政府監管框架是決定中國頁巖氣開采速度的前提
“最重要的是找到潛在的含頁巖氣巖石層,用最經濟的方式開采,之后就能順其自然地發展起來。”日前舉行的2013國際公用事業與能源大會上,埃森哲全球清潔能源部主管梅麗莎·斯塔克(MelissaStark)在接受專訪時表示。
對于中國如何實現頁巖氣的可持續發展問題,梅麗莎表示美國也曾開發過很多頁巖氣井,破壞了地面環境。她建議中國應少挖井,并確保這些井能夠多產。
梅麗莎在能源行業擁有19年的跨領域工作經驗,兼任美國能源部的下屬單位國家石油委員會未來運輸燃料研究技術任務組的副主席職位,長期專注于生物能源、運輸電氣化、碳管理投資等工作。近期,她主持了關于頁巖氣開發和水資源管理的調研報告。
加強水的循環利用
問:美國頁巖氣開發三十多年來,有沒有發生過水污染的案例?這些案例直接催生了哪些針對性的政策?從技術角度來看,有沒有替代性的方案來解決水污染問題?
梅麗莎·斯塔克(以下簡稱“梅麗莎”):任何傳統的油氣開發都會導致污染,在頁巖氣的開發方面尤其如此。主要風險有兩個方面:第一,鉆探時可能會污染物滲透到蓄水層,直接造成水污染;第二,可能會有15%到20%的水返回到地面,這就需要及時處理,一旦處理不當,就會導致水污染。美國一般會進行地下處理。
針對這些風險,首先出臺了封井政策,我們會根據井的深度,設計套管的嚴密度,確保封井嚴密;在水的處理問題上,原來是先進行地下處理再排到地表,現在已經不允許排到地表了。根據水的成分、頁巖氣深度等具體情況,我們也出臺了不同的監管政策。
我們已開發出很多技術,并且仍在不斷探索,主要技術包括井的設計、套管材料以及封井用的水泥等。水的處理技術趨勢是傾向于水的循環利用,盡量地降低成本。
問:在頁巖氣之外,頁巖油的開發也成為大家討論的熱點,那么頁巖油的開發是否存在同樣的環境風險?
梅麗莎:剛才講過,在傳統的油氣開發中都存在風險,頁巖油的開發必然也會存在風險,在用水力壓裂方法鉆井時,也會有很多水排出地表,不過風險大小取決于鉆井數量。
推動研發用不可飲用水或不用地下注水的技術
問:中國的頁巖氣區塊,有很多分布在水資源緊缺的區域,頁巖氣的開發與水資源供應間存在矛盾,您認為這個缺口應該如何解決?
梅麗莎:我們有兩個方面的思路,用不可飲用水或者不用地下注水。
首先,能夠盡量不使用飲用水。有一個關于這方面的研討會,當時的與會者講自己公司的目標就是,在三年內實現不使用飲用水進行壓裂的技術。所以這方面已經取得了很多進步。
其次,實現完全不用地下注水的技術創新,可以采用其他的壓裂技術,比如俄亥俄州就在嘗試用氮氣泡沫來取代水。
此外,還有一種可能是,頁巖氣開發反倒會產生很多水。比如在鉆井時可能會鉆到蓄水層,從而產生大量咸水,對咸水進行處理后可供應給社區使用。
問:中國現在執行的是最嚴格的水資源管理制度,這一制度對頁巖氣產業有著怎樣的影響?
梅麗莎:有一點很重要,中國政府要清楚不同盆地的構造不同,套管的深度、是否允許地下注水、封井鉆井的設計等方面都會不同,因而監管要有針對性。
頁巖氣的開采中有很多規則,包括是否允許使用新鮮水源、蓄水層可以取多少水、水質的監督處理及再使用等方面。
在美國,地下注水井已有十多年的開發歷史,數量達20多萬個,所以美國不太會去進行非注水井方面的研發。但中國的水質政策非常嚴格,所以對于中國來講,非注水井研發是個機會。我覺得中國政府應繼續保護水的質量,堅持嚴格的水質政策。
為何中小企業獨領風騷
問:在美國的頁巖氣開采中,實際上有7000多家的企業參與,其中很多是中小企業。但到了開發的中期后,這些小企業卻被殼牌之類的大型公司收購。在美國的這種模式里,為什么前期時中小企業就能夠參與進去?
