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【獵狗先生的回答(305票)】: 這么多贊嚇一跳。?？磥磉€是很多人關(guān)心頁巖氣這個話題，我會盡我所能為大家釋疑，但我并不是石油工業(yè)業(yè)內(nèi)人士，所以有些具體的生產(chǎn)問題可能無法明確回答，不過 @云舞空城學(xué)長應(yīng)該會補充給大家。有什么問題歡迎吐槽！ 還有我的圖被人吐槽好亂，太黃閃瞎眼什么的，我真不是故意的?。?！有些圖我拿到手它就這樣啊TAT我懶我不想重畫。。 --------------- 東西有點兒多，圖也有點兒多，但看完以后大家就大概能對頁巖氣革命有個基本認識了，還望耐心，有很多東西沒有放上來，如果大家有興趣可以跟我說，我會補充的。 另外文中涉及到的一些數(shù)據(jù)和材料很大一部分是內(nèi)部交流和教學(xué)使用請務(wù)必不要轉(zhuǎn)引作他用，謝謝！ --------------- 題主所說的頁巖革命應(yīng)該就是業(yè)內(nèi)所稱的“頁巖氣革命”（Shale gas revolution），實際上算是油氣工業(yè)的第三次革命。前兩次革命分別是從尋找淺部集中易勘探易開發(fā)的構(gòu)造油氣藏向地層巖性油氣藏（以尋找隱蔽油氣藏為核心）的油氣勘探開發(fā)第一次轉(zhuǎn)變，以及向非常規(guī)油氣藏（以尋找連續(xù)型油氣聚集為核心）的第二次轉(zhuǎn)變。而從早期非常規(guī)能源如致密砂巖氣等轉(zhuǎn)向頁巖油、頁巖氣則是第三次轉(zhuǎn)變。 為了直觀一點兒給大家來張圖：   由于對頁巖油不是很了解，我今天就還是著重給大家說說頁巖氣的發(fā)展。由于對頁巖油不是很了解，我今天就還是著重給大家說說頁巖氣的發(fā)展。 一、什么是頁巖氣：
 頁巖氣賦存方式與成藏過程示意圖（據(jù)Ron McDonald，2002，修改） 二、頁巖氣革命的發(fā)展歷程 美國頁巖氣革命歷程的三個發(fā)展階段 1821-1976 頁巖氣的發(fā)現(xiàn)及頁巖氣革命前期 1976-2000 美國頁巖氣革命正式開始及發(fā)展 2000- 頁巖氣革命成功及向世界蔓延  1821年， William A. Hart 在美國紐約的弗里多尼亞鉆了第一口產(chǎn)自頁巖的商業(yè)天然氣井(27 英尺深）。 1914年，在阿巴拉契亞盆地泥盆系Ohio頁巖中，發(fā)現(xiàn)了世界第一個頁巖氣田—Big Sandy 。 受地質(zhì)認識和技術(shù)手段的限制，人們對這類資源并沒有重視，沒有認識到它的巨大潛力，沒有想到它可以被大規(guī)模地開采利用。 1970s晚期—1990s 早期，美國能源部（DOE）聯(lián)合油公司、科研機構(gòu)、高校等單位開展了非常規(guī)天然氣（頁巖氣、致密氣和煤層氣）評價和開采方法研究。 其中針對頁巖氣，1976實施了東部頁巖氣工程（EGSP），主要目的有3個：（1）開展精確的頁巖氣資源評價;（2)建立勘探選區(qū)原則;(3)開發(fā)和完善的成本有效的頁巖氣開采技術(shù)。  1980s—1990s, Mitchell能源公司堅持在Fort Worth盆地探索試驗，綜合開發(fā)了水力壓裂和水平井技術(shù)，最終實現(xiàn)了Barnett 頁巖氣的規(guī)模商業(yè)開發(fā)。