摘 要:在全球范圍內(nèi),非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)都正在從幕后步入前臺(tái),為了厘清有關(guān)概念、明確勘探思路、指導(dǎo)勘探?jīng)Q策,對(duì)致密油氣和頁(yè)巖油氣等的勘探開(kāi)發(fā)歷程和發(fā)展前景進(jìn)行了討論。結(jié)果認(rèn)為:①目前工業(yè)開(kāi)采中廣義的致密儲(chǔ)層油氣主要包括致密砂巖油氣、頁(yè)巖油氣、煤層氣,其有效開(kāi)采依賴(lài)于共同的主體技術(shù)——水平井和壓裂;②美國(guó)的非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)從致密砂巖油氣起步向煤層氣、頁(yè)巖氣延伸,因氣價(jià)下跌而促進(jìn)了頁(yè)巖油的開(kāi)采;③近年來(lái)頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油成為美國(guó)油氣產(chǎn)量增速最快的類(lèi)型,從而使其成為天然氣、石油產(chǎn)量增速最快的國(guó)家;④據(jù)最新資源評(píng)價(jià)結(jié)果測(cè)算,頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣分別占世界油、氣資源總量的l0%、32%;⑤近年世界流行的致密油(tight liquids)概念,其主體是頁(yè)巖油,包括天然氣液(NGLs,Natural Gas Liquids)和輕質(zhì)黑油(Light Oil),生產(chǎn)實(shí)踐表明,目前僅能開(kāi)發(fā)致密儲(chǔ)層油中的相對(duì)輕質(zhì)者,因而可稱(chēng)其為輕質(zhì)致密油(LT0,Light Tight Oil)。
關(guān)鍵詞:致密油氣 頁(yè)巖油氣 煤層氣 美國(guó)油氣 油氣資源量 輕質(zhì)致密油 資源評(píng)價(jià)
On tight and shale oil & gas
Abstract:Unconventional oil and gas exploration and development have moved from behind the scenes to the stage all over the world.To get a better understanding and make a proper decision。we made a discussion on the E&P history and prospect of unconventional natural gas resources such as tight oil and gas,shale oil and gas,etc.The following findings were obtained.a.In current industrial mining,tight oil&gas,in a broad sense,mainly includes tight sandstone oil&gas,shale oil&gas and coalbed methane(CBM) with the same core exploiting technologies-horizontal drilling and hydraulic fracturing.b.In the USA,exploitation has been extending from tight sand hydrocarbons to coalbed methane and shale gas.The decrease of natural gas prices justified the rapid development of shale oil exploitation in recent years,which makes the USA the fastest growing producer of natural gas and oil.C.The up-to-date survey indicates that shale oil and shale gas account for l0%and 32%respectively of the global cumulative assessed hydrocarbon reserves.d.Tight liquids,an outstanding and popular concept worldwide in recent years,are mainly of shale oil including Natural Gas liquids(NGLs)and Light Oil.It suggests that only relatively light oil can be exploited Out of tightly reserved oil.Accordingly,it could be named Light Tight Oil or LTO.
