中国在美国的帮助下开始开采页岩气

水力压裂页岩以释放天然气是中国最大的能源前景之一

中国成都——九月下旬,一支白色厢型车队沿着一条尘土飞扬的道路疾驰而下,向这个省会城市以南三小时车程的地方驶去。葱郁的山谷在又一个漫长而动荡的雨季之后正在干涸。

美国和中国政府官员以及两国最大石油和天然气公司的要员跟随他们的警察护送队深入四川省。卡车交通堵塞了道路,将菜地和稻田一分为二,这些田地似乎消失在早晨的雾气中。绕过最后一个弯道,中国石油旗帜上的太阳光芒标志在第一口在中国页岩盆地钻探的水平天然气井上方高高飘扬。

这群身穿红色实验服和头戴安全帽的官方参观者,听着一位年轻的中国石油女发言人从一块巨大的广告牌上用中文,然后用英文朗读:“四川盆地是人类历史上最早发现和使用天然气的地区之一,现在正成为页岩气开发的热点,”她自豪地说道。


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页岩气是中国最大的陆上能源前景之一,北京以及中国中部和广阔西北地区的当地官员都将其视为如此。解锁埋藏在地下地层中的数万亿立方英尺的天然气意味着可以为更多城市公寓供暖,利用煤炭以外的资源发电,并为渴望能源的工业工厂提供燃料。

但政府开发中国大型页岩气藏的努力尚处于初期阶段。国家石油公司和北京方面正在谨慎行事。中国非常清楚美国正在引发疑虑的环境隐患。地质差异使得美国的页岩气繁荣难以在中国复制。四川提取天然气的水资源相对丰富,但该国粮仓的农民更需要它。四川农场供应中国 7% 的大米、小麦和其他谷物。

中国认为,开采国内页岩气可以在俄罗斯或其与里海接壤的天然气资源丰富的邻国限制管道运输的情况下,缓冲经济免受供应冲击。而且,正如在美国所证明的那样,页岩气可以成为在公海中晃荡的高价液化天然气运输的强大竞争对手。

在美国的帮助下寻求摆脱对外国石油的依赖
“如果战略目标是能源安全,而你现在 55% 依赖外国原油,那就会破坏国内能源安全的目标,”欧亚集团的中国分析师 Damien Ma 说。“很多公司都想增加天然气业务。”

中国的国有能源公司被陆上天然气意外发现的前景所吸引,这种情况以前从未发生过,而且他们并不孤单。

总部位于美国的石油和天然气巨头埃克森美孚公司、雪佛龙公司、康菲石油公司、阿纳达科石油公司和哈利伯顿公司——在美国政府的帮助下——正在谨慎地敦促中国监管机构放宽对外国气田运营商的限制。这些跨国公司确信他们在页岩盆地开采方面的专业知识对中国有价值,他们正在以不同程度的成功接近最大的国有生产商,并提出在项目上合作的提议。

到目前为止,荷兰皇家壳牌有限公司是唯一一家签署广泛合作协议以帮助中国石油建设油井的西方主要生产商。埃克森美孚在没有透露太多细节的情况下表示,它正在与中国石化合作在四川盆地进行勘探。据报道,英国石油公司和挪威国家石油公司也在进行合资谈判。

“现在判断中国的潜力以及未来会发生什么还为时过早。它还处于起步阶段,”XTO 能源公司地质学高级副总裁 Mark Pospisil 在成都的一次能源会议上说。XTO 和埃克森美孚于 2010 年 6 月合并,创建了全球最大的页岩气生产商。

“这就像乔治·米切尔在 1984 年在巴奈特 [德克萨斯州页岩矿床] 钻了第一口井并试图进行水力压裂一样,”Pospisil 在谈到中国时说。

在埃克森美孚 300 亿美元的赌注将页岩气牢牢地置于世界地图上的二十年前,米切尔的德克萨斯州石油公司率先开发了水平钻井和水力压裂技术,这是一种资源密集型工业过程,钻井工人及其环境批评者将其简称为“压裂”。

在实践中学习“压裂”技术
生产商将数百万加仑的水、沙子和化学物质在高压下注入到钻探深度约为 8,000 到 10,000 英尺,在一个方向上接近一英里的井中。它会压裂并“刺激”多孔页岩、致密气或煤层甲烷矿床,将天然气诱导到地表。

