我國頁巖氣的儲量和前景到底如何？

2014-09-05 10:34:14 來源:

前不久，國家能源局大幅下調(diào)我國頁巖氣“十三五”產(chǎn)能規(guī)劃的舉措在業(yè)界引起不小的震驚和猜測。有關(guān)部門大幅下調(diào)我國頁巖氣產(chǎn)能規(guī)劃的原因是什么？我國頁巖氣的儲量和前景到底如何？以及用什么樣的油氣理論來指導(dǎo)我國的油氣勘探和開采？帶著這些問題，中國化工報(bào)記者采訪了長期致力于油氣理論創(chuàng)新研究的大慶油田勘探研究院崔永強(qiáng)博士。

中國頁巖氣儲量有依據(jù)嗎？

中國化工報(bào)記者：一直以來，給國人留下的印象，我國頁巖氣儲量比美國還要豐富，請問是這樣嗎？這個(gè)數(shù)據(jù)是怎么來的？

崔永強(qiáng)：中國的頁巖氣儲量數(shù)據(jù)來自美國。美國能源情報(bào)署（EIA）2011年4月5日發(fā)表《2011年全球頁巖氣資源初步評估》，稱中國頁巖氣可采儲量為36.1萬億立方米，位居世界第一；美國頁巖氣可采儲量為23.4萬億立方米，屈居第二。美國沒在中國鉆井，它的儲量數(shù)據(jù)沒有根據(jù)。國土資源部把頁巖氣定為新礦種，但并沒有做過系統(tǒng)勘察，其在2012年3月1日發(fā)布《全國頁巖氣資源潛力調(diào)查評價(jià)及有利區(qū)優(yōu)選》稱，我國陸域頁巖氣可采資源潛力為25.08萬億立方米（不含青藏地區(qū)）。這同樣沒有根據(jù)，只不過是把美國的數(shù)據(jù)打個(gè)折扣而已。

2012年2月，美國將其頁巖氣技術(shù)可采儲量下調(diào)到了13.649萬億立方米，縮減了近一半。2011年美國頁巖氣產(chǎn)量超過1700億立方米，參與生產(chǎn)的氣井有8萬多口，但EIA依舊“不清楚”自己頁巖氣技術(shù)可采儲量的真正家底。

美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）對重點(diǎn)頁巖田Marcellus Shale儲量的估計(jì)，就迫使EIA大幅下調(diào)預(yù)測；前者指只有84萬億立方米，后者卻認(rèn)為有410萬億立方米，EIA最終削減預(yù)測80%，并承認(rèn)對方才是地質(zhì)專家。

2014年5月20日，EIA曾預(yù)測加利福尼亞州蒙特利頁巖地層蘊(yùn)藏的頁巖油儲量約占全美頁巖油儲量的三分之二，但其以現(xiàn)有技術(shù)能力為托詞，將這一地區(qū)的可開采量從137億桶下調(diào)到6億桶，削減可采儲量數(shù)達(dá)95%。

2013年4月8日《重慶日報(bào)·特別關(guān)注》一篇《重慶頁巖氣產(chǎn)業(yè)調(diào)查》報(bào)道：“財(cái)政部、國家能源局在制訂補(bǔ)貼政策時(shí)就認(rèn)為頁巖氣儲量只有5萬億～7萬億立方米，不具有戰(zhàn)略價(jià)值”。

最近，國家能源局局長吳新雄表示，將2020年頁巖氣產(chǎn)量目標(biāo)下調(diào)至300億立方米，較下調(diào)前的600億～800億立方米下降了一半。這表明中國的頁巖氣開發(fā)形勢并不樂觀。

