非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與全球能源新格局

1、2012.7CONTEMPORARY WORLD47當(dāng)代世界非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀與全球能源新格局 李 揚(yáng)/文能源一直以來(lái)是基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性的商品,是任何國(guó)家賴以生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),目前國(guó)際社會(huì)的能源格局是圍繞傳統(tǒng)常規(guī)能源儲(chǔ)量及產(chǎn)量的布局而形成的。然而,由于常規(guī)油氣資源的不可再生性,人們對(duì)新的替代性能源的探索從未停止過(guò)。近些年來(lái),隨著勘探、開(kāi)采技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,原本開(kāi)發(fā)難度大、開(kāi)發(fā)成本高、儲(chǔ)存收集難的非常規(guī)油氣資源逐漸進(jìn)入人們的視野,成為未來(lái)“常規(guī)能源的重要戰(zhàn)略性補(bǔ)充”。非常規(guī)油氣資源的大規(guī)模發(fā)掘和開(kāi)發(fā)必將顛覆以常規(guī)油氣資源產(chǎn)地為核心的全球能源格局,在不久的將來(lái),全球?qū)⑿纬梢孕屡d非常規(guī)油氣資

2、源聚集地為中心的新的能源格局,這也必將導(dǎo)致國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)秩序發(fā)生新的變遷。非常規(guī)油氣資源簡(jiǎn)介非常規(guī)油氣資源是與常規(guī)石油、天然氣資源相對(duì)而言的概念,目前非常規(guī)油氣資源并沒(méi)有明確的定義。一般來(lái)講,非常規(guī)油氣資源指儲(chǔ)存地點(diǎn)、開(kāi)采方法等與常規(guī)石油、天然氣不同的油氣資源,主要包括:頁(yè)巖油、重油、油砂油、煤層氣、頁(yè)巖氣、致密氣等。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),全球非常規(guī)油氣資源的儲(chǔ)量非常豐富,并且隨著勘探和開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的非常規(guī)油氣資源得以發(fā)現(xiàn),非常規(guī)油氣資源的儲(chǔ)量和產(chǎn)量將呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。截至到2008年,全球非常規(guī)石油資源的產(chǎn)量約為449.5億噸,與常規(guī)石油產(chǎn)量基本持平;全球非常規(guī)天然氣資源的儲(chǔ)量則高達(dá)392萬(wàn)億

3、立方米,是常規(guī)天然氣儲(chǔ)量的8倍。1具體而言,全球用以提煉頁(yè)巖油的油頁(yè)巖所蘊(yùn)藏的資源量預(yù)計(jì)約為10萬(wàn)億噸,比煤炭?jī)?chǔ)量多四成,且較為集中地分布在政局相對(duì)穩(wěn)定的美洲地區(qū),其中以美國(guó)的儲(chǔ)量最為豐富,比全球儲(chǔ)量的三分之二還要多;2全球油砂油可采儲(chǔ)量約為103.5億立方米(折合6510億桶,占全球可采石油儲(chǔ)量的三分之一;3全球頁(yè)巖氣儲(chǔ)量約為662萬(wàn)億立方英尺,其分布情況與油頁(yè)巖相似,約44%分布在美洲地區(qū),19%分布在中國(guó)的西北地區(qū)。4除了儲(chǔ)量巨大之外,非常規(guī)油氣資源還具有分布相對(duì)集中的特點(diǎn),便于因地形成生產(chǎn)基地,方便進(jìn)行大規(guī)模的機(jī)械化開(kāi)采。因此,隨著開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步,非常規(guī)油氣資源將會(huì)成為常規(guī)油氣資源的重

4、要補(bǔ)充。盡管非常規(guī)油氣資源具有廣闊的應(yīng)用前景,但其在開(kāi)發(fā)利用環(huán)節(jié)中依然存在一些不可避免的缺點(diǎn),主要的劣勢(shì)集中表現(xiàn)為三點(diǎn),即:成本高、技術(shù)要求高、環(huán)境污染隱患。首先,開(kāi)發(fā)成本高。非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)利用的成本包括前期技術(shù)研發(fā)成本和后期的勘探、開(kāi)采、儲(chǔ)藏等環(huán)節(jié)的成本,其中開(kāi)采環(huán)節(jié)的成本最高,直接制約了非常規(guī)油氣資源的廣泛推廣。此外,在技術(shù)取得突破性進(jìn)展之前,鑒于高額的開(kāi)發(fā)成本,缺乏市場(chǎng)動(dòng)力,非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)強(qiáng)烈依賴于政府的財(cái)政補(bǔ)貼與優(yōu)惠政策,這必將影響非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)的可持續(xù)性。第二,技術(shù)要求高。與常規(guī)油氣資源相比,非常規(guī)油氣資源儲(chǔ)藏的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜,在勘探、開(kāi)采和儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)均有特殊的技術(shù)要