Key words:tight oil 8L gas,shale oil&gas,combed methane,US oil&gas,hydrocarbon resources reserves,light tight oil,resource assessment
1 廣義和狹義的致密儲(chǔ)層概念
1.1 勘探常規(guī)油氣藏首先關(guān)注儲(chǔ)層條件
傳統(tǒng)石油地質(zhì)學(xué)理論認(rèn)為:油氣生成于富含有機(jī)質(zhì)的暗色層系,即烴源巖中,其主要是暗色細(xì)碎屑巖(頁(yè)巖、泥巖),也可以是泥質(zhì)粉砂巖,甚至可包括泥質(zhì)碳酸鹽巖、煤(巖)層。但隨著生烴層系成巖作用的進(jìn)行,有機(jī)質(zhì)經(jīng)熱演化作用而轉(zhuǎn)化成油、氣并隨著其成巖的致密化而與水一起被排出。流體,特別是較輕的油氣得以運(yùn)移至多孔的巖石中儲(chǔ)存。這種保留較多孔隙且連通性較好的地層便是儲(chǔ)集層。最常見(jiàn)的好儲(chǔ)層是成巖程度不太高的砂巖類(lèi)和碳酸鹽巖類(lèi)地層,其中的油氣可以有很高的富集程度。油氣勘探就是去尋找油氣、去發(fā)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)價(jià)值的烴類(lèi)賦存。對(duì)于僅限于特定區(qū)塊的油氣公司來(lái)說(shuō),它們最關(guān)注的是地下有無(wú)儲(chǔ)層及其含油氣性和開(kāi)發(fā)條件。換言之,傳統(tǒng)的常規(guī)油氣勘探首先關(guān)注孔(隙度)、滲(透率)等物性條件好,油氣充滿程度高的好儲(chǔ)層的存在。
1.2 非常規(guī)油氣藏的各種致密儲(chǔ)層
在好儲(chǔ)層油氣勘探開(kāi)發(fā)程度越來(lái)越高的情況下,為了滿足日趨增長(zhǎng)的消費(fèi)需求量,油氣工業(yè)便不斷到孔滲性能較差的儲(chǔ)層進(jìn)軍,從低孔滲(性)儲(chǔ)層延伸向致密儲(chǔ)層。盡管上述二者之間的界限并沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定,即使有的國(guó)家某個(gè)時(shí)期有從學(xué)術(shù)概念出發(fā)規(guī)定的孔隙度、滲透率值作界定,也往往難以被公認(rèn)(特別是在不同國(guó)家、不同經(jīng)濟(jì)叮采性的地層和石油品種間)[1-2],但在生產(chǎn)實(shí)踐上,卻形成了約定俗成并且容易流行的類(lèi)型劃分:從上世紀(jì)后期的條件上看,以可否被經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)來(lái)區(qū)分常規(guī)油氣和非常規(guī)油氣,相應(yīng)的也劃分為兩類(lèi)儲(chǔ)層,而只有通過(guò)更高水平的技術(shù)(如水平井和壓裂)才能被有效開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)層則屬致密儲(chǔ)層。顯然,在后一標(biāo)準(zhǔn)界定下的致密儲(chǔ)層可以包括不同類(lèi)型的高成巖程度、低孔滲性的巖石,除最常見(jiàn)的砂巖類(lèi)外,還包含碳酸鹽巖、頁(yè)巖、煤層、火山巖等,這就是從學(xué)術(shù)定義出發(fā)的廣義致密儲(chǔ)層概念。
在對(duì)這些致密儲(chǔ)層進(jìn)行非常規(guī)油氣勘探過(guò)程中,針對(duì)其不同特點(diǎn)形成了不同的研究和勘探開(kāi)發(fā)分支。首先分離出了易于形成次生孔隙縫洞的碳酸鹽巖和火山巖,而后發(fā)現(xiàn)煤層和頁(yè)巖中也可賦存非常規(guī)油氣,它們分別有了與自己相應(yīng)的名稱(chēng),如煤中的煤層氣、頁(yè)巖層系中的頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油等。而剩下最常見(jiàn)的致密砂巖中的油氣卻逐漸被省去了“砂巖”二字,在生產(chǎn)實(shí)踐中流行為簡(jiǎn)稱(chēng)的致密氣、致密油。這就形成了狹義的致密儲(chǔ)層和致密油氣的概念。