前不久,国家能源局大幅下调我国页岩气十三五 产能规划的举措在业界引起不小的震惊和猜测。有关部门大幅下调我国页岩气产能规划的原因是什么?我国页岩气的储量和前景到底如何?以及用什么样的油气理论来指导我国的油气勘探和开采?带着这些问题,记者采访了长期致力于油气理论创新研究的大庆油田勘探研究院崔永强博士。
中国页岩气储量有依据吗?
记者:一直以来,给国人留下的印象,我国页岩气储量比美国还要丰富,请问是这样吗?这个数据是怎么来的?
崔永强:中国的页岩气储量数据来自美国。美国能源情报署(EIA)2011年4月5日发表《2011年页岩气资源初步评估》,称中国页岩气可采储量为36.1万亿立方米,位居世界;美国页岩气可采储量为23.4万亿立方米,屈居第二。美国没在中国钻井,它的储量数据没有根据。国土资源部把页岩气定为新矿种,但并没有做过系统勘察,其在2012年3月1日发布《全国页岩气资源潜力调查评价及有利区优选》称,我国陆域页岩气可采资源潜力为25.08万亿立方米(不含青藏地区)。这同样没有根据,只不过是把美国的数据打个折扣而已。
2012年2月,美国将其页岩气技术可采储量下调到了13.649万亿立方米,缩减了近一半。2011年美国页岩气产量超过1700亿立方米,参与生产的气井有8万多口,但EIA依旧不清楚 自己页岩气技术可采储量的真正家底。
美国地质调查局(USGS)对重点页岩田MarcellusShale储量的估计,就迫使EIA大幅下调预测;前者指只有84万亿立方米,后者却认为有410万亿立方米,EIA终削减预测80%,并承认对方才是地质专家。
2014年5月20日,EIA曾预测加利福尼亚州蒙特利页岩地层蕴藏的页岩油储量约占全美页岩油储量的三分之二,但其以现有技术能力为托词,将这一地区的可开采量从137亿桶下调到6亿桶,削减可采储量数达95%。
2013年4月8日《重庆日报•特别关注》一篇《重庆页岩气产业调查》报道:财政部、国家能源局在制订补贴政策时就认为页岩气储量只有5万亿~7万亿立方米,不具有战略价值 。
近,国家能源局局长吴新雄表示,将2020年页岩气产量目标下调至300亿立方米,较下调前的600亿~800亿立方米下降了一半。这表明中国的页岩气开发形势并不乐观。
记者:既然一些国外机构披露的我国页岩气储量数据并不可靠,应该怎么看待我国的页岩气储量?
崔永强:美国能源情报署公布的页岩气储量显然不靠谱,其公布的页岩气储量服务于美国的页岩气战略。2014年1月14日《参考消息》转载美国《外交政策聚焦》网站1月10日《石油大骗局》一文,作者哈菲兹˙艾哈迈德明确指出:页岩气革命其实是个骗局。支持这个结论的事实:除了页岩气可采储量飘忽不定以外,页岩气井的产量在生产的年就将下降60%~90%;为了维持原来的产量就必须钻更多的新井,钻井公司就会留下了堆积如山的债务;前不久中国石油大学教授冯连勇去美国考察页岩气,得到的美国页岩气行业现金流的数据,也间接证实了这一事实。水力压裂法耗用巨量的水资源,同时造成不可弥补的地下水和地表水系的严重污染,并导致地震频发。英、法等发达国家已经禁止了页岩气开采。
始作俑者的美国非常清醒自身处境,其对策是:一是压低价格,力图将页岩气产业挤出美国;二是放宽页岩气外来投资限制,大量吸收国外投资维持其国内繁荣局面;三是总统带队游说全世界,以页岩气技术和设备输出为名转嫁国内的页岩气损失,并分享别国开采收益。当然,中国是美国页岩气战略的首选目标。
至于我国的页岩气储量数字,无论是美国提供的,国土资源部提供的,还是财政部认可的,其实都是缺乏地质依据。从石油地质学角度,这里必须指出两个重要的问题:,页岩本身并不生气;第二,页岩是全世界公认的盖层,其有用属性是致密性和封盖能力,作为储集空间的地质意义并不大。
页岩气名实相符吗?
