技术上取得突破,然后大石油公司又掌握了水力压裂技术,进入20世纪后,页岩气的开采逐渐开始兴盛,并吸引大石油公司通过并购方式涉足页岩气开发。

在技术逐步成熟的同时,页岩气的开采成本不断降低,但直到2002年,页岩气在经济上仍不具备优势,难以实现规模化生产。

2002年以后, 受美国天然气价格大幅上升影响,美国公司加大对页岩气的勘探开发,推动页岩气开发关键技术的不断突破和应用。

经历前期30多年的技术和经验积累,2006年起美国页岩气产量开始大幅增长。2000年时,页岩气产量只占美国天然气供应量的1%,而到了2010年,这一比例高达23%。

2011年美国页岩气产量达到1800亿立方米,占美国天然气总产量的34%。

其间,在2009年,美国天然气产量达到6240亿立方米,首次超过俄罗斯成为世界第一天然气生产国,此后一直维持在这一位置。2012年美国天然气产量6810亿立方米,是世界天然气增产最迅速的国家,比位居第二的俄罗斯天然气产量多出900亿立方米。

页岩气革命也开始风行全球,并对美国和世界的能源结构产生影响。

因为天然气是区域市场,页岩气产量的快速增长,造成美国天然气价格持续下跌。2012年,美国每百万英热(计量单位)天然气均价为2.86,同期东亚同等热值天然气价格为16美元~18美元,欧洲12美元~14美元。

美国的天然气价格不仅远远低于世界其他主要天然气地区,而且造成国内探索页岩气开发企业的困境:页岩气开采已经无利可图。

“因为天然气价格过低,如果单以页岩气业务衡量,美国的油气公司都出现了亏损。”中科院院士、原副总裁贾承造对本报说。

而页岩层中的另一关键物质 页岩油则弥补了气价低迷的损失。

与传统油气资源类似,页岩层中的油气资源也相伴而生,页岩油属于轻质油,油质好,但比之传统直井油田直接从油层抽取原油,开采页岩油采用水平钻井和水力压裂技术从页岩层中获得,其开采成本也更高一些,即便如此,在较高的国际油价面前,开采页岩油仍有利可图。油气公司纷纷“以油补气”,传统的页岩气田巴肯和英格福特也变身石油主产区,受益于页岩油产量增加,去年美国石油日产量增加100万桶。

页岩气革命后,廉价的天然气已经逐步取代石油消费,美国石油对外依存度从2005年的64.2%下降到2010年的49.3%。

受益于页岩油气产量增长,美国天然气和石油产量出现快速增长,同时也终结了美国原油产量长达30年的下降。国际能源署预计,随着页岩油气改写全球能源版图,美国将超越沙特阿拉伯和俄罗斯,成为全球最大能源生产国。

页岩油正是在这样的背景下登上油气舞台,向美国以外地区扩散。

膨胀的页岩油

美国能源信息署今年6月发布的最新评估报告称,目前已勘测到的“技术上可以被开采”的全球页岩油资源规模约为3450亿桶,相当于全球原油供应量的10%。

评估报告覆盖了美国、俄罗斯、中国、阿根廷等42个国家,俄罗斯页岩油储量最大,约为750亿桶,美国580亿桶,中国320亿桶;阿根廷和利比亚分别以270亿桶和260亿桶排在第四和第五位。

“这些国家如能成功复制美国对页岩石油和天然气的开发,国际市场价格将会发生重大改变。”能源信息署的报告如此预测。

美国页岩油是页岩气的伴生物,页岩油是美国实现“能源独立”的重要一环。根据美国能源信息署的资料,页岩油的增产是切实存在的。

截至2011年11月,美国页岩油(致密油)产量接近90万桶/日,较2009年的25万桶增长近3倍,粗略的统计数字显示,美国去年页岩油日产量超过95万桶。预计2015年美国年产页岩油达7500万吨,2020年达1.5亿吨,占其国内石油产量三分之一。

去年美国石油日产量增产100万桶,同比增长13.9%,是美国石油业兴起的1859年以来最大增幅,石油产量也达到15年来最高水平。

美国石油增产后,进口石油逐年减少,对外依存度从2010年49.3%进一步降至2011年的45%,去年更低。

从过去几年的情况看,除去欧佩克成员国(OPEC,石油输出国组织)和前苏联石油丰富国家,全球石油产量的净增长几乎全部来自美国。

美国石油进口进一步下降。2012年美国石油净进口量下降93万桶/日,与2005年的峰值相比,下降了36%,美国能源独立倾向进一步增强。

同时,因为气价持续走低,美国的天然气钻塔减少,2012年同比减少35%。页岩气产量增速放缓,许多油气公司转而开采页岩油,页岩油产量出现爆发式增长。

欧佩克在去年一份报告中称,页岩开采的技术正在显著影响全球能源供给格局,并预计到2020年页岩油供应将达到每天200万桶,相当于非洲第一大石油出口国尼日利亚目前的石油产量,生产将从北美蔓延到其他国家和地区。