鑒于目前可用水平井和壓裂為主體技術(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的僅為致密砂巖、頁(yè)巖和煤層中的油氣,因而在許多文獻(xiàn)中廣義致密儲(chǔ)層和致密油、氣可包括以上3種,而狹義的致密油、氣就僅指在致密砂巖中儲(chǔ)集的石油和天然氣。你可以指責(zé)這樣的劃分和名稱(chēng)如何的“不科學(xué)”,但實(shí)踐中卻同時(shí)并行兩種概念并頻頻見(jiàn)諸若干文獻(xiàn),我們應(yīng)當(dāng)承認(rèn)這種語(yǔ)言上的約定俗成。接受上述廣義和狹義的兩種概念并注意其在不同場(chǎng)合、不同文獻(xiàn)中的實(shí)際所指。致密(砂巖)油氣、頁(yè)巖油氣、煤層氣皆可賦存于(廣義的)致密儲(chǔ)層中,這一概念表達(dá)出它們?cè)诳碧介_(kāi)發(fā)技術(shù)上所擁有的許多共性,這一點(diǎn)對(duì)認(rèn)識(shí)其發(fā)展歷程有著重大的啟迪。
2 從致密(砂巖)油氣到煤層氣、頁(yè)巖油氣
2.1 從致密油氣到煤層氣
在人們不斷降低油氣經(jīng)濟(jì)可采的下限時(shí),相當(dāng)“自然地”由孔滲參數(shù)高的好儲(chǔ)層向物性越來(lái)越差的儲(chǔ)層進(jìn)軍,向致密砂巖領(lǐng)域拓展和延伸。以水平井和壓裂為主體的技術(shù)系列在致密砂巖儲(chǔ)層中得以逐漸發(fā)展走向成熟,其大量人造裂縫勾通了儲(chǔ)層使其中的油氣可較順暢地匯流入井筒而被采出。氣比油分子量小,在致密條件下其可流動(dòng)性明顯大于油,因而在各種致密巖層的烴類(lèi)開(kāi)發(fā)中總是率先突破氣的經(jīng)濟(jì)開(kāi)采。嘗到這類(lèi)新技術(shù)甜頭的人們開(kāi)始以其為武器向其他致密儲(chǔ)層中的油氣探索。美國(guó)的油氣需求迫切、技術(shù)水平高、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件成熟、政府鼓勵(lì)支持,再加上有一批富于探索創(chuàng)新精神的企業(yè)家和研究者,因而就成為新突破不斷涌現(xiàn)的沃土。在這個(gè)過(guò)程中,首先被突破的就是煤層氣,也許這得益于對(duì)煤層中含有大量甲烷并常給人類(lèi)帶來(lái)災(zāi)難事故的認(rèn)知。從宏觀或毫米級(jí)尺度上看煤層是致密的,因而所含游離氣少且可流動(dòng)性差。但從微米、甚至納米級(jí)尺度上看煤層仍然存在著大量的孔隙,不但有相當(dāng)數(shù)量的游離氣,還有更多的吸附氣。在對(duì)煤層含氣機(jī)理深入研究的基礎(chǔ)上,輔以水平井、壓裂為主體的技術(shù)系列逐漸適應(yīng)于煤層和煤層氣的開(kāi)發(fā),于是煤層氣便成為可被經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的非常規(guī)氣的新類(lèi)型,并從美國(guó)推廣到全球,特別是澳大利亞、中國(guó)等。基于煤巖學(xué)組分的特點(diǎn),煤主要生成甲烷,很少能生成和保存油,因而從經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)角度只有煤層氣而難以見(jiàn)
到煤層油。
2.2 從致密油氣到頁(yè)巖氣
富含有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖與煤層有某些類(lèi)似的特征,其所生成的油氣部分被排出,但也一定會(huì)有相當(dāng)部分被大量細(xì)微顆粒所吸附或者被微米~納米級(jí)孔隙所封閉、保存。于是,人們依托在攻克致密砂巖、煤層中更趨成熟的技術(shù)向頁(yè)巖中的氣、油進(jìn)軍。在頁(yè)巖類(lèi)地層水平井鉆井、完井和有效壓裂的難度更大些,因而它的技術(shù)和開(kāi)采工藝醞釀期.(產(chǎn)量很低)就較長(zhǎng)。但基于其良好的生烴和保存條件,一旦獲得突破就會(huì)很快發(fā)展,顯示出它比致密氣、煤層氣更大的潛力。
