由于世界各國經(jīng)濟發(fā)展對煤、石油、天然氣等能源的需求不斷攀升，規(guī)模儲量大、易探好采的常規(guī)能源越來越少，這嚴(yán)重威脅著各國的能源戰(zhàn)略安全。近20年來，隨著勘探和開發(fā)技術(shù)的不斷提高，頁巖氣等非常規(guī)能源資源逐漸進入人們的視野。特別是美國頁巖氣的大規(guī)模開發(fā)，對提高該國能源安全、降低對外依存度、緩解天然氣供應(yīng)不足起到了積極作用。這引起各國政府的高度重視。
美國：最早發(fā)現(xiàn)、研究、勘探和開發(fā)頁巖氣的國家
美國是世界上最早發(fā)現(xiàn)、研究、勘探和開發(fā)頁巖氣的國家。1821年，美國第一口商業(yè)頁巖氣井(也是全球第一口商業(yè)性頁巖氣井)誕生。Mitchell能源公司在美國東部紐約州Chautauqua縣泥盆系Perrysbury組Durdirk頁巖中鉆探，在井深21米處，從8米厚的頁巖裂縫中產(chǎn)出天然氣。美國的頁巖氣開發(fā)取得巨大成功，扭轉(zhuǎn)了美國天然氣一直以來進口的局面。美國的頁巖主要發(fā)育在20個州21個大小不等的盆地里。據(jù)最近的估算，美國頁巖氣資源量為42萬億立方米~52.6萬億立方米，但目前商業(yè)開采主要集中在5個盆地，即密歇根盆地的Antrim頁巖、阿巴拉契亞盆地的Ohio頁巖、福特沃斯盆地的Barnett頁巖、伊利諾伊盆地的New Albany頁巖和圣胡安盆地的Lewis頁巖。其中，Barnett頁巖是當(dāng)前美國頁巖氣開發(fā)的主力層位，也是目前各國頁巖氣勘探開發(fā)學(xué)習(xí)的樣本，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)最新的統(tǒng)計，其資源量約0.74萬億立方米，產(chǎn)量在2005年已經(jīng)超過美國頁巖氣產(chǎn)量的一半，現(xiàn)在所占比例更高。
美國頁巖氣開發(fā)技術(shù)歷程，從Barnett頁巖開采看，可分為4個階段：第一階段：1997年以前——直井大型水力壓裂;第二階段：1997~2002年 ——直井大型清水壓裂為主;第三階段：2002~2007年——水平井壓裂技術(shù)開始試驗;第四階段：2007年至今——水平井套管完井及分段壓裂技術(shù)，逐漸成為主體技術(shù)模式。
從20世紀(jì)80年代開始，美國政府實施了一系列鼓勵替代能源發(fā)展的稅收激勵或補貼政策，這些政策法規(guī)包括：1980年的《能源意外獲利法》出臺替代能源生產(chǎn)的“稅收津貼”條款，對1979~1993年鉆探的非常規(guī)油氣，包括2003年之前生產(chǎn)和銷售的頁巖氣和致密氣實施稅收減免，對油氣行業(yè)實施5種稅收優(yōu)惠;1990年的《稅收分配綜合協(xié)調(diào)法案》和1992年的《能源稅收法案》擴大了非常規(guī)能源的補貼范圍;美國聯(lián)邦能源管理委員會1992年取消了管道公司對天然氣購銷市場的控制，規(guī)定管道公司只能從事輸送服務(wù)，這使得非常規(guī)天然氣的供應(yīng)成本大幅度降低;1997年的《納稅人減負(fù)法案》延續(xù)了替代能源的稅收補貼政策;2004年的《美國能源法案》規(guī)定10年內(nèi)政府每年投資4500萬美元用于包括頁巖氣在內(nèi)的非常規(guī)天然氣研發(fā)等;2005年美國《能源政策法案》將水力壓裂從《安全飲用水法》中免除，解除了環(huán)境保護局對這一過程的監(jiān)管權(quán)力，從而讓水力壓裂技術(shù)很快應(yīng)用起來。從2005年起，美國政府加大了開發(fā)難采天然氣的政策扶持力度，大大降低了天然氣開采稅;為激發(fā)土地所有者與開采公司簽署土地租賃合同的積極性，政府給土地所有者增加了25%的強制提成;并且鼓勵天然氣企業(yè)積極開展水平井鉆探和多級地層水力壓裂工序等技術(shù)創(chuàng)新。在這一系列政策扶持措施的推動下，頁巖氣勘探開發(fā)取得了明顯成果。