5、求,需要大規(guī)模的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行支撐。如頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣的開(kāi)采需要在水平井鉆井技術(shù)、多級(jí)分段水力壓裂技術(shù)等領(lǐng)域取得突破,超深水油田石油開(kāi)采則需要攻克極高壓力、低溫、長(zhǎng)距離回接、巨大風(fēng)浪等重重難關(guān)。對(duì)技術(shù)的高要求則限制了非常規(guī)油氣資源在全球范圍內(nèi)的廣泛開(kāi)發(fā)與利用,將其范圍僅僅限制于幾個(gè)掌握或有可能掌握尖端當(dāng)代世界2012.7 CONTEMPORARY WORLD48技術(shù)、且擁有豐富非常規(guī)油氣資源儲(chǔ)量的國(guó)家手中。第三,具有環(huán)境污染隱患。非常規(guī)油氣資源也是化石燃料,因此,其在使用環(huán)節(jié)會(huì)不可避免地帶來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題,再加之非常規(guī)油氣資源開(kāi)采過(guò)程的特殊性,其生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)的環(huán)境隱患也高于常規(guī)油氣資源。如油砂在冶煉

6、和使用環(huán)節(jié)可能會(huì)影響地下水質(zhì)量、破壞地表植被、消耗大量能源、釋放溫室氣體等。從冶煉角度來(lái)講,從油砂中提煉一桶油砂油所釋放的二氧化碳是沙特阿拉伯冶煉一桶常規(guī)石油的三倍之多,且在冶煉過(guò)程中需要耗費(fèi)大量的天然氣資源;從使用效率來(lái)講,油砂油的碳排放也高于常規(guī)石油,約高出15-40%。5因此,批評(píng)者指責(zé)油砂油的開(kāi)采是使用最清潔的能源生產(chǎn)最骯臟的能源,把黃金變成了鉛塊。再如,頁(yè)巖氣雖然在使用環(huán)節(jié)達(dá)到環(huán)保要求,但其生產(chǎn)過(guò)程卻存在環(huán)境污染的隱患。據(jù)報(bào)道,頁(yè)巖氣在生產(chǎn)過(guò)程中耗水量較大,并且由于開(kāi)采技術(shù)的局限,還存在污染地下水、地面下陷、空氣污染、生態(tài)環(huán)境破壞等威脅。因此,油砂、頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)一度遭

7、到歐美環(huán)保組織的抵制。全球非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)與利用取得的成績(jī)主要集中在西半球的美洲地區(qū),其中以加拿大的油砂油、美國(guó)的頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣,以及巴西的超深水油田石油最為典型。加拿大油砂油油砂油是砂、水、泥涂與瀝青的混合物,其實(shí)早在18世紀(jì)初期,加拿大印第安人就發(fā)現(xiàn)了油砂資源,并進(jìn)行簡(jiǎn)單使用。到20世紀(jì)中葉,隨著技術(shù)的發(fā)展、成本的降低,加拿大油砂開(kāi)始作為能源資源被加以運(yùn)用,并進(jìn)入了大規(guī)模開(kāi)采與提煉階段。如今,在全球石油供應(yīng)緊張、國(guó)際油價(jià)高位運(yùn)行等宏觀環(huán)境下,加拿大油砂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨前所未有的機(jī)遇。據(jù)加拿大官方統(tǒng)計(jì),加拿大的石油儲(chǔ)藏量極為豐富,約為1740億桶,位居世界第三,其中97