圖1很直觀地展現(xiàn)出了這個(gè)過(guò)程。奉世紀(jì)初美國(guó)頁(yè)巖氣仍處在艱苦的技術(shù)攻關(guān)階段,2000年產(chǎn)量?jī)H122×108m3,但到2005年已進(jìn)入技術(shù)過(guò)關(guān)、實(shí)施大面積開(kāi)發(fā)的階段,產(chǎn)量以?xún)晌话俜謹(jǐn)?shù)的年增率快速增長(zhǎng),2008年頁(yè)巖氣產(chǎn)量迅速升到600×108m8。此后因產(chǎn)氣量快速上升導(dǎo)致天然氣價(jià)格的大幅度下降,由本世紀(jì)初超過(guò)l0美元/Btu(1 Btu=l055MJ)下降到3美元/Btu左右,使頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益大為降低。這一度使美國(guó)鉆井?dāng)?shù)量大降并迫使各運(yùn)營(yíng)公司以多生產(chǎn)價(jià)格仍保持在高位的頁(yè)巖油的方式來(lái)維持其利潤(rùn)。2009年以后鉆井?dāng)?shù)得以重新向高位回升并在2011年以來(lái)使開(kāi)采石油的鉆井?dāng)?shù)量越來(lái)越明顯的超過(guò)天然氣??梢赃@樣做的基礎(chǔ)是油氣的同源和共伴生性,這一特點(diǎn)對(duì)常規(guī)和非常規(guī)油氣、致密(砂巖)油氣和頁(yè)巖油氣是一樣的——只是一套頁(yè)巖層在同一盆地的不同部位產(chǎn)出油、氣的比例,性質(zhì)有所不同而已。如美國(guó)著名的沃斯堡盆地Barnett頁(yè)巖,向盆地深處熱成熟程度高、鏡質(zhì)體反射率Ro>1.1%的地區(qū)以產(chǎn)氣為主,而在Ro介于0.9%~l.1%的地區(qū)則以同時(shí)產(chǎn)天然氣和凝析油為主,向更淺處在Ro介于0.6%~0.9%的地區(qū)則多產(chǎn)正常輕質(zhì)原油。當(dāng)然,從干氣到濕氣、從氣層氣到溶解氣(伴生氣),從凝析油到正常原油(業(yè)內(nèi)常稱(chēng)其為黑油)是逐漸過(guò)渡的。這樣,對(duì)生產(chǎn)者來(lái)說(shuō),可用基本上相同的技術(shù)向同一套頁(yè)巖的埋深較淺處布井(其單井作業(yè)成本還可降低)就可以多產(chǎn)出油少產(chǎn)出氣;對(duì)凝析油氣藏來(lái)說(shuō),也可用人為控制氣層壓力的辦法使之多產(chǎn)(凝析)油少產(chǎn)氣(而且這種輕質(zhì)凝析油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)大于正常原油,特別是重質(zhì)原油)。這樣,在鉆井?dāng)?shù)量回升的背景下,仍可在低氣價(jià)時(shí)做到頁(yè)巖氣、頁(yè)巖油的產(chǎn)量雙雙增長(zhǎng)。2009—2012年的數(shù)年間美國(guó)油氣產(chǎn)量年增率達(dá)32.5%,又恢復(fù)了快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。2012年頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)2049×108m3,占全部氣產(chǎn)量的37%,已超過(guò)致密氣的產(chǎn)量。《BP2013年度全球能源展望》進(jìn)一步表明:美國(guó)2012年天然氣總產(chǎn)量達(dá)6814×108m3,增長(zhǎng)329×108m3,年增長(zhǎng)率達(dá)5.1%;而作為世界第二大產(chǎn)氣國(guó)的俄羅斯當(dāng)年產(chǎn)氣5923×108m3,年增率為-2.40;美國(guó)2012年天然氣增產(chǎn)量占全球天然氣總增產(chǎn)量的45.3%[3]。考慮到頁(yè)巖氣的巨大潛力,國(guó)際能源署(IEA)和美國(guó)能源信息署(EIA)都一再做出其產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)。很可能劍2035年左右,美國(guó)頁(yè)巖氣的產(chǎn)量將占其天然氣總產(chǎn)量的46%,明顯超過(guò)致密氣(22%)和煤層氣(8%)的所占比例。當(dāng)然,屆時(shí)非常規(guī)氣的產(chǎn)量也就將明顯超過(guò)傳統(tǒng)的常規(guī)氣產(chǎn)量。鑒于頁(yè)巖氣快速上產(chǎn)對(duì)美國(guó)乃至世界油氣格局變化的重大影響,“頁(yè)巖氣革命”一詞已成為被廣泛接受的提法[4]。