最近幾年，隨著墨西哥灣深水油氣產(chǎn)量的急劇下滑，一些大石油公司開始通過對已有頁巖氣開發(fā)經(jīng)驗的中小公司的合伙、參股或收購等形式參與美國頁巖氣的勘探開發(fā)。
加拿大：世界上第二個對頁巖氣進行勘探開發(fā)的國家
加拿大是繼美國之后世界上第二個對頁巖氣進行勘探開發(fā)的國家，頁巖氣生產(chǎn)也已有數(shù)十年的歷史。加拿大頁巖氣資源也十分豐富，且資源分布面積廣、涉及地質(zhì)層位多，主要分布在西部盆地地區(qū)，包括不列顛哥倫比亞省東北部中泥盆統(tǒng)的霍恩河盆地和三疊系Montney頁巖，艾伯塔省與薩斯喀徹溫省的白堊系 Colorado群，魁北克省的奧陶系Utica頁巖，新不倫瑞克省和新斯科舍省的石炭系Horton Bluff頁巖。根據(jù)加拿大非常規(guī)天然氣協(xié)會(CSUG)的資源評價結(jié)果，加拿大頁巖氣的資源量大于42.5萬億立方米，其中霍恩河盆地和Montney 的頁巖氣資源最為豐富，據(jù)世界能源委員會估計，其頁巖氣資源量為39.08萬億立方米。目前，已有多家油氣生產(chǎn)商在加拿大西部地區(qū)進行頁巖氣的開采或開發(fā)試驗，但與美國相比，加拿大頁巖氣開發(fā)還處于初級階段，尚未進行大規(guī)模的商業(yè)性開采。按照CSUG主席Michael Dawson在2009年9月一次報告的觀點，加拿大的頁巖氣區(qū)帶中只有Montney達到了他所稱的商業(yè)開發(fā)階段，霍恩河盆地則部分處于先導(dǎo)生產(chǎn)試驗階段，部分還處于先導(dǎo)鉆探階段;魁北克低地、新不倫瑞克省以及新斯科舍省的頁巖還處于其所稱的早期評價階段。
加拿大在西部沉積盆地(不列顛哥倫比亞省東部和艾伯塔地區(qū))上白堊統(tǒng)Wilrich組及其同時代地層、侏羅系Nordegg/Fernie組、三疊系 Doig/DoigPhosphate/Montney組、Exshaw/Bakken組和泥盆系Ireton/Duvernay組開展了頁巖氣勘探潛力評價，預(yù)測該區(qū)頁巖氣資源量約24萬億立方米。CSUG認(rèn)為西部(包括不列顛哥倫比亞省北部Bowser盆地)Colorado頁巖段、侏羅系及古生界頁巖和東南部的泥盆系頁巖具有開發(fā)的潛力。
早期的頁巖氣生產(chǎn)來自艾伯塔省東南部和薩斯喀徹溫省西南部白堊系科羅拉多群的Second White Speckled Shale，2000年~2001年才在不列顛哥倫比亞省三疊系的Upper Montney頁巖開始商業(yè)性的頁巖氣生產(chǎn)。
2004年，不列顛哥倫比亞省能源礦產(chǎn)部將頁巖氣的區(qū)域資源評價列入能源發(fā)展。目前，泥盆系評估工作已完成，三疊系評估項目正在進行。2006年，不列顛哥倫比亞省油氣委員會已核準(zhǔn)的白堊系和泥盆系頁巖氣試驗區(qū)塊共計22個。
近年來，加拿大對頁巖氣勘探開發(fā)的興趣大大增強，勘探開發(fā)的地區(qū)主要集中在不列顛哥倫比亞省東北部的中泥盆統(tǒng)霍恩河盆地與三疊紀(jì)的Montney頁巖。隨著新技術(shù)的應(yīng)用，許多公司對頁巖氣的勘探開發(fā)還擴展到了薩斯喀徹溫省、安大略省、魁北克省、新不倫瑞克省以及新斯科舍省。
歐洲：英國和波蘭是該洲頁巖氣前景最好的國家
2009年，國際能源署預(yù)測歐洲的非常規(guī)天然氣儲量為0.35萬億立方米，其中將近一半蘊藏在泥頁巖中，這個數(shù)字遠(yuǎn)低于美國，從全球來看，除了撒哈拉以南的非洲地區(qū)，歐洲的頁巖氣儲量可能是最少的。歐洲頁巖氣主要集中在英國的威爾德盆地、波蘭的波羅的盆地、德國的下薩克森盆地、匈牙利的Mako峽谷、法國的東巴黎盆地、奧地利的維也納盆地以及瑞典的寒武系明礬盆地等。其中，英國和波蘭是歐洲頁巖氣前景最好的國家。
