頁巖油時(shí)代即將來臨

□ 文/本刊記者 張紹波

據(jù)美國《油氣》公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，全世界頁巖油儲量約11萬億－13萬億噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過4000多億噸的石油儲量。近年來，中國、北美、歐洲等國相繼開始重視頁巖油氣的開發(fā)，一個(gè)轟轟烈烈的頁巖油氣大開發(fā)的局面已經(jīng)形成。

2012年8月中旬，國家能源局局長劉鐵男赴東北調(diào)研，實(shí)地走訪撫順礦業(yè)集團(tuán)和吉林成大弘晟能源有限公司等兩家開發(fā)油頁巖和進(jìn)行頁巖油煉制的公司。他在調(diào)研時(shí)稱，我國要力爭 “十二五”期間實(shí)現(xiàn)頁巖油的產(chǎn)業(yè)化突破，加快油頁巖開發(fā)利用，對于促進(jìn)國內(nèi)非常規(guī)石油開發(fā)，增加國內(nèi)油氣資源供給，保障能源安全具有重要意義。

中國頁巖油產(chǎn)業(yè)方興未艾

大多數(shù)中國人聽到頁巖油這個(gè)詞是從2008年開始的。

那一年8月，中國石油天然氣集團(tuán)公司投資4億元，在黑龍江省牡丹江市啟動了我國第一個(gè)顆粒油頁巖干餾煉油“先導(dǎo)基地”項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目較之傳統(tǒng)工藝技術(shù)先進(jìn)，油頁巖利用率高，油收率高，處理量大，成為我國頁巖油工業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2012年5月22日，這個(gè)項(xiàng)目采礦權(quán)通過了國土資源部審批，標(biāo)志著該項(xiàng)目建設(shè)工作邁出了關(guān)鍵的一步。

我國油頁巖資源儲量豐富。2004-2006年新一輪全國油氣資源評價(jià)結(jié)果顯示，全國油頁巖資源為7199.4億噸，可采資源2432.4億噸；頁巖油資源476.4億噸，可采資源159.7億噸；頁巖油可回收資源119.8億噸。2006年國土資源部調(diào)查認(rèn)為，中國油頁巖資源估計(jì)有7,000億噸，若換算成頁巖油，至少有300億噸，是中國原油可采儲量的20多倍。未來油價(jià)高漲、資源趨緊的狀況很難改變，相對于高油價(jià)，開發(fā)油頁巖資源等非常規(guī)能源日益變得有利可圖。油頁巖遍布全國20個(gè)省和自治區(qū)、47個(gè)盆地和80個(gè)含礦區(qū)，主要分布在松遼、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木、倫坡拉、羌塘、茂名、大楊樹、撫順等9個(gè)盆地。與常規(guī)石油資源相比，頁巖油可回收資源量相當(dāng)于全國石油可采資源量的56.5%，未來開發(fā)利用具有廣闊的前景，將成為常規(guī)油氣資源的重要補(bǔ)充。

我國油頁巖資源品質(zhì)較好、礦層產(chǎn)狀平緩、儲量分布集中、沉積環(huán)境穩(wěn)定，使得頁巖油具有作為替代能源的巨大潛力。以吉林省為例，目前該省已探明油頁巖儲量為174億噸，含油率超過7%，即便以含油率5%計(jì)算，也可開采8.7億噸頁巖油。我國每年在煤炭開采過程中產(chǎn)生的油頁巖近千萬噸，僅撫順西露天礦油母頁巖每年排棄量就已達(dá)800萬噸。由此可見，沉睡的油頁巖一旦被喚醒，噴發(fā)出來的能量是難以估量的。

我國油頁巖的開發(fā)利用已有80年的歷史，規(guī)模也比較大，在頁巖油的提煉方面積累了較豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，曾經(jīng)對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了十分重要的作用。但是20世紀(jì)60年代以后，大慶、勝利等油田相繼發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模的成功開發(fā)，使生產(chǎn)成本較高的頁巖油開發(fā)規(guī)模逐漸萎縮，勘察工作基本停滯，油頁巖開發(fā)利用技術(shù)也止步不前。