2.3 以頁(yè)巖油為主體的致密油產(chǎn)量快速增長(zhǎng)帶來(lái)的變化
當(dāng)人們還在深入探討頁(yè)巖氣革命對(duì)美國(guó)能源獨(dú)立,以及對(duì)地緣油氣、經(jīng)濟(jì)和政治的影響時(shí),美國(guó)原油的產(chǎn)量上升卻更令人驚詫。但在有關(guān)文獻(xiàn)上都強(qiáng)調(diào),在傳統(tǒng)常規(guī)石油(包括陸上、海上和阿拉斯加)產(chǎn)量總體上下降的背景上,使美國(guó)改變了數(shù)十年石油產(chǎn)量降勢(shì)[5]的因素是致密油產(chǎn)量的快速增加(圖2)。在這類(lèi)文獻(xiàn)中所指的致密油實(shí)際上包括了頁(yè)巖油和致密砂巖油[6],顯然使用的是筆者在本文開(kāi)始時(shí)就指出的廣義的致密油氣概念。在有關(guān)文獻(xiàn)的文圖中一提到具體的產(chǎn)地和產(chǎn)層,就顯示它們大部分都位于研究者熟知的頁(yè)巖氣產(chǎn)區(qū)和層系內(nèi)。實(shí)際上,即使在本世紀(jì)初伴隨頁(yè)巖氣增產(chǎn),以凝析油為主的頁(yè)巖油產(chǎn)量就已經(jīng)在不斷增加著(如2004年日產(chǎn)11.1×l04桶,l桶=l58.9L,下同),這就促使美國(guó)的石油產(chǎn)量從2006年日產(chǎn)684.1×104桶的最低點(diǎn)開(kāi)始了具歷史性意義的轉(zhuǎn)降為升,2007年僅增產(chǎn)0.9%,而2008和2009年的平均年增率為2.3%。在美國(guó)開(kāi)始更加重視頁(yè)巖油的2009年,所統(tǒng)計(jì)的致密油的日產(chǎn)量就達(dá)25×104桶;到2011年為日產(chǎn)90×104桶,增加了2.6倍,從而使這兩年美國(guó)石油產(chǎn)量年增率達(dá)4.6%,該年致密油產(chǎn)量占全美石油總產(chǎn)量的ll.5%。顯然,美國(guó)致密油產(chǎn)量和石油總產(chǎn)量都呈加速增長(zhǎng)之勢(shì)。由于產(chǎn)量基數(shù)大,使得近年來(lái)美國(guó)石油年增加量居世界之首。按照EIA的初步統(tǒng)計(jì),2012年上半年致密油產(chǎn)量同比增加9.7%?!?span lang="EN-US">BP2013年度全球能源展望》進(jìn)一步表明:美國(guó)2012年原油總產(chǎn)量達(dá)3.949×108t,增長(zhǎng)49.2×l06t,年增率達(dá)l4.2%。“大部分新增產(chǎn)量來(lái)自頁(yè)巖資源”。全球按石油年增率排序列在美國(guó)后4位的伊拉克、科威特、加拿大、卡塔爾依次為ll.5%、9.2%、7.2%、6.5%;總產(chǎn)量居世界前兩名的沙特阿拉伯和俄羅斯年增率分別僅為3.91%、l.5%;美國(guó)2012年石油增產(chǎn)量占全球增產(chǎn)量的49.2%[3]。據(jù)EIA預(yù)測(cè),2020年美國(guó)致密油日產(chǎn)量可達(dá)300×104桶,可占全美石油總產(chǎn)量的36%;進(jìn)而推測(cè)2017年后美國(guó)石油產(chǎn)量將有超過(guò)沙特阿拉伯的可能。直接受惠于美國(guó)的技術(shù)和管理,加拿大2011年致密油日產(chǎn)量為l9×104桶,約占其石油總產(chǎn)量的5.4%;預(yù)測(cè)2035年加拿大原油日產(chǎn)量可達(dá)50×104桶。EIA還預(yù)測(cè),2020年中國(guó)頁(yè)巖油日產(chǎn)量將可能超過(guò)20×104桶,阿根廷的內(nèi)烏達(dá)盆地頁(yè)巖油日產(chǎn)量可達(dá)15×104桶[7]。
3 對(duì)頁(yè)巖油氣資源潛力的新認(rèn)識(shí)
3.1 新一輪資源評(píng)價(jià)的結(jié)果