在美国专门从事非常规油气开采的亚太能源发展公司中国区高管对本报表示,气价太低,美国多数页岩气区块中又有页岩油,所以很多公司开采的重点转向页岩油。

截至2012年底,在全球石油消费量排行中,美国依然位居第一,中国第二。去年12月单月中国进口原油曾超过美国,不过全年数据显示,美国石油净进口量为每天741.2万桶,折合年进口量3.71亿吨,中国全年石油净进口量为2.84亿吨。

但是美国页岩油产量逐渐增长,中国石油产量基本稳定,未来中国进口石油量或将超过美国。随着美国进口石油量减少,传统石油产地的石油将更多地输入到新兴经济体,就中国而言,过半进口石油来自中东国家,未来石油供应安全形势将会更加复杂。

“石油与天然气不同,是全球市场定价,这意味着美国石油增长对油价的影响不会那么直接,但从页岩气的情况看,对全球能源结构的影响是深远的。”一位不愿透露姓名的能源系统官员对本报说。

就美国的情况而言,页岩油开采技术与页岩气相同,都依赖于水平钻井和水力压裂,不过页岩油的概念在中国还有分歧,而借着美国的成功经验,页岩油的呼声胜过更广泛的概念致密油。

致密油争议

在美国能源信息署的报告中,基本将页岩油和致密油作为同样的概念使用。但报告同时也解释说,页岩层是低渗透致密层的一部分,除了页岩层,致密岩层还包括致密砂岩、致密碳酸盐岩等。美国油气界通常所谓页岩油产量,其实是更广泛的致密油产量,或者广义的页岩油产量。

不过,也许因为页岩气革命的影响太过轰动,一般情况下提起页岩油、致密油指向都日渐趋同。国际能源署原署长田中伸男在北京多场演讲中,干脆直接称之为“页岩革命”。

中国能源总裁冯丽雯参加了今年4月份国际能源署召开的“致密油革命的未来”研讨会。她对本报说,致密油就是指所有低渗透地层中的石油资源,所以用致密油更加恰当。

国际能源署从工程学角度将致密油界定为:“利用水平钻井和多段水力压裂技术从页岩或其他低渗透性储层中开采出的石油。”

贾承造从地质理论的角度也进行了定位,“孔隙度小于10%,渗透率小于1mD(地质概念),TOC大于1%。根据孔隙度大小将致密油储层划分为三类。”指出致密油主要是指与生油岩层系互层共生或紧邻的致密砂岩、致密碳酸盐岩储集层中聚集的石油资源,即倾向于用致密油涵盖所有低渗透石油资源。

常规而言,致密油有广义和狭义之分。广义致密油,是泛指蕴藏在具有低孔隙度和渗透率的致密含油层中的石油资源,其开发需要使用与页岩气类似的水平井和水力压裂技术。

石油勘探开发研究院的周庆凡、杨国丰提出,国外各种广义致密油涵盖了产自页岩层和与页岩具有密切关系的砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩、灰岩和白云岩中的石油。

狭义的致密油,是指来自页岩之外的致密储层,比如粉砂岩、砂岩、碳酸盐岩等储层中的石油资源。页岩油也有广义狭义之分,广义页岩油与广义致密油一致,两者交叉使用,只在细分致密油种类时,标明页岩油是致密油的一个亚类。狭义页岩油指来自泥页岩层系中的石油资源。

产自页岩层的石油属于品质较高的轻质油,开采出来可以直接使用。其价格走势以美国WTI(西德克萨斯油)原油走势为参照,WTI与布伦特原油期货价格的价差在过去两年最大扩大到每桶24美元,就是因为页岩油产量的爆发性增长。