8、%來(lái)自于砂油,約為1690億桶,6主要集中在西部的匹斯河、冷湖和阿薩巴斯卡附近,其儲(chǔ)量是美國(guó)全國(guó)油砂儲(chǔ)量的8倍。7從開(kāi)發(fā)方式來(lái)講,加拿大油砂資源的主要開(kāi)采方式有兩種,即露天開(kāi)采和井下開(kāi)采。由于加拿大境內(nèi)的油砂大多埋藏于地面70米以下,所以加拿大約80%的油砂資源通過(guò)井下開(kāi)采為主要方式獲得。由于多年的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn),加拿大已經(jīng)掌握了油砂油開(kāi)采、提煉的技術(shù),并保持世界先進(jìn)水平。根據(jù)加拿大石油生產(chǎn)商協(xié)會(huì)(CAPP2011年的統(tǒng)計(jì),2011年加拿大油砂油產(chǎn)量約為160萬(wàn)桶/天,占全部石油產(chǎn)量的一半;而到2025年這一數(shù)字預(yù)計(jì)將達(dá)到370萬(wàn)桶/天,約占加拿大石油產(chǎn)量的近80%。油砂油產(chǎn)量(334萬(wàn)桶/天的飆升

9、使加拿大于2011年躋身于世界前六大石油生產(chǎn)國(guó)。美國(guó)頁(yè)巖氣美國(guó)是最早開(kāi)發(fā)利用非常規(guī)油氣資源的國(guó)家,奧巴馬政府期間,隨著技術(shù)的提高,美國(guó)在非常規(guī)天然氣領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展,尤其是伴隨著頁(yè)巖氣資源的勘探和大規(guī)模開(kāi)發(fā),美國(guó)成為頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的排頭兵,這無(wú)疑將掀起美國(guó)能源歷史上新的革命,并將開(kāi)啟“美國(guó)能源新紀(jì)元”。其實(shí),早在19世紀(jì)初美國(guó)就開(kāi)始開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣資源,但由于技術(shù)的制約,直到最近幾年才取得技術(shù)上的突破。為了更好地鼓勵(lì)頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā),2012年4月,奧巴馬總統(tǒng)專門成立了旨在推動(dòng)美國(guó)國(guó)內(nèi)非傳統(tǒng)天然氣資源安全開(kāi)發(fā)利用的“部門間工作組”,用以協(xié)調(diào)美國(guó)能源部、環(huán)保局和內(nèi)政部三個(gè)部門進(jìn)行相關(guān)技

10、術(shù)研究和資源開(kāi)發(fā)。技術(shù)的突破直接推動(dòng)了頁(yè)巖氣產(chǎn)量的急劇攀升,根據(jù)美國(guó)能源信息署(EIA2011年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),美國(guó)頁(yè)巖氣的產(chǎn)量從2006年的0.94萬(wàn)億立方英尺飆升至2010年的4.46萬(wàn)億立方英尺,預(yù)計(jì)至2035年美國(guó)頁(yè)巖氣的產(chǎn)量將達(dá)到12.25萬(wàn)億立方英尺,而美國(guó)本土頁(yè)巖氣的儲(chǔ)藏量約為860萬(wàn)億立方英圖1 1990-2035年美國(guó)天然氣產(chǎn)量及趨勢(shì)預(yù)測(cè) 2012.7 CONTEMPORARY WORLD49當(dāng)代世界尺,開(kāi)發(fā)潛力巨大,如圖1所示。目前,美國(guó)的頁(yè)巖氣主要儲(chǔ)藏和生產(chǎn)地有七個(gè),主要分布在美國(guó)的中南部和西部地區(qū)。美國(guó)頁(yè)巖氣資源的開(kāi)發(fā)有效地降低了美國(guó)天然氣進(jìn)口數(shù)量,根據(jù)美國(guó)能源信息署的統(tǒng)計(jì)

11、數(shù)據(jù), 2007年以后,隨著頁(yè)巖氣等非常規(guī)能源的開(kāi)發(fā)技術(shù)的成熟與大規(guī)模應(yīng)用,美國(guó)進(jìn)口天然氣數(shù)量大幅下降。截止到2011年,美國(guó)天然氣的凈進(jìn)口量相比2007年下降了約50%;預(yù)計(jì)到2035年,美國(guó)天然氣的生產(chǎn)與消費(fèi)的缺口將從2007年的1.9萬(wàn)億立方英尺下降至3173億立方英尺。巴西深水石油由于常規(guī)油氣資源長(zhǎng)期、過(guò)度地開(kāi)采,陸地蘊(yùn)藏的石油儲(chǔ)量不斷下降,深海石油開(kāi)始引起人們的注意。近些年來(lái),在巴西東南部海域的深海和超深海地區(qū)接連發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量巨大的油氣田,這些深海油田約蘊(yùn)藏5001000億桶的油氣資源。深海油氣資源的發(fā)現(xiàn)使巴西的油氣儲(chǔ)量可與科威特和俄羅斯比肩,8提升了巴西在全球能源格局中的地位。2009