EIA曾依據(jù)從常規(guī)油氣勘探中獲得的關(guān)于生烴巖系的主要參數(shù)和美國(guó)頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)的第一批成果,做出過(guò)對(duì)全球頁(yè)巖油,特別是頁(yè)巖氣資源量的初步測(cè)算[8]。近來(lái)又根據(jù)致密油研究的新成果在2013年4月的《技術(shù)可采頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣資源量報(bào)告》中公布了對(duì)頁(yè)巖油資源量評(píng)價(jià)的新數(shù)據(jù)。全球頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量7299×1012ft3 (約為203.7×1012m3),較2011年的評(píng)價(jià)增加了677×1012ft3,增長(zhǎng)近l0%,占全球天然氣資源量的32%;全球頁(yè)巖油技術(shù)可采資源量為3450×108桶(約為470.6×108t),較2011年的評(píng)價(jià)增加了3130×108桶,增長(zhǎng)了l0倍,占全球原油資源量的l0%。報(bào)告單獨(dú)評(píng)價(jià)了美國(guó),預(yù)測(cè)其頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量分別為580×10s桶(約為79.1×108t)、567×1012t3 (約為l6×1012m3),分別占美國(guó)油、氣資源總量的26%和27%,分別使包括頁(yè)巖油氣在內(nèi)原計(jì)算的油、氣資源量增長(zhǎng)了35%和38%。該報(bào)告中除美國(guó)以外的41個(gè)國(guó)家的頁(yè)巖油技術(shù)可采資源量為2870×108桶(約為391.5×108t),占其原油資源量的9%;頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量6634×1012ft3(約為l87.7×1012m3),占其天然氣資源量的32%,分別使41個(gè)國(guó)家包括頁(yè)巖油氣在內(nèi)原計(jì)算的油、氣資源量增長(zhǎng)了10%和48%。按照這一測(cè)算,頁(yè)巖油資源量最為豐富的國(guó)家依次為俄羅斯、美國(guó)、中國(guó)、阿根廷、利比亞、委內(nèi)瑞拉、墨西哥,這7國(guó)頁(yè)巖油技術(shù)可采資源量合計(jì)為2440億桶(約為332.8×l08t),占全球總量的71%;頁(yè)巖氣資源最豐富的國(guó)家依次為中國(guó)、阿根廷、阿爾及利亞、美國(guó)、加拿大、墨西哥,這6圍頁(yè)巖氣技術(shù)可采資源量4407×1012m3,占全球總量的60%[9]。與上述評(píng)價(jià)相應(yīng),普華永道公司發(fā)布《頁(yè)巖油——下一次能源革命》的報(bào)告,預(yù)測(cè)2035年全球頁(yè)巖油日產(chǎn)量將達(dá)l400×104桶,占屆時(shí)石油產(chǎn)量的l2%[7]。筆者計(jì)算,所預(yù)測(cè)的2035年頁(yè)巖油產(chǎn)量相當(dāng)于2011年世界石油總產(chǎn)量的16.8%。
3.2 對(duì)新資源評(píng)價(jià)的分析
筆者分析,上述對(duì)頁(yè)巖油氣資源評(píng)價(jià)的結(jié)果中還透露出以下信息:
1)這次頁(yè)巖油氣資源評(píng)價(jià)擴(kuò)大了評(píng)價(jià)的國(guó)家(達(dá)42個(gè))和盆地,這是所計(jì)算總量增大的原因之一。但尚有若干地區(qū)未計(jì)算在內(nèi),如中東和里海地區(qū)。
2)以經(jīng)過(guò)更多研究和勘探開(kāi)發(fā)的美國(guó)為例,其新的計(jì)算值比原先值有大幅度提高。以前某些文獻(xiàn)認(rèn)為:美國(guó)對(duì)其頁(yè)巖氣潛力的上次評(píng)價(jià)言過(guò)其實(shí),新評(píng)價(jià)大幅降低廠其測(cè)算值。這顯然是片面的一家之言。從以上兩條可以得出推論:今后的評(píng)價(jià)可能還會(huì)再提高其資源量測(cè)算值,這與中外常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)的變化趨勢(shì)是一致的[10-11]。
