六大原因促成美国页岩气革命

“昨天发改委能源研究所有一系列演讲，他们对中国的页岩气开发都很悲观。”6月5日，哈佛大学肯尼迪政府学院Belter科学和国际事务中心环境和自然资源项目主任Henry Lee对本报记者表示，“我不太了解中国的地质条件。但我发现，相比一年前——一年前中国政府还很乐观——现在他们要悲观得多”

　　Henry Lee分析，美国的页岩气成功主要是六大因素促成的，而中国的页岩气开采还面临诸多限制，其中包括钻井数量有限，缺少钻探设备、运输管道等基础设施以及页岩气所在区块的水资源限制。

　　Henry Lee认为，鉴于天然气在美国的低价和亚洲的高价，允许人们投资页岩气开发并进行相关贸易的好处比保护美国的油气资源大得多。“你可以以10美元的成本把天然气运到亚洲，即使以亚洲最便宜的价格14美元计算，你都赚了4美元。算是不错的买卖。”

　　Henry Lee 兼任国际基础设施项目和能源技术创新政策项目的联合主任之一、公共政策高级讲师。Lee在1979年加入肯尼迪学院，之前在马萨诸塞州政府能源办公室工作了九年，协助州长负责环境政策。他参与了许多联邦、州和私营企业关于能源和环境事务的咨询委员会，并与多家公共和私人组织如美国能源部、通用电气等合作。

　　6大因素促成美国页岩气革命成功

　　《21世纪》：美国页岩气开发为什么会取得成功？

　　Henry Lee:我来中国三周了，很多人都对我说美国的页岩气革命是得益于美国政府的直接作用，我来厘清一下这个问题。

　　美国的页岩气革命是由六个因素促成的。首先是压裂技术。这项技术于1947年首先问世，也就是60多年前。但在压裂法出现之前我们只能利用0.5%到1%的页岩气资源，这样实在太不经济了。过去二十年，两个领域的技术革命推动页岩气开发取得了实质性进展。它们分别是水平井钻井法和水力压裂法。一项技术改变了只能垂直打井的技术限制，实现了水平方向钻探。最多的时候可以水平钻7英里。

　　另一个我们要理解的问题是，任何一口页岩气井的产量从第二年都会锐减，与传统油气相比，一半的传统气井则是从10到15年之后开始减产。一年后单井产量比初始生产率下降一半，页岩气的这一生产特点要求人们不断地钻新井。像是在North Dakoda生产页岩气的案例中，我们每年大概要开4000口井。在美国，去年我们总共完成45000口油/气井。

　　第二个极大促进页岩气生产的因素则是先进电脑技术的应用，这使得我们能够钻入地5000英尺以下、深入到40英尺宽的气层核心。这实现起来很不容易。现在利用这些技术，他们探测气层的误差值能在2-3英尺之间。这样就把原来0.5%的采收率提升到14%。14%大概是传统气井可开采量的1/3了。这其实不比传统气井高产。所以现在技术的关键，也是美国公司在大力投资解决的，就是如何把14%再提到30%。所以这是一个仍在发展的技术，其中涉及到电脑技术，以及水平钻井技术。

　　第三点我觉得对中国来说非常重要，一个是你们(中国)需要很多的钻塔，全球72%的钻探设备在美国，需要配置更多的设备；第二是美国大多数的页岩气分布在传统油气田附近，所以开采出来的页岩气可以利用现有的基础设施。目前美国的输油输气管道比较缺乏，所以我们在大力建管道。但中国的情况和美国有着天壤之别，你们没有这些现成的基础设施可以利用。

　　第四点是法律法规。对于传统油井，我们有很多环境、油井运营方面的法规都已经颁布超过85年了。它们主要集中在州层面。如果你在美国开发页岩气，你需要了解所有的法规并遵守这些法规。但是如果去欧洲开发页岩气，他们就不知道那里的页岩气法律，所以美国公司不想去欧洲开发，除非政府告诉这些公司欧洲页岩气法规是什么。

　　第五，在美国，土地所有者同时拥有地下的矿产。这和大部分国家不太一样。也就是说，如果我拥有这块土地，刚好地下又有矿产，要是我能把那些石油开采公司都找来把资源开采出来，就会赚很大一笔钱。这样就大大加快了这些资源的开发。世界上大部分国家都不是这样。

