□ 宮 柯 石油作家協(xié)會
21世紀(jì)以來，美國本土生產(chǎn)的油氣不僅輕松扭轉(zhuǎn)了能源依賴進(jìn)口的頹勢，并且還有能力向其他國家出口液化天然氣。2012年初，美國時任總統(tǒng)奧巴馬在國情咨文中自豪地宣稱：“美國地下蘊藏的天然氣夠美國用一百年。”這份自信，主要來源于開采頁巖油氣取得的巨大成就。令人唏噓的是，美國擺脫能源危機的始作俑者并非國際化運作的大牌石油公司，而是幾家經(jīng)營范圍局限于美國本土的小型能源公司，在行業(yè)內(nèi)被戲稱為“個體戶”。這個綽號有一定程度的貶義，19世紀(jì)初在美國掀起鉆探石油狂潮的時候，人們把實力不足又敢于冒險，盲目投資鉆探“野貓”井的人視為膽大妄為的“賭徒”。然而，就是這些癡夢發(fā)財、敢做敢為、埋頭苦干、矢志不渝的企業(yè)家，顛覆了石油峰值學(xué)說和傳統(tǒng)的石油地質(zhì)學(xué)理論，開創(chuàng)了頁巖能源革命的新時代。
巴尼特沉積帶的頁巖誘惑
20世紀(jì)70年代，美國陷入了能源危機的恐慌，60%的石油需求依賴進(jìn)口。最在乎石油的美國，必須在乎素有油庫之稱的中東地區(qū)，不惜血本采用各種手段維系石油霸權(quán)。?？松?、美孚、阿莫科等大牌石油公司，一致認(rèn)為被形容為“大象”的高產(chǎn)油氣田在美國本土已經(jīng)臨近枯竭，坐吃山空，不如另尋出路，紛紛把資金和技術(shù)轉(zhuǎn)向世界各地尋找有開發(fā)價值的新探區(qū)，根本不相信非常規(guī)的頁巖地層還會有利可圖。
美國的小能源公司缺乏國際化競爭的實力，眼睛只能向內(nèi)進(jìn)一步發(fā)掘維系生計的資源潛力。喬治·米切爾擔(dān)任企業(yè)高管的米切爾能源公司充當(dāng)了第一個敢吃螃蟹的冒險者，他本人則是幻想從頁巖地層里開采出天然氣的第一人。性格執(zhí)拗的米切爾，堅定地相信德克薩斯州的巴尼特沉積帶的頁巖地層是一個能夠賺到大錢的富礦。在多數(shù)人認(rèn)為他腦子進(jìn)水冒傻氣的鄙視中開始下賭注，于1981年在C.W斯頓一號地進(jìn)行了第一次針對頁巖層的開采試驗，結(jié)果產(chǎn)出的氣量微乎其微。但是他不泄氣、不灰心、不放棄、依然我行我素，1992年下血本采用價格不菲的“大型水力壓裂”方法再次嘗試。這次巴尼特頁巖地層給了米切爾一點有希望的寬慰，被混砂液灌注的頁巖裂縫使滯留其中的天然氣顯現(xiàn)了流動跡象。但是產(chǎn)出的天然氣量還是少的可憐，與一次投入3500萬美元的壓裂改造成本相比還是入不付出。
雖然，米切爾和他的團(tuán)隊早期試驗沒有取得多少令人樂觀的進(jìn)展，但是他們在巴尼特沉積帶頁巖地層的狂熱舉動還是驚動了美國的能源界，小試牛刀的水力壓裂措施至少證明了頁巖中確實儲藏天然氣并且還有一定的開采價值。米切爾特立獨行的大膽試驗，也讓其他“個體戶”看到了頁巖氣儲量的潛力所在，苦于當(dāng)時沒有能夠讓頁巖地層增加產(chǎn)量的先進(jìn)技術(shù)，加之當(dāng)時美國的天然氣價格低迷僅有每立方米7美分，都認(rèn)為開采頁巖氣成本過高，誰都不愿意讓有限的投資打了水漂。
