一、引言

在过去的10年里，北美能源市场已经目睹了从页岩建造中开采的非常规天然气，即页岩气产量的激增。天然气供应的这一转变可主要归功于近期在美国开始的技术进步，把水力压裂与水平钻探联合成为一种商业上可行的开采方法。一些观察家认为页岩气潜力巨大，且这种能源可能成为全球能源市场上的一个“游戏规则改变者”。在全球能源市场上传统供应已经在下滑，然而对能源的需求却在增长。

页岩建造分布在世界各地，中国、阿根廷、阿尔及利亚、美国、加拿大是技术可采页岩气储量前5的国家。对加拿大而言，国内外页岩气产量的增长可能意味着前所未有的经济机会和未来的繁荣，但是也预示了其在全球能源市场上竞争的增强、出口收入的减少及新的环境和社会挑战。本文调查了加拿大页岩气资源潜力、当前的产量以及对加拿大天然气生产者和消费者的经济意义。

二、什么是页岩气？

页岩气是在非常规储层中发现的几种天然气种类之一。非常规和常规储层因具有不同的地质特征和所处位置而不同，地质特征和赋存位置影响与天然气开采有关的过程、成本和容易程度。

常规天然气储层含有“游离的”天然气，这种天然气从某一源岩迁移到一个被不透水岩层覆盖的地区，而且天然气在那里聚集，并处于压力之下。通常，常规天然气可以通过一个传统的竖井触及，也就是直接钻到储层中。储层内的压力使天然气自动向地表运移，在地表就可以收集天然气，以供商业利用。

非常规天然气储层由不透水的岩石建造组成，必须使其中的天然气游离出去。页岩气通常被圈闭在页岩中。开采非常规天然气，包括页岩气，通常要比开采常规天然气更为困难和费钱，因为非常规天然气开采的前期成本高，每口井的前期开采成本在300万～900 万美元之间。然而，IHS环球透视（美国）公司发现在2011年页岩气井的全周期成本要比常规天然气井便宜40%～50%。较低的全周期成本源于页岩气井较高的生产率，因为新技术允许更好地从一个井场触及源岩。

页岩气可通过各种钻探和完井技术来开采，包括那些用于较浅处常规天然气开采的技术。然而，由于页岩的渗透性低，页岩气开采的主要方法包括联合使用两种完善的技术——水平钻井和水力压裂技术。早在20世纪80年代，北美的水平钻探技术就已经变得商业可行，并已广泛用于增加各种天然气井和油井的产量。用水力压裂技术在常规井中加快油气开采也已有60多年的历史。虽然这些技术曾被单独使用数十年，但是联合使用则相对较晚，联合使用将在实现页岩气商业可行中起到相当重要的作用。

三、加拿大页岩气的资源潜力

最近几年来，加拿大的天然气工业已报道在本土发现了储量巨大的原地可采页岩气资源。然而，由于加拿大开发和生产页岩气历史较短，迄今仍不知晓其全部资源潜力。对加拿大页岩气资源的现有评估变化很大，并且仍容易遭受大量不确定性影响。在许多情况下，潜在的页岩气资源尚未进行全面评估。因为其仍处于开发的很早期阶段，特别是在加拿大西部以外辖区。同时，联邦和省政府仍在研究一个综合的和标准的方法来评估加拿大的非常规资源。除了少数页岩气地区，业界声称加拿大潜在页岩气资源量仍未得到政府当局独立证实。

（一）页岩气资源评估

测量和描述可获得的页岩气资源储量有以下几种不同的评估方式：“原地”天然气评估；“技术可采”天然气评估；“经济可采”或“可市场化”天然气评估。由于经济条件、技术和与页岩气资源有关的可获得信息的变化，这些评估波动频繁。

1．原地天然气

原地天然气评估主要是指在任何给定的储层中所含的天然气的总量。该评估包括技术可采的和开采后仍留在储层中的两部分天然气。通常，对原地天然气的评估值要远远大于“技术可采的”或“经济可采的”天然气的评估值。

2013年8月，加拿大地质调查局估计加拿大拥有约4995万亿立方英尺原地天然气，其中相当大的一部分产于西部沉积盆地。在不列颠哥伦比亚省、艾伯塔省、萨斯喀彻温省、曼尼托巴省、安大略省、魁北克省、新布伦瑞克省、新斯科舍省及西北地区和育空都发现了页岩气资源。但是只获得了某些省份的原地评估值。

2．技术可采天然气

对技术可采天然气的评估值就是指用目前的技术可开采的天然气的数量，而不考虑像天然气价格和生产成本等经济条件。通常，可采页岩气数量相当于一小部分原地天然气储量（平均占原地天然气储量的20%～30%）。可采天然气评估与原地天然气评估相比可靠性更低，特别是在开发的早期阶段，因为那些评估包含了会增加不确定性的地质和工程因素。由于可获取数据和技术方面的进展，对技术可采天然气资源量的评估值也会随着时间发生改变。

美国能源信息署估计加拿大拥有573万亿立方英尺的技术可采天然气资源，这一数字代表了全球评估总数的约8%。据此估计，可断定加拿大拥有世界第五大页岩气储量，紧随中国（1115万亿立方英尺）、阿根廷（802万亿立方英尺）、阿尔及利亚（707万亿立方英尺）和美国（665万亿立方英尺）之后。

从消费前景来看，依照现在的消费率，加拿大的页岩气资源潜力，加上美国的页岩气资源潜力，按现在消费速率北美洲的天然气供应期限将从80年大增到100年。

3．经济可采天然气

经济可采天然气，有时也叫做可市场化的天然气，是指在现有的技术和经济条件下可采的天然气数量。对可市场化的天然气进行评估对于制定贸易和公共政策可能很重要。然而，这种类型的评估似乎对于经济条件的频繁变化显得更脆弱，因为这些评估通常依赖短期或中期的