□ 宮 柯 石油作家協(xié)會(huì)
21世紀(jì)以來(lái)，美國(guó)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(shì)，并且還有能力向其他國(guó)家出口液化天然氣。2012年初，美國(guó)時(shí)任總統(tǒng)奧巴馬在國(guó)情咨文中自豪地宣稱：“美國(guó)地下蘊(yùn)藏的天然氣夠美國(guó)用一百年。”這份自信，主要來(lái)源于開(kāi)采頁(yè)巖油氣取得的巨大成就。令人唏噓的是，美國(guó)擺脫能源危機(jī)的始作俑者并非國(guó)際化運(yùn)作的大牌石油公司，而是幾家經(jīng)營(yíng)范圍局限于美國(guó)本土的小型能源公司，在行業(yè)內(nèi)被戲稱為“個(gè)體戶”。這個(gè)綽號(hào)有一定程度的貶義，19世紀(jì)初在美國(guó)掀起鉆探石油狂潮的時(shí)候，人們把實(shí)力不足又敢于冒險(xiǎn)，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(mèng)發(fā)財(cái)、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(shuō)和傳統(tǒng)的石油地質(zhì)學(xué)理論，開(kāi)創(chuàng)了頁(yè)巖能源革命的新時(shí)代。
巴尼特沉積帶的頁(yè)巖誘惑
20世紀(jì)70年代，美國(guó)陷入了能源危機(jī)的恐慌，60%的石油需求依賴進(jìn)口。最在乎石油的美國(guó)，必須在乎素有油庫(kù)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)。埃克森、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(guó)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(kāi)發(fā)價(jià)值的新探區(qū)，根本不相信非常規(guī)的頁(yè)巖地層還會(huì)有利可圖。
美國(guó)的小能源公司缺乏國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力，眼睛只能向內(nèi)進(jìn)一步發(fā)掘維系生計(jì)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(gè)敢吃螃蟹的冒險(xiǎn)者，他本人則是幻想從頁(yè)巖地層里開(kāi)采出天然氣的第一人。性格執(zhí)拗的米切爾，堅(jiān)定地相信德克薩斯州的巴尼特沉積帶的頁(yè)巖地層是一個(gè)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(kāi)始下賭注，于1981年在C.W斯頓一號(hào)地進(jìn)行了第一次針對(duì)頁(yè)巖層的開(kāi)采試驗(yàn)，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(jià)格不菲的“大型水力壓裂”方法再次嘗試。這次巴尼特頁(yè)巖地層給了米切爾一點(diǎn)有希望的寬慰，被混砂液灌注的頁(yè)巖裂縫使滯留其中的天然氣顯現(xiàn)了流動(dòng)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(wàn)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(duì)早期試驗(yàn)沒(méi)有取得多少令人樂(lè)觀的進(jìn)展，但是他們?cè)诎湍崽爻练e帶頁(yè)巖地層的狂熱舉動(dòng)還是驚動(dòng)了美國(guó)的能源界，小試牛刀的水力壓裂措施至少證明了頁(yè)巖中確實(shí)儲(chǔ)藏天然氣并且還有一定的開(kāi)采價(jià)值。米切爾特立獨(dú)行的大膽試驗(yàn)，也讓其他“個(gè)體戶”看到了頁(yè)巖氣儲(chǔ)量的潛力所在，苦于當(dāng)時(shí)沒(méi)有能夠讓頁(yè)巖地層增加產(chǎn)量的先進(jìn)技術(shù)，加之當(dāng)時(shí)美國(guó)的天然氣價(jià)格低迷僅有每立方米7美分，都認(rèn)為開(kāi)采頁(yè)巖氣成本過(guò)高，誰(shuí)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(yùn)藏的頁(yè)巖氣對(duì)他產(chǎn)生了極大的誘惑力，認(rèn)定那一座沉睡的“金礦”，堅(jiān)信只要開(kāi)采的方法對(duì)了頭一步一層樓。發(fā)大財(cái)?shù)臒崮钍冀K激勵(lì)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(yè)巖地層里的天然氣流動(dòng)起來(lái)。為了搶在別人前頭獨(dú)占先機(jī)，米切爾非但不收手，反而大舉借貸，以低廉的價(jià)格收購(gòu)具有頁(yè)巖儲(chǔ)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(tái)高筑，進(jìn)退維谷，陷入經(jīng)營(yíng)困境的時(shí)候，一項(xiàng)新技術(shù)的成功運(yùn)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(kāi)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(guó)能源部研究機(jī)構(gòu)了為開(kāi)采煤層中的甲烷氣體，發(fā)明了水平鉆井的新技術(shù)申請(qǐng)了專利。這項(xiàng)破天荒的鉆井新方法當(dāng)時(shí)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(kāi)采頁(yè)巖油氣有了呼風(fēng)喚雨的利器，能源革命的春天悄然來(lái)臨。