2008年8月12日，大慶油田牡丹江頁巖油中試先導(dǎo)基地在牡丹江正式開工建設(shè)。新華社/供圖

近年來，隨著國際原油價(jià)格走高和油頁巖開發(fā)利用技術(shù)的進(jìn)步，中國油頁巖行業(yè)的發(fā)展又迎來轉(zhuǎn)機(jī)。20世紀(jì)五六十年代發(fā)展起來的撫順、茂名、樺甸等油頁巖礦，又紛紛加大投資力度，大力開發(fā)油頁巖資源。同時(shí)，一些新興的油頁巖項(xiàng)目也像雨后春筍一樣發(fā)展起來。2008年國內(nèi)年產(chǎn)頁巖油約40萬噸，其中撫順礦業(yè)集團(tuán)油頁巖煉油廠是目前我國正在運(yùn)行的最大的油頁巖提煉廠，產(chǎn)量達(dá)到35萬噸。一些專家預(yù)測，至2015年中國頁巖油年產(chǎn)量達(dá)到80萬噸，愛沙尼亞頁巖油產(chǎn)量達(dá)到200萬噸，巴西30萬噸，世界頁巖油年產(chǎn)量增至約350萬噸。

我國石油供需缺口逐年加大，石油供不應(yīng)求的矛盾將長期存在。好在我國還有豐富的油頁巖資源。因此，我國及早做好準(zhǔn)備，迎接世界油頁巖大開發(fā)時(shí)代的到來。通過油頁巖大開發(fā)，接替部分常規(guī)油氣，緩解我國能源壓力。

根據(jù)我國具體情況，業(yè)內(nèi)建議開展全國新一輪油頁巖資源調(diào)查和評你制定油頁巖勘探、開發(fā)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范；政府牽頭組織有實(shí)力的科研院所進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)，盡快形成適合我國實(shí)際的干餾、燃燒新技術(shù)新工藝；政府制定類似煤層氣的油頁巖勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)扶植政策；積極發(fā)展油頁巖綜合開發(fā)利用技術(shù)，最大限度地保護(hù)環(huán)境；適度引進(jìn)國外技術(shù)和資金，堅(jiān)持“以我為主”的勘探開發(fā)原則。

世界頁巖油儲量遠(yuǎn)勝石油

據(jù)美國《油氣》公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，全世界頁巖油儲量約11萬億－13萬億噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過4000多億噸的石油儲量。

北美是頁巖油資源量極大的地區(qū)之一。目前，美國正進(jìn)行開發(fā)的Backen頁巖油田，作為單一礦區(qū)的資源量就達(dá)3000億桶，超過沙特的原油儲量。即使原油回收率10%，可期待巨大產(chǎn)量。在加拿大、美國得克薩斯州也發(fā)現(xiàn)了Backen頁巖油田級構(gòu)造。隨著美國地質(zhì)調(diào)查所的物理探查，很可能發(fā)現(xiàn)數(shù)十倍于常規(guī)石油儲量的非常規(guī)石油。當(dāng)然，這還取決于今后的技術(shù)革新。現(xiàn)在的國際能源形勢很可能發(fā)生大的變化。常規(guī)石油儲量的三分之二集中在中東產(chǎn)油國，存在于必須通過霍爾木茲海峽的所謂地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。然而，如果能源消費(fèi)國美國存在大量頁巖油，沒有伴隨原油運(yùn)輸?shù)牡鼐壵物L(fēng)險(xiǎn)，那么現(xiàn)時(shí)僅為世界第3位原油產(chǎn)量的美國，很可能再次成為世界最大的產(chǎn)油國，重新出現(xiàn)像20世紀(jì)前半期那樣的石油產(chǎn)業(yè)興旺時(shí)代。

目前，頁巖油開發(fā)中心地帶在美國中北部蒙大拿州、北達(dá)科他州到加拿大薩斯喀徹溫州、馬尼托巴州連遍的Backer頁巖層。這里的頁巖油產(chǎn)量2006年約10萬桶/日，2008年達(dá)到17萬桶/日，2010年達(dá)到近40萬桶/日，計(jì)劃2015年增加至80萬桶/日。1995年該地區(qū)可采儲量1.3億桶，2010年底劇增至36.5億桶。同時(shí)，切薩匹克在得克薩斯州進(jìn)行頁巖氣生產(chǎn)的Barnet氣田，正式進(jìn)行頁巖油開發(fā)。依據(jù)Backen頁巖層的成功開發(fā)，美國南部得克薩斯州的鷹灘頁巖層、中部科羅拉多州的Niobrara頁巖層開始進(jìn)入勘探階段。經(jīng)營這類事業(yè)的除切薩匹克、EOG外還有戴文能源等專業(yè)中小型能源開發(fā)企業(yè)。今后切薩匹克對頁巖油的投資還將大幅增加，其原油占銷售額的比率將從目前的10%提高至2015年的30%。

