如何开采页岩油

源济

加州蒙特雷蕴藏有丰富页岩油，但是页岩油的开采还存在技术上的问题，本文介绍石油公司目前使用的三种主要开采技术。

Reuters

在蒙特雷页岩，一台抽油机正在抽油。

美

国加利福尼亚蒙特雷页岩(Monterey Shale)估计蕴藏了美国本土48州陆上可开采页岩油储量的三分之二，但是存在一个难题：页岩油的开采被证明是一件很难的事。

根据美国能源部(the Department of Energy)2011年的估算，由于地壳运动而形成的蒙特雷页岩层估计拥有154亿桶可开采页岩油的储量，是北达科他州红红火火的巴肯油田(Bakken Field)的五倍。问题是，帮助储存这些油的同一股力量又将其塞入层层岩石之中。这些岩石看上去牢不可破，其坚固程度宛如另一个限制因素：加利福尼亚严苛得出名的监管环境。

在过去的一个世纪里，加利福尼亚已经成为美国石油产量最高的州之一，主要开采的是从贝克斯菲尔德(Bakersfield)和洛杉矶县(Los Angeles County)这些地方地底下蒙特雷页岩层渗漏出来、可以比较轻松获取的石油。但是随着1980年代以来石油的普遍减产，生产商开始尝试各种手段——用工业术语来说称之为提高原油采收率——试图对主矿脉进行开采。

迄今为止，产量上没有取得任何突破。

比如，洛杉矶的Venoco Inc.公司在一个报告中说，从2010年到2012年在蒙特雷页岩层 了29口油井之后，没有发现“实质性的生产或储量水平”。Venoco公司的一名发言人拒绝进一步置评。

图：页岩油开采方法一览

但即便是很多怀疑人士都相信蒙特雷终将会迎来它兴旺的一天。

“我的观点是我们先采掘容易开采的石油，就像巴肯油田那样，”联博资产管理公司(AllianceBernstein LP)的石油和天然气高级分析师鲍勃·布拉克特(Bob Brackett)说，“但是时间会把我们带回到蒙特雷来。”布拉克特2012年写的一份报告对目前开采蒙特雷的可能性进行了否定。

下面是石油公司开采这种难以采掘的石油时使用的一些技术：

水力压裂法(Fracking)

在加州，没有几种技术比水力压裂法(hydraulic fracturing,也称fracking)受到的审查更多了。这种技术是将水（经常混合有化学物质）注入 井，使岩石层断裂，把被圈闭的油和天然气释放出来。水力压裂法在北达科他州和及其它大油田广泛使用，但是在加州并不太常用。根据美国西部州石油协会(the Western States Petroleum Association)的数据，2012年加州50,000个产油井中，只有560个使用了水力压裂法进行生产。

加利福尼亚大学戴维斯分校(the University of California, Davis)负责能源和可持续发展的执行董事埃米·迈尔斯·贾菲(Amy Myers Jaffe)说，在蒙特雷实施水力压裂法难度更大，因为岩层构造太复杂。行业官员说，这就使人很难找到可以用水力压裂的大量页岩。

“技术上的挑战性实在太大，导致在加州使用水力压裂法成本更高，”贾菲说。

尽管水力压裂法在加州的使用有限，它还是引起了环保主义者和其他批评人士的声讨，因为它可能会造成诸如降低水质这样的危害。周五的时候，加州州长杰瑞·布朗签署了一项法案，要求对水力压裂法公开更多的信息（生产商一直都在自愿的基础上向州里报告这些信息）。该法案2014年年初开始生效。

在蒙特雷使用水力压裂法的事一直“有点像拓荒时代的西部，因为没有人在看或者在关注，”塞拉俱乐部(Sierra Club,美国环保组织—译者注)在萨克拉门托(Sacramento)的游说机构负责人凯瑟琳·菲利普斯(Kathryn Phillips)说。

行业官员说现有的规章已经足够了，批评者主要是想限制或终止石油产量的增长。“他们认为这项技术很危险，”总部设在萨克拉门托的西部州石油协会的发言人塔珀·赫尔(Tupper Hull)说，“我们当然不相信科学或经验会表明确实这样。”

蒸汽注入法(Steam Injection)

企业正在使用的帮助被圈闭油升到表面的主要蒸汽注入手段有两种：蒸汽驱技术(steam drive)和周期注蒸汽技术(cyclic steaming)。

使用蒸汽驱的时候，大量的水被加热，产生的蒸汽被分别注入到 孔下，使大面积的石油矿床受热升温。西雅图的地质学家顾问斯科特·L·蒙哥马利(Scott L. Montgomery)说，热量会降低石油的黏稠度，使其流向 探好的产油井。

蒙哥马利说，蒸汽驱技术的一个缺点是整个工序需要大量的水。

而在另一方面，周期注蒸汽技术的用水量要少得多，因为蒸汽只注入到一个井下。通过这种技术（也称为“蒸汽吞吐”法），蒸汽被存留在地下好几天时间以浸泡页岩，从而将石油释放出来，随后石油就可以从同一口井中抽吸出来。

但是这种技术同样也遭致了批评。

在 巴巴拉县(Santa Barbara County)， 玛利亚能源有限责任公司(Santa Maria Energy LLC)计划建造总共136口使用周期注蒸汽技术的油井，其中包括26口已经试点 探的油井。但是该县的计划委员会在今年早些时候拒绝了其成员批准此项计划的建议，要求对环保人士所担忧的温室气体排放问题进行更多的研究。

玛利亚公司的官员拒绝对此予以置评。但是在该公司的网站上，他们说温室气体排放可以减少，其中的办法之一就是建设运输石油的管线，而不是用卡车来运送。

巴巴拉县计划委员会拟在10月再次着手处理此事。

二氧化碳注入法(Carbon-Dioxide Injection)

这种回收方法需要将液态二氧化碳注入岩石，这样可以把被圈闭的油排挤出来，让其更顺畅地流入油井。这是一种较新的技术，近年来在德克萨斯州和新墨西哥州得到了广泛的应用。
不过在蒙特雷进行的试验——包括雪佛龙公司(Chevron Corp.)与美国能源部在2000年前后开展的联合研究——结果是喜忧参半，蒙哥马利说。他说主要的问题是二氧化碳并没有如人所愿地那样大量增加产量。

可能的原因是岩石的构造太复杂，很难找对注入二氧化碳的地方，他说：“找到最佳位置非常困难。”
雪佛龙公司（总部位于加利福尼亚州 拉蒙(San Ramon, Calif.)）的官员证实曾做过该项研究，但是拒绝对研究细节予以置评。

不过在5月的一次股东会议上，公司首席执行长(Chief Executive Officer)约翰·沃森(John Watson)说蒙特雷的开发前景尚在讨论之中。“我认为在蒙特雷页岩问题上还没有定论，”沃森当时对记者说，“我认为我们还没有完成——这个行业还没有完成——足以得出结论的评估工作。”

Jim Carlton 

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图：页岩油开采方法一览