米切尔花了 20 年时间才从德克萨斯州东部下方的巴奈特页岩气田中诱导出足够的天然气,使其成为一项大生意。中国希望在巨大的 81,000 平方英里的四川盆地做同样的事情,只是速度更快。

中国通过注入资金和监管支持来建设能源基础设施的能力意味着,到 2020 年,中国可能会在四川肥沃的乡村地区开凿数百口,甚至数千口油井。在未来四年内,中国石油表示计划在与第一口井相同的区域建造 220 口天然气井。

如果中国为页岩气开发商打开阀门,那么北部内蒙古以及中国动荡不安的西部边疆新疆地区(遭受严重干旱、缺水和分裂主义运动困扰)都有大量矿藏。

美国能源信息署 (EIA) 委托去年春天发布的一份报告估计,中国拥有 1,275 万亿立方英尺(tcf)技术可采页岩气储量,而美国为 860 万亿立方英尺。

但消息人士在接受《气候连线》在美国和中国进行的采访时强调,像过去十年德克萨斯州、阿肯色州、路易斯安那州和宾夕法尼亚州的野猫队、小型独立生产商和石油巨头那样钻探数千口油井,在中国将更加困难。

“一年前,我们还在说,我们预计页岩气的增长将是保守和渐进的,”伍德麦肯锡北京分公司中国天然气研究主管 Gavin Thompson 说。“十二个月后,我们没有看到太多进展。”

秘密的环境数据
来自中国页岩气田的勘探、地震和环境数据模糊不清,要么是因为监管机构没有收集到正确的信息,要么是因为这些信息被埋藏在严密控制的勘探和钻井报告中。这是能源信息署报告中强调的整个行业的担忧,该报告由总部位于弗吉尼亚州阿灵顿的 Advanced Resources International (ARI) 研究公司起草。“油藏质量仍然不确定,而国内页岩气钻井和完井服务仍处于起步阶段,”报告称。

那里的分析师预测,生产达到“实质性水平”还需要 5 到 10 年的时间,但对中国石油、壳牌和其他公司提出的页岩气繁荣即将到来的说法提出了重要的警告。

“由于地质复杂性,我们会大幅降低预期,”ARI 报告的合著者 Scott Stevens 说,他曾在中国的天然气项目工作了 20 年。

有时,事情并非表面看起来那么简单。在参观中国石油位于中国中南部成都以南的威远现场时,当官员们观察到看似正在进行的钻井作业时,高耸的钻井架中间的一根钻杆缓慢旋转。然而,哈利伯顿公司一名员工几天前看到的一份进度报告显示,工程师在钻头在地下一英里处断裂后,被迫停止作业。

西方能源分析师表示,中国的页岩气在价格上可能会超过进口液化天然气或从土库曼斯坦管道运输的天然气,但这要等到中国在油井钻探方面做得更好,或者聘请外部帮助。中国石油去年春天花了 11 个月才完成其第一口水平井。“那是时间和金钱,”Stevens 说。

“在美国,这看起来很容易,但我们有独立生产商,”他补充道,指的是一群美国中小型生产商,他们足够灵活,花费了十年时间通过反复试验开发页岩气田。

“我们也有私人矿产权。宾夕法尼亚州有数千名农民正在获得特许权使用费,”Stevens 指出。“在包括中国在内的海外,政府拥有矿产权。获得合同需要数年时间;他们不向外国人提供合同。”

在 20 世纪 90 年代,在中国将最好的机会引导给其国有公司后,埃克森美孚、雪佛龙、德士古和菲利普斯几乎放弃了在石油和天然气资源丰富的塔里木盆地的勘探项目。

世界观察研究所的中国能源专家马海兵表示,中国正在慢慢打开合作的大门。

上个月在成都,中国国土资源部和国家能源局的官员表示,政府可能会建立一个监管体系,将页岩气与传统石油和天然气区别对待。

外国人的合法准入仍然不明朗
目前,页岩气区块的勘探许可证仅限于国内公司。上周,政府表示将在年底前举行第二次拍卖。中国石油、中国石化或规模较小的勘探公司引进外国合作伙伴的难易程度仍不清楚。

