近一段時間，國際市場石油價格不斷下調，國內油價實現“八連跌”，引發了人們的普遍關注。分析人士認為，除了國際政治因素的影響外，美國出現的“頁巖氣革命”，也是這種局面能夠出現的重要砝碼。

　　說到頁巖氣，有人把它稱為滿足人們未來能源需求的希望，有人卻把它看作是掛在墻上的“畫餅”。而對于讀者來說，了解一些有關頁巖氣的基本知識還是非常必要的。

　　頁巖氣——藏在石縫中的天然氣

　　說到天然氣，我們都不陌生。北京的居民家中，大多數都通了天然氣管道，做飯的時候擰開氣灶，它就源源不斷流出來了。

　　當然，天然氣是一種資源，它需要從自然界中開采出來。而自然界中的天然氣分為常規天然氣和非常規天然氣。常規天然氣是指采自氣田的天然氣和油田的伴生氣，而非常規天然氣是指在地下的儲存狀態和聚集方式與常規天然氣有明顯差異的天然氣，頁巖氣就是其中一種。

　　頁巖氣在成分上與天然氣并無明顯差別，都是以甲烷為主，主要區別是分布方式不同。頁巖氣吸附或游離在頁巖孔隙中，所謂頁巖就是指由粒徑小于0.0039毫米的細粒碎屑、黏土、有機質等組成的，具有頁狀或薄片狀層理、易碎裂的一類沉積巖。頁巖和頁巖氣共同存在于頁巖礦藏中。而常規天然氣形成氣田或者與石油伴生，是具有封閉圈的氣體聚集，不吸附在任何礦藏內。有人打了個比方，如果想象天然氣的狀態為一個封閉空間內的所有甲烷等氣體的結合，那么頁巖氣的狀態就是封閉空間內裝滿了泡沫材料后的甲烷等氣體的結合。

　　有了這些“泡沫材料”，就使得頁巖氣的開采要比常規天然氣難得多。還有人打了這樣的比方，說開采頁巖氣就像“從細雞尾酒吸管中吸出濃奶昔或像在枕頭里吸氣”一樣困難。因此，雖然人們很早就知道在頁巖層中有巨量的天然氣，但長期以來卻被人們認為是沒有多少開采價值的“邊角余料”。

　　美國出現的“頁巖氣革命”

　　2005年，美國能源信息署在《年度能源展望》中曾預測，到2008年和2009年時，美國需要進口500億立方米天然氣，2010年則需進口700億立方米。但事實上，這兩個數字分別只是90億立方米和130億立方米。到今天，美國甚至已經成為天然氣的出口國。

　　發生什么事情造成了這種改變？就是因為在美國，頁巖氣的開采從2006年開始出現了快速的井噴式增長。有數據表明，2010年，美國頁巖氣產量達到1379億立方米，占美國天然氣總產量的23%；2012年，這個比例增長到37%，頁巖氣產量達到了2200億立方米；2013年，美國頁巖氣產量接近3000億立方米，相當于中國七八個大慶的規模。有很多人把近十年來在美國出現的這一幕，稱為“頁巖氣革命”。

　　美國的“頁巖氣革命”，立足的基礎是頁巖氣開采技術的重大突破。從上世紀70年代起，由于受到能源危機的壓力，美國能源部及能源研究開發署就牽頭推動頁巖氣勘探和開采技術方面的攻關，幾十年努力終于獲得回報，而在開采技術方面，最關鍵的就是水平井技術和水力壓裂技術。

　　利用傳統的鉆井技術，打豎直井到達蘊藏有天然氣的頁巖層，然后，讓鉆頭轉向水平，在水平方向繼續鉆井，使這口井橫貫儲藏有天然氣的頁巖層。這就是水平井。

　　而水力壓裂技術，就是向頁巖氣井中注入由水、砂及化學添加劑配比而成的高壓混合液，實際上就是促使巖層產生裂縫，使得天然氣能夠從頁巖內流入井里。如果不采用水力壓裂技術，那么天然氣就無法恰當地流向井中，這樣開采就會太費時間而且成本昂貴，使得頁巖氣開采沒有任何商業價值。巖層縫隙形成后，由砂類支撐劑保持巖層縫隙的張開狀態，就可以實現抽采頁巖氣到地表。