同時(shí)，頁巖油開發(fā)正在中國及歐洲國家擴(kuò)展。世界多國開發(fā)總體生產(chǎn)成本低廉的頁巖油，已勢不可擋。經(jīng)營變化敏銳的跨國石油公司和日本的綜合商社正積極參與頁巖油開發(fā)。

前不久，《朝日新聞》報(bào)道，作為新資源而備受矚目的“頁巖油”日前在日本被發(fā)現(xiàn)。明年石油開發(fā)商將首次對其進(jìn)行試開采。石油、煤氣開采公司“石油資源開發(fā)”已確認(rèn)在秋田縣巖盤層找到的頁巖油與美國頁巖油屬同等優(yōu)質(zhì)礦藏。如果開采工作能夠順利完成，那么在不久的將來，日本國內(nèi)也將開始頁巖油的銷售。秋田縣由利本莊市的“鲇川油氣田”有大量的頁巖油貯備。明年，石油資源開發(fā)公司將與“石油天然氣和金屬礦物資源機(jī)構(gòu)（JOGMEC）”一起在當(dāng)?shù)氐叵?千-1500米處進(jìn)行開采。據(jù)有關(guān)人員表示，預(yù)計(jì)秋田縣此次發(fā)現(xiàn)的頁巖油總量有望達(dá)到500萬桶。此外，秋田縣內(nèi)還有幾個(gè)儲量可能很大的頁巖油油田存在，石油資源開發(fā)公司預(yù)計(jì)將在5年內(nèi)著手周邊地區(qū)的頁巖油開發(fā)。

由于日本國內(nèi)石油和天然氣的埋藏量極少，所以消費(fèi)的大部分基礎(chǔ)能源都依靠進(jìn)口。但是，如果在有埋藏可能性的各地都試著開采頁巖油，日本國內(nèi)的能源自給率也將有所提高。石油資源開發(fā)公司表示，如果在秋田縣內(nèi)開采順利的話，也將考慮在國內(nèi)其它地方擴(kuò)大勘測范圍。目前，新瀉縣內(nèi)的巖盤層也被認(rèn)為擁有天然氣“頁巖氣”田。

盡管頁巖油開發(fā)對國際能源形勢的沖擊暫時(shí)還沒有頁巖氣大，然而，隨全球頁巖油的進(jìn)一步開發(fā)，可以斷定世界頁巖油時(shí)代即將來臨。

油頁巖與頁巖油

油頁巖是一種介于煤炭和石油之間、儲量巨大的固體化石燃料，可經(jīng)過高溫干餾制取頁巖油。

在石油勘探開發(fā)領(lǐng)域頁巖油是指以頁巖為主的頁巖層系中所含的石油資源，其中包括泥頁巖孔隙和裂縫中的石油，也包括泥頁巖層系中的致密碳酸巖或碎屑巖鄰層和夾層中的石油資源。通常有效的開發(fā)方式為水平井和分段壓裂技術(shù)；在固體礦產(chǎn)領(lǐng)域頁巖油是一種人造石油，是油頁巖干餾時(shí)有機(jī)質(zhì)受熱分解生成的一種褐色、有特殊刺激氣味的粘稠狀液體產(chǎn)物。透過裂解化學(xué)變化，可將油頁巖中的油母質(zhì)轉(zhuǎn)換為合成原油。 從頁巖油制取輕質(zhì)油品，是目前人造石油制取合格液體燃料的方法中成本最低的一種。

頁巖油是油頁巖熱加工時(shí)其有機(jī)質(zhì)受熱分解后生成的產(chǎn)物，類似天然石油，但含有較多的不飽和烴類及含有氮、硫、氧等非烴有機(jī)化合物。