美國頁巖油氣繁榮對該國能源市場帶來的巨大推動力。水力壓裂法正是其背后的助推手之一。這項鉆井技術(shù)對頁巖革命影響巨大。
何為“水力壓裂法”？
所謂水力壓裂法(hydraulic fracturing)，就是開采頁巖油氣時所使用的一種鉆井技術(shù)，主要目標(biāo)是令油氣井增產(chǎn)。原理就是利用地面高壓泵，將大量化學(xué)物質(zhì)摻雜水、沙子、石子制成壓裂液，再灌進(jìn)巖石深處并壓裂巖石，最終釋放出石油或天然氣。當(dāng)前，這項技術(shù)對天然氣井增產(chǎn)效果更為明顯。這項技術(shù)在美國最早于1946年被堪薩斯州所采用。
水力壓裂法助推美國頁巖油氣繁榮進(jìn)程
華爾街見聞網(wǎng)站本周提及，受益于頁巖油氣繁榮，美國正從能源消費(fèi)國轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉垂?yīng)國，4月液態(tài)石油每日開采量刷新44年以來的最高歷史紀(jì)錄。
目前，美國接近一半的獨(dú)立州都或多或少地在開采頁巖氣，其中儲量較大的州包括德克薩斯州、賓夕法尼亞州、加利福尼亞州、科羅拉多州以及北達(dá)科他州。僅在2012年，全美頁巖油井就有將近50萬口。
而水力壓裂法的普及，也使得材料供應(yīng)商受益匪淺——美國最大的壓裂砂原砂生產(chǎn)商之一Emerge Energy Services從去年5月8日上市以來，其股價漲幅高達(dá)462%。
下圖是采用水力壓裂法的鉆井設(shè)備：
下圖是傳統(tǒng)鉆井技術(shù)中使用的游梁式抽油機(jī)；
水力壓裂法成本高昂
此前，華爾街見聞網(wǎng)站提及，使用水平鉆井技術(shù)和水壓破裂技術(shù)的頁巖油開采成本高達(dá)65美元/桶。相較之下，使用傳統(tǒng)技術(shù)的中東原油開采成本僅為27美元。
目前，部分鉆井公司已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向其他方法，比如用酸水來融化巖石。
使用水力壓裂法的頁巖油產(chǎn)量存在不確定性
對于美國未來頁巖油產(chǎn)量的預(yù)測分歧較大，最悲觀的預(yù)測是最多180萬桶/天(目前產(chǎn)量已達(dá)到90萬桶/天)，而最樂觀的預(yù)測是2020年達(dá)到300-400萬桶/天。
油氣專家Arthur Berman稱，頁巖儲集層(shale reservoir)的遞減率(decline rate)非常的高。
圖：美國巴肯地區(qū)一個頁巖油井的采油曲線：
一個油井開采1年后，它的產(chǎn)油速度就急劇下降，僅為剛開始的30%。這意味著，美國每年需要大量開發(fā)新油井以彌補(bǔ)舊油井產(chǎn)油速度下降的損失。
水力壓裂法并非神話
華爾街見聞網(wǎng)站上月提及，盡管美國蒙特利油區(qū)通過使用水平鉆井和水力壓裂之類的方法采出大量石油，但與巴肯(Bakken)之類的傳統(tǒng)油井相比，水平壓裂法并未能幫助該地區(qū)成為實(shí)力強(qiáng)大的競爭者。
而就在5月底，美國能源信息署(EIA)對蒙特利頁巖油基地的可采儲量預(yù)測值從154億桶大幅調(diào)降至6億桶。這意味著，多年來關(guān)于美國頁巖革命的神話瀕臨破滅。
近些年，水力壓裂法因環(huán)境污染問題在歐美飽受詬病
水力壓裂法遭抨擊的主要原因在于：每次液壓破碎都需要數(shù)百萬噸水，而頁巖油氣井通常位于較為干旱的地區(qū)。比如，德克薩斯州在2012年用于水力壓裂的耗水量就高達(dá)250億加侖。而每口油氣井可以接受18次左右的水力壓裂沖擊。
此外，灌輸進(jìn)地層的水中需要添加大量化學(xué)物質(zhì)，因此可能會對地下水造成污染，而出油氣的過程還將附帶排出有害空氣污染物。
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