非常規油氣資源開發現狀與全球能源新格局

　　能源一直以來是基礎性、戰略性的商品，是任何國家賴以生存與發展的物質基礎，目前國際社會的能源格局是圍繞傳統常規能源儲量及產量的布局而形成的。然而，由于常規油氣資源的不可再生性，人們對新的替代性能源的探索從未停止過。近些年來，隨著勘探、開采技術突飛猛進的發展，原本開發難度大、開發成本高、儲存收集難的非常規油氣資源逐漸進入人們的視野，成為未來“常規能源的重要戰略性補充”。非常規油氣資源的大規模發掘和開發必將顛覆以常規油氣資源產地為核心的全球能源格局，在不久的將來，全球將形成以新興非常規油氣資源聚集地為中心的新的能源格局，這也必將導致國際政治經濟秩序發生新的變遷。
　　非常規油氣資源簡介
　　非常規油氣資源是與常規石油、天然氣資源相對而言的概念，目前非常規油氣資源并沒有明確的定義。一般來講，非常規油氣資源指儲存地點、開采方法等與常規石油、天然氣不同的油氣資源，主要包括：頁巖油、重油、油砂油、煤層氣、頁巖氣、致密氣等。
　　據相關統計，全球非常規油氣資源的儲量非常豐富，并且隨著勘探和開采技術的發展，越來越多的非常規油氣資源得以發現，非常規油氣資源的儲量和產量將呈現井噴式增長。截至到2008年，全球非常規石油資源的產量約為449.5億噸，與常規石油產量基本持平；全球非常規天然氣資源的儲量則高達392萬億立方米，是常規天然氣儲量的8倍。[1]具體而言，全球用以提煉頁巖油的油頁巖所蘊藏的資源量預計約為10萬億噸，比煤炭儲量多四成，且較為集中地分布在政局相對穩定的美洲地區，其中以美國的儲量最為豐富，比全球儲量的三分之二還要多；[2]全球油砂油可采儲量約為103.5億立方米（折合6510億桶），占全球可采石油儲量的三分之一；[3]全球頁巖氣儲量約為662萬億立方英尺，其分布情況與油頁巖相似，約44%分布在美洲地區，19%分布在中國的西北地區。[4]除了儲量巨大之外，非常規油氣資源還具有分布相對集中的特點，便于因地形成生產基地，方便進行大規模的機械化開采。因此，隨著開采技術的進步，非常規油氣資源將會成為常規油氣資源的重要補充。
　　盡管非常規油氣資源具有廣闊的應用前景，但其在開發利用環節中依然存在一些不可避免的缺點，主要的劣勢集中表現為三點，即：成本高、技術要求高、環境污染隱患。
　　首先，開發成本高。非常規油氣資源開發利用的成本包括前期技術研發成本和后期的勘探、開采、儲藏等環節的成本，其中開采環節的成本最高，直接制約了非常規油氣資源的廣泛推廣。此外，在技術取得突破性進展之前，鑒于高額的開發成本，缺乏市場動力，非常規油氣資源的開發強烈依賴于政府的財政補貼與優惠政策，這必將影響非常規油氣資源開發的可持續性。
　　第二，技術要求高。與常規油氣資源相比，非常規油氣資源儲藏的地質構造比較復雜，在勘探、開采和儲存等環節均有特殊的技術要求，需要大規模的技術創新進行支撐。如頁巖油和頁巖氣的開采需要在水平井鉆井技術、多級分段水力壓裂技術等領域取得突破，超深水油田石油開采則需要攻克極高壓力、低溫、長距離回接、巨大風浪等重重難關。對技術的高要求則限制了非常規油氣資源在全球范圍內的廣泛開發與利用，將其范圍僅僅限制于幾個掌握或有可能掌握尖端技術、且擁有豐富非常規油氣資源儲量的國家手中。
　　第三，具有環境污染隱患。非常規油氣資源也是化石燃料，因此，其在使用環節會不可避免地帶來環境污染問題，再加之非常規油氣資源開采過程的特殊性，其生產過程帶來的環境隱患也高于常規油氣資源。如油砂在冶煉和使用環節可能會影響地下水質量、破壞地表植被、消耗大量能源、釋放溫室氣體等。從冶煉角度來講，從油砂中提煉一桶油砂油所釋放的二氧化碳是沙特阿拉伯冶煉一桶常規石油的三倍之多，且在冶煉過程中需要耗費大量的天然氣資源；從使用效率來講，油砂油的碳排放也高于常規石油，約高出15-40%。[5]因此，批評者指責油砂油的開采是使用最清潔的能源生產最骯臟的能源，把黃金變成了鉛塊。再如，頁巖氣雖然在使用環節達到環保要求，但其生產過程卻存在環境污染的隱患。據報道，頁巖氣在生產過程中耗水量較大，并且由于開采技術的局限，還存在污染地下水、地面下陷、空氣污染、生態環境破壞等威脅。因此，油砂、頁巖氣等非常規油氣資源的開發一度遭到歐美環保組織的抵制。
　　全球非常規油氣資源開發現狀
　　非常規油氣資源開發與利用取得的成績主要集中在西半球的美洲地區，其中以加拿大的油砂油、美國的頁巖油和頁巖氣，以及巴西的超深水油田石油最為典型。