頁巖氣年產(chǎn)量由1999年的22億方增加到2009年560億方，Barnett頁巖氣開發(fā)成功具有里程碑意義，成為這場頁巖氣革命成功的標志。  美國頁巖氣2011年產(chǎn)量1800億，占總產(chǎn)量的23%。據(jù)EIA預(yù)測，到2035年，美國頁巖氣產(chǎn)量將占到美國天然氣總產(chǎn)量的45%  全球頁巖氣分布：  據(jù)美國EIA，頁巖氣技術(shù)可采資源量排名靠前的國家有：中國、美國（24萬億）、阿根廷、墨西哥、南非、澳大利亞、加拿大等。全球187.4萬億立方米。 三、頁巖氣藏開發(fā)特點： 氣層壓力低：一般不會自噴，以水平井為主，需壓裂改造措施； 單井產(chǎn)量較低：初期氣產(chǎn)量遞減快，后期趨于穩(wěn)定；平均日產(chǎn)1萬方～2萬方； 頁巖氣采收率低：通常小于5% ～ 20%不等 投入高：前期勘探開發(fā)投入大（單口井450萬美元），且難以形成穩(wěn)定的投資回報 產(chǎn)量遞減快： 需要打很多口井以形成規(guī)?；a(chǎn)與供應(yīng)； 生產(chǎn)周期長：單井經(jīng)濟壽命長，30年～50年。 由于頁巖氣有不同于常規(guī)天然氣的特點，頁巖氣藏開發(fā)需要大面積、規(guī)?；?、連續(xù)鉆井。 美國Barnett頁巖氣區(qū)塊：面積約1.2萬平方公里，2008年鉆井?dāng)?shù)量已達12125口（不含因產(chǎn)量下降關(guān)閉的井），平均1000口/千平方公里，“地毯式鉆井”。  四、頁巖氣革命中的科技因素： 現(xiàn)在的頁巖氣革命之所以受到大家的關(guān)注，其成功之處可以總結(jié)為三點：堅持不懈的基礎(chǔ)地質(zhì)研究； 水平井和水力壓裂技術(shù)的進步； 多種相關(guān)技術(shù)的運用。  1、基礎(chǔ)地質(zhì)研究： 1930年代開始，只有個別專家提出頁巖不只是烴源巖，還具有天然氣儲集能力。如Browning Iley B.（1932）Hunter C.D.和 D.M.Young（1953），但沒有引起重視。 1970年代后30多年，政府組織研究解決資源評價、頁巖儲層描述、吸附氣和游離氣測量等重大問題 70多年堅持不懈的基礎(chǔ)地質(zhì)研究為頁巖氣革命奠定了堅實的基礎(chǔ)。  2、水平井和水力壓裂技術(shù) 關(guān)鍵技術(shù)（水平井鉆井和多段壓裂技術(shù)）的出現(xiàn)與成功應(yīng)用，催生了美國這場頁巖氣革命； 水平井技術(shù)Barnett頁巖氣區(qū)的廣泛應(yīng)用，促進了美國頁巖氣產(chǎn)量快速增長。 水平井工作原理 水平井是目前主要的頁巖氣藏生產(chǎn)形式。水平井的產(chǎn)量是垂直井的3~4倍多，成本僅是直井的1.5～2.5倍。目前85%的開發(fā)井為水平井＋多段壓裂。 此外，水平井多段水力壓裂、重復(fù)壓裂技術(shù)、新型壓裂液技術(shù)、新型支撐劑等也極大地提高了單井頁巖氣產(chǎn)量。 3、相關(guān)新型技術(shù)：
