美国页岩气的三件法宝：科技、效率和中游市场

　　在全球低油价的背景下，美国页岩气的开发却丝毫没有因此而减慢步伐。在宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州，Marcellus和Utica页岩气田正在举行具有美国特色的”油田大会战“，他们也从另一个角度，向我们解释了为什么在如此低的气价下，美国的页岩气仍然能源源不断的被开采出来，并赚得盆满钵满。

　　随着油价的暴跌，人们对北美页岩气及油产品的发展前景不断产生新的看法，但在某种程度上，页岩气生产商们却怀着不一样的姿态。从2008年后期开始，他们便和低价进行斗争，虽目前一直停留在美国国内市场，但却有着长远可持续发展的潜力，并且他们很快就将以低成本生产商的身份加入到高价格的全球出口市场中。

　　随着聚焦于宾夕法尼亚州和西弗吉尼亚州的发展活动的进行，横跨Appalachian盆地的Marcellus页岩项目，对美国页岩气的未来所做出的贡献是其他采区所不能比拟的。Marcellus页岩项目生产的天然气大约占了全美的20%左右，不仅如此，在俄亥俄洲东部，还有一个具有很大发展前景的Utica页岩项目正处在钻进与生产中。

　　在如今天然气采出价格低于每千立方英尺3美金（每方气不到7角人民币）的情况下，近期的前景并不乐观。但是这些天然气生产商在应对低气价方面却有着丰富的经验。随着长期关注科技创新和效率的提高，以及在持续扩张的中游市场中创造更多选择，Marcellus和Utica地区的天然气工业为未来几十年的发展打下了坚实的基础。

　　俄亥俄州立大学Utica页岩气能源与环境实验室主任Jeffrey Daniels说道：“我认为，我们才刚刚开始领略Marcellus和Utica地区页岩气的巨大潜力。”他是俄亥俄州立大学的地球科学教授，同时也是俄亥俄州油气委员会的一员。

　　根据美国能源信息管理局最新估计，Marcellus已探明天然气储量为354万亿立方英尺（约10万亿立方米）。然而，宾夕法尼亚州立大学的地质科学教授Terry Engelder曾却认为，在不考虑气价的情况下，技术可采储量可以达到480万亿立方英尺。

　　在Utica地区，钻井数量已经减少了很多。在2012年，美国地质调查所估计该地区的技术可采储量为38万亿立方英尺。但在今年，由西弗吉尼亚大学和来自油气行业、学术机构、政府的一些专家共同协调进行的一项工业资助调查研究中表示，估算结果将增长20倍，达到782万亿立方英尺左右。

　　在今年休斯顿举办的IHS CERAWeek会议上，美洲天然气和电力咨询公司IHS的副总裁Ed Kelly进行了关于Marcellus和Utica页岩气的讲说。他称Marcellus页岩气田的产量，在今年是每天1.6万立方英尺，在2020年会超过每天2万立方英尺，而在2030到2035年间，将很有潜力超过每天3万立方英尺。

　　Kelly声称，根据IHS分析员的预测，在每千立方英尺3.25美金或更少的价格下，Marcellus或Utica页岩气田只有采出超过211万亿立方英尺的天然气才能达到盈亏平衡。因此期刊标题把Marcellus和Utica页岩气田描述为“房间里的大象”便一点也不奇怪了。

　　美国能源公司董事长Kyle Mork说道：“我认为Marcellus页岩气的潜力是无限的！”。该公司已经操控该区域多年，并专注于西弗吉尼亚地区和宾夕法尼亚西南部地区的钻井与采油业务。

　　Mork说道：“我们坚信，Marcellus是这个国家最棒的干气盆地，有着低成本的优势，尤其在其核心地区。在我看来，我们仍然处在整个Marcellus生态周期的早期阶段。”

　　在Marcellus地区，钻井和开发的两个低硫区域分别位于宾夕法尼亚州的东北部和西南部，这两个地点一直延伸到西弗吉尼亚州北部。

　　“我不知道我们是否会发现全新的甜点，但是我认为，Marcellus的高产区会沿着宾州对角线从东北向西南延伸，一直覆盖到到西弗吉尼亚州！”Mork说道，“并且我认为，一旦天然气价格开始攀升，人们就会疯狂开发那些高产区。”

