五分钟了解美国页岩油

　　#分享新生活#美国现在石油战略的底气之一是本土的页岩油生产，什么是页岩气与页岩油？地理学告诉我们，当河流夹带着沉积物流入大海，一层层的堆积在大陆架上，沧海桑田，这片大陆架受到重力或地球板块运动的挤压，在高温高压下被压成了岩石，称之为沉积岩，其中，一层层的节理分明，可一片片剥下来，像一张张书页的，称之为页岩。页岩层既然是古代沉积物堆叠成的，里头自然也有很多古代生物的化石，若沉积物中含有大量古代微生物，在造岩的过程中，有机物受到高温高压分解，就可能产生天然气或是石油，蕴藏于页岩层的裂缝与孔隙之中。图说：考古学家一片片剥开页岩找寻其中的化石。这些页岩层中的天然气与石油蕴藏量虽大，在过去却被认为没有开采价值，因为页岩层一片一片的构造，让钻探者挖个洞只能采到一点点，直到水平钻探与高水压裂岩的技术成熟，才有了可便宜且大量开采页岩中天然气与石油的办法。整个美国中西部在恐龙时代都是一片浅海，后来才浮上来成为陆地，可以想像整片美国中西部拥有大量的含油与含天然气页岩分布，在应用开采新技术后，首先开创了天然气的新纪元，美国的天然气降到难以置信的新低价位，业内称之为｢天然气爆发｣、｢天然气革命｣，这股天然气就被称为｢页岩气｣。图说：北美含油、气页岩层分布，资料来源EIA同一方法，也应用在开采页岩层中的石油，得利于｢页岩油｣，美国原油产量仅在2012年11月就可达到每天700万桶的纪录，而且产量还在持续上升，由于美国拥有大量含油页岩层，｢页岩油｣将对全球石油市场产生相当可观的影响。何谓水平钻探与高水压裂岩？以往钻油井都是垂直往下钻，水平钻探的技术是钻到一定深度以后，钻头转个弯，转往横向钻探，这样一来，可以钻探不便于设立油井之处，比如说如果油矿在城市的正下方，就从旁边的郊区打洞钻探，再从地底转弯过去；水平钻探还能往四面八方伸展，因此能只在地表上打一个洞，却在地底下横向伸展钻探很大一片地区。有了水平钻探的技术，石油开采业想到借此打破页岩节理的办法：往平行页岩层的节理方向钻进去以后，以成形炸药垂直于钻孔方向打洞，如此一来就能垂直打穿页岩层节理，接下来，注入含有沙粒的高压水，经钻孔从打洞处灌入，水压沿着页岩层的节理让页岩一片片的裂开。下一步是把水抽回，当水抽出来时，水中沙粒卡住裂缝，使裂缝不会关闭，于是就留下密密麻麻的裂隙通道，让整大块岩层中的天然气或石油都可以经由一个钻孔开采出来。高水压裂岩的技术也仍在持续进步中，许多以往用旧技术裂岩过的岩层，使用新技术重新裂岩，还能再取得更多天然气或石油。美国页岩油改变全球局势页岩油又大致分为两种，一种是呈液态可流动的轻原油，可以直接经水平钻探与高水压裂岩采掘；较黏稠，或甚至近于固态的重原油，则需要注入高热蒸汽，加热摄氏500度，使它可流动后才能采掘出来。目前美国开采的页岩油属于前者。许多学者对页岩油热潮泼冷水，指出虽然北达科他州与蒙大拿州的巴肯页岩层，与德州的鹰福特页岩层，总共估计有7,000亿桶原油藏量，科罗拉多州的绿河页岩层更有高达2兆桶，不过其中大多是重原油。巴肯与鹰福特页岩层之中只有1~2%是可开采的轻原油，绿河页岩层更几乎全都是重原油。但即使如此，页岩油已经产生相当大的影响，石油输出国组织(OPEC)密切注意美国页岩油的发展，在2013年3月发表的报告中，预估美国页岩油会导致对OPEC石油需求每日减少10万桶之多，OPEC预期2013年全球对OPEC各国的石油需求为每日2970万桶，少于2012年的3010万桶，主要就是受到美国页岩油的排挤。图说：美国石油生产量预测，EIA受到页岩油、气大量生产，以及美国其他能源政策的影响，美国进口能源占美国总能源需求的比例直线下降，2007年还占29%，2011年只占19%，EIA预估到2040年将仅占9%，此外，页岩气将使美国自2016年起就成为天然气出口国。美国即将从能源进口大国转变成为能源自给国，甚至成为能源输出国。这影响的不只是全球油价而已，整个全球的战略局势都将因此大地震，中东的重要性将下降，而美国将以大量且相对低价的本国能源加速制造业回流的既定政策，以制造业出口美国为主要经济模式的所有国家都将受到重大冲击。页岩油的环境影响页岩油对美国的国家能源战略来说是张超级王牌，不过环保团体则对页岩油有诸多忧虑。首先，高水压裂岩用过的水，会把地底的放射性物质与其他污染物一起带上来，这些水若没有经过适当处理，会污染环境，甚至可能污染地下水。环保团体更担心丰富的页岩油，成为燃料后将加剧温室效应，据估计，美国页岩油若全数燃烧，产生的二氧化碳，将可能让全球暖化摄氏2度。而页岩油大量存在的事实，也可能降低人类对可再生能源的追求，减缓绿能技术的开发速度。