非常规油气资源开发现状与全球能源新格局

1、2012.7CONTEMPORARY WORLD47当代世界非常规油气资源开发现状与全球能源新格局 李 扬/文能源一直以来是基础性、战略性的商品,是任何国家赖以生存与发展的物质基础,目前国际社会的能源格局是围绕传统常规能源储量及产量的布局而形成的。然而,由于常规油气资源的不可再生性,人们对新的替代性能源的探索从未停止过。近些年来,随着勘探、开采技术突飞猛进的发展,原本开发难度大、开发成本高、储存收集难的非常规油气资源逐渐进入人们的视野,成为未来“常规能源的重要战略性补充”。非常规油气资源的大规模发掘和开发必将颠覆以常规油气资源产地为核心的全球能源格局,在不久的将来,全球将形成以新兴非常规油气资

2、源聚集地为中心的新的能源格局,这也必将导致国际政治经济秩序发生新的变迁。非常规油气资源简介非常规油气资源是与常规石油、天然气资源相对而言的概念,目前非常规油气资源并没有明确的定义。一般来讲,非常规油气资源指储存地点、开采方法等与常规石油、天然气不同的油气资源,主要包括:页岩油、重油、油砂油、煤层气、页岩气、致密气等。据相关统计,全球非常规油气资源的储量非常丰富,并且随着勘探和开采技术的发展,越来越多的非常规油气资源得以发现,非常规油气资源的储量和产量将呈现井喷式增长。截至到2008年,全球非常规石油资源的产量约为449.5亿吨,与常规石油产量基本持平;全球非常规天然气资源的储量则高达392万亿

3、立方米,是常规天然气储量的8倍。1具体而言,全球用以提炼页岩油的油页岩所蕴藏的资源量预计约为10万亿吨,比煤炭储量多四成,且较为集中地分布在政局相对稳定的美洲地区,其中以美国的储量最为丰富,比全球储量的三分之二还要多;2全球油砂油可采储量约为103.5亿立方米(折合6510亿桶,占全球可采石油储量的三分之一;3全球页岩气储量约为662万亿立方英尺,其分布情况与油页岩相似,约44%分布在美洲地区,19%分布在中国的西北地区。4除了储量巨大之外,非常规油气资源还具有分布相对集中的特点,便于因地形成生产基地,方便进行大规模的机械化开采。因此,随着开采技术的进步,非常规油气资源将会成为常规油气资源的重

4、要补充。尽管非常规油气资源具有广阔的应用前景,但其在开发利用环节中依然存在一些不可避免的缺点,主要的劣势集中表现为三点,即:成本高、技术要求高、环境污染隐患。首先,开发成本高。非常规油气资源开发利用的成本包括前期技术研发成本和后期的勘探、开采、储藏等环节的成本,其中开采环节的成本最高,直接制约了非常规油气资源的广泛推广。此外,在技术取得突破性进展之前,鉴于高额的开发成本,缺乏市场动力,非常规油气资源的开发强烈依赖于政府的财政补贴与优惠政策,这必将影响非常规油气资源开发的可持续性。第二,技术要求高。与常规油气资源相比,非常规油气资源储藏的地质构造比较复杂,在勘探、开采和储存等环节均有特殊的技术要

5、求,需要大规模的技术创新进行支撑。如页岩油和页岩气的开采需要在水平井钻井技术、多级分段水力压裂技术等领域取得突破,超深水油田石油开采则需要攻克极高压力、低温、长距离回接、巨大风浪等重重难关。对技术的高要求则限制了非常规油气资源在全球范围内的广泛开发与利用,将其范围仅仅限制于几个掌握或有可能掌握尖端当代世界2012.7 CONTEMPORARY WORLD48技术、且拥有丰富非常规油气资源储量的国家手中。第三,具有环境污染隐患。非常规油气资源也是化石燃料,因此,其在使用环节会不可避免地带来环境污染问题,再加之非常规油气资源开采过程的特殊性,其生产过程带来的环境隐患也高于常规油气资源。如油砂在冶炼

6、和使用环节可能会影响地下水质量、破坏地表植被、消耗大量能源、释放温室气体等。从冶炼角度来讲,从油砂中提炼一桶油砂油所释放的二氧化碳是沙特阿拉伯冶炼一桶常规石油的三倍之多,且在冶炼过程中需要耗费大量的天然气资源;从使用效率来讲,油砂油的碳排放也高于常规石油,约高出15-40%。5因此,批评者指责油砂油的开采是使用最清洁的能源生产最肮脏的能源,把黄金变成了铅块。再如,页岩气虽然在使用环节达到环保要求,但其生产过程却存在环境污染的隐患。据报道,页岩气在生产过程中耗水量较大,并且由于开采技术的局限,还存在污染地下水、地面下陷、空气污染、生态环境破坏等威胁。因此,油砂、页岩气等非常规油气资源的开发一度遭