12、年5月,巴西首個(gè)平均水深達(dá)6000米的超深水油田開(kāi)始產(chǎn)油,產(chǎn)油量約為1.5萬(wàn)桶/天,9此后巴西的超深水石油開(kāi)采從試驗(yàn)階段進(jìn)入正式生產(chǎn)階段。目前,巴西國(guó)家石油公司(Petrobras已經(jīng)掌握了深水油田石油生產(chǎn)的浮式采油、儲(chǔ)油和卸油等超深水采油技術(shù)。巴西在深水石油開(kāi)采方面取得的技術(shù)進(jìn)步使其石油供應(yīng)量大幅攀升。根據(jù)英國(guó)石油公司的預(yù)測(cè),從2010年至2030年,巴西深水石油的產(chǎn)量每天將至少增加200萬(wàn)桶,能夠有效地彌補(bǔ)常規(guī)油氣資源的不足。非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)的國(guó)際影響西半球非常規(guī)油氣資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)與利用,將會(huì)對(duì)現(xiàn)有的能源地緣政治格局帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響,具體看來(lái),至少會(huì)帶來(lái)以下三個(gè)方面的影響。首先,非常規(guī)油

13、氣資源的開(kāi)發(fā)將會(huì)加速全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。原來(lái)以常規(guī)油氣資源為核心的能源消費(fèi)格局將發(fā)生變遷,隨著非常規(guī)能源所占比重的不斷提升,如加拿大油砂、巴西深水石油、美國(guó)頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣等非常規(guī)油氣資源將擠占常規(guī)油氣資源的份額,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化。全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型是在多種因素的加疊作用下形成的。從儲(chǔ)量上來(lái)講,非常規(guī)能源的蘊(yùn)藏量高于常規(guī)能源;從技術(shù)角度來(lái)講,在高油價(jià)時(shí)代,伴隨著常規(guī)油氣資源的衰竭和非常規(guī)能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā),全球能源格局將進(jìn)入以美洲為核心的全球能源新格局。圖為巴西石油公司在坎波斯灣開(kāi)采鹽層下石油。當(dāng)代世界2012.7 CONTEMPORARY WORLD50全球掀起了非常規(guī)能源研發(fā)熱潮

14、,非常規(guī)能源的開(kāi)發(fā)技術(shù)取得了突破性進(jìn)展,進(jìn)而直接導(dǎo)致非常規(guī)油氣資源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用;從成本角度來(lái)講,在政策與技術(shù)的支撐下,非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)成本不斷降低、利用效率及綜合利用水平也得到了提高。這些要素的“共振”加速了全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與優(yōu)化。第二,非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)將會(huì)推進(jìn)全球能源格局重心的分裂與轉(zhuǎn)移。隨著非常規(guī)油氣資源的廣泛推廣,全球油氣能源格局將發(fā)生“三段式”的變遷:第一階段是以中東常規(guī)油氣為中心的全球能源格局;第二階段,隨著非常規(guī)油氣資源開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步,全球能源格局將形成“東西兩極能源格局”,即“以中東為核心的東半球常規(guī)油氣能源中心”和“以美洲為核心的西半球非常規(guī)油氣資源中心”;伴隨

15、著常規(guī)油氣資源的衰竭和非常規(guī)能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā),全球能源格局將進(jìn)入第三階段,即形成以美洲為核心的全球能源新格局。全球能源格局的重心將從常規(guī)油氣資源富集的中東地區(qū)轉(zhuǎn)向“美國(guó)的后院”非常規(guī)油氣資源密集的美洲地區(qū)。目前,全球能源格局正處于從第一階段向第二階段的過(guò)渡階段,如美洲非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)繼續(xù)保持當(dāng)前態(tài)勢(shì),且中東地區(qū)常規(guī)油氣資源的儲(chǔ)量持續(xù)下降,“兩極能源格局”雛形將會(huì)在不久的將來(lái)形成,并最終步入全球能源格局的“美洲時(shí)代”。據(jù)英國(guó)石油公司(BP的預(yù)計(jì),到2030年,美洲國(guó)家的液體能源供應(yīng)量將增加800萬(wàn)桶/天,約占全球液態(tài)能源供應(yīng)增加量的40%,其中,由于鉆井技術(shù)的進(jìn)步,加拿大油砂油增加220萬(wàn)桶