水平鉆井技術(shù)的出現(xiàn)，成為美國(guó)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(jiàn)影。1986年，鮑登主導(dǎo)的太陽(yáng)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(gè)月的累計(jì)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(dòng)，眼見(jiàn)為實(shí)的油氣開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)商們瞠目結(jié)舌，紛紛效仿。報(bào)刊記者發(fā)文評(píng)論“水平鉆井是能源界通向輝煌的快車票，是美國(guó)擺脫能源危機(jī)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(yáng)石油公司下屬的勘探開(kāi)采部門獨(dú)立出來(lái)，注冊(cè)成立了專職研究應(yīng)用水平鉆井技術(shù)勘探開(kāi)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(guò)這個(gè)公司科研團(tuán)隊(duì)的實(shí)踐總結(jié)和不懈努力，很快使鉆一口3000英尺深水平井的費(fèi)用由200多萬(wàn)美元，銳降到65萬(wàn)美元左右，與鉆垂直井35萬(wàn)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(shì)，這對(duì)大小油氣開(kāi)發(fā)商來(lái)說(shuō)無(wú)意是趨之若鶩的吸引力。因?yàn)轷U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(guó)最受青睞的油氣田開(kāi)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(kāi)，他主導(dǎo)的米切爾能源公司立即在巴尼特頁(yè)巖地層采用了鉆水平井這項(xiàng)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(guó)能源界開(kāi)始相信開(kāi)采頁(yè)巖油氣不在是有想法、沒(méi)辦法的天方夜譚，而是大有可為的新領(lǐng)域，一些國(guó)際化運(yùn)作的大型公司也轉(zhuǎn)回身來(lái)關(guān)注美國(guó)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(gè)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(yè)巖研究小組，每年撥給3000萬(wàn)美元的科研經(jīng)費(fèi)。這個(gè)小組在密歇根州應(yīng)用水力壓裂技術(shù)，證實(shí)從頁(yè)巖地層中確實(shí)有希望開(kāi)采出有商業(yè)價(jià)值的天然氣。埃克森、美孚和阿莫科等知名的大牌石油公司也開(kāi)始盤算對(duì)奧斯丁喬克地區(qū)的資源儲(chǔ)量重新認(rèn)識(shí)，展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。
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(yè)巖氣的開(kāi)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(rùn)滑水壓裂液”秘密配方，優(yōu)化混砂比再次進(jìn)行頁(yè)巖層大規(guī)模改造現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，其中效果最好的格里芬3號(hào)井，壓裂后90天還能保持每天有100萬(wàn)立方英尺的產(chǎn)氣量，帶來(lái)的商業(yè)利潤(rùn)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(kāi)采頁(yè)巖氣的核心技術(shù)，破解了巴尼特頁(yè)巖地層變廢為寶的密碼。
2000年，美國(guó)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(píng)估了巴尼特沉積帶頁(yè)巖蘊(yùn)藏的天然氣儲(chǔ)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(kù)，米切爾能源公司的天然氣產(chǎn)量開(kāi)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(shí)全美國(guó)總產(chǎn)量的6%，創(chuàng)造了驚艷世界的開(kāi)發(fā)奇跡。
巴肯地層的頁(yè)巖油更有魅力