中國化工報(bào)記者：既然一些國外機(jī)構(gòu)披露的我國頁巖氣儲量數(shù)據(jù)并不可靠，應(yīng)該怎么看待我國的頁巖氣儲量？

崔永強(qiáng)：美國能源情報(bào)署公布的頁巖氣儲量顯然不靠譜，其公布的頁巖氣儲量服務(wù)于美國的全球頁巖氣戰(zhàn)略。2014年1月14日《參考消息》轉(zhuǎn)載美國《外交政策聚焦》網(wǎng)站1月10日《石油大騙局》一文，作者哈菲茲·艾哈邁德明確指出：頁巖氣革命其實(shí)是個(gè)騙局。支持這個(gè)結(jié)論的事實(shí)：除了頁巖氣可采儲量飄忽不定以外，頁巖氣井的產(chǎn)量在生產(chǎn)的第一年就將下降60%~90%；為了維持原來的產(chǎn)量就必須鉆更多的新井，鉆井公司就會留下了堆積如山的債務(wù)；前不久中國石油大學(xué)教授馮連勇去美國考察頁巖氣，得到的美國頁巖氣行業(yè)現(xiàn)金流的數(shù)據(jù)，也間接證實(shí)了這一事實(shí)。水力壓裂法耗用巨量的水資源，同時(shí)造成不可彌補(bǔ)的地下水和地表水系的嚴(yán)重污染，并導(dǎo)致地震頻發(fā)。英、法等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)禁止了頁巖氣開采。始作俑者的美國非常清醒自身處境，其對策是：一是壓低價(jià)格，力圖將頁巖氣產(chǎn)業(yè)擠出美國；二是放寬頁巖氣外來投資限制，大量吸收國外投資維持其國內(nèi)繁榮局面；三是總統(tǒng)帶隊(duì)游說全世界，以頁巖氣技術(shù)和設(shè)備輸出為名轉(zhuǎn)嫁國內(nèi)的頁巖氣損失，并分享別國開采收益。當(dāng)然，中國是美國頁巖氣戰(zhàn)略的首選目標(biāo)。

至于我國的頁巖氣儲量數(shù)字，無論是美國提供的，國土資源部提供的，還是財(cái)政部認(rèn)可的，其實(shí)都是缺乏地質(zhì)依據(jù)。從石油地質(zhì)學(xué)角度，這里必須指出兩個(gè)最重要的問題：第一，頁巖本身并不生氣；第二，頁巖是全世界公認(rèn)的蓋層，其有用屬性是致密性和封蓋能力，作為儲集空間的地質(zhì)意義并不大。

頁巖氣名實(shí)相符嗎？

中國化工報(bào)記者：請您解釋一下頁巖氣到底是什么，它和天然氣有什么區(qū)別？

崔永強(qiáng)：頁巖氣與常規(guī)天然氣毫無二致，只是產(chǎn)出層位是裂縫性頁巖儲層。這里的頁巖裂縫有兩種，一是天然裂縫，二是水力壓裂法造成的人工裂縫。

按照以往的說法，頁巖是天然氣的源巖，頁巖生出的天然氣沒有全部排出，而是滯留在原地，所以頁巖里有大量的天然氣儲量。這個(gè)說法的理論依據(jù)是石油有機(jī)成因理論。現(xiàn)代石油有機(jī)成因理論以干酪根熱降解生油模式為代表，認(rèn)為動植物死亡分解埋藏，在沉積層形成一種不溶于堿、非氧化型酸和有機(jī)溶劑的分散有機(jī)質(zhì)，其原子團(tuán)極其復(fù)雜，結(jié)構(gòu)至今沒有弄清楚，稱之為干酪根。