　　“我不知道我们是否会发现全新的低硫区域，但是我认为，Marcellus的高产区将会沿着宾州对角线从东北向西南一直延伸，贯穿整个西弗吉尼亚州！”Mork说道，“并且我认为，一旦天然气价格开始攀升，人们就会疯狂的开发那些高产区。”

　　随着这些活动的增加，Mork相信，整个行业将会继续不断的学习和完善钻完井的技术，以便合理开发新井。他说道：“我坚信我们会在所有的新区块取得持续的进步，因为我们会像油气行业一直所做的那样：努力寻找让一切变得更好的方法。”

　　同时，对于Utica页岩气田，至今尽管那里还没有展开大面积开发，但美国能源公司已经对地层进行了测试，并且得到了肯定。“你们已经看到了，在西弗吉尼亚州东北部地区和宾州远西地区的Utica干气田，已经取得了许多重大的成果。”

　　Mork说，“并且在西弗吉尼亚到宾州中部那道狭长地带，我们拥有许多可开发的面积。因此我们倍受鼓舞，但回头看看早期的工业开发结果，我们真的是非常幸运能争取到到那些高产地区。同时我们也认为，Utica气田将会成为一个非常大的资源库。”

　　从2007年开始，西南能源公司开始参与到宾州东北部地区的Marcellus气田开发的开发中。这家公司在去年后期加速了收购行动，其中最大的收获是西弗吉尼亚州和宾州西南部的切萨皮克能源公司的采气和发展资产（超过40万净英亩的区块），以及挪威国家石油公司在那片地区的股权资产。这些资产也包括了Utica和泥盆纪的页岩面积。

　　在那覆盖了宾州东北部地区的东北Appalachia区块，Southwestern公司年中每天可以从367口水平井中生产12亿立方英尺的天然气。

　　在垂直井段，公司选择欠平衡钻井技术利用冲击顿钻钻机钻进，在水平段，选择过平衡钻井技术利用侧钻钻机钻进。在现阶段的钻井项目中，他们可以保持三台侧钻钻机的正常运作。

　　东北Appalachia区块高级副总裁Jack Bergeron说道，据Southwestern公司估计，今年在Marcellus气田，他们钻、完井的水平井数目将达到88到92口。“公司在宾州东北部有一个非常完善和可靠的运输点。即使在今天的低气价下，我们依然有能力投资和赚钱，而这都归功于我们所创造的交通运输的便利条件以及超低的操作成本。”

　　而在西南Appalachia包括了新获得的西弗吉尼亚州北部和宾州西南部区域的区块，Southwestern能源公司在年中每天能够生产6亿5千万立方英尺的天然气及其凝析液。今年钻井项目要求钻取50到55口水平井。

　　由于多山地形的限制，钻井人员无法使用冲击顿钻钻机；然而，在宾州东北部，垂直井段都是欠平衡钻进的。因此，公司拥有的三台旋转导向钻机肩负了此重任。公司报告说道：由Southwestern能源公司所钻完的井，与初始开发的井比较起来，在表层钻进中取得了显著的进步。

　　迄今为止，新区块里大多数的井都是湿气井，因此采出的天然气需要进行后期的处理。而液化天然气价格的持续走低，也映射了油价的下降，西南Appalachia区块的高级副总裁Paul Geiger说道，“我们选择把业务转向在Marcellus和Utica地区钻更多的干气井，从而扩大了其中的灵活性。我们正在钻在Utica的第一口井，并且计划在今年后期开始进入生产线。”

　　Geiger表示，随着天然气及液化天然气价格的提升，公司也会将在该地区的钻井数量提高至70口，并且最终将会达到100到200口井。

　　美国能源公司已经开始采取措施，例如安装水处理系统、使用双燃料的钻机和压裂设备，以及尽量在具有8或9口井的多井平台上钻井。Mork说道：“所有这些措施都会使我们的整个操作流程的成本得到降低或者效率得到提高。”

　　他也提到了行业在完井方面取得的巨大进步。“在完井阶段，许多操作者通过利用更小、更紧凑的分段方法来减少丛式井所占空间。”Mork说道，“并且在提高泵入携沙量方面也取得了重大的成功。”