五、中國頁巖氣資源 在中文期刊中，“頁巖氣”一詞最早見于張義剛1982年在《石油實驗地質(zhì)》上以筆談會方式發(fā)表的“多種天然氣資源的勘探”一文中； 此后，宋巖（1990）、華樺（1994）、樊明珠（1997）等在不同期刊上使用了“頁巖氣”術(shù)語； 張金川、金之鈞、袁明生“頁巖氣成藏機理和分布”《天然氣工業(yè)》（2004.2）應(yīng)該是我國首篇系統(tǒng)論述頁巖氣的論文。 在多旋回的構(gòu)造與沉積過程中，我國含油氣盆地發(fā)育了海相、陸相和過渡相多套富有機質(zhì)泥頁巖。 中國頁巖油氣資源量： 六、中國頁巖氣開發(fā)所面臨的問題： *以上為2012數(shù)據(jù)，政策和技術(shù)都在改進 我國頁巖氣開發(fā)中的難點 【知乎用戶的回答(69票)】: 過去，暗色富有機質(zhì)頁巖只被認為是生油巖，不具備儲油或儲氣的能力，形成的油氣大部分都排出。 后來，隨著勘探實踐發(fā)現(xiàn)它們也儲存有一些油氣。 這樣的發(fā)現(xiàn)越來越多，一些人就開始思考為什么和原先認為的不同 這種思考，帶來了油氣儲集和運移機理上的突破性認識，為整個石油地質(zhì)學(xué)科帶來的新鮮血液。 現(xiàn)在，頁巖氣/頁巖油帶來的沖擊一方面是學(xué)術(shù)領(lǐng)域的突破，另一方面是再一次刷低了油氣勘探的下限，帶來的直接結(jié)果是油氣儲量嘩嘩的往上翻，許多過去被認為沒有勘探潛力的地方頓時又成了高潛力區(qū)。 ------- 答主突接通知，明晚南下出差……尼瑪 一定不會棄答，說話算話~到了那邊安頓下來就來答 下面獵狗先生的回答也很專業(yè)而且系統(tǒng) 【知乎用戶的回答(14票)】: 獵狗的回答非常專業(yè)，我就來個通俗的，借用導(dǎo)師的話，做個簡單的比喻。 —————————————————我是分割線————————————————————— 石油天然氣在地層中是由烴源巖（近似等于現(xiàn)在所說的頁巖）生成的，然后在運移到砂巖、灰?guī)r等儲層中保存下來。以前我們是在儲層中找石油天然氣，但經(jīng)過這些年的勘探，儲層中的石油勘探的差不多了，大家就開始發(fā)動腦筋，是不是烴源巖中也有油氣。然后就有了頁巖油、頁巖氣的發(fā)現(xiàn)。 為什么之前不開采呢，是因為頁巖非常致密，根本無法經(jīng)濟地開采，一直到水力壓裂技術(shù)發(fā)展成熟以后，頁巖油氣得開采才成為了現(xiàn)實。 就比如說在餐廳吃飯，以前我們都是在餐廳等飯吃，現(xiàn)在情況變了，客人太多，服務(wù)員忙不過來了，桌上的飯菜吃完了， 大家只能跑到廚房去找吃的。說白了，就是去它出生的地方找。 【知乎用戶的回答(5票)】: 補充： 1）得益于頁巖油氣產(chǎn)量增長，2012年美國石油和天然氣產(chǎn)量獲得全球最高增幅，日產(chǎn)量增加100萬桶至890萬桶，同比增長13.9%。這意味著，2012年美國石油產(chǎn)量創(chuàng)造了其石油業(yè)自從1859年興起以來最大增幅。 2）受益于頁巖油氣技術(shù)的發(fā)展，以及美國能源戰(zhàn)略中心的轉(zhuǎn)移，美國正在逐步掌握影響全球石油價格的定價權(quán)和主導(dǎo)權(quán)。 3）重慶涪陵頁巖氣田累計產(chǎn)量突破10億立方米，相當(dāng)于400萬戶居民一年生活用氣需求。 4）銀河證券一份研究報告預(yù)測，2020年前，中國頁巖氣需打井4萬口左右，行業(yè)總投資約8000億元；其中，設(shè)備投入約占總投資的25%，約2000億元。未來幾年，中國頁巖氣設(shè)備需求年均增速在50%左右。 【陋哥的回答(5票)】: 首先說，國際原油市場價格持續(xù)半年跌出去的這百分之二三十，所謂“頁巖革命”只是其中一個因素，更多的還是投機在其中作祟，因為“頁巖革命”在美國呈現(xiàn)出來的能源井噴已經(jīng)持續(xù)了一段時間。 