隨著沉積層的沉降，干酪根將發(fā)生吸熱分解形成石油和天然氣。這個(gè)干酪根熱降解生油模式已經(jīng)被最新的研究否定，理由是：所謂富含干酪根的生油層，其地層溫度沒有達(dá)到實(shí)驗(yàn)室中200～250℃以上能夠讓干酪根發(fā)生熱降解的溫度；用漫長地質(zhì)時(shí)間補(bǔ)償生油溫度不足的時(shí)間—溫度補(bǔ)償原理，因生油層沒有達(dá)到發(fā)生干酪根熱降解生油的化學(xué)反應(yīng)活化溫度而失效；干酪根的C含量是76%，H含量只有6%，烴類的H含量至少要達(dá)到12%～14%，干酪根缺少了一倍的H，是無法解釋的。如果用熱力學(xué)第二定律來考察干酪根生油假說，由沉積層中極度分散的干酪根到可供開采的油氣藏，既是一個(gè)吸熱的過程，又是一個(gè)熵減的過程，它與自然發(fā)生的過程所具有的熵增和放熱特征完全相反。也就是說，干酪根熱降解生油假說違背熱力學(xué)第二定律，因此無法成立。

最新航天成就已經(jīng)證明，石油和天然氣所屬的烴類，其大量聚集與生物并無必然聯(lián)系。2005年1月14日，歐洲航天局惠更斯號探測器登陸土衛(wèi)六，證實(shí)在土衛(wèi)六北半球存在充滿液態(tài)甲烷的海洋、湖泊等地形。

來自北美阿巴拉契亞盆地志留系和奧陶系的非常規(guī)氣，深度＞3000米的碳同位素全部表現(xiàn)為反序排列（δ13C1＞δ13C2＞δ13C3），系幔源特征。這是該地區(qū)天然氣來自地幔的直接證據(jù)。石油和天然氣來自上地幔，這是石油無機(jī)成因理論的最新進(jìn)展。

頁巖氣最好的產(chǎn)層在硅巖層，硅巖是化學(xué)巖，它們是來自上地幔軟流層的烴堿流體在上升過程中，不斷與圍巖發(fā)生堿交代作用富集的大量硅質(zhì)隨交代熱液上升到沉積盆地的產(chǎn)物。頁巖也是化學(xué)巖，在烴堿流體地球化學(xué)理論中，頁巖是堿交代熱液終端產(chǎn)物—碳硅泥巖系的組成部分。

中國化工報(bào)記者：頁巖氣的成藏機(jī)理是怎樣的，為什么頁巖氣在開采過程中“衰減”的程度比天然氣快？

崔永強(qiáng)：我們看到所有頁巖氣區(qū)塊均位于已開發(fā)油氣田的上方，而在未發(fā)現(xiàn)常規(guī)油氣的地區(qū)卻沒有所謂的頁巖氣井。因?yàn)轫搸r并不生氣，頁巖裂縫性儲層中的天然氣只能來自其下伏的已開發(fā)油氣田，已開發(fā)油氣田中的油氣來自上地幔軟流層。

據(jù)估算，上地幔有43.5億億噸氣體，原始地幔流體中占優(yōu)勢的成分是甲烷（90%以上），其次為氫氣和水（不足10%）。這些超臨界流體在地球圈層的物質(zhì)演化與構(gòu)造變動過程中將源源不斷地向地表排放，這個(gè)過程叫地球排氣。上地幔超臨界流體在中下地殼深度向熱液轉(zhuǎn)化的過程中將發(fā)生巨大的化學(xué)爆炸，同時(shí)發(fā)生費(fèi)托合成反應(yīng)形成石油和天然氣。所以深部熱液和油氣是同源的。巨大爆炸的能量還將導(dǎo)致地震，10～15千米是淺源地震的深度。深部熱液既含烴又含堿，烴即油氣，堿以鉀鈉為主。中國主要油田的上方均發(fā)育鹽堿地，就是油氣與堿金屬伴生的實(shí)例。

中國大地測深剖面和國外的深反射剖面均以證明：含油氣盆地的油氣豐度與上地幔軟流層的隆起幅度高度相關(guān)。上地幔軟流層隆起最高的盆地，石油和天然氣是最豐富的，因?yàn)樯系蒯＼浟鲗勇∑鹪礁撸鼌R聚的地幔流體越多越集中。