　　最后，过去五年，石油的价格非常高。高油价带来两种后果，第一有动力去开更多的井。更重要的是，你会想发明更先进的技术，创造更多的经济效益。价格越高，发展得越好。

　　页岩气开采废水处理是挑战

　　《21世纪》：您如何看待页岩气开发的水污染风险？有报道称，德国政府并不支持开发页岩气，他们给的一个很有趣的理由是会影响到啤酒产业，您怎么看待这个问题？

　　Henry Lee:首先，我想说几句，我还没有发现页岩气开发对啤酒的影响。实际上，页岩气开发并不会产生那么深远的影响。德国出现那种理由，一方面是因为欧洲对页岩气开采有恐惧和担忧；另一方面是因为经济上，欧洲正经历着经济困难时期。

　　在美国，有对页岩气开发产生的环境问题的担忧，包括水污染和空气污染。

　　页岩气的水污染风险有两方面，其中一个完全是被夸大了。即水会进到蓄水层，污染地下水，然后页岩气会和受污染的水一起出来，它们可能从水泥中泄露。整个地下钻井都是水泥做的。想象一下有一个水泥盒子，我建了一个水泥盒子，两头有圆形的洞，页岩气和水进来了。人们担心的就是水泥裂了，然后水就会渗透到蓄水层，但这种事故几乎从未发生过。

　　第二个问题稍微严重些，即80%的水注入地下最后会回流上来，这被叫做是“废水”，因为它被化学物质污染了。人们担心的是开采者用非法或者污染环境的方法处理这些水；这需要制定严格的管理。

　　《21世纪》：目前，美国在页岩气开采方面是否发生过比较大的污染事件。

　　Henry Lee:在美国，有过几起水污染事件，其潜在问题也很现实。我们需要有更强有力的法律，并严格地执行下去。现在的争议是，谁应该执行这项法规，是联邦政府还是州政府。过去一直是由州来负责，但目前执行的连贯性不佳。

　　《21世纪》：中国也正在开展野心勃勃的页岩气开发计划。您如何看待中国页岩气开采中的水环境风险？

　　Henry Lee:中国页岩气储藏的特点使得一些在美国算不上大问题的问题，到中国就很棘手。这些问题在美国也是问题，但至少能够解决。在中国建设的大约70%新能源(包括页岩气)开采基地，都与缺水区高度重合，所以水的问题在中国是个大问题。我们在美国开发的技术之一就是减少用水量。虽然离完全实现这一目标还有距离，但已经取得了不少阶段性成果。

　　美国应该给碳定价

　　《21世纪》：美国页岩气开发取得较大成功，这是非常有利于美国减少温室气体排放的好事，但同时我们也看到，美国在气候谈判方面并不是很积极，它始终拒绝加入京都议定书第二承诺期。您如何看待这种矛盾？页岩气的成功会促使美国气候谈判的政策有所改变吗？

　　Henry Lee:关于这个问题，有两个消息，一个稍微好点的消息，一个让人失望的消息。

　　好消息是，部分原因是由于美国要实现奥巴马在哥本哈根气候大会上提出的减少温室气体排放的目标，也就是到在2017年前将温室气体排放量稳定在2005年的水平，我们要用天然气代替煤，煤的用量越来越少。

　　第二大变化是，我们的汽油使用量也降到了每天180万加仑。这主要是因为美国的汽车更加节能，同时还有人口变化的因素。人们随着年纪的增大，自然车就开得少了。总之，油和煤的消耗量都小了。

　　坏消息是，如果天然气的价格很低，让大家选择新能源就比较难。因为将新能源作为替代能源的成本越来越高，与天然气的价格差也越来越大。说服人们建一个电价8-9美分千瓦时的风电农场，比起建一个电价5.5美分的天然气电站要难得多。说服政府投资新能源的难度也越来越大。这是一个很大的问题，我非常担心。

　　此外，现在美国没有任何的迹象显示要给碳定价。

　　美国作为拉动世界经济的齿轮之一，不给碳定价，这是一个很大的问题。 我想明年中国就会重新审视提出碳税问题，而美国和印度是两个没有给碳标价的主要国家。作为一个美国人，这个问题让我非常担忧。

　　《21世纪》：页岩气的成功对美国的新能源政策产生多大影响？

　　Henry Lee:是的。影响很大。如果页岩气产量增多，那就意味着价格就会下降；页岩气和新能源之间的竞争是什么呢？就是在天然气发电方面(gas-fired generation)。比起五年前，天然气发电比新能源在成本上的优势大大增加。所以对新能源政策有很大的影响。

　　如果政府补贴新能源，那么新能源的价格就会下降，甚至可能接近天然气。但是政府很难找到正当的理由，因为消费者并不想为其买单。