7、到欧美环保组织的抵制。全球非常规油气资源开发现状非常规油气资源开发与利用取得的成绩主要集中在西半球的美洲地区,其中以加拿大的油砂油、美国的页岩油和页岩气,以及巴西的超深水油田石油最为典型。加拿大油砂油油砂油是砂、水、泥涂与沥青的混合物,其实早在18世纪初期,加拿大印第安人就发现了油砂资源,并进行简单使用。到20世纪中叶,随着技术的发展、成本的降低,加拿大油砂开始作为能源资源被加以运用,并进入了大规模开采与提炼阶段。如今,在全球石油供应紧张、国际油价高位运行等宏观环境下,加拿大油砂产业的发展面临前所未有的机遇。据加拿大官方统计,加拿大的石油储藏量极为丰富,约为1740亿桶,位居世界第三,其中97

8、%来自于砂油,约为1690亿桶,6主要集中在西部的匹斯河、冷湖和阿萨巴斯卡附近,其储量是美国全国油砂储量的8倍。7从开发方式来讲,加拿大油砂资源的主要开采方式有两种,即露天开采和井下开采。由于加拿大境内的油砂大多埋藏于地面70米以下,所以加拿大约80%的油砂资源通过井下开采为主要方式获得。由于多年的开采经验,加拿大已经掌握了油砂油开采、提炼的技术,并保持世界先进水平。根据加拿大石油生产商协会(CAPP2011年的统计,2011年加拿大油砂油产量约为160万桶/天,占全部石油产量的一半;而到2025年这一数字预计将达到370万桶/天,约占加拿大石油产量的近80%。油砂油产量(334万桶/天的飙升

9、使加拿大于2011年跻身于世界前六大石油生产国。美国页岩气美国是最早开发利用非常规油气资源的国家,奥巴马政府期间,随着技术的提高,美国在非常规天然气领域取得了突破性进展,尤其是伴随着页岩气资源的勘探和大规模开发,美国成为页岩气开发领域的排头兵,这无疑将掀起美国能源历史上新的革命,并将开启“美国能源新纪元”。其实,早在19世纪初美国就开始开发页岩气资源,但由于技术的制约,直到最近几年才取得技术上的突破。为了更好地鼓励页岩气等非常规油气资源的开发,2012年4月,奥巴马总统专门成立了旨在推动美国国内非传统天然气资源安全开发利用的“部门间工作组”,用以协调美国能源部、环保局和内政部三个部门进行相关技

10、术研究和资源开发。技术的突破直接推动了页岩气产量的急剧攀升,根据美国能源信息署(EIA2011年的统计数据,美国页岩气的产量从2006年的0.94万亿立方英尺飙升至2010年的4.46万亿立方英尺,预计至2035年美国页岩气的产量将达到12.25万亿立方英尺,而美国本土页岩气的储藏量约为860万亿立方英图1 1990-2035年美国天然气产量及趋势预测 2012.7 CONTEMPORARY WORLD49当代世界尺,开发潜力巨大,如图1所示。目前,美国的页岩气主要储藏和生产地有七个,主要分布在美国的中南部和西部地区。美国页岩气资源的开发有效地降低了美国天然气进口数量,根据美国能源信息署的统计

11、数据, 2007年以后,随着页岩气等非常规能源的开发技术的成熟与大规模应用,美国进口天然气数量大幅下降。截止到2011年,美国天然气的净进口量相比2007年下降了约50%;预计到2035年,美国天然气的生产与消费的缺口将从2007年的1.9万亿立方英尺下降至3173亿立方英尺。巴西深水石油由于常规油气资源长期、过度地开采,陆地蕴藏的石油储量不断下降,深海石油开始引起人们的注意。近些年来,在巴西东南部海域的深海和超深海地区接连发现储量巨大的油气田,这些深海油田约蕴藏5001000亿桶的油气资源。深海油气资源的发现使巴西的油气储量可与科威特和俄罗斯比肩,8提升了巴西在全球能源格局中的地位。2009

12、年5月,巴西首个平均水深达6000米的超深水油田开始产油,产油量约为1.5万桶/天,9此后巴西的超深水石油开采从试验阶段进入正式生产阶段。目前,巴西国家石油公司(Petrobras已经掌握了深水油田石油生产的浮式采油、储油和卸油等超深水采油技术。巴西在深水石油开采方面取得的技术进步使其石油供应量大幅攀升。根据英国石油公司的预测,从2010年至2030年,巴西深水石油的产量每天将至少增加200万桶,能够有效地弥补常规油气资源的不足。非常规油气资源开发的国际影响西半球非常规油气资源的大规模开发与利用,将会对现有的能源地缘政治格局带来深远的影响,具体看来,至少会带来以下三个方面的影响。首先,非常规油