米切爾則不然，巴尼特沉積帶蘊藏的頁巖氣對他產(chǎn)生了極大的誘惑力，認(rèn)定那一座沉睡的“金礦”，堅信只要開采的方法對了頭一步一層樓。發(fā)大財?shù)臒崮钍冀K激勵著米切爾不斷改進(jìn)水力壓裂造縫的工藝措施，設(shè)法讓封禁在頁巖地層里的天然氣流動起來。為了搶在別人前頭獨占先機，米切爾非但不收手，反而大舉借貸，以低廉的價格收購具有頁巖儲氣希望的土地，為日后施展抱負(fù)拓展空間。正當(dāng)，米切爾公司債臺高筑，進(jìn)退維谷，陷入經(jīng)營困境的時候，一項新技術(shù)的成功運用讓他眼前驟然一亮，尋覓到了咸魚翻身的隱隱曙光。
奧斯丁喬克地區(qū)的喜訊
以往鉆探或者開采油氣都是垂直鉆井，產(chǎn)量主要受穿透含油氣層的有效厚度、飽和度和滲透率的限止，難于大幅度提高。1976年，美國能源部研究機構(gòu)了為開采煤層中的甲烷氣體，發(fā)明了水平鉆井的新技術(shù)申請了專利。這項破天荒的鉆井新方法當(dāng)時稱為指向鉆井，盡管鉆成的水平井段不夠理想，配套技術(shù)也不夠成熟，但是卻猶如一聲炸響的驚雷，宣告開采頁巖油氣有了呼風(fēng)喚雨的利器，能源革命的春天悄然來臨。
水平鉆井技術(shù)的出現(xiàn)，成為美國乃至世界油氣鉆探行業(yè)發(fā)生革命性變革的加速劑，立刻被廣泛應(yīng)用，并且立竿見影。1986年，鮑登主導(dǎo)的太陽石油公司率先應(yīng)用水平鉆井技術(shù)。在奧斯丁喬克地區(qū)的老油田打成了5口井，求產(chǎn)的結(jié)果好的出了奇，僅三天的出油量就相當(dāng)于垂直井一個月的累計產(chǎn)量。鉆水平井能夠快速增加產(chǎn)量的消息一經(jīng)公布，立即在石油界引起轟動，眼見為實的油氣開發(fā)開發(fā)商們瞠目結(jié)舌，紛紛效仿。報刊記者發(fā)文評論“水平鉆井是能源界通向輝煌的快車票，是美國擺脫能源危機沖向繁榮的助跑器。”榜樣的力量，助推了水平鉆井技術(shù)的深入研究和快速推廣。1988年，鮑登決定將太陽石油公司下屬的勘探開采部門獨立出來，注冊成立了專職研究應(yīng)用水平鉆井技術(shù)勘探開發(fā)油氣的奧利克斯能源公司，英文的意思是大犄角羚羊，寓意進(jìn)取與驕傲。通過這個公司科研團(tuán)隊的實踐總結(jié)和不懈努力，很快使鉆一口3000英尺深水平井的費用由200多萬美元，銳降到65萬美元左右，與鉆垂直井35萬美元的投入產(chǎn)出相比，水平鉆井在相同的地質(zhì)條件下具有可增加數(shù)倍產(chǎn)量的顯著優(yōu)勢，這對大小油氣開發(fā)商來說無意是趨之若鶩的吸引力。因為鮑登統(tǒng)領(lǐng)的奧利克斯能源公司捷足先登，一躍成為全美國最受青睞的油氣田開發(fā)商和業(yè)界鉆探水平井生意最火爆的領(lǐng)軍企業(yè)。
米切爾受到啟發(fā)腦洞大開，他主導(dǎo)的米切爾能源公司立即在巴尼特頁巖地層采用了鉆水平井這項新技術(shù)，與以往鉆成的200多口垂直井作比較增加的產(chǎn)氣量十分顯著，使負(fù)債累累瀕臨破產(chǎn)的公司扭虧為盈，出現(xiàn)了向好的局面。1990年，美國能源界開始相信開采頁巖油氣不在是有想法、沒辦法的天方夜譚，而是大有可為的新領(lǐng)域，一些國際化運作的大型公司也轉(zhuǎn)回身來關(guān)注美國本土潛在的油氣資源。