　　加拿大油砂油
　　油砂油是砂、水、泥涂與瀝青的混合物，其實早在18世紀初期，加拿大印第安人就發現了油砂資源，并進行簡單使用。到20世紀中葉，隨著技術的發展、成本的降低，加拿大油砂開始作為能源資源被加以運用，并進入了大規模開采與提煉階段。如今，在全球石油供應緊張、國際油價高位運行等宏觀環境下，加拿大油砂產業的發展面臨前所未有的機遇。據加拿大官方統計，加拿大的石油儲藏量極為豐富，約為1740億桶，位居世界第三，其中97%來自于砂油，約為1690億桶，[6]主要集中在西部的匹斯河、冷湖和阿薩巴斯卡附近，其儲量是美國全國油砂儲量的8倍。[7]從開發方式來講，加拿大油砂資源的主要開采方式有兩種，即露天開采和井下開采。由于加拿大境內的油砂大多埋藏于地面70米以下，所以加拿大約80%的油砂資源通過井下開采為主要方式獲得。
　　由于多年的開采經驗，加拿大已經掌握了油砂油開采、提煉的技術，并保持世界先進水平。根據加拿大石油生產商協會（CAPP）2011年的統計，2011年加拿大油砂油產量約為160萬桶/天，占全部石油產量的一半；而到2025年這一數字預計將達到370萬桶/天，約占加拿大石油產量的近80%。油砂油產量（334萬桶/天）的飆升使加拿大于2011年躋身于世界前六大石油生產國。
　　美國頁巖氣
　　美國是最早開發利用非常規油氣資源的國家，奧巴馬政府期間，隨著技術的提高，美國在非常規天然氣領域取得了突破性進展，尤其是伴隨著頁巖氣資源的勘探和大規模開發，美國成為頁巖氣開發領域的排頭兵，這無疑將掀起美國能源歷史上新的革命，并將開啟“美國能源新紀元”。其實，早在19世紀初美國就開始開發頁巖氣資源，但由于技術的制約，直到最近幾年才取得技術上的突破。為了更好地鼓勵頁巖氣等非常規油氣資源的開發，2012年4月，奧巴馬總統專門成立了旨在推動美國國內非傳統天然氣資源安全開發利用的“部門間工作組”，用以協調美國能源部、環保局和內政部三個部門進行相關技術研究和資源開發。技術的突破直接推動了頁巖氣產量的急劇攀升，根據美國能源信息署（EIA）2011年的統計數據，美國頁巖氣的產量從2006年的0.94萬億立方英尺飆升至2010年的4.46萬億立方英尺，預計至2035年美國頁巖氣的產量將達到12.25萬億立方英尺，而美國本土頁巖氣的儲藏量約為860萬億立方英尺，開發潛力巨大，如圖1所示。目前，美國的頁巖氣主要儲藏和生產地有七個，主要分布在美國的中南部和西部地區。
　　美國頁巖氣資源的開發有效地降低了美國天然氣進口數量，根據美國能源信息署的統計數據， 2007年以后，隨著頁巖氣等非常規能源的開發技術的成熟與大規模應用，美國進口天然氣數量大幅下降。截止到2011年，美國天然氣的凈進口量相比2007年下降了約50%；預計到2035年，美國天然氣的生產與消費的缺口將從2007年的1.9萬億立方英尺下降至3173億立方英尺。
　　巴西深水石油
　　由于常規油氣資源長期、過度地開采，陸地蘊藏的石油儲量不斷下降，深海石油開始引起人們的注意。近些年來，在巴西東南部海域的深海和超深海地區接連發現儲量巨大的油氣田，這些深海油田約蘊藏500—1000億桶的油氣資源。深海油氣資源的發現使巴西的油氣儲量可與科威特和俄羅斯比肩，[8]提升了巴西在全球能源格局中的地位。2009年5月，巴西首個平均水深達6000米的超深水油田開始產油，產油量約為1.5萬桶/天，[9]此后巴西的超深水石油開采從試驗階段進入正式生產階段。目前，巴西國家石油公司（Petrobras）已經掌握了深水油田石油生產的浮式采油、儲油和卸油等超深水采油技術。巴西在深水石油開采方面取得的技術進步使其石油供應量大幅攀升。根據英國石油公司的預測，從2010年至2030年，巴西深水石油的產量每天將至少增加200萬桶，能夠有效地彌補常規油氣資源的不足。
　　非常規油氣資源開發的國際影響
　　西半球非常規油氣資源的大規模開發與利用，將會對現有的能源地緣政治格局帶來深遠的影響，具體看來，至少會帶來以下三個方面的影響。