無論在美國還是在中國，頁巖氣儲層的所謂頁巖，都并非石油地質(zhì)學(xué)教科書上的頁巖。一方面頁巖氣專家們強(qiáng)調(diào)頁巖生氣，并且有大量的天然氣尚未排出；另一方面卻聲稱，工業(yè)開采的頁巖不是純頁巖，主要是易于壓裂的脆性儲層，包括硅巖、砂泥巖等。由此可見，頁巖氣僅僅是個(gè)工業(yè)概念，是概念創(chuàng)新或稱名詞創(chuàng)新，而不是石油地質(zhì)學(xué)理論創(chuàng)新。

頁巖氣產(chǎn)量跳水的真正原因在于，頁巖層本身是塑性地層，無論用什么辦法造成的人工裂縫，在塑性地層中都會因?yàn)樗苄宰冃味忾]。所以，天然裂縫一般發(fā)生在脆性地層中，而頁巖中的天然裂縫一般發(fā)生在硅質(zhì)含量高的地區(qū)。頁巖氣水力壓裂施工也要尋找脆性地層，最好的頁巖氣產(chǎn)區(qū)頁巖儲層硅質(zhì)含量達(dá)80%以上。這個(gè)時(shí)候的頁巖已經(jīng)是硅巖了，硅巖是不能生氣的。

美國專家依據(jù)的理論科學(xué)嗎？

中國化工報(bào)記者：石油有機(jī)成因和無機(jī)成因?qū)W說爭論了近100年，請問這對頁巖氣勘探和開發(fā)有怎樣的意義？

崔永強(qiáng)：眾多學(xué)者質(zhì)疑美國頁巖氣革命是個(gè)騙局，但面對專家們的言之鑿鑿，聲稱在頁巖中還有大量的資源，大家仍然是一頭霧水。謎底在于：頁巖氣專家們所依據(jù)的理論—石油有機(jī)成因理論已經(jīng)是千瘡百孔，不堪一擊了。石油有機(jī)成因理論違背了熱力學(xué)第二定律，在理論上無法立足。

在1994年8月美國新墨西哥州圣達(dá)菲市召開的“同地下勘探和控制技術(shù)有關(guān)的、科學(xué)和社會兩個(gè)層面上的重要問題”科學(xué)大會上，俄羅斯和烏克蘭的科學(xué)家報(bào)告了他們在理論上不可能有石油蘊(yùn)藏的地方找到了石油：前蘇聯(lián)科學(xué)家苦干45年，在屬于結(jié)晶質(zhì)基底巖地質(zhì)構(gòu)造的烏克蘭盆地發(fā)現(xiàn)并打出了石油和天然氣。從1990年開始，前蘇聯(lián)科學(xué)家開始在第聶伯河—德涅茨河盆地進(jìn)行勘探鉆井，五年中共打井61口井，其中有37口井獲得了可商業(yè)性開采的油流，成功率達(dá)60%。

面對具有顛覆力量的新事物，正如1633年伽利略因宣傳太陽中心說被宗教裁判所判處終身監(jiān)禁；1994年，西方地質(zhì)學(xué)界也同樣不肯接受俄羅斯提出的石油生成新理論。面對克拉尤希金報(bào)告中的爆炸性內(nèi)容，整個(gè)會場的聽眾竟然無動于衷。

俄羅斯和烏克蘭科學(xué)家挑戰(zhàn)的不是科學(xué)之謎，而是美國科學(xué)家事實(shí)上的攻守同盟。他們面對理論挑戰(zhàn)的第一個(gè)回應(yīng)是導(dǎo)演反制性“石油峰值”理論的大規(guī)模輿論戰(zhàn)、宣傳戰(zhàn)；然后是美國急劇擴(kuò)大了軍事行動的規(guī)模，對分布在全球的已知石油資源進(jìn)一步加強(qiáng)掌控。