美國的頁巖革命大致看來由如下幾個特點：第一是技術(shù)革命引領(lǐng)資本投入，第二是民間資本起主導(dǎo)作用，第三是有一定投機成分，因此受市場預(yù)期的影響比較大。 美國頁巖氣成規(guī)模的勘探和開采肇始于二十世紀末期，鼻祖叫做喬治米切爾（George Mitchell），此人成立的米切爾能源公司在1981年起開始對位于得克薩斯州Wise County的巴內(nèi)特頁巖進行鉆探（后來此地被證實儲存有1800億以上立方英尺的天然氣），至1998年開始成規(guī)模的使用改良后的水力壓裂法，直至2001年公司被德文能源以31億美金收購。米切爾幾乎已一己之力對抗著傳統(tǒng)大公司以及公眾甚至親信對頁巖能源開采前景的懷疑，克服了各種阻力，在連年虧損中帶著一幫有理想的屌絲青年開創(chuàng)了全新局面。此人據(jù)說現(xiàn)在在美國地位極高，與愛迪生等人并駕齊驅(qū)。2013年他逝世于美國加爾維斯頓，年94歲。 從技術(shù)上而言，米切爾的一大貢獻就是力主改良水力壓裂法。此方法并非為頁巖能源開采專設(shè)。首先壓裂法早在1860年美國內(nèi)戰(zhàn)之后就已經(jīng)存在了（此前美國人開采油井都是用炸藥炸，一個叫做約翰.布斯的油老板在炸井中用力過猛導(dǎo)致整個油井毀于一旦，后來因為對南方戰(zhàn)敗不滿，想了想沒什么奔頭就去刺殺了林肯。）當(dāng)時用的是一種內(nèi)裝硝酸甘油的類似膠囊的裝置橫向爆破來壓裂巖層。到二戰(zhàn)之后，更加有效的水力壓裂法開始出現(xiàn)。 頁巖層是距離地表兩英里左右的致密巖層，也被稱作基礎(chǔ)巖層。我們現(xiàn)有開采出來的石油和天然氣，理論上都是貯存在這個更深更硬的頁巖層里。由于地殼運動，一些石油和天然氣被自然壓迫形成的管道“抽"到近地表的位置，因而可以被我們用垂直井等等相對容易的方法開采出來。但是，地殼運動的時間太長了，所以就開始想辦法壓裂，水力壓裂法實際就是通過人為手段加速這個地質(zhì)變遷的過程。 早期的水力壓裂法用的就是普通的水混合砂（米切爾團隊稱之為”灌腸“），后來采取水砂混漿兌入化學(xué)物質(zhì)（包括酸、減阻劑、表面活性劑、凝膠劑、防垢劑等），開采效果逐步提升。 另外還有一個很重要的技術(shù)準備是橫向鉆探技術(shù)，也就是水平井。傳統(tǒng)的垂直井的局限在于，單井經(jīng)常會穿過薄扁（請腦補為一張被汪星人啃過的餅）的”回報層“，效率不高，同時開幾口井，成本就要翻番，而且經(jīng)常跑偏（請腦補為方格打飛機），于是人們開始嘗試不那么單一的鉆探方法，比如斜角度鉆探。這種方法早在上世紀70年代就已出現(xiàn)，但多數(shù)用在海洋勘探，至1990年開始用于陸地，薩達姆大魔王入侵科威特的借口之一，就是后者采用傾斜鉆探鉆到了伊拉克的國境線之內(nèi)，偷了爺?shù)挠汀?/p> 至1999年，米切爾團隊開始采用水平鉆探結(jié)合壓裂的方法，到2006-07年間，逐漸成熟形成了今天主流的頁巖開采技術(shù)。 值得一提的是，無論是壓裂法還是水平井技術(shù)都是早就存在的產(chǎn)物，而技術(shù)改良最主要的就是提高效率和降低成本，所以所謂頁巖革命的技術(shù)革新是一個很長的過程，并不是現(xiàn)在才出現(xiàn)。 