大名鼎鼎的雪佛龍公司抽調(diào)高手，成立了一個由6名工程師、1名地質(zhì)學(xué)家和1名土壤學(xué)家組成的頁巖研究小組，每年撥給3000萬美元的科研經(jīng)費。這個小組在密歇根州應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，證實從頁巖地層中確實有希望開采出有商業(yè)價值的天然氣。?？松?、美孚和阿莫科等知名的大牌石油公司也開始盤算對奧斯丁喬克地區(qū)的資源儲量重新認(rèn)識，展開競爭。
應(yīng)用水平鉆井技術(shù)使米切爾能源公司如虎添翼，與水力壓裂技術(shù)相結(jié)合的雙管齊下，進(jìn)一步促使頁巖氣的開采邁向成功之路。1997年8月，米切爾能源公司使用他們研制的“潤滑水壓裂液”秘密配方，優(yōu)化混砂比再次進(jìn)行頁巖層大規(guī)模改造現(xiàn)場試驗，其中效果最好的格里芬3號井，壓裂后90天還能保持每天有100萬立方英尺的產(chǎn)氣量，帶來的商業(yè)利潤不遜色于常規(guī)的采氣井。這一成果宣告，米切爾能源公司初步掌握了水平鉆井與大液量多次分段壓裂相結(jié)合開采頁巖氣的核心技術(shù)，破解了巴尼特頁巖地層變廢為寶的密碼。
2000年，美國能源部和地質(zhì)學(xué)界根據(jù)米切爾能源公司提供的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，重新評估了巴尼特沉積帶頁巖蘊藏的天然氣儲量，足足比原先的預(yù)判多出了4倍。坐擁翻了兩番的能源寶庫，米切爾能源公司的天然氣產(chǎn)量開始直線飆升，1999年日產(chǎn)1億立方英尺；2001年上升到日產(chǎn)3.65億立方英尺；兩年的躍升幅度居然達(dá)到250%。2003年，僅米切爾一家能源公司的天然氣產(chǎn)量就占了當(dāng)時全美國總產(chǎn)量的6%，創(chuàng)造了驚艷世界的開發(fā)奇跡。
巴肯地層的頁巖油更有魅力
在米切爾能源公司致力于開采頁巖層天然氣并取得巨大成功的時候，一些雄心勃勃的能源個體戶開始關(guān)注更能賺錢的頁巖石油儲量。1994年4月，伯林頓能源公司的高管宣稱：他們使用水平鉆井方法在俄克拉荷馬州南部的雪松山油田，不用壓裂就可以在一口水平采油井獲得每天700桶的產(chǎn)量。公司高管哈羅德·哈姆相信蒙大拿州巴肯產(chǎn)油區(qū)的頁巖儲層蘊藏著豐富的石油，用同樣的方法稍加改進(jìn)就可以獲得比開采天然氣利潤更豐厚的回報。因此他帶領(lǐng)大陸能源公司的員工團(tuán)隊瞄準(zhǔn)頁巖油下足了功夫，于2000年開始試驗性開采。
哈羅德·哈姆也是一位意念堅定的冒險家，他堅信綜合運用水平鉆井與大型壓裂相結(jié)合的方法，不僅能夠從質(zhì)地堅硬、滲透性極低的頁巖中開采出天然氣，同樣也有希望開采出更具商業(yè)價值的石油，而且石油是美國急需的稀缺資源，銷售利潤遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然氣。由此，哈羅德·哈姆主政的大陸能源公司成為美國第一個完全采用水平鉆井方法開發(fā)頁巖油的先鋒團(tuán)隊，闖出了一條與開采常規(guī)油藏有一拼的新路徑。