所謂的“石油峰值”理論出自金.哈伯特在1956年美國石油學(xué)會年會上由石油巨頭授意發(fā)表的論文，這是一場當(dāng)代最著名的科學(xué)騙局。石油巨頭們的核心目的是借助石油來控制世界，而只有“有限資源”才能被管理，這正是洛克菲勒帝國20世紀(jì)60年代以后經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的核心。

哈伯特結(jié)論的前提是：石油是化石燃料，是5億年前恐龍、藻類等生物體經(jīng)生化反應(yīng)生成的。哈伯特本人是地球物理學(xué)家，對此說未做任何科學(xué)證實(shí)，但卻奉為圭臬，進(jìn)而提出新馬爾薩斯主義，即面對即將到來的石油匱乏必須采取社會控制措施。

1989年哈伯特去世前在一次訪談中直言不諱地承認(rèn)，他用來估算美國石油儲量的方法沒有任何科學(xué)依據(jù)，就像豎起手指來測量風(fēng)速。哈伯特還承認(rèn)，化石燃料說讓自己的石油峰值論順理成章。“這個(gè)假設(shè)提供了強(qiáng)大的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)，讓我們的說法聽起來不是信口開河”。

顯然，石油峰值論的反對者們在拿起石油無機(jī)生成理論戳破石油有機(jī)理論之前，任何就事論事地反對都無法干凈徹底粉碎它。

中國化工報(bào)記者：按照無機(jī)成因理論，你認(rèn)為我國頁巖氣前景如何？我國應(yīng)制定怎樣的頁巖氣開發(fā)戰(zhàn)略？

崔永強(qiáng)：頁巖并不生氣，只是儲層，并且是最差的儲層。僅僅針對頁巖的勘探開發(fā)是沒有出路的。事實(shí)上，頁巖氣項(xiàng)目已經(jīng)調(diào)整了他們的目標(biāo)，去壓裂所有適合壓裂的脆性地層。即便如此，鑒于水力壓裂法超量用水、其壓裂液包含大量致癌物質(zhì)造成了不可彌補(bǔ)的地表和地下水系污染。在此，建議國家頁巖氣項(xiàng)目立刻結(jié)束。

美國頁巖氣革命的禍水東漸，其根本原因是我們的石油地質(zhì)理論工作者沒能及時(shí)接受前蘇聯(lián)的石油地質(zhì)學(xué)最新研究成就，沒有及時(shí)接受我國科學(xué)家最新研究成就，包括石油無機(jī)成因理論、烴堿流體地球化學(xué)理論和大陸層控構(gòu)造理論。今天的石油地質(zhì)學(xué)理論早已跨越了海相生油和陸相生油的初級階段。

2014年6月9日兩院院士大會上，習(xí)近平主席提到了陸相生油理論的歷史性貢獻(xiàn)。同時(shí)，習(xí)近平主席也借用法國作家雨果的話指示我們：“已經(jīng)創(chuàng)造出來的東西比起有待創(chuàng)造的東西來說，是微不足道的”。

2014年6月13日，習(xí)近平主席主持召開中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議，把“能源革命”提到國家長期戰(zhàn)略的高度，并在能源消費(fèi)和供給革命的基礎(chǔ)上，將能源消費(fèi)、供給、技術(shù)和體制四大“革命”并行提出，顯示中央對能源技術(shù)的高度重視。

2014年8月18日，習(xí)近平主席主持召開中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第七次會議，研究實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略。習(xí)近平主席強(qiáng)調(diào)，創(chuàng)新始終是推動一個(gè)國家、一個(gè)民族向前發(fā)展的重要力量。我國是一個(gè)發(fā)展中大國，正在大力推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，必須把創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施好。實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，就是要推動以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新。

在此，我們呼吁全社會給予石油地質(zhì)學(xué)創(chuàng)新理論—幔源油氣理論以足夠有效的支持，并建議國家將幔源油氣理論納入國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，使之早日為國家石油安全作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。