记者:请您解释一下页岩气到底是什么,它和天然气有什么区别?
崔永强:页岩气与常规天然气毫无二致,只是产出层位是裂缝性页岩储层。这里的页岩裂缝有两种,一是天然裂缝,二是水力压裂法造成的人工裂缝。
按照以往的说法,页岩是天然气的源岩,页岩生出的天然气没有全部排出,而是滞留在原地,所以页岩里有大量的天然气储量。这个说法的理论依据是石油有机成因理论。现代石油有机成因理论以干酪根热降解生油模式为代表,认为动植物死亡分解埋藏,在沉积层形成一种不溶于碱、非氧化型酸和有机溶剂的分散有机质,其原子团极其复杂,结构至今没有弄清楚,称之为干酪根。
随着沉积层的沉降,干酪根将发生吸热分解形成石油和天然气。这个干酪根热降解生油模式已经被新的研究否定,理由是:所谓富含干酪根的生油层,其地层温度没有达到实验室中200~250℃以上能够让干酪根发生热降解的温度;用漫长地质时间补偿生油温度不足的时间—温度补偿原理,因生油层没有达到发生干酪根热降解生油的化学反应活化温度而失效;干酪根的C含量是76%,H含量只有6%,烃类的H含量至少要达到12%~14%,干酪根缺少了一倍的H,是无法解释的。如果用热力学第二定律来考察干酪根生油假说,由沉积层中极度分散的干酪根到可供开采的油气藏,既是一个吸热的过程,又是一个熵减的过程,它与自然发生的过程所具有的熵增和放热特征完全相反。也就是说,干酪根热降解生油假说违背热力学第二定律,因此无法成立。
新航天成就已经证明,石油和天然气所属的烃类,其大量聚集与生物并无必然联系。2005年1月14日,欧洲航天局惠更斯号探测器登陆土卫六,证实在土卫六北半球存在充满液态甲烷的海洋、湖泊等地形。
来自北美阿巴拉契亚盆地志留系和奥陶系的非常规气,深度>3000米的碳同位素全部表现为反序排列(δ13C1>δ13C2>δ13C3),系幔源特征。这是该地区天然气来自地幔的直接证据。石油和天然气来自上地幔,这是石油无机成因理论的新进展。
页岩气好的产层在硅岩层,硅岩是化学岩,它们是来自上地幔软流层的烃碱流体在上升过程中,不断与围岩发生碱交代作用富集的大量硅质随交代热液上升到沉积盆地的产物。页岩也是化学岩,在烃碱流体地球化学理论中,页岩是碱交代热液终端产物—碳硅泥岩系的组成部分。
记者:页岩气的成藏机理是怎样的,为什么页岩气在开采过程中衰减 的程度比天然气快?
崔永强:我们看到所有页岩气区块均位于已开发油气田的上方,而在未发现常规油气的地区却没有所谓的页岩气井。因为页岩并不生气,页岩裂缝性储层中的天然气只能来自其下伏的已开发油气田,已开发油气田中的油气来自上地幔软流层。
据估算,上地幔有43.5亿亿吨气体,原始地幔流体中占优势的成分是甲烷(90%以上),其次为氢气和水(不足10%)。这些超临界流体在地球圈层的物质演化与构造变动过程中将源源不断地向地表排放,这个过程叫地球排气。上地幔超临界流体在中下地壳深度向热液转化的过程中将发生巨大的化学爆炸,同时发生费托合成反应形成石油和天然气。所以深部热液和油气是同源的。巨大爆炸的能量还将导致地震,10~15千米是浅源地震的深度。深部热液既含烃又含碱,烃即油气,碱以钾钠为主。中国主要油田的上方均发育盐碱地,就是油气与碱金属伴生的实例。
中国大地测深剖面和国外的深反射剖面均以证明:含油气盆地的油气丰度与上地幔软流层的隆起幅度高度相关。上地幔软流层隆起高的盆地,石油和天然气是丰富的,因为上地幔软流层隆起越高,它汇聚的地幔流体越多越集中。
无论在美国还是在中国,页岩气储层的所谓页岩,都并非石油地质学教科书上的页岩。一方面页岩气专家们强调页岩生气,并且有大量的天然气尚未排出;另一方面却声称,工业开采的页岩不是纯