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页岩油: 因地制宜 自主化发展
2019年2期 发行日期:2019-01-16
作者:■ 中国石油集团经济技术研究院 梁萌 彭盈盈

    2017年,俄罗斯石油总产量达5.47亿吨(含凝析油),居世界第一位,实现了产量连续八年保持5亿吨以上。但不容忽视的是,俄罗斯正面临石油产能下降的压力。俄罗斯56%以上的石油产自西西伯利亚盆地,但自2007年以来,该盆地石油产量以年均2%~3%的幅度持续下滑,短时间内该趋势难以遏制。因此,俄政府将未来石油增产寄希望于东西伯利亚/远东地区新油田、海上油田及非常规石油资源。就非常规石油资源而言,俄罗斯拥有庞大的页岩油资源,但一直未有效开发,其核心问题在于技术与装备的欠缺。本文着重介绍俄罗斯页岩油资源开发的特点及对我国的借鉴意义。

巴热诺夫页岩油开发势在必行
   
    美国能源信息署(EIA)评估,俄罗斯页岩油资源居全球第一位,潜在资源量达1.2万亿桶,技术可采储量约750亿桶。其最主要的类型为巴热诺夫页岩油,此外阿巴拉克页岩油、秋明页岩油等也较为富足。据俄气石油公司估算,巴热诺夫页岩油资源量达1000亿~1700亿吨。一些专家估计俄罗斯巴热诺夫页岩油储量至少为美国巴肯页岩油的4~7倍。俄罗斯政府发布的《2035年前俄罗斯能源战略》明确指出,2035年要将非常规石油产量的比重提升至15%。如果未来石油产量仍保持当前5.4亿~5.5亿吨/年的水平,要实现该目标,非常规原油的产量需达到约8200万吨/年的水平,而非常规石油产量增量将主要来自页岩油资源,尤其是巴热诺夫页岩油。根据俄气石油公司的项目规划,预计2025年巴热诺夫页岩油产量将达到1000万吨,2030年前后达到1500万~2000万吨。
    俄罗斯首次发现巴热诺夫页岩油的工业油流始于1967—1968年,但限于技术水平不高且开采设备缺乏,该类石油资源的产量不高,2017年仅为53.5万吨,截至目前累计总产量不足1000万吨。如果按照5%~6%的采收率计,巴热诺夫页岩油的可采量将达到50亿~60亿吨。实现工业化开采的页岩油无疑将给西西伯利亚地区的石油工业带来第二次春天。
    据了解,巴热诺夫页岩油储层结构及性质与美国巴肯页岩油非常相似,为轻质、低硫/中硫油,埋深达2000~3000米,孔隙度达2%~17%,有机质含量达5%~12%,平均储层厚度约60米,远优于美国巴肯页岩油(24米)。因此,美国页岩技术革命(尤其是对页岩油大规模开采的经验),对俄罗斯的页岩油资源开发具有很强的借鉴意义。
  
俄罗斯推进“巴热诺夫”项目
   
    为提高页岩油产量,俄迫切需要引入先进的技术与装备。美国页岩技术革命爆发以后,多家欧美油气公司积极活跃在俄罗斯巴热诺夫页岩油领域。然而,2014年爆发的克里米亚事件使美国、欧盟纷纷对俄实施制裁,包括限制投资、技术、装备出口等,并禁止西方公司参与俄罗斯相关领域的合作,致使曾参与俄罗斯页岩油项目的挪威国家石油公司、壳牌、道达尔等纷纷退出俄罗斯,俄罗斯页岩油的开采也因此被迫中止。
    面对页岩油开采受阻的压力,俄罗斯坚定表示“将凭一己之力开采巴热诺夫页岩油资源”,并出台了一系列优惠财税政策,规定该类页岩油综合开采税率约为常规原油的一半。为研发适用的开采技术,俄罗斯于2017年5月启动了国家项目——“巴热诺夫”页岩油项目,并于2018年7月在俄气石油公司旗下成立了巴热页岩油技术中心。
   “巴热诺夫”项目的主要任务是研发页岩油商业化开采的一系列技术及装备,包括水平钻井技术、多级水力压裂技术、热化学作用对储层的改造装备、软件包开发、产品搜集与预处理设备、地质物理设备以及水力压裂设备等。该项目的牵头单位除了俄气石油公司外,还有俄罗斯最主要的石油公司,包括俄石油、卢克石油、苏尔古特油气公司等。另外,作为技术与装备研发的团队,该项目汇集了来自莫斯科物理技术学院工程中心、莫斯科大学地质系、古勃金石油天然气大学、斯科尔科沃科学技术大学等俄罗斯该领域最主要科研单位的专家学者。该项目总投资87亿卢布,其中67亿卢布用于钻井项目。根据项目规划,未来钻井数量将自2019年的100口逐步增加至2025年的1000口。计划2020年完成主要研究工作,2021年起将进入现场试验阶段,2025年左右实现以自主研发的技术装备进行巴热诺夫页岩油的商业化开采。此外,俄罗斯还将技术装备出口列为该项目的主要任务之一,其目标市场设定为南美地区,包括阿根廷VacaMuerta页岩区。
  