3)按照目前資源評(píng)價(jià)的結(jié)果,頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣分別占全球已評(píng)價(jià)油、氣資源總量的l0%、32%,由于目前美國(guó)以外地區(qū)的頁(yè)巖油的實(shí)際資料明顯偏少,可以認(rèn)為這個(gè)10%的比例明顯偏低。美國(guó)整體研究程度較高,但對(duì)頁(yè)巖油的認(rèn)識(shí)仍顯不足,其頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣分別占全國(guó)已評(píng)價(jià)油、氣資源總量的26%、27%,故可認(rèn)為從宏觀構(gòu)成和現(xiàn)今的技術(shù)一經(jīng)濟(jì)水平上看,頁(yè)巖油、頁(yè)巖氣至少可占石油、天然氣全部技術(shù)可采資源量的1/4以上。
4)從測(cè)算的可采資源量氣油比看,若以l000m。氣折合lt油匡算,全球的氣油比為4.3,以研究程度較高的美國(guó)計(jì),氣油比為2.0。作為非常規(guī)油氣之一的頁(yè)巖油氣資源有較高的氣油比,恰恰說(shuō)明了其對(duì)油、氣的不同賦存和采出機(jī)理,頁(yè)巖中的油比氣被保留更難、采出亦更難。
5)新資源評(píng)價(jià)中對(duì)各國(guó)頁(yè)巖油的排序與目前包括常規(guī)石油和部分非常規(guī)石油(重稠油和瀝青砂巖油)潛力的認(rèn)識(shí)基本一致,但頁(yè)巖油前7名中沒(méi)有加拿大這個(gè)以瀝青砂巖油豐富而著稱(chēng)者。在頁(yè)巖氣的排序中,美國(guó)研究者的兩次評(píng)價(jià)都把中國(guó)排列為第一。對(duì)此,部分中國(guó)學(xué)者有著不同的意見(jiàn)。筆者認(rèn)為,外國(guó)學(xué)者對(duì)中國(guó)油氣保存條件差的特點(diǎn)估計(jì)不足,測(cè)算值有偏高的可能性。但即使按中國(guó)目前發(fā)表的不同測(cè)算值來(lái)計(jì)算,全國(guó)頁(yè)巖氣總的可采資源量也多在10×1012m3[11]。顯然,中國(guó)頁(yè)巖油氣資源從總體上看是豐富的。某些業(yè)外人士認(rèn)為美國(guó)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)中國(guó)頁(yè)巖油氣潛力的較高評(píng)價(jià)是欺哄中國(guó)的“陰謀論”,實(shí)屬無(wú)稽之談。
4 關(guān)于致密油的討論
4.1 輕質(zhì)致密油
面對(duì)著異軍突起的致密油發(fā)展,IEA在2013年5月于巴黎召開(kāi)了其能源展望工作組的專(zhuān)題會(huì)議,參加者有全球一流公司和研究機(jī)構(gòu)的首席代表(CEO),中國(guó)亦有專(zhuān)家參會(huì)。會(huì)議的名字為“致密油革命的未來(lái)”(The future of tight liquids revolution,據(jù)馮麗雯《“致密油革命”的啟示》,中國(guó)能源網(wǎng)研究中心2013年6月5日)。會(huì)議所討論的致密油包括兩部分:LTO(Light Tight oil)和NGLs(Natural Gas Liquids天然氣液)。LT0的正確譯名應(yīng)為輕質(zhì)致密油,但有人卻不當(dāng)?shù)胤g為輕緊油[12]。而天然氣液的主體為凝析油(Condensate Oil),不言而喻亦為輕質(zhì)油,但它卻可比生產(chǎn)者常稱(chēng)的黑油中的輕質(zhì)原油分子中的碳原子數(shù)更少,因而更輕、色更淺、流動(dòng)性更好,價(jià)格也更高。看來(lái),目前流行的致密油概念中存在著其為輕質(zhì)(Light)的定語(yǔ)。這就道破了致密儲(chǔ)層中石油開(kāi)發(fā)的“天機(jī)”。