　　首先，非常規油氣資源的開發將會加速全球能源消費結構的轉型。原來以常規油氣資源為核心的能源消費格局將發生變遷，隨著非常規能源所占比重的不斷提升，如加拿大油砂、巴西深水石油、美國頁巖油和頁巖氣等非常規油氣資源將擠占常規油氣資源的份額，能源消費結構進一步優化。全球能源消費結構的轉型是在多種因素的加疊作用下形成的。從儲量上來講，非常規能源的蘊藏量高于常規能源；從技術角度來講，在高油價時代，全球掀起了非常規能源研發熱潮，非常規能源的開發技術取得了突破性進展，進而直接導致非常規油氣資源的大規模開發利用；從成本角度來講，在政策與技術的支撐下，非常規油氣資源開發成本不斷降低、利用效率及綜合利用水平也得到了提高。這些要素的“共振”加速了全球能源消費結構的轉型與優化。
　　第二，非常規油氣資源的開發將會推進全球能源格局重心的分裂與轉移。隨著非常規油氣資源的廣泛推廣，全球油氣能源格局將發生“三段式”的變遷：第一階段是以中東常規油氣為中心的全球能源格局；第二階段，隨著非常規油氣資源開采技術的進步，全球能源格局將形成“東西兩極能源格局”，即“以中東為核心的東半球常規油氣能源中心”和“以美洲為核心的西半球非常規油氣資源中心”；伴隨著常規油氣資源的衰竭和非常規能源的大規模開發，全球能源格局將進入第三階段，即形成以美洲為核心的全球能源新格局。全球能源格局的重心將從常規油氣資源富集的中東地區轉向“美國的后院”——非常規油氣資源密集的美洲地區。目前，全球能源格局正處于從第一階段向第二階段的過渡階段，如美洲非常規油氣資源的開發繼續保持當前態勢，且中東地區常規油氣資源的儲量持續下降，“兩極能源格局”雛形將會在不久的將來形成，并最終步入全球能源格局的“美洲時代”。據英國石油公司（BP）的預計，到2030年，美洲國家的液體能源供應量將增加800萬桶/天，約占全球液態能源供應增加量的40%，其中，由于鉆井技術的進步，加拿大油砂油增加220萬桶/天、巴西深水石油增加200萬桶/天、美國頁巖油增加220萬桶/天；此外，在2030年的生物燃料生產總增量中，美國和巴西將貢獻一半以上，約增加350萬桶/天。[10]全球能源格局重心向美洲偏轉的轉變將會進一步增強美國在全球能源政治經濟格局中的地位與作用，強化美國在全球能源格局中的主導地位和話語權。
　　第三，非常規油氣資源的開發將會影響全球政治經濟格局的變遷。提到全球政治經濟格局的變遷就繞不開美國的作用。冷戰結束以來，美國成為世界上唯一的超級大國，其在政治、經濟、軍事、文化等領域占據著絕對的優勢，主導著世界政治格局、掌控著世界經濟秩序。鑒于美國石油對外依存度一直居高不下，美國及其盟國對全球政治經濟格局的塑造具有明顯的“能源意圖”，最顯著的標志就是對中東等傳統能源富集地區實施的各項干預措施。美國及其盟國在國際舞臺上的干預行為在一定程度上改變了傳統能源富集地區國家的力量對比，這無疑會對世界政治、經濟格局產生深遠的影響。然而，隨著美洲地區非常規油氣資源的發現與大規模開發，美國對全球能源關注的焦點發生了轉移，從傳統常規能源聚集的中東、北非等地區開始轉向“美洲后院”，這會帶來兩個方面的變化。其一，美國在對中東、北非等地區事務的干涉行為中的“能源顧慮”有所下降，這將會直接導致美國調整針對這些地區的戰略與政策，進而影響全球地緣政治格局；其二，美國在非常規油氣資源開發領域取得的突破性進展將成為全球非常規油氣資源開發熱潮的“導火索”，伴隨著非常規油氣資源開發浪潮的迭起，非常規油氣資源開發領域也將成為新的“吸金石”，大量金融資本源源不斷涌入該領域，為非常規油氣資源的開發注入了新的活力，全球能源經濟、能源金融將再現新的熱點。
　　綜上所述，全球范圍內非常規油氣資源的開發不僅為未來能源開發指明了方向，標志著國際能源消費結構的轉型，也對全球能源格局，乃至世界政治經濟格局均具有深遠的影響。在這樣的宏觀環境下，作為具有大規模非常規油氣資源儲量的大國，中國應抓住機遇，針對本國非常規油氣資源儲藏特點，努力研發適合自身的非常規油氣資源開發與利用的新技術，攻克技術難關、降低開采成本，實現非常規油氣資源的大規模開采，使之成為中國常規油氣資源的重要戰略性補充，為國家的能源安全保駕護航。
　　（責任編輯：徐海娜）
　　[1] 鄒才能等．常規與非常規油氣聚集類型、特征、機理及展望[J]．石油學報，2012，2：174.
　　[2] 郭永剛等．非常規能源油頁巖開發利用的研究進展[J]．江蘇化工，2008，2：6．
　　[3] 翟光明．關于非常規油氣資源勘探開發的幾點思考[J]．天然氣工業，2008，12：1．
　　[4] http://www.eia.gov/analysis/studies/worldshalegas/pdf/fullreport.pdf
　　[5] Robert Kun