中国页岩气技术革命 (页岩气钻井技术)

“页岩气革命”是否已经到来？

页岩气的时代已经来临！2017年国内北方煤改气工程有序推进，虽然过程治丝益棼，但是这种改革，标志着高污染的煤取暖模式退出生活舞台。页岩气的革命，降低了温室气体的排放，赶走了如烟笼罩的雾霾现象，还大家一片蓝天白云。

页岩气是一种夹杂在地下岩石层中的清洁能源，分别是生物化学成因气体，以及热成因气体两种气体构成，就是大家熟知的天然气。当煤炭燃烧地位不可持续后，页岩气已经上升为一种稀缺性的金银资源。作为地球赋予的自然资源，到底含有多少储量，分布情况如何，直接关系到它对未来生活产生多大的影响。

2015年据美国能源情报署指出，中国的页岩气储存量约为1100万亿立方英尺，排世界第一。今年5月，联合国UNCATD也发布了关于全球页岩气储存分布排名报告显示：中国第一（31.6万亿立方米）、阿根廷第二(22.7万亿立方米)、阿尔及利亚第三(20万亿立方米)、美国第四(17.7万亿立方米)、加拿大第五(16.2万亿立方米)。分析指出，这五个国家的储存量合计为108.2万亿立方米；按照目前全球天然气消耗总量计算，可以使用30年。

然而，据中国自然资源部发布的矿藏储存报告显示，截止到2018年4月，我国地质科学组已经勘探可开采的页岩气储量再获新突破，以达1万亿立方米+。由此可知，页岩气的勘探与开采利用已经进入稳步的商业模式。一份来自前瞻产业研究院的报告指出，近10年天然气的开采与消耗，平均保持在1.5%的增长。其中，2017年中国页岩气开采增长为62%；煤层气则下降了9.5%。

中国负责开采页岩气的单位主要是中石油，中石化。其中，中石油2家，中石化一家。目前地理位置主要分布在蜀地。鉴于四川地貌复杂，前不久美国有关分析人士称：虽然，中国在页岩气储量上位居世界第一，但是在开采方面，无法复制美国低成本模式。然而，随着我国科研人员根据地质属性研制的水力压裂法，比之前开采成本降低了40%。

虽然，中国在页岩气储量上世界排名第一，但是鉴于人口消耗需求总量而言，依然面临着严峻挑战。因此，天然气价格依旧有很大上涨的压力。为了解决这些难题，可燃冰开采也需要跟上。除此外，有专家指出，开采页岩气消耗水资源严峻；到2020年，以700口井计算，预计耗水1050万-1470万方。如果钻井扎根在一个地方，将会导致地方水资源严重紧缺，并呼吁监管需跟上。

页岩气革命都带来了什么样的影响？为什么页岩气还没有完全替代石油？

页岩气革命带来的影响非常深远，包括但不限于国际能源格局颠覆、美国能源自给、国际油价价格封顶以及地缘政治的形势变化。而天然气之所以没能完全替代石油，主要是因为其运输和使用对基础设施建设的升级有较高的要求。

一、页岩气革命带来的深刻影响。

第一，国际油价从此封顶。

这是我认为页岩气革命带来的最大影响。可能大家都有印象，国际油价在21世纪初疯狂上涨，曾经达到过145美元一桶的高点，但是突然间油价一蹶不振，这个时间点与页岩气革命高度重合。

原因就在于页岩油开采产生的巨大产能，直接导致了WTI价格与布伦特价格的倒挂(在此之前，由于美国能源的庞大消费，WTI应该高于布伦特)。同时，页岩气产生的大量天然气产能也替代了部分石油需求。

从此以后，石油价格高涨的时代过去了。石油价格从此有了天花板，那就是页岩油出井价，大概是70美元每桶。而且页岩油气田掌握在中小企业手中，与OPEC的垄断大有分别，减产协议再也没有过去叱咤风云，随意左右油价的日子了。

第二，美国能源独立。

这是大家听到最多的说法吧，来自于奥巴马的政绩宣传之一。

实际上美国并不贫油，但是为了国家能源安全考虑，大量的油井被封存甚至回灌，导致了美国能源的大量进口。

而页岩油气弥补了这个缺口，让美国实现了能源自给。

这造成了世界能源格局的巨大转变，最大的消费国不再有需求了，那么能源市场何去何从呢?从此，恐怕消费市场才是说了算的那一方，而不是产油国组织了。

第三，天然气成为了过渡能源。

这个题目其实并不严谨，因为天然气应用已经很久了。但要说页岩气成为了过渡能源，也同样不全面。

页岩气的大量开采，让天然气的供给超过了人们的预期。而天然气与很多新能源不同，它和石油是可以互相替代的。这也导致了石油价格被进一步压制。

天然气相比石油，化学链更短，更纯净，燃烧后污染更小。从此让人们在石油和新能源间找到了一种新的过渡方式。

而页岩气的分布式开采，也垫付了天然气原本“照付不议”的交易模式，奠定了未来天然灵活期货市场的基石。

第四，国际地缘政治格局的转变。

这个要摊开说，就是个万言文章了。

简单说，油价的降低，让很多产油国财政难以维持，比如俄罗斯、伊朗和委内瑞拉，都出现了国内的乱局。而中东甚至出现了阿拉伯之春，很难说和油价与页岩气革命没有关系。

其次是中东不再是世界中心了，美国也从此有了更多的政/策空间。要说特朗普对以色列敢推出世纪协议，没有能源自给的底气，恐怕很难吧?

二、为什么天然气没有替代石油。

首先要说，石油除了是现代工业的血脉，当代最重要的能源以外，也是一种人类非常依赖的化工材料，所以即使其他能源再清洁再先进，想要完全替代石油的地位，也是不成立的。

那么天然气能不能替代石油的能源地位呢?

现在看，还远远不够。

天然气相比石油而言存在天然的劣势：第一，热值不够集中，天然气比石油占据了更大的体积，因此一般的储存方式，单位体积的燃烧热量和石油根本无法比拟；第二，运输难度大，石油可以装桶，想运哪就运哪，而天然气比较依赖管道运输，很难深入到各个地区。

但是现在有了LNG技术，简单说就是用低温和压缩，把天然气体积压缩到和石油近似的程度。

然而，LNG是一个太过依赖基础设施的技术了：

压缩成LNG，需要液化站。

海运，需要LNG码头。

运输需要LNG船与LNG卡车。

使用要LNG气化站。

而且到终端，从气化站还需要继续铺设管道。

在LNG压缩期间，全程需要低温。

因此可以看到，LNG市场化，现在还有很长的路要走，虽然很多码头、运输船正在建设，但是像中国这样的基建狂魔毕竟是少数，而世界范围的LNG应用化，还要走很远的路。

综上，页岩气革命带来了能源价格封顶、美国能源独立、国际能源格局变化等非常深远的影响；但目前天然气替代石油，还有很长的路要走。