郑州内涝之思:不用“神化”海绵城市
许多决策者希望页岩油气的生产将带来更大的能源独立性。Deepak Gopinath不太确定。他认为,水力压裂是浪费,昂贵的,只是在延缓寻找替代燃料以应对气候变化所需的探索和发展。
从报纸的头条新闻来看,反对污染化石燃料的银弹即将来临。随着美国通过利用页岩能源实现能源自给自足的方式,其他国家可能会效仿。但是现实情况可能并不那么戏剧性,页岩油气可能不是魔术解决方案:尽管新技术改变了美国的能源状况,但产量增长正在放缓,并且在海外复制经验的尝试尚未开始。
页岩油气革命的叙事之所以引人注目,是因为它具有如此广阔的前景:廉价,丰富的能源,不仅对美国而且对世界其他地区都是如此,这要归功于俄罗斯,中国和其他地方的页岩气资源丰富。而且,正如美国总统巴拉克·奥巴马(Barack Obama)在其气候行动计划中强调的那样,如果用更清洁的天然气替代煤炭和石油,则页岩可以帮助解决全球变暖问题。
在美国,以页岩为主导的能源复兴的速度和范围无与伦比。水平钻井和水力压裂开辟了迄今无法进入的油气藏,这些油气藏被锁定在相对不可渗透的页岩岩层中,并迅速促进了能源特别是天然气的生产。在成为天然气进口国多年之后,美国现在遭受了供不应求的供过于求的困扰。钻探人员将重心转移到了利润更高的页岩油上,自2008年以来,其页岩油的产量增长了近三分之一-占2012年美国石油总产量的29%-保持了能源独立的诱人前景。
但是,页岩气可能仍未兑现其承诺。与常规的石油和天然气相比,页岩能源生产的特殊地质和经济状况,使美国的经历既不可持续,又难以复制。在成本快速上涨和储层迅速枯竭的情况下,美国页岩油气生产增长已开始放缓。同时,在中国等拥有世界上最大的页岩气资源以及仅次于俄罗斯和美国的第三大可回收页岩油矿藏的国家中,生产商业规模的页岩能源的尝试正进入技术,监管,政治和经济领域。问题。
在过去十年中,美国的钻井成本飙升,部分原因是与压裂和水平钻井相关的费用增加。压裂需要在高压下将水,沙子和化学物质的组合泵送到页岩中,以形成裂缝,气体或流体可以沿着裂缝到达井中。采购和运输水到井中以及处理废水是昂贵的。
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根据美国能源情报署的数据,钻一口原油井的成本从2003年的100万美元增加到2007年的400万美元,翻了两番。最近在美国最大的页岩油储藏区北达科他州的巴肯地层钻的油井,成本在800万美元至1000万美元之间。据报道,天然气井的成本也在不断上涨。
除了高昂的成本外,能源公司还必须应对页岩矿床独有的急剧下降速度。截留在相对不渗透且孔隙度较小的页岩岩层中的石油和天然气不会独立流入井中。结果,在最初几个月的高产量之后,页岩井的产量往往会急剧下降。在生产的第一年,Bakken地层的下降率超过50%。科迪亚克石油天然气公司(Kodiak Oil&Gas)估计,其位于巴肯(Bakken)的页岩油井在投产的前五年将下降75%至85%。相比之下,常规油田的年下降率为5%至8%。
这些急剧下降的速度要求对新井进行越来越多的投资,以维持生产水平。哈佛大学贝尔弗科学与国际事务中心研究员莱昂纳多·毛格里(Leonardo Maugeri)估计,Bakken地层每月需要建造90口新油井才能将石油产量维持在2012年12月的770,000桶/日的水平。以每口井1,000万美元计,这意味着每月需要追加9亿美元或每年110亿美元的额外投资。后碳研究所估计,要维持整个国家的页岩油产量,每年将需要超过6,000口新油井,每年的成本为350亿美元。
到目前为止,华尔街在将投资引导到页岩油气田方面一直很有效,但是如果没有新的技术突破,保持繁荣发展所需的额外投资规模似乎是不可持续的。确实,有迹象表明,勘探和生产公司,如果不走出不断上升的钻探强度的阶梯,至少会开始落后。
经过三年的快速增长,2012年年初,美国使用的水平钻机数量开始下降,而水平钻机是页岩气和石油勘探与生产活动的良好代表。下降的主要原因是由于市场供过于求,企业在天然气价格下跌的情况下削减了产量。目前,美国页岩气产量占天然气总产量的40%,目前持平,并将保持不变,除非价格上涨到足以促使大量新钻探活动开始。鉴于将美国天然气过剩转化为液体运输燃料在经济上可行的替代方案所涉及的困难,以及尚未存在具有出口需求的全球天然气市场,这一事实可能不会发生。
页岩油钻探强度和产量增长也在放缓。自2012年年中以来,在北达科他州(Bakken页岩大部分储藏地)所在地的钻井平台数量一直在下降。2013年6月,该油田使用了174台钻机,而一年前为203台。尽管部分下降是由于钻井技术和钻机管理效率的提高,但产量增长受到了影响。截至5月,Bakken的年产量增长率约为30%,而2012年则超过90%。页岩油产量增长的放缓将随着最大油田的减少以及勘探和生产公司未能找到新的可开发页岩油矿藏而继续下去。
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美国页岩热潮可能比许多人预期的更短暂,页岩气的全球潜力也可能被夸大了。在6月份发布的有关全球页岩的报告中,美国能源信息署估计,全球页岩气的技术可采储量为7300万亿立方英尺,相当于全球天然气资源的近三分之一。世界页岩油资源可能高达345 Billon,相当于估计的全球石油资源的10%。
但是事实证明,开发这些矿床很困难。美国拥有钻井专业知识和能力,灵活的独立能源公司,技术,融资渠道以及世界其他地区缺乏的有利监管和法律框架。例如,中国迫切希望用天然气代替煤炭,但由于地质条件复杂,开采该天然气相对昂贵,缺乏技术专长,资金短缺,对天然气的控制,中国不太可能实现其2015年商业页岩气生产目标。国有企业的部门,以及监管的复杂性。波兰曾经因储量巨大而被视为欧洲最佳的页岩气勘探区,但由于地质条件困难,监管不明确以及环保主义者的反对,能源公司纷纷退出。其他国家将面临类似的问题。
当尘埃落定时,页岩气繁荣可能证明为银行家和能源公司提供了不菲的财富,但其代价是让世界燃烧了更多它可能负担不起的化石燃料,同时也给政客们以负担。借口进一步延迟对气候变化的具体行动。那几乎不是革命性的。
由Deepak Gopinath撰写,耶鲁全球在线
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