2004年3月，大陸能源公司第一口試驗井鉆在北達(dá)科他州，在技術(shù)上的取得了一定程度的進(jìn)步。2008年開始在蒙大拿州巴肯地區(qū)蘊藏石油的頁巖地層大面積布鉆水平井，然后實施超量級的水力壓裂。歷經(jīng)多年的反復(fù)研究和實踐，他們發(fā)現(xiàn)要想讓頁巖地層里的石油流出來，重復(fù)壓裂是關(guān)鍵，壓裂少于30次的井出油量少，反之超過30次壓裂的井汩汩流淌，經(jīng)久不息。這一突破傳統(tǒng)觀念的重大發(fā)現(xiàn)，終于突破了開巴肯頁巖層有儲量沒產(chǎn)量的難關(guān)。
由于大陸能源公司的開拓性貢獻(xiàn)，2008年美國地質(zhì)調(diào)查局對北達(dá)科他州和蒙大拿州的石油儲量做了重新評估，預(yù)測地處兩個州的巴肯地區(qū)分別蘊藏30億桶和43億桶的頁巖石油尚待開發(fā)，技術(shù)上的可采儲量比以前的數(shù)值多出25倍，從而確定巴肯地區(qū)的頁巖油儲量是全美國最適宜開采的富集區(qū)。同時，大陸能源公司的實踐還表明，在國際油價在不低于每桶50—60美元的條件下，開采頁巖油會超過盈虧平衡點獲得商業(yè)利潤。
巴尼特地區(qū)頁巖天然氣和巴肯地區(qū)頁巖石油的成功開采聲名鵲起，成為美國油氣開發(fā)商激烈爭的競技場，涌現(xiàn)出一批因頁巖革命受益的爆發(fā)戶。2009年1月，EOG能源公司在鷹津地區(qū)開采頁巖油爆出了令人難以置信的新聞，第一口井初期日常量接近700桶，第二口井竟然達(dá)到1700桶，就產(chǎn)量而言不遜色于大油庫式的常規(guī)油藏。后來地質(zhì)家們評估，這一地區(qū)的頁巖中至少蘊藏了39億桶的石油，足夠開發(fā)幾十年。此后，頁巖油氣進(jìn)入了商業(yè)化開采的新時代。
美國部分能源“個體戶”引發(fā)的頁巖油氣革命星星之火迅速形成燎原之勢，這股洶涌的浪潮不僅使美國的能源自給自足，同時也改變了世界能源供需的大格局，成為其他國家學(xué)習(xí)和效仿的榜樣。這些極具進(jìn)取精神的“個體戶”沒有政府的資助和指導(dǎo)，依靠捕捉市場信息，完全憑借自己的力量，拓展了人類充分開發(fā)利用化石能源的大事業(yè)。喬治·米切爾領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊埋頭苦干了17年，實現(xiàn)了開采頁巖天然氣的夢想，成為一位名利雙收的大亨。鮑登組建的奧利克斯能源公司在水平鉆井技術(shù)研發(fā)方面遙遙領(lǐng)先，為頁巖油氣的低成本開采提供了不可或缺的技術(shù)服務(wù)。哈羅德·哈姆和他的員工們奮斗了11年，在看似不可能的頁巖中開采出了堪比“軟黃金”的石油。這些人物的杰出貢獻(xiàn)和經(jīng)營業(yè)績超越了那些實力強盛的大牌石油公司，美國《華爾街日報》的資深專欄作家格雷戈里·祖克曼做了深入采訪，寫出《頁巖革命——新能源億萬富豪背后驚人故事》一書，詳細(xì)記錄了他們開拓創(chuàng)新的傳奇經(jīng)歷。
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