由于美帝特殊的經(jīng)濟政治體制，所以最先吃螃蟹和最先獲利的都是民間資本。前文提到的米切爾只是個開產(chǎn)鼻祖而已，真正賺（過）錢的是如下幾位。 奧布里.麥克倫登（Aubrey Mcclendon）和湯姆.沃德（Tom Ward），切薩匹克能源公司聯(lián)合創(chuàng)始人。公司始建于1989年，巔峰時握有超過1500萬英畝土地的能源開采權(quán)，這個面積大概是新澤西州的三倍（美國的土地可以買賣和租借，擁有土地所有權(quán)即擁有了該塊土地的能源開采權(quán)，但一般開采商會承諾給原土地所有者一定份額的開采收益分成）。后來湯姆沃德單飛創(chuàng)立桑德里奇能源公司，兩人均一度成為身家數(shù)十億美金的巨富，麥克倫登還收購了家鄉(xiāng)的NBA球隊俄克拉荷馬雷霆。不過兩個人均有個奇異的愛好，就是拿自己持有的公司股票來進行抵押投資期貨對沖基金之類，這讓兩人最終都失去了各自公司董事會的信任，先后被掃地出門。兩個人現(xiàn)在重新創(chuàng)業(yè)中。 哈羅德.哈姆（Harold Hamm），大陸能源公司創(chuàng)始人，致力于開發(fā)北達科他州的巴肯（Bakken）頁巖。不同的是他瘋狂的喜愛頁巖油而不是頁巖氣。他的大陸能源公司07年上市之后股價翻了六倍。據(jù)說目前他是全美掌握地下石油資源最多的人，他的公司現(xiàn)在每天產(chǎn)油10萬桶以上。他本人持有價值140億美金的公司股份。11月14日，此君被判支付給前妻10億美金分手費。這對他來說是個天大的幸事。因為一年前媒體預(yù)測他要賠給前妻的錢是50億。 還有一位值得一提的叫提姆.黑丁頓（Tim Headington），他在03年起開始在巴肯地區(qū)和上文提到的哈姆競爭拿地，后來公司被他賣了20億美金。在這兒提及這位小把戲的原因是此人賣了公司之后開始專門混好萊塢，逐漸成了電影投資界的大鱷，經(jīng)他推手上映的影片基本上是近些年奧斯卡獎的?？?，包括《逃離德黑蘭》、《雨果》、《蘭戈》、《美版無間道》和《飛行家》，此外還有末日之戰(zhàn)、Jersey Boys等等，算是油老板里的文藝青年。 如之前所說，整個頁巖革命的過程中，最牛的還是這些”私企“，美國能源部之類的職能部門更多的是處在配角的地位，對研發(fā)的關(guān)注比開發(fā)的關(guān)注大得多。這恐怕也是美國的可怕之處——每次升級都是極限暴兵流，英雄一個一個反倒都沒正事兒的跑去別人家里掐架。 不過這樣也有個弊端，就是相對來說受外界影響太大，和我兔這種”舉全國之力“怎樣怎樣的路子相比，短期看對市場反應(yīng)會比較敏感。譬如這次油價六個月連跌對美國的頁巖油企業(yè)影響就不小，因為現(xiàn)在世界上最大的石油大鱷還是歐佩克，沙龍巴斯們的意思是我寧愿跌價也絕不減產(chǎn)，看誰能挺住。而單兵作戰(zhàn)的，尤其是近幾年才有錢的美國頁巖企業(yè)根基不穩(wěn)組織分散，和歐佩克對抗不容易。目前有專家預(yù)測，如果國際油價持續(xù)這個鳥樣，明年美國頁巖油開采規(guī)模會縮小百分之十。美國的頁巖油產(chǎn)業(yè)整體而言需要油價維持在80美金左右才能保持盈利，如果跌至60美元，則有相當(dāng)一部分油井會失去開采價值。至于頁巖氣情況也大同小異。這里有一個悖論，就是頁巖油和頁巖氣作為傳統(tǒng)能源的替代能源，在傳統(tǒng)能源尚未枯竭的情況下，開采的量越大價格就越低，價格越低就越不賺錢?？