近年來，歐洲啟動了多項頁巖氣勘探開發(fā)項目。2009年初，德國國家地學(xué)實驗室啟動了“歐洲頁巖項目”(GASH)。此項跨學(xué)科工程是一個為期6年的多學(xué)科頁巖氣研究開拓計劃，由政府地質(zhì)調(diào)查部門、咨詢機構(gòu)、研究所和高等院校的專家組成工作團隊，工作目標(biāo)是收集歐洲各個地區(qū)的頁巖樣品、測井試井和地震資料數(shù)據(jù)，建立歐洲的黑色頁巖數(shù)據(jù)庫，與美國的含氣頁巖進行對比，分析盆地、有機質(zhì)類型、巖石礦物學(xué)成分等，以尋找頁巖氣，對歐洲頁巖氣資源潛力進行評價與有利盆地優(yōu)選，探索歐洲頁巖氣的賦存空間、成因機制及其性質(zhì)。2010年，歐洲又啟動了9個頁巖氣勘探開發(fā)項目，其中5個在波蘭，波蘭的馬爾科沃利亞1號井 1620米深處已出現(xiàn)頁巖氣初始?xì)饬鳌?/p>
近年來，多個跨國公司開始在歐洲地區(qū)展開行動。�？松梨凇⒖捣�、OMV及殼牌等國際石油公司已經(jīng)分別在德國、波蘭、奧地利和瑞典開始實質(zhì)性的工作。 2007年10月，波蘭能源公司被授權(quán)勘查波蘭的志留系黑色頁巖。殼牌公司聲稱對瑞典的Skane地區(qū)感興趣。�？松梨诠疽言谛傺览鸐ako地區(qū)部署了第一口頁巖氣探井，并計劃在德國下薩克森盆地完成10口頁巖氣探井。Devon能源公司與法國道達爾石油公司建立了合作關(guān)系，獲得在法國鉆探的許可�？捣剖凸咀罱家雅c英國石油公司簽署了在波羅的海盆地尋找頁巖氣的協(xié)議。波蘭政府發(fā)放了100多個頁巖氣勘探許可證，積極引入外資開發(fā)本國頁巖氣，�？松梨�、康菲和埃尼等國際能源巨頭都已介入。2011年4月底，阿索納塔公司與意大利ENI公司簽署了聯(lián)合勘探和開發(fā)頁巖天然氣的合作協(xié)議，借鑒ENI 公司在這方面取得的成功經(jīng)驗，雙方將開辟能源合作新領(lǐng)域。同年6月，保加利亞政府將為期5年的頁巖氣勘探許可授予了雪佛龍公司，允許其在面積達4400平方千米的Novi Pazar頁巖氣田勘探作業(yè)。2011年6月，俄羅斯TNK-BP計劃投資開發(fā)烏克蘭頁巖氣。2012年6月，雪佛龍(Chevron)和荷蘭皇家殼牌(Royal Dutch Shell)宣布，將在烏克蘭得到非傳統(tǒng)天然氣的勘探權(quán)，此舉可能使該國置身于歐洲新興的頁巖氣開采領(lǐng)域的前沿。同期，世界最大油氣生產(chǎn)商�？松梨诠�(XOM)宣布，將停止在波蘭勘探頁巖氣，原因是發(fā)現(xiàn)該國東部的兩口勘探井的天然氣儲量不足。這一消息打擊了波蘭政府的頁巖氣勘探計劃。目前，有20多家全球性能源公司正在波蘭勘查頁巖氣。
其他國家：印度、阿根廷、澳大利亞均發(fā)現(xiàn)頁巖氣資源
2011年1月25日，印度ONGC公司在靠近西孟加拉邦杜爾加布爾的一口研究和開發(fā)井的大約1700米深處的Barren Measure頁巖中發(fā)現(xiàn)了天然氣。
阿根廷的頁巖氣技術(shù)可采資源量為21.9萬億立方米，位居世界第三，是南美天然氣開發(fā)利用前景最好的國家，特別是內(nèi)烏肯盆地頁巖氣前景看好，為此吸引了一些世界大油氣公司的青睞。
澳大利亞Beach石油公司在大洋洲7個盆地中發(fā)現(xiàn)了富有機質(zhì)頁巖，前期評價的資源潛力大，計劃對庫珀盆地的頁巖氣進行開發(fā)，已在新西蘭獲得單井工業(yè)性突破。
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