作者:周慶凡,楊國豐( 中國石化石油勘探開發(fā)研究院)
美國頁巖油氣的成功開發(fā)極大地提升了美國油氣供給能力,也影響了世界油氣供需格局。 2014年原油價格崩塌一度給美國頁巖油氣的發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn),也引起了人們對美國頁巖油氣發(fā)展前景的擔(dān)憂。經(jīng)過這幾年的發(fā)展,美國頁巖油氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀如何,未來發(fā)展前景怎樣?本文通過系統(tǒng)的調(diào)研,對美國頁巖油氣區(qū)帶分布、儲產(chǎn)量狀況、作業(yè)鉆機數(shù)以及產(chǎn)量增長前景進行了總結(jié)。
1 美國頁巖油氣儲量
1.1 美國主要頁巖區(qū)帶分布
根據(jù)美國能源信息署(EIA)的資料,美國頁巖油氣區(qū)帶分布廣泛。頁巖氣區(qū)帶主要包括阿巴拉契亞盆地的馬塞勒斯(Marcellus)和尤提卡(Utica)頁巖區(qū)、沃斯堡盆地的巴奈特(Barnett)頁巖區(qū)、墨西哥灣盆地西部與得克薩斯-路易斯安那鹽盆的海恩斯維爾/博西爾(Haynesville/Bossier)頁巖區(qū)、阿科馬與阿納達科盆地的伍德福德(Woodford)頁巖區(qū)以及阿科馬盆地的費耶特維爾(Fayetteville)頁巖區(qū)(見圖1)。
頁巖油(含致密油,下同)主要產(chǎn)自威利斯頓盆地的巴肯(Bakken)頁巖區(qū)、墨西哥灣盆地西部的伊格爾福特(Eagle Ford)頁巖區(qū)、二疊紀盆地的沃爾夫坎普(Wolfcamp)與博恩斯普林(Bone Spring)以及斯普拉貝里(Sparberry)等頁巖區(qū)以及丹佛盆地的奈厄布拉勒(Niobrara)頁巖區(qū)等(見圖1)。
1.2 美國頁巖氣儲量
近年來,美國頁巖氣證實儲量(1P)總體呈不斷增長趨勢,2015年因油價暴跌導(dǎo)致氣價出現(xiàn)較大跌幅,使得2015年的頁巖氣證實儲量同比減少,但在2016年氣價總體趨穩(wěn)回暖后,儲量又恢復(fù)增長。與此同時,頁巖氣證實儲量在天然氣總證實儲量中的占比持續(xù)提高,2014和2015年都超過了50%,2016年更是超過60%(見圖2)。
從資源的地區(qū)分布上看,賓夕法尼亞州的頁巖氣資源最豐富,其次是得克薩斯州、西弗吉尼亞州、俄克拉荷馬州、俄亥俄州、路易斯安那州、北達科他州和阿肯色州(見圖3)。截至2016年底,美國頁巖氣證實儲量為209.8萬億立方英尺(較2015年增加34.2萬億立方英尺),約占當年美國天然氣總證實儲量的61.5%。其中阿巴拉契亞盆地馬塞勒斯區(qū)帶的頁巖氣證實儲量最多,占美國頁巖氣總證實儲量的40%以上,其次為伊格爾福特、伍德福德、沃爾夫坎普與博恩斯普林、巴奈特、尤提卡、海恩斯維爾/博西爾和費耶特維爾(見表1)。
1.3 美國頁巖油儲量
截至2016年底,美國致密油證實儲量為155.55億桶(比2015年增加39.53億桶),占當年美國原油和凝析油總證實儲量的44%,其中97%以上的頁巖油證實儲量來自七大頁巖油區(qū)帶(見表2)。巴肯區(qū)帶的頁巖油證實儲量為52.26億桶,名列第一;二疊紀盆地沃爾夫坎普和博恩斯普林區(qū)帶的頁巖油儲量大幅增長近42億桶,至49.6億桶,超出伊格爾福特區(qū)帶,排名第二;伊格爾福特區(qū)帶則以41.63億桶的頁巖油證實儲量排名第三。
2 美國頁巖油氣產(chǎn)量
2.1 美國頁巖氣產(chǎn)量