墒侨绻婚_采，就會被外界詬病是”頁巖騙局“，也會與美國相關(guān)法律相悖，同時也會影響資本市場的信心。所以如果國際能源價格繼續(xù)走低，美國的頁巖革命有點兒騎虎難下。 當(dāng)然，這都是從短期的角度說，長期還是值得看好頁巖能源的，畢竟一個事實還是傳統(tǒng)能源越用越少，污染越來越嚴重，全球性的能源換代升級大勢所趨，這并不僅僅是資本市場的預(yù)期，而是實打?qū)嵉奈磥怼Ｋ浴表搸r革命“也并不是一個短期的，固定的，不變的概念，而是一項長期的不斷探索的過程。另外有人還在質(zhì)疑頁巖開采過程中的環(huán)保問題，主要就是前文提到水力壓裂法的”水“里究竟有些什么東西?，F(xiàn)在爭議的焦點在于民眾希望企業(yè)公開配方，而企業(yè)認為這涉及到商業(yè)機密，所以很多陰謀論也塵囂直上。這點還需要未來雙方的不斷博弈，而究竟會不會影響環(huán)境，雙方各執(zhí)一詞，現(xiàn)在也不好下定論。 至于中國，頁巖能源還處在論證階段，雖然幾個現(xiàn)在看來儲量較大的省份包括四川、江西、湖北都在熱炒這方面的概念，但一方面由于我國獨特的經(jīng)濟體制，國家不動沒有民營資本動（即便動估計也動不起），基礎(chǔ)設(shè)施上也迫切需要升級（我們畢竟是一個用慣了煤炭和石油的國家），開采和輸送設(shè)備也是缺乏的（大家可以關(guān)注一下山東墨龍）。還有一個關(guān)鍵的因素，即是中國地質(zhì)情況的復(fù)雜程度在大國里幾乎是世界之最，這也限制了頁巖的開發(fā)。至于還曾提到過的水資源缺乏（液體壓裂法需要大量的水），已探明的頁巖能源儲西藏多處在地震帶上等暫時都可以忽略不計。當(dāng)然，最關(guān)鍵的還是第一條，沒有一個逐利的，瘋狂的，愛做白日夢的、嗜賭的、單純由欲望驅(qū)動的能源資本家群體（或說創(chuàng)業(yè)群體），靠政府一板一眼地推動所謂”頁巖革命“，需要等待的時間會更多。 以上部分答案參考自維基百科、福布斯中文網(wǎng)及《頁巖革命》（英文版為The Frackers）一書。 【薛志鵬的回答(2票)】: 主要原因就在于水平井和水力壓裂技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致了儲存在頁巖的氣體有可能被開采出來。 不同于常規(guī)油氣，頁巖氣既是烴源巖又是儲層，所以孔隙度也沒有常規(guī)油氣砂巖那么高，更為關(guān)鍵的是頁巖的孔隙很小，一般都是納米級的(大于50納米的都已經(jīng)歸于大孔了)。雖然儲量看似很高，但是開采難度極大。 雖然水平井和水力壓裂技術(shù)有所發(fā)展，但是頁巖氣要想達到商業(yè)化開采還是需要一定時間的 【加多寶的回答(1票)】: 追根究底就是一場技術(shù)革命，水平井技術(shù)和水力壓裂技術(shù)的發(fā)展，使得深埋地下頁巖中的天然氣能夠形成工業(yè)性氣流，當(dāng)然中國的有大量的頁巖氣存在，只是地質(zhì)條件過于復(fù)雜，地面水源不足，技術(shù)水平不夠，所以產(chǎn)量不多，現(xiàn)在開發(fā)階段基本是燒錢！ 【老楊的回答(0票)】: 看到這么多關(guān)注地質(zhì)領(lǐng)域問題的人頓感欣喜，畢竟經(jīng)濟基礎(chǔ)決定上層建筑。好好學(xué)習(xí)，報效祖國 原文地址:知乎 |
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