“这是我们需要理清的事情,”国土资源部石油和天然气战略司副司长车长波说。

中国对能源的需求量和温室气体排放量均居世界首位。它仍然依靠煤炭来满足 70% 的电力需求,并进口石油来为其不断增长的汽车保有量提供燃料。天然气目前约占中国能源消耗的 4%,但就目前而言,中国计划到本十年末将这一比例提高到 10%。

在美国,通过推进钻井技术和向页岩盆地注入巨额资金来扩大陆上天然气资源,这有助于加速燃煤电厂的关闭。

尽管燃烧天然气发电可以大幅减少形成雾霾和致癌的污染物,并将碳排放量减少一半,但观察人士表示,中国不会搁置其现有的燃煤电厂。中国在过去五年中建造了大部分现代化燃煤电厂。

随着通货膨胀、中国庞大住房存量的麻烦迹象以及美国和欧洲持续的经济衰退,亚洲的经济强国正在放缓。但其经济在第二季度仍以 9.5% 的速度增长。

中国正在寻求一切可能的资源来保持经济运转。就页岩气而言,这与 2001 年的美国的情况类似:液化天然气接收站和国际管道正在建设中,直到对页岩气有更大的确定性。

“为了满足需求增长,中国只有相当有限的选择,”伍德麦肯锡的 Thompson 说。“要么它继续吸引进口天然气,同时开发国内资源,要么它看到需求增长在本十年末趋于平缓。”

尽管经历了五年的谈判和政治紧张局势,一些分析师表示,中国和俄罗斯天然气工业股份公司最终将达成长期供应协议。但在那之前,在页岩气成为现实之前,分析师预计中国国家石油公司将进口更多液化天然气,并与卡塔尔、澳大利亚和巴布亚新几内亚的天然气供应商谈判合同。

政府推迟了天然气价格改革,因为它试图抑制通货膨胀。因此,在 8 月份,中国向其天然气进口商提供了回扣,以缩小他们购买液化天然气的支出与他们在国内市场销售天然气的价格之间的差距。

回扣旨在促使中国石化、运营中国石油的中国石油天然气集团公司和中国海洋石油总公司(中海油)在能源短缺期间竞争液化天然气油轮,并更好地进入以日本和韩国需求为主导的亚太天然气市场。

一亿邻居面临的就业、食品和水资源问题
四川盆地是中国石油进行首次水力压裂的地区,是中国人口最稠密的地区之一。近 1 亿人居住在四川省及其邻近的特大城市重庆。该盆地延伸至云南南部和湖北东部,长江流入该地区的支流,滋养着这片土地。

工业发展正在迅速侵占中国石油正在勘探天然气的乡村地区。为数百万农民工在家门口附近地区带来工厂、钢铁厂和薪酬可观的服务业工作是中国“经济再平衡”的一部分。

上个月,当美国和中国石油行业官员的车队沿着拥挤的双车道道路向前推进时,一股股浓烟从山坡上的一家钢铁厂中喷出。一座未完工的桥梁横跨山谷。出现了一个简易煤矿,几英里外,一辆满载泥土的卡车冲出道路,向峡谷倾斜。

农场越来越紧密地嵌入景观中。中国的主食产于此地——十分之一的猪肉,以及养活 13 亿人口所需的谷物和油料。水资源丰富,但在整个地区分布不均。

“只要看看中国的五年计划,就会发现其中到处都是水资源问题,”总部位于芝加哥郊外的天然气技术研究所总经理 Guy Lewis 说。“它在中国的发展方式可能取决于他们对技术的选择。”

中国石油计划到 2015 年在该盆地的这个角落至少建造 200 口油井。这将创造就业机会。它也将挤压景观和居住在那里的人们。

很少有道路和管道被建造用来输送大量的水、沙子和钻井泥浆进出。关于废水处理或当地河流的使用,几乎没有规则。据业内人士称,为了在这个城市化的乡村地区、在农场旁边钻井,必须在单个钻井平台上建造多口油井,而且水循环利用将成为常态。

总部位于北京的清洁空气任务部队首席亚太代表宋明在一次采访中表示,优质农田和页岩气开发可以共存。

“我们有足够的技术来确保它们共存,但他们必须正确地去做,”曾在壳牌工作 25 年的化学工程师宋明说。

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