美國頁巖氣開發(fā)最早可以追溯到1821年的第一口氣井,距今已有近200年的歷史,但頁巖氣大規(guī)模開發(fā)起于上世紀90年代末,米切爾(Mitchell)能源公司在沃斯堡盆地巴奈特區(qū)帶的頁巖氣開發(fā)技術(shù)突破——巴奈特頁巖氣開發(fā)的成功拉開了美國頁巖氣革命的大幕。根據(jù)EIA的統(tǒng)計,2008年以來的10年間,美國頁巖氣產(chǎn)量持續(xù)快速增長,除2016年9、10月出現(xiàn)過較明顯下降外,幾乎未受近年油氣價格低迷的影響。2017年,美國頁巖氣平均產(chǎn)量為460.5億立方英尺/日,比上年增加了約7%,2018年前6個月的平均產(chǎn)量已超過500億立方英尺/日(見圖4)。
目前,美國頁巖氣產(chǎn)量增長主要來自馬塞勒斯、伊格爾福特、海因斯維爾、巴奈特、奈厄布拉勒、二疊紀盆地、尤提卡等區(qū)帶。其中,阿巴拉契亞地區(qū)(包括馬塞勒斯和尤提卡)是美國頁巖氣產(chǎn)量最大、增長最快的地區(qū),該區(qū)2017年的產(chǎn)量約為240億立方英尺/日,約占美國頁巖氣總產(chǎn)量的52%,2018年前6個月產(chǎn)量已超過270億立方英尺/日。馬塞勒斯是阿巴拉契亞區(qū)和全美最大的頁巖氣產(chǎn)區(qū),2017年的產(chǎn)量接近190億立方英尺/日,2018年前6個月平均產(chǎn)量約為200億立方英尺/日。阿納達科地區(qū)(包括伍德福德、STACK、SCOOP等頁巖區(qū))、二疊紀盆地、伊格爾福特和海恩斯維爾4個地區(qū)的頁巖氣產(chǎn)量均在60億立方英尺/日左右。巴肯和奈厄布拉勒頁巖區(qū)以頁巖油為主,頁巖氣產(chǎn)量相對較低。
2.2 美國頁巖油產(chǎn)量
美國的頁巖油開發(fā)始于上世紀50年代的威利斯頓盆地,但產(chǎn)量一直較低。2000年以來,美國頁巖氣開發(fā)獲得突破帶來天然氣產(chǎn)量快速增長,導(dǎo)致美國國內(nèi)天然氣價格大幅下跌,并長期保持在較低水平,頁巖氣開發(fā)效益下降甚至虧本。2005年前后,頁巖氣公司開始轉(zhuǎn)向頁巖油開發(fā),美國的頁巖油開發(fā)取得一系列重大進展,頁巖油產(chǎn)量從2009年開始進入快速增長期。然而受低油價影響,美國頁巖油產(chǎn)量在2015年3月達到468萬桶/日的階段峰值后,出現(xiàn)連續(xù)18個月的遞減,2016年9月達到375萬桶/日的階段低值后持續(xù)快速回升。2017年,美國頁巖油平均產(chǎn)量為469萬桶/日,2018年前6個月產(chǎn)量已超過560萬桶/日(見圖5)。
美國頁巖油產(chǎn)量增長主要來自二疊紀盆地、巴肯和伊格爾福特等3大頁巖區(qū)。二疊紀盆地是目前美國最大的頁巖油產(chǎn)區(qū),產(chǎn)量已超過200萬桶/日,且仍呈上升趨勢,其頁巖油產(chǎn)自斯普拉貝里、博恩斯普林、沃爾夫坎普、特拉華(Delaware)和耶索-格洛列塔(Yeso-Glorieta)5個區(qū)帶。威利斯頓盆地的巴肯頁巖區(qū)帶是美國致密油開發(fā)的發(fā)源地,在2014年12月到達122萬桶/日的峰值產(chǎn)量后,連續(xù)兩年產(chǎn)量呈總體下降趨勢,2016年底一度降至92萬桶/日,但2017年以來產(chǎn)量恢復(fù)增長,2017年底超過110萬桶/日,2018年6月,巴肯區(qū)帶的頁巖油產(chǎn)量已恢復(fù)至122萬桶/日的峰值水平,目前是美國第三大頁巖油產(chǎn)區(qū)。伊格爾福特區(qū)帶是繼巴肯區(qū)帶之后發(fā)展起來的頁巖油產(chǎn)區(qū),于2015年3月達到產(chǎn)量峰值,產(chǎn)量約為162萬桶/日,曾是美國第一大頁巖油產(chǎn)區(qū),但隨后產(chǎn)量持續(xù)下降,后被二疊紀盆地超出,目前伊格爾福特區(qū)帶的頁巖油產(chǎn)量近140萬桶/日,位居第二。
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