13、气资源的开发将会加速全球能源消费结构的转型。原来以常规油气资源为核心的能源消费格局将发生变迁,随着非常规能源所占比重的不断提升,如加拿大油砂、巴西深水石油、美国页岩油和页岩气等非常规油气资源将挤占常规油气资源的份额,能源消费结构进一步优化。全球能源消费结构的转型是在多种因素的加叠作用下形成的。从储量上来讲,非常规能源的蕴藏量高于常规能源;从技术角度来讲,在高油价时代,伴随着常规油气资源的衰竭和非常规能源的大规模开发,全球能源格局将进入以美洲为核心的全球能源新格局。图为巴西石油公司在坎波斯湾开采盐层下石油。当代世界2012.7 CONTEMPORARY WORLD50全球掀起了非常规能源研发热潮

14、,非常规能源的开发技术取得了突破性进展,进而直接导致非常规油气资源的大规模开发利用;从成本角度来讲,在政策与技术的支撑下,非常规油气资源开发成本不断降低、利用效率及综合利用水平也得到了提高。这些要素的“共振”加速了全球能源消费结构的转型与优化。第二,非常规油气资源的开发将会推进全球能源格局重心的分裂与转移。随着非常规油气资源的广泛推广,全球油气能源格局将发生“三段式”的变迁:第一阶段是以中东常规油气为中心的全球能源格局;第二阶段,随着非常规油气资源开采技术的进步,全球能源格局将形成“东西两极能源格局”,即“以中东为核心的东半球常规油气能源中心”和“以美洲为核心的西半球非常规油气资源中心”;伴随

15、着常规油气资源的衰竭和非常规能源的大规模开发,全球能源格局将进入第三阶段,即形成以美洲为核心的全球能源新格局。全球能源格局的重心将从常规油气资源富集的中东地区转向“美国的后院”非常规油气资源密集的美洲地区。目前,全球能源格局正处于从第一阶段向第二阶段的过渡阶段,如美洲非常规油气资源的开发继续保持当前态势,且中东地区常规油气资源的储量持续下降,“两极能源格局”雏形将会在不久的将来形成,并最终步入全球能源格局的“美洲时代”。据英国石油公司(BP的预计,到2030年,美洲国家的液体能源供应量将增加800万桶/天,约占全球液态能源供应增加量的40%,其中,由于钻井技术的进步,加拿大油砂油增加220万桶

16、/天、巴西深水石油增加200万桶/天、美国页岩油增加220万桶/天;此外,在2030年的生物燃料生产总增量中,美国和巴西将贡献一半以上,约增加350万桶/天。10全球能源格局重心向美洲偏转的转变将会进一步增强美国在全球能源政治经济格局中的地位与作用,强化美国在全球能源格局中的主导地位和话语权。第三,非常规油气资源的开发将会影响全球政治经济格局的变迁。提到全球政治经济格局的变迁就绕不开美国的作用。冷战结束以来,美国成为世界上唯一的超级大国,其在政治、经济、军事、文化等领域占据着绝对的优势,主导着世界政治格局、掌控着世界经济秩序。鉴于美国石油对外依存度一直居高不下,美国及其盟国对全球政治经济格局的

17、塑造具有明显的“能源意图”,最显著的标志就是对中东等传统能源富集地区实施的各项干预措施。美国及其盟国在国际舞台上的干预行为在一定程度上改变了传统能源富集地区国家的力量对比,这无疑会对世界政治、经济格局产生深远的影响。然而,随着美洲地区非常规油气资源的发现与大规模开发,美国对全球能源关注的焦点发生了转移,从传统常规能源聚集的中东、北非等地区开始转向“美洲后院”,这会带来两个方面的变化。其一,美国在对中东、北非等地区事务的干涉行为中的“能源顾虑”有所下降,这将会直接导致美国调整针对这些地区的战略与政策,进而影响全球地缘政治格局;其二,美国在非常规油气资源开发领域取得的突破性进展将成为全球非常规油气

18、资源开发热潮的“导火索”,伴随着非常规油气资源开发浪潮的迭起,非常规油气资源开发领域也将成为新的“吸金石”,大量金融资本源源不断涌入该领域,为非常规油气资源的开发注入了新的活力,全球能源经济、能源金融将再现新的热点。综上所述,全球范围内非常规油气资源的开发不仅为未来能源开发指明了方向,标志着国际能源消费结构的转型,也对全球能源格局,乃至世界政治经济格局均具有深远的影响。在这样的宏观环境下,作为具有大规模非常规油气资源储量的大国,中国应抓住机遇,针对本国非常规油气资源储藏特点,努力研发适合自身的非常规油气资源开发与利用的新技术,攻克技术难关、降低开采成本,实现非常规油气资源的大规模开采,使之成为中国常规油气资源的重要战略性补充,为国家的能源安全保驾护航。(责任编辑:徐海娜1 邹才能等.常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望J.石油学报,2012,2:174.2 郭永刚等.非常规能源油页岩开发利用的研究进展J.江苏化工