16、/天、巴西深水石油增加200萬(wàn)桶/天、美國(guó)頁(yè)巖油增加220萬(wàn)桶/天;此外,在2030年的生物燃料生產(chǎn)總增量中,美國(guó)和巴西將貢獻(xiàn)一半以上,約增加350萬(wàn)桶/天。10全球能源格局重心向美洲偏轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)變將會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)美國(guó)在全球能源政治經(jīng)濟(jì)格局中的地位與作用,強(qiáng)化美國(guó)在全球能源格局中的主導(dǎo)地位和話語(yǔ)權(quán)。第三,非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)將會(huì)影響全球政治經(jīng)濟(jì)格局的變遷。提到全球政治經(jīng)濟(jì)格局的變遷就繞不開(kāi)美國(guó)的作用。冷戰(zhàn)結(jié)束以來(lái),美國(guó)成為世界上唯一的超級(jí)大國(guó),其在政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、文化等領(lǐng)域占據(jù)著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),主導(dǎo)著世界政治格局、掌控著世界經(jīng)濟(jì)秩序。鑒于美國(guó)石油對(duì)外依存度一直居高不下,美國(guó)及其盟國(guó)對(duì)全球政治經(jīng)濟(jì)格局的

17、塑造具有明顯的“能源意圖”,最顯著的標(biāo)志就是對(duì)中東等傳統(tǒng)能源富集地區(qū)實(shí)施的各項(xiàng)干預(yù)措施。美國(guó)及其盟國(guó)在國(guó)際舞臺(tái)上的干預(yù)行為在一定程度上改變了傳統(tǒng)能源富集地區(qū)國(guó)家的力量對(duì)比,這無(wú)疑會(huì)對(duì)世界政治、經(jīng)濟(jì)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。然而,隨著美洲地區(qū)非常規(guī)油氣資源的發(fā)現(xiàn)與大規(guī)模開(kāi)發(fā),美國(guó)對(duì)全球能源關(guān)注的焦點(diǎn)發(fā)生了轉(zhuǎn)移,從傳統(tǒng)常規(guī)能源聚集的中東、北非等地區(qū)開(kāi)始轉(zhuǎn)向“美洲后院”,這會(huì)帶來(lái)兩個(gè)方面的變化。其一,美國(guó)在對(duì)中東、北非等地區(qū)事務(wù)的干涉行為中的“能源顧慮”有所下降,這將會(huì)直接導(dǎo)致美國(guó)調(diào)整針對(duì)這些地區(qū)的戰(zhàn)略與政策,進(jìn)而影響全球地緣政治格局;其二,美國(guó)在非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域取得的突破性進(jìn)展將成為全球非常規(guī)油氣

18、資源開(kāi)發(fā)熱潮的“導(dǎo)火索”,伴隨著非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)浪潮的迭起,非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域也將成為新的“吸金石”,大量金融資本源源不斷涌入該領(lǐng)域,為非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)注入了新的活力,全球能源經(jīng)濟(jì)、能源金融將再現(xiàn)新的熱點(diǎn)。綜上所述,全球范圍內(nèi)非常規(guī)油氣資源的開(kāi)發(fā)不僅為未來(lái)能源開(kāi)發(fā)指明了方向,標(biāo)志著國(guó)際能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,也對(duì)全球能源格局,乃至世界政治經(jīng)濟(jì)格局均具有深遠(yuǎn)的影響。在這樣的宏觀環(huán)境下,作為具有大規(guī)模非常規(guī)油氣資源儲(chǔ)量的大國(guó),中國(guó)應(yīng)抓住機(jī)遇,針對(duì)本國(guó)非常規(guī)油氣資源儲(chǔ)藏特點(diǎn),努力研發(fā)適合自身的非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)與利用的新技術(shù),攻克技術(shù)難關(guān)、降低開(kāi)采成本,實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣資源的大規(guī)模開(kāi)采,使之成為中國(guó)常規(guī)油氣資源的重要戰(zhàn)略性補(bǔ)充,為國(guó)家的能源安全保駕護(hù)航。(責(zé)任編輯:徐海娜1 鄒才能等.常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望J.石油學(xué)報(bào),2012,2:174.2 郭永剛等.非常規(guī)能源油頁(yè)巖開(kāi)發(fā)利用的研究進(jìn)展J.江蘇化工