冯丽雯认为,致密油就是非常规油的统称,按照渗透率和孔隙度标准衡量,页岩、砂岩、碳酸盐岩等都是致密岩层,只是致密程度不同,用致密油可以涵盖。

石油勘探开发研究院咨询委员会副主任张抗公开表示,致密油不是新概念,只是“文字游戏”。他认为,致密油的广义就是低渗透石油,也就是任何从低孔渗透的岩层中开采出来的石油都是致密油。砂岩是致密油最好的储层,页岩和煤层中也可能有石油。国外致密油偏向广义,国内偏向狭义,专门指致密砂岩油。

页岩油革命首先对国内的概念产生冲击,同时美国能源信息署的评估,也激起了国内业界的无穷遐想。

中国页岩油的未来

按照广义的致密油或页岩油概念,我国已经有悠久的致密油开采历史和客观的致密油产量。我国以陆相沉积为主的含油气盆地中,普遍具有储层物性较差的特点,存在丰富的低渗透油气资源。

“传统上说我国的石油品质较差,就是说我们一直开发的是劣质的石油。”冯丽雯对本报说。我国低渗透油气资源的主要聚集盆地为、塔里木、四川海陆相叠合的沉积盆地、松辽陆相沉积盆地和中小湖相沉积盆地。

美国的情况不同,美国的页岩气都是海相特征,油气伴生,“多数都是‘湿气’,都伴生有页岩油。”上述亚太能源发展公司中国区高管对本报说。

中国的海相页岩气集中在中东部,以往都缺少传统油气的开采经验。页岩气区块中是否含油,谁也说不准。

国土部资源储量评审中心主任张大伟对本报说,从目前掌握的地质资料看,中国页岩气区块普遍含油量较低,页岩气和页岩油分布在不同地域。此外狭义的页岩油和传统油气区块重合,没有单独开采的先例。

美国则是页岩油气共生。从开采页岩气的角度而言,中国面临的情况也很复杂。中国地质条件复杂,页岩气埋深普遍在3000米以上,资源家底还没有完全摸清。中国在水平井和多段压裂技术上虽然有积累,但还不够成熟,实际经验有限。水力压裂对水的需求量很大,单井需水量是传统油气开采的几倍,已知的页岩气分布区水资源普遍紧缺。

一旦要开采页岩层中的页岩油,也要面对页岩气开采同样的难题。“页岩油和气开采,前端技术和工艺完全一样,只有完井阶段有所不同。狭义的页岩油,国内只有胜利油田有涉及。”贾承造说。

贾承造还认为,中国非常规油研究起步较晚,资源潜力认识不清。按照其研究,中国致密油(相当于国外广义的致密油或页岩油)分布有三种类型:陆相致密砂岩油藏,比如鄂尔多斯盆地延长组油藏;湖相碳酸盐岩油藏,如渤海湾盆地歧口凹陷、四川盆地川中地区寨组油藏;泥灰岩裂缝油藏,如渤海湾盆地济阳凹陷、酒泉盆地青西凹陷油藏。

按照贾承造团队初步评价,中国致密油有利勘探面积为18万平方公里,地质资源量为74亿~80亿吨,可采资源量为13亿~14亿吨。折合成桶,地质资源量为500亿桶左右,可采资源量为80多亿桶。

除上之外,还有油页岩中蕴藏的页岩油资源,2010年评价油页岩地质资源量可回收160亿吨,不过这部分一般不纳入致密油的范畴。

而此前美国能源信息署评估称,中国致密油储量为320亿桶。值得注意的是,上述中国致密油评价的区域,与前两轮页岩气探矿权招标基本没有重合。

本报从第二轮招标中标企业处了解到,现在都在开展前期勘探工作,所在区块是否含油未可知,也没想那么远,只是想踏踏实实地做好页岩气勘探开发。

目前已经推出招标的页岩气区块与美国的页岩气开采区都属海相,理论上可能有伴生页岩油。“如果所在区块未来有油,我们也会开采。”上述页岩气开发企业人士称,“借机进入石油领域,也是很好的事情。”

另据本报了解,油气上游开采领域在页岩气之前没有民企成功操作,至今石油开采对民企还是封闭的。至于致密油开采是否会向民企全面开放,没有人能给出答案。

公开资料显示,国外公司已在寻求在中国勘探和开发页岩油的机会,美国赫世公司今年与中石油签署协议,展开在新疆某地区勘探页岩油的研究和合作。

国土部油气资源评价显示,低渗透石油地质储量141亿吨,占全部储量近50%。根据中国能源研究中心估计,2012年中国原油2.05亿产量中,致密油产量约为5000万吨,也即中国在致密油领域早已行动,并走在世界前列。

一切都表明,中国的非常规石油资源也非常丰富,只是未来还看不清。

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