□ 文/一松
前不久,美國(guó)能源情報(bào)署(EIA)發(fā)表年度能源預(yù)測(cè)稱,2012年美國(guó)頁(yè)巖油日產(chǎn)量將達(dá)72萬(wàn)桶,相當(dāng)于其國(guó)內(nèi)石油日產(chǎn)量的12.5%;到2029年,日產(chǎn)量將達(dá)133萬(wàn)桶;到2035年,美國(guó)頁(yè)巖油產(chǎn)量將在現(xiàn)有基礎(chǔ)上翻番。這是美國(guó)首次正式對(duì)頁(yè)巖油產(chǎn)量作出預(yù)測(cè)。
美國(guó)是目前全球探明頁(yè)巖油氣最多的國(guó)家,并且是全球頁(yè)巖油氣開采技術(shù)最先進(jìn)的國(guó)家。近年來(lái),美國(guó)頁(yè)巖油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,全球領(lǐng)先,已成為美國(guó)“能源獨(dú)立”的一個(gè)重要方面。
早在20世紀(jì)70年代石油危機(jī)期間,美國(guó)主要的石油巨頭公司就投入10多億美元進(jìn)行頁(yè)巖油提煉的嘗試,但均以成本過(guò)高,不具備經(jīng)濟(jì)性而告終。當(dāng)時(shí),提煉油頁(yè)巖主要有兩種傳統(tǒng)方法,均需要消耗大量的水和能源,使得頁(yè)巖油提煉的環(huán)境成本和經(jīng)濟(jì)成本過(guò)高,而無(wú)法商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。
美國(guó)頁(yè)巖油氣的生產(chǎn)真正進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展階段,是20世紀(jì)80年代中期,主要的助推力有兩個(gè):第一,美國(guó)政府對(duì)非常規(guī)能源開發(fā)實(shí)施稅收優(yōu)惠政策;第二,水平鉆完井技術(shù)和水力壓裂技術(shù)的進(jìn)步。
從20世紀(jì)70年代開始,美國(guó)政府實(shí)施了一系列鼓勵(lì)能源儲(chǔ)備、替代能源發(fā)展、替代燃料技術(shù)商業(yè)化等方面的稅收激勵(lì)或補(bǔ)貼政策。這些稅收補(bǔ)貼源于1978年的《能源稅收法案》,后來(lái)在1980年的《原油暴利稅法》中得以擴(kuò)展。
美國(guó)的相關(guān)支持政策比較具體和可操作。《原油暴利稅法》中“替代能源生產(chǎn)的稅收津貼”旨在鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)非常規(guī)能源的生產(chǎn):從1980年至1992年鉆探的非常規(guī)天然氣可享受每油桶當(dāng)量3美元的稅收津貼,后續(xù)的立法將期限推遲了兩次,推遲了3年。取得了兩個(gè)方面的成就:第一,有效激勵(lì)了非常規(guī)氣井的鉆探。在1992年期限之前,美國(guó)78%的新增礦井用于開發(fā)煤層氣、致密砂巖氣和頁(yè)巖油氣。第二,極大推動(dòng)了美國(guó)非常規(guī)天然氣,尤其是煤層氣的產(chǎn)量。政府還特別為阿拉斯加天然氣管道的建設(shè)提供了激勵(lì):聯(lián)邦政府提供貸款以保證管道建設(shè),高容量天然氣處理裝置可享受15%的稅收津貼,高容量天然氣管道的折舊時(shí)間被規(guī)定為7年。
美國(guó)政府鼓勵(lì)頁(yè)巖油開發(fā)的政策包含于鼓勵(lì)“非常規(guī)能源開發(fā)”的總體政策之中。在豐富的油頁(yè)巖儲(chǔ)量和稅收優(yōu)惠政策下,美國(guó)眾多石油公司出于商業(yè)戰(zhàn)略的考慮,對(duì)頁(yè)巖油提煉技術(shù)開展了廣泛的應(yīng)用研究。殼牌公司在科羅拉多州里奧勃蘭克綠河頁(yè)巖完成地下干餾中試;??松梨诠纠秒娏训叵掠晚?yè)巖和導(dǎo)電物料加熱干餾,成功生成頁(yè)巖油氣;美國(guó)頁(yè)巖油公司成功完成壓力熱解和加熱器的試驗(yàn),于2011年在科羅拉多州的賓塞斯油頁(yè)巖開展地下干餾中試,并擬采用固體熱載干餾技術(shù)加工顆粒頁(yè)巖。除此之外,美國(guó)還有約20家科研機(jī)構(gòu)及大學(xué)在進(jìn)行頁(yè)巖油的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,研究領(lǐng)域涵蓋資源、地質(zhì)、干餾、燃燒、環(huán)保、水供應(yīng)等。
過(guò)去,技術(shù)一直是困擾美國(guó)油頁(yè)巖開發(fā)的首要問題,而蒸餾操作設(shè)計(jì)性能差是失敗的重要原因。為此,美國(guó)找準(zhǔn)技術(shù)的突破口,高度重視這項(xiàng)技術(shù)的攻關(guān)。
地面采礦、豎井采礦以及產(chǎn)品的改質(zhì)都提供了相對(duì)成熟的技術(shù),而地面蒸餾技術(shù)還有欠成熟。Paraho的垂直蒸餾技術(shù)對(duì)美國(guó)油頁(yè)巖開發(fā)已表現(xiàn)出良好的可操作性;Perrosix公司在巴西已經(jīng)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn);Estonia公司的Galoter蒸餾用加熱排灰循環(huán)旋轉(zhuǎn)爐已使用20多年;Kiviter公司的蒸餾器則使用的時(shí)間更長(zhǎng)。
現(xiàn)在最引人注目的地面蒸餾技術(shù)是艾伯塔Taciuk工藝,該工藝目前正在澳大利亞進(jìn)行試驗(yàn)。地面蒸餾技術(shù)的難點(diǎn)包括對(duì)固體的處理、重復(fù)循環(huán)使用催化劑、剔除干酪根產(chǎn)品的細(xì)小顆粒等。
目前殼牌公司正在美國(guó)科羅拉多州現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)一種轉(zhuǎn)換處理方法,這種方法是在地面緩慢加熱,使得干酪根大量產(chǎn)出高品位的原油和烴氣?,F(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)換處理方法大大降低并且在某些情況下完全消除了以往開采油頁(yè)巖對(duì)環(huán)境帶來(lái)的影響。這種處理方法不涉及露天或地面采礦,不會(huì)產(chǎn)生尾渣堆積廢料,避免了與燃燒有關(guān)的對(duì)地下水的污染,最大限度地減少了有害副產(chǎn)品及水的使用。殼牌公司預(yù)測(cè),一旦達(dá)到穩(wěn)產(chǎn),該技術(shù)會(huì)使每桶油獲利25美元。
由于開采技術(shù)的提高,美國(guó)的頁(yè)巖油生產(chǎn)日趨活躍。EIA表示,北達(dá)科他州巴肯所擁有的8個(gè)頁(yè)巖油礦區(qū)的頁(yè)巖油日產(chǎn)量,2035年將達(dá)123萬(wàn)桶,為2011年日產(chǎn)量的2倍以上。預(yù)計(jì)到2020年,美國(guó)國(guó)內(nèi)的石油日產(chǎn)量將達(dá)670萬(wàn)桶,將是自1994年以來(lái)的最高水平,其中頁(yè)巖油所占比例預(yù)計(jì)為18%。