美國擁有豐富的頁巖氣資源及世界領(lǐng)先的勘探開發(fā)技術(shù),是世界上頁巖氣開發(fā)利用最成功的國家。2000 年以后,由于頁巖儲(chǔ)層描述技術(shù)、鉆井和完井技術(shù)的進(jìn)步,美國頁巖氣產(chǎn)量出現(xiàn)了爆發(fā)式增長,大大提高了美國的能源自給率。2001—2011 年,美國頁巖氣產(chǎn)量增長了 12 倍,占到天然氣總產(chǎn)量的25%,改變了美國的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)。根據(jù)美國能源信息署(EIA)《2011 年能源展望》預(yù)測(cè),到2035 年,美國的頁巖氣在天然氣總產(chǎn)量中的比例將上升至 45%,能源總消費(fèi)中的凈進(jìn)口比例將由此降至 17%[5]。頁巖氣的快速發(fā)展不僅正在改變著美國的能源結(jié)構(gòu),也將對(duì)全球能源格局產(chǎn)生重要影響。
一方面,原本為世界最大天然氣進(jìn)口國之一的美國,因頁巖氣產(chǎn)量的增長正在減少來自加拿大的管道天然氣和中東、非洲地區(qū)的 LNG,并大幅降低天然氣價(jià)格(美國天然氣價(jià)格自 2008 年以來降幅已超過80%)。頁巖氣的開發(fā)使得美國從天然氣進(jìn)口國躍升為全球第一大天然氣生產(chǎn)國,并有可能成為天然氣出口國,進(jìn)而改變世界天然氣貿(mào)易的格局[6]。采用低價(jià)天然氣中獲得的乙烷來生產(chǎn)乙烯,為美國化學(xué)品制造商提供了更多的成本優(yōu)勢(shì)。此外,面對(duì)國內(nèi)頁巖氣供應(yīng)日益增長的現(xiàn)狀,美國正在努力尋求頁巖氣消費(fèi)新途徑,將 CNG 和 LNG 用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域(主要是汽車燃料、海運(yùn)船舶燃料)成為美國頁巖氣消費(fèi)頗具潛力的重要途徑[7]。
我國是天然氣消費(fèi)大國,天然氣主要來源于國內(nèi)自產(chǎn)(占 77%),同時(shí)還有少部分進(jìn)口天然氣和LNG(占 23%),天然氣產(chǎn)量還無法滿足國內(nèi)消費(fèi)需求。據(jù)報(bào)道[8],截至 2010 年底,我國常規(guī)天然氣累計(jì)探明地質(zhì)儲(chǔ)量 9.3×1012m3,剩余技術(shù)可采儲(chǔ)量3.9×1012m3。2011 年,我國常規(guī)天然氣供應(yīng)量為1312×108m3,其中國內(nèi)產(chǎn)量達(dá)到 1020×108m3,進(jìn)口中亞氣 155×108m3,進(jìn)口 LNG 為 145×108m3。與 10年前相比,2011 年我國天然氣產(chǎn)量增長 3.6 倍,年均增速達(dá)到 14%。2011 年,我國天然氣對(duì)外依存度達(dá)到 23%(包括進(jìn)口 LNG),由于國內(nèi)天然氣消費(fèi)需求旺盛,預(yù)計(jì)今后我國天然氣進(jìn)口量還會(huì)繼續(xù)上升。為緩解這一局面,加快國內(nèi)天然氣尤其是頁巖氣的開發(fā)是我國滿足天然氣需求的重要途徑和保障。
我國頁巖氣資源十分豐富,有效開發(fā)利用頁巖氣資源將為我國能源工業(yè)帶來更多的發(fā)展機(jī)遇。據(jù)2012 年 3 月國土資源部公布結(jié)果顯示,經(jīng)初步評(píng)價(jià)[9],我國陸域頁巖氣地質(zhì)資源潛力為 134.42× 1012m3(不含青藏區(qū)),全國頁巖氣可采資源潛力為25.08×1012m3(不含青藏區(qū)),頁巖氣儲(chǔ)量、產(chǎn)量的增長將主要來自四川盆地、渝東鄂西地區(qū)、黔湘地區(qū)、鄂爾多斯盆地、塔里木盆地等。按照我國頁巖氣“十二五”發(fā)展規(guī)劃,“十二五”期間探明頁巖氣地質(zhì)儲(chǔ)量 6000×108m3,探明可采儲(chǔ)量約 2000×108m3,2015 年頁巖氣產(chǎn)量達(dá)到 65×108m3,2020 年產(chǎn)量力爭(zhēng)達(dá)到(600~1000)×108m3。
盡管我國頁巖氣資源豐富,但在頁巖氣開發(fā)方面,我國比美國落后很多。1997—2011 年,美國僅在得克薩斯州的巴奈特地區(qū)(是美國主要的頁巖氣鉆探區(qū)域)就打了 40 萬口頁巖氣井;而我國僅僅打了 63 口頁巖氣井[10]。目前雖有中國石油、中國石化、荷蘭皇家殼牌、英國石油、雪佛龍等多家公司開始進(jìn)行頁巖氣勘探開采,但還沒有投入商業(yè)生產(chǎn)的頁巖氣井。2012 年 10 月,中國石油與殼牌集團(tuán)在四川省瀘縣合作開發(fā)的頁巖氣井成功試采,其中單井日產(chǎn)氣量達(dá)到 43×104m3,這是我國目前測(cè)試產(chǎn)量最高的一口頁巖氣井,對(duì)今后我國頁巖氣資源的大規(guī)模開采和利用具有重要的示范作用。
除了常規(guī)天然氣和頁巖氣外,我國還有十分豐富的天然氣水合物(可燃冰)、煤層氣等資源。據(jù)報(bào)道[10],如果將我國天然氣水合物、頁巖氣、致密砂巖氣、常規(guī)天然氣、煤層氣等各種天然氣資源儲(chǔ)備換算成標(biāo)準(zhǔn)油,約為 3898 億噸標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量,而我國2011 年消費(fèi)的能源總量是 26 億噸標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量,按照 2011 年消費(fèi)速度計(jì)算,可供我國使用約 150 年。