由于油的分子比氣大、采出更難,因而以目前技術(shù)能在致密類(lèi)儲(chǔ)層中實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的只能是其中油質(zhì)相對(duì)輕的部分。油質(zhì)趨重、流動(dòng)性趨差者經(jīng)濟(jì)開(kāi)采困難,是致密油進(jìn)一步開(kāi)拓的指向。而真正的重(稠)油已屬非常規(guī)油,在致密儲(chǔ)層(砂巖、頁(yè)巖、碳酸鹽巖)中的經(jīng)濟(jì)開(kāi)采尚不過(guò)關(guān)。故在目前討論的致密油前加上輕質(zhì)(Light)的定語(yǔ)是國(guó)外常見(jiàn)的說(shuō)法。
4.2 頁(yè)巖氣革命的深入和延續(xù)
前述的IEA2013年能源展望工作組的專(zhuān)題會(huì)議還打出了“致密油革命”的旗號(hào),此稱(chēng)謂已開(kāi)始在西方流行。筆者注意到在近期能源研究中“畢命”成為出現(xiàn)頻率頗高的詞匯。注意節(jié)能和消費(fèi)側(cè)管理被稱(chēng)為能源消費(fèi)革命,在能源生產(chǎn)構(gòu)成中著力新能源的發(fā)展被稱(chēng)為新能源革命,甚至在天然氣水合物中取得了一些進(jìn)展但還談不上經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)就聳人聽(tīng)聞地冠之于“可燃冰革命”……濫用的結(jié)果是使人難以接受,反倒抹殺了其關(guān)鍵性的進(jìn)展。退一步說(shuō),由于東西方文化的差異,西方人樂(lè)于把重要進(jìn)展譽(yù)為革命,而中國(guó)人往往僅把“革命”一詞賦予特別重大、帶有根本性甚至顛覆性的改變。目前頁(yè)巖氣革命的提法已日趨流行,對(duì)其在油氣、能源,甚至經(jīng)濟(jì)和地緣政治上的影響已有較深入的探討[3]。這一變革已從頁(yè)巖氣延伸到頁(yè)巖油、致密油,提高了對(duì)非常規(guī)油氣整體地位的認(rèn)識(shí)并使勘探開(kāi)發(fā)的技術(shù)水平大幅度提高,進(jìn)而推動(dòng)油氣地質(zhì)學(xué)理論的創(chuàng)新[13]。筆者認(rèn)為這都可以看作頁(yè)巖氣革命的深入和延續(xù),而不必要冠以使業(yè)內(nèi)外人士眼花繚亂的某某革命之名。
可以說(shuō),頁(yè)巖氣革命使原來(lái)未放在找油氣目標(biāo)內(nèi)的頁(yè)巖層系成為油氣勘探的目的層系、生產(chǎn)層系,在本世紀(jì)中期可成為重要(對(duì)某些國(guó)家和地區(qū)甚至可成為首要)的開(kāi)采對(duì)象。這一重大創(chuàng)新和突破產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響、引起不斷擴(kuò)大的連鎖反應(yīng)。它已開(kāi)始改變著世界和主要生產(chǎn)國(guó)消費(fèi)國(guó)的能源構(gòu)成,引導(dǎo)著新世紀(jì)能源發(fā)展的方向。它正改變著世界油氣 能源的空間格局和地緣關(guān)系,引起世界經(jīng)濟(jì)和國(guó)際關(guān)系的微妙變化。頁(yè)巖氣革命推動(dòng)著能源獨(dú)立的“美國(guó)夢(mèng)”進(jìn)入實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,沒(méi)有理由說(shuō)這種夢(mèng)想不可能在條件類(lèi)似的地區(qū)以某種方式復(fù)制。總之,全球,特別是迫切希望自己國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的中國(guó)人,正對(duì)此密切關(guān)注。
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本文作者:張抗 張葵葉 張璐璐
作者單位:中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院
中國(guó)能源網(wǎng)研究中心
中國(guó)石油大學(xué)(北京)研究生院
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