　　在Marcellus区块，砂岩的特点和每尺泵入的支撑剂量，两者已经成为提高整井产能的重要动力。

　　Geiger说道：“与我们获得区块之前所压裂的井相比，我们已经可以把支撑剂的浓度提高到65%。”

　　通过利用在阿肯色州的Fayetteville页岩项目的成功操作中所学习到的经验，这家公司在直侧钻技术方面也得到了提高了。

　　Geiger说道：“在Marcellus地层上部有一段特殊的煤层，大约有10到20英尺厚并且贯穿我们的区块。我们已经能够准确下放侧钻到该层并保持在致密构造层中，甚至是刚打的超过12000英尺的水平段井身，在靶区内仍然可以保持在99%。”

　　“通过利用方位角伽马射线随钻测量和旋转导向钻井这两项技术，我们的地质专家能够准确的知道钻头的位置。”

　　在宾州东北部地区，尽管Southwestern能源公司并没有使用旋转导向钻机钻井，但他们使用了方位角伽马射线随钻测量技术来钻进宾州东北部地区的Marcellus页岩，从2007年开始这项技术便在该靶区内实施。由Southwestern能源公司提供的照片显示，使用伽马射线来保持致密页岩的侧向控制。

　　步行式钻机是另一项为Southwestern能源公司所有开发区块提供帮助的技术。这种钻机在一个平台上能够靠水力推动从一个地方步行到另一个地方，从而免去了拆卸钻机、从起重机中拆除套管等一些繁琐的工作。

　　Southwestern能源公司也通过利用水循环技术来保存用于野外作业的水。公司承诺在明年会将现场的废水处理为中性淡水，而这便是完成承诺的一部分。

　　公司计划通过保存用水或科技创新来达到每使用一加仑水，就会补充或补偿等效体积的目标。想办法减少水的用量和保护水资源也是西南能源公司整个战略的一部分。

　　发挥Marcellus和Utica地区页岩气开发的长远潜力，一部分取决于包含其他页岩层或者常规含油气多孔碳酸岩的叠加成产层的开发机会。

　　“在西弗吉尼亚州、宾夕法尼亚州或者俄亥俄州，有的地方已经被钻了50万到60万口井了！”俄亥俄州立大学的Daniels说道，“得益于此，对浅层我们已经掌握了很多非常可靠的测量数据，并且我们现在已经有技术去钻开和生产这些额外的页岩气层。”

　　“在我看来，水平钻井才是真正改变局面的技术。因为这项技术，我们具备了把生产层和其他多产层的天然气从一口井中产出的能力。这也提高了钻机的生产力。除了各种页岩储层的开发潜力的之外，现在我们或许能利用这个技术从一些常规甚至是重新钻开的气藏中开采出更多的气体！”

　　尽管大家都说现在天然气价格低，但在一定程度上是存在误解的，因为这意味着所有的天然气生产商都面对着几乎相同的产出价格。

　　情况却并不是这样，同时这也反映出了在Marcellus和Utica地区建造中的处理设施（包括管道和工艺设备）的重要性。

　　在好一些的市场区域的生产商，可能会得到每百万立方英尺3美金的市场价，然而那些在偏僻的、贫穷的市场区域的生产商所面临的市场价，可能仅仅接近每百万立方英尺1美金。

　　在过去几年中，随着Marcellus地区天然气生产的急速扩张，对新的中游设备的需求变得越来越紧张。页岩气，尤其是Marcellus的崛起以及现在Utica地区的飞速发展，改变了整个美国的天然气工业的流向。一个曾经靠美国南部和墨西哥湾引进天然气能源的地区，现在却在满足了本地区和东北部地区天然气需求量的基础上，还必须寻找其他的天然气市场。

　　Marcellus和Utica的页岩气现在已经被运送到美国南部和中西部地区，其中有些天然气是通过管道来反向运输回去的。举个例子，Rockies快线管道的东部部分，最近就被用来将Utica的页岩气从俄亥俄东部反向运输到Illinois中部，从而为把天然气能够输送到芝加哥和其他地区提供了渠道。