梅麗莎:不能夠簡單稱這些公司為中小型的公司,應該說他們都是獨立的石油公司,他們原來就是在傳統的陸上石油和天然氣開采方面都是一直參與的,很多的技能。可能有些比較小,但是現在有些是很大的了,多年來他們一直參與。他們運用自己的技術和創新來進行頁巖氣的開采,比如說水平井的鉆探,還有水力壓裂技術的運用等等,這些都是他們所想出來的,他們是最開始想到怎么樣用技術的方式來獲取一些頁巖氣。
我們以前是知道頁巖氣可能在這兒,但是沒有一個經濟的方法去開采它,所以這些公司是第一批運用他們的技術和知識來做的。當時那些上下游一體化的大公司覺得不太可能,但是這些小公司這樣做了,現在有些公司也變得很大了,并沒有說所有的小公司都被整合了。還有一些小公司至今仍是獨立的公司,這些公司有很多的人才,比如說地質學家、鉆探方面的專家,還有技術面的專家等等。
也正是這批公司,他們是首先想到循環利用壓裂的水,而不再使用干凈的水的公司。他們有很多的技能。在美國能源部所進行的一些研發活動當中,有很多的項目都是剛才提到的獨立石油天然氣公司引領的,所以這些公司是第一批這樣來做的。
實際上如果是用比較簡單的方式,用三角形方式形容我們資源的話,三角形最上端是傳統的常規能源資源,在它下面是像頁巖氣這樣非常規的能源資源。從美國的歷史來看,常規的能源資源開發到一定程度的時候,那些比較大的公司覺得沒有太多的價值了,可能就把這兒的油田賣掉離開。但是獨立的石油天然氣公司還會繼續在這個常規的資源層級進行繼續開發或者勘探,去尋找更多的價值。同時他們還進一步往下勘探,最終找到了頁巖氣。任何成熟的盆地都是這樣的情況,都是原來比較大的公司把油田賣掉了,但是獨立的公司還是繼續堅持。比如歐洲的北海就是這種情況。
因為這些獨立的公司對這些盆地非常了解,對比較深層次的巖石,還有地質情況其實比大的公司更加了解,這個也是他們的優勢所在。如果另請其他的公司來進行參與的話,可能情況反而會不一樣。
中國頁巖氣開發面臨的挑戰
問:目前,中國的頁巖氣開發處于起步階段,您認為中國的頁巖氣產量大概何時達到商業化開發階段?
梅麗莎:我認為,中國可能需要5到10年的時間。
中國的頁巖石主要位于山區,不同于美國,因而鉆井方式、深度以及所需基礎設施都會不同,這需要一定的時間。水平井的鉆探工具、壓裂工具的開發也需時間。
但是,中國經濟發展速度很快,在科技方面也很有優勢,而且執行力強,基礎設施布局完善,因而中國的頁巖氣開發前景廣闊。目前,最重要的是找到潛在的含頁巖氣巖石層,用最經濟的方式來開采,之后就能順其自然地發展起來。
問:《頁巖氣發展“十二五”規劃》中提到,到2012年要實現65億立方米的開采量。對于這一目標,有些專家認為定得比較低,有些專家認為比較高。那么,您認為這個目標會不會實現?亟待解決的問題是什么?
梅麗莎:我先回答你的第二個問題,因為我覺得先講一下挑戰,才能更好地回答這個目標可不可以實現。
我覺得,當務之急就是先找到一些能夠多產的井,所以要找到比較好的巖石,這樣可以鉆少量的井,并且確保這些井能夠多產。第一是地質方面的挑戰。
第二是鉆井方面的挑戰。尤其在前期的開采和勘探期,需要鉆探上百個井,這可能對生態系統造成破壞,還需要封井、卡車運輸和等服務體系的跟進。美國現在傾向于環保的鉆井,即減少鉆井對地面的破壞,減少浪費,減少噪聲。我覺得中國應該是可以做到這一點,因為現在中國是非常強調效率的,這是第二個比較緊急的挑戰。
第三是非技術方面的挑戰,會涉及很多的利益相關方,涉及水資源的保護問題等。比如美國開采致密氣時,在壓裂和卡車運輸過程中都可能產生甲烷,如何封存甲烷就是一大問題。解決這一挑戰的關鍵是,一定要有比較好的政府監管框架和行業構架,因為這是決定開采速度的前提。
至于講到65億噸的目標到底能不能實現,這個我不便評論。因為只有真正開始鉆井了,才能知道這個情況是怎樣的。
但是有一點很重要,一定要做好對于防止環境污染的監管工作。

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