俄罗斯页岩油商业化开采面临一系列挑战
   
    尽管俄罗斯对于页岩油资源的开采寄予厚望,但要实现页岩油规模化开采,仍面临着不小的挑战。
    首先,页岩油的开采成本直接影响了技术转化、大规模应用的进程。
    据估计,俄页岩油开采成本约为常规石油的2倍,这让石油公司望而却步。虽然俄政府积极呼吁并提供税收优惠,但在当前低油价环境下,开采页岩油对于俄罗斯石油公司并不划算。石油公司更愿意利用提高采收率(EOR)的手段深度挖掘开发后期的油田,该手段的投入与页岩油相比低得多。俄罗斯石油公司在老油田上做文章,不断加深开采程度,提高现有资源的采出程度,对于弥补产量下降是较为经济的选择。
    第二,当前国际油价对俄罗斯大规模发展页岩油不利。
    2018年国际平均油价达65美元/桶,虽然同比提升30%,但与先前相比仍有不小的差距。据世界银行预测,2019—2020年油价将保持67美元/桶。在低油价下,俄罗斯为了维护其国际原油出口市场的份额,以发展国内高成本资源来保障出口低价油,经济性不高。即使实现页岩油出口,俄罗斯还将面临如何保障成本昂贵的页岩油在国际市场上具有竞争力的问题。
    第三,长周期的资金投入与相对不高的产量,对俄财政是一种极大的考验。
    美国页岩油商业化的成功开采得益于高油价对页岩油开采成本的稀释作用,以及快速提升的庞大产量。而俄罗斯即使达到2035年战略中非常规石油比重占15%的目标,产量对研发成本的稀释效应也不会特别明显。因此,从资金投入与未来收益比较,页岩油开发将给俄罗斯财政及石油公司带来不小的压力。
    第四,技术转化与装备制造对俄罗斯也是不小的挑战。
    俄罗斯国内油气行业的机械制造欠发达,在设备的性价比上与国外有较大差距。以钻机为例,2017年俄罗斯钻井市场中俄企所占份额仅为41%(我国企业在俄份额为45%);在俄罗斯油气开采设备领域,包括顶驱、压裂装置等,我国诸多企业已占据了俄市场半壁江山。所以,未来在页岩油技术装备的生产制造上,选择与国外相对成熟的企业合作对于俄罗斯是较为现实的选择。
  
俄罗斯页岩油发展展望
   
    综上所述,巴热页岩油实现商业化开采困难重重。未来俄页岩油行业发展能否达到预期的商业化目标,很大程度上仍取决于国际油价能否回升。不容忽视的是,美国将是决定未来原油价格的关键因素之一。据预测,2025年美国页岩油产量将比2016年翻番,届时美国石油总产量将几乎等于俄罗斯与沙特产量之和,这无疑给俄罗斯的页岩油发展带来更大的不利。常规石油在未来较长时期内仍将是俄罗斯石油产量的主力,页岩油对于俄罗斯更多的是辅助意义。当前俄罗斯倾力发展页岩油,并不是为了像美国那样大规模开采,而是为了拥有开发非常规资源的技术与装备制造力,突破欧美的技术封锁,以便未来在高油价或者必要情形时,可不受束缚地自主开采国内页岩油,或将技术装备输送至海外的页岩油项目。可以预见,未来页岩油在俄罗斯石油行业中将不会成为主角,但俄罗斯在页岩油开采技术与装备领域有望担当起重要角色。
  
俄页岩油发展对我国的启示
   
    我国同样是页岩油资源大国,据EIA评价,我国页岩油技术可采储量达320亿桶,仅次于俄罗斯、美国。自1978年以来,我国多地发现良好的页岩油资源,或页岩油工业性油流。虽然资源量大,但从品质来看,与美国、俄罗斯相比,我国页岩油资源地质条件复杂、埋藏较深、有机质含量及孔隙度相对较低,给我国本来就起步晚的页岩油工业增添了更大的发展障碍。
    与俄罗斯不同,当前我国正面临着严峻的能源安全问题,石油对外依存度几近70%,所以加大国内资源的勘探开发迫在眉睫。但在技术层面,我国与俄罗斯情况相似,都面临开采技术装备不足的问题。虽然可以引进美国的技术,但从能源发展安全及长远可持续性看,我国有必要因地制宜,走一条自主化的发展道路。2014年9月,国家能源页岩油研发中心成立,该中心汇聚了中国石化石油勘探开发研究院、胜利油田分公司、中国科学院地质地球物理研究所、中国石油大学(华东)等多家科研单位的力量。目前我国正处于探索攻坚阶段,在地质基础理论、工程技术研究及技术经济性等方面仍有许多问题待解决。所以,一方面建议国家加大研发投入,以国家研发中心为平台,整合国内各类资源,同时吸引更多的民间力量与资本参与进来,尽快自主发展国产技术装备;另一方面,对未来页岩油的开采,建议政府出台更加优惠的税收政策,鼓励更多的石油公司参与开发。

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