　　頁巖氣開采比常規天然氣難度更大，但具有開采壽命長和生產周期長的優點，大部分產氣頁巖分布范圍廣、厚度大，且普遍含氣，使得頁巖氣能夠長期、穩定產氣。

　　頁巖氣藏投入生產以后，頁巖氣藏中首先排出的是天然裂縫以及與裂縫相連通的孔隙中的游離氣，此時的產氣量迅速上升，很快達到高峰值。早期存儲的游離氣被排出后，隨著地層壓力的降低，以吸附態存在，賦存于有機質顆粒與黏土顆粒表面的吸附氣開始解吸，通過擴散作用進入裂縫系統，裂縫中的天然氣則以滲流的方式進入井底，采至地面。此階段天然氣產量由高峰值緩慢下降，達到一個產量較低的穩定期，這個周期時間比較長。據粗略估算，一般頁巖氣井生產壽命能達到30至50年，甚至更長。

　　中國能復制“頁巖氣革命”嗎

　　美國出現的“頁巖氣革命”，給世界上的其他國家都帶來了深刻的啟示，中國當然也不例外。

　　有一個好消息，也有一個壞消息。

　　好消息是，中國的頁巖氣儲量十分豐富。據國土資源部2012年3月1日發布《全國頁巖氣資源潛力調查評價及有利區優選》稱，經初步評價，我國陸域頁巖氣地質資源潛力為134.42萬億立方米，可采資源潛力為25.08萬億立方米(不含青藏區)。這個數量大致和美國的頁巖氣資源量相當。

　　而來自美國方面的評估會讓我們更開心。據美國能源部估算，中國可采頁巖氣資源量為31.4萬億立方米，遠高于美國的18.8萬億立方米。

　　然而也有壞消息。與美國相比，我國頁巖沉積時代較早、埋深多大于3000米，氣藏構造條件相對復雜，且多處于山地、沙漠，地質構造較破碎復雜，勘探開發、產能建設的難度很大。

　　頁巖天然氣開采所使用的水壓破裂技術需要消耗大量水資源，由于鉆井所使用的水注入頁巖層，比地下蓄水層要深得多，主要被巖石吸收，不能再回收利用。開發頁巖氣還容易造成環境污染。頁巖油氣開采在鉆井過程中要經過蓄水層，鉆井使用的化學添加劑會對地下水形成污染威脅。而我國的頁巖氣儲區多分布于水資源匱乏的西北部地區，這就加劇了當地水資源短缺的矛盾和環境污染的風險。

　　而頁巖氣開采的核心技術是水平井技術和水力壓裂技術，這兩項技術也是我國在頁巖氣開采方面的技術瓶頸和未來需要攻克的技術難點。目前我國在水平鉆井與壓裂技術的核心體系并未掌握成套技術，關鍵核心專利基本掌握在殼牌公司和美孚公司手里。這也使得我們在尋求合作的過程中難免受制于人。

　　業內主流的看法是，中國的頁巖氣開發要走過艱苦的道路，但前景是樂觀的。國家能源局石油天然氣司司長張玉清在接受媒體采訪時就曾表示，頁巖氣在開發利用過程中的確可能會對水資源等造成污染，但通過環境和壓力的監測等，還是有辦法解決這一問題的。常規石油天然氣開發時也需要壓力，也同樣需要水，頁巖氣的勘探開發只不過是比常規油氣資源開發、特別是壓力過程中用的水多一點，如果能在工程管理中采取一些方法，就可以把負面影響降至最低。

　　近日有一則消息稱，據普遍預測，2020年前，中國將超過加拿大成為全球第二大頁巖氣生產國。