在米切爾能源公司致力于開(kāi)采頁(yè)巖層天然氣并取得巨大成功的時(shí)候，一些雄心勃勃的能源個(gè)體戶開(kāi)始關(guān)注更能賺錢的頁(yè)巖石油儲(chǔ)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(yè)巖儲(chǔ)層蘊(yùn)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(kāi)采天然氣利潤(rùn)更豐厚的回報(bào)。因此他帶領(lǐng)大陸能源公司的員工團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)頁(yè)巖油下足了功夫，于2000年開(kāi)始試驗(yàn)性開(kāi)采。
哈羅德·哈姆也是一位意念堅(jiān)定的冒險(xiǎn)家，他堅(jiān)信綜合運(yùn)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(jiān)硬、滲透性極低的頁(yè)巖中開(kāi)采出天然氣，同樣也有希望開(kāi)采出更具商業(yè)價(jià)值的石油，而且石油是美國(guó)急需的稀缺資源，銷售利潤(rùn)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(guó)第一個(gè)完全采用水平鉆井方法開(kāi)發(fā)頁(yè)巖油的先鋒團(tuán)隊(duì)，闖出了一條與開(kāi)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(yàn)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(kāi)始在蒙大拿州巴肯地區(qū)蘊(yùn)藏石油的頁(yè)巖地層大面積布鉆水平井，然后實(shí)施超量級(jí)的水力壓裂。歷經(jīng)多年的反復(fù)研究和實(shí)踐，他們發(fā)現(xiàn)要想讓頁(yè)巖地層里的石油流出來(lái)，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(guò)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(kāi)巴肯頁(yè)巖層有儲(chǔ)量沒(méi)產(chǎn)量的難關(guān)。
由于大陸能源公司的開(kāi)拓性貢獻(xiàn)，2008年美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)北達(dá)科他州和蒙大拿州的石油儲(chǔ)量做了重新評(píng)估，預(yù)測(cè)地處兩個(gè)州的巴肯地區(qū)分別蘊(yùn)藏30億桶和43億桶的頁(yè)巖石油尚待開(kāi)發(fā)，技術(shù)上的可采儲(chǔ)量比以前的數(shù)值多出25倍，從而確定巴肯地區(qū)的頁(yè)巖油儲(chǔ)量是全美國(guó)最適宜開(kāi)采的富集區(qū)。同時(shí)，大陸能源公司的實(shí)踐還表明，在國(guó)際油價(jià)在不低于每桶50—60美元的條件下，開(kāi)采頁(yè)巖油會(huì)超過(guò)盈虧平衡點(diǎn)獲得商業(yè)利潤(rùn)。
巴尼特地區(qū)頁(yè)巖天然氣和巴肯地區(qū)頁(yè)巖石油的成功開(kāi)采聲名鵲起，成為美國(guó)油氣開(kāi)發(fā)商激烈爭(zhēng)的競(jìng)技場(chǎng)，涌現(xiàn)出一批因頁(yè)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(kāi)采頁(yè)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(kù)式的常規(guī)油藏。后來(lái)地質(zhì)家們?cè)u(píng)估，這一地區(qū)的頁(yè)巖中至少蘊(yùn)藏了39億桶的石油，足夠開(kāi)發(fā)幾十年。此后，頁(yè)巖油氣進(jìn)入了商業(yè)化開(kāi)采的新時(shí)代。
美國(guó)部分能源“個(gè)體戶”引發(fā)的頁(yè)巖油氣革命星星之火迅速形成燎原之勢(shì)，這股洶涌的浪潮不僅使美國(guó)的能源自給自足，同時(shí)也改變了世界能源供需的大格局，成為其他國(guó)家學(xué)習(xí)和效仿的榜樣。這些極具進(jìn)取精神的“個(gè)體戶”沒(méi)有政府的資助和指導(dǎo)，依靠捕捉市場(chǎng)信息，完全憑借自己的力量，拓展了人類充分開(kāi)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(duì)埋頭苦干了17年，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)采頁(yè)巖天然氣的夢(mèng)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(yè)巖油氣的低成本開(kāi)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(yè)巖中開(kāi)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(yíng)業(yè)績(jī)超越了那些實(shí)力強(qiáng)盛的大牌石油公司，美國(guó)《華爾街日?qǐng)?bào)》的資深專欄作家格雷戈里·祖克曼做了深入采訪，寫出《頁(yè)巖革命——新能源億萬(wàn)富豪背后驚人故事》一書，詳細(xì)記錄了他們開(kāi)拓創(chuàng)新的傳奇經(jīng)歷。
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