　　一些其他的向外输送天然气的管道项目已经或者即将在今年完工，并且将会有至少12条管线年间投入使用。新的管线将把美国南部、墨西哥湾、美国中西部、加拿大以及美国东北部地区的市场连接在起来。尽管如此，HIS还是预测中游设备的瓶颈会限制Marcellus和Utica页岩气产能的发展，且这种情况将会一直持续到2025年。

　　另一个潜在的限制是湿气的处理。Southwestern能源公司在西弗吉尼亚州和宾州西南部生产大量的湿气，他们有一些可以用的处理加工过程。按照他们预想的未来产量增长，保证具有足够的处理能力，Geiger曾说：“我们的生意和商品仅仅需要恰当的计划，来建立与中游公司牢固的合作关系。”

　　丹尼尔斯相信，在气体通过管道从Marcellus和Utica运出的同时，意识到天然气在当地可以获得更多机会也是非常重要的。他说道：“关键问题是，只有我们利用自己的设备和管道来发展属于自己的当地市场，我们才能更加全面的利用已有资源。”

　　Mork也附和同样的观点。“在未来，我们很乐意看到在Appalachia地区将会有更多的工业项目需求。”他说道，“那将会是很了不起的事！”

　　低气价不仅能够刺激市场需求，同时也吸引着化工公司，受页岩气的影响，这些化工厂已经分布在美国的不同区域。

　　如今，泰国化学生产商TPP Global吸引了许多人的注意力，他们建议在俄亥俄州Belmont镇建造一个数十亿美金的乙烷裂化装置。如果这项计划得到实施，将会花费至少4年半的时间来建造。

　　壳牌也考虑在宾州的Beaver镇建造一个乙烷裂化装置，但是还没做最终的决定。第三个提议在西弗吉尼亚州建造的乙烷裂化装置的是Parkersburg，最近但由于巴西投资商的关系，这项计划被搁置了。

　　直到现在，美国国内市场的主要增长因素来自于电力部门的燃料消耗。然而，Cheniere能源公司的Sabine Pass液化天然气码头即将于年末在Louisiana海岸建成投产，这将是美国天然气工业即将来临的里程碑。

　　通过液化天然气以及LNG的油船运输的方法，美国国内天然气生产商便能够将气体打入到国际市场中，这在美国历史上还是第一次。在美国，尤其是Marcellus地区，生产商具有低成本的优势，这将在全球市场上有着相当强的竞争力。另外还有四座LNG原油外输码头已经列入建造计划中，并将在2018年投入使用。

　　LNG出口作业的出现，被视为支撑美国气价与市场稳定的强心针。迄今为止，气价和市场的稳定性都发生了周期性的大震荡。

　　Marcellus和Utica的页岩气首先从海湾滨海地区出口的可能性，比流入美国南部和墨西哥湾市场来代替出口的气体的可能性还要小。

　　Mork说道：“Marcellus页岩气是否能够成功运输到LNG码头并不是主要问题。举个例子，如果墨西哥湾地区通过进口Marcellus天然气来弥补出口所缺少的体积，那仅仅起到了稳定物价的作用。”

　　计划建设的五座码头中四座已经建在墨西哥湾沿岸。另一座名字叫“Cove Point”的码头，将建在Maryland的Chesapeake湾，并且在2017年开放投产，理论上将用于接收Marcellus和Utica的页岩气。

　　“通过不同方法的估算，在接下来的五年里，为了满足需求，每天将会有50亿到100亿立方英尺的液化天然气输出。”Geiger说道，“这样的需求量是非常惊人的。对于天然气来说这也是激动人心的时刻。天然气像石油一样，将逐渐变成一种全球化的日常需求品。这都是大家所希望看到的。”

　　Southwestern能源公司的Bergeron也说道：“产量从每天20到30亿立方英尺这种少量的增长，都会对天然气价格产生一定的积极影响。”

　　“包括加拿大能源的所有人都在奋力度过这段低气价时期。但是作为天然气工业或者作为一家公司，无论好坏我们都已经做了一些事，因此我们真切的希望在我们退出这场斗争的时候能够看到蓬勃向上的前景。在接下来的一两年里，我们很希望看到气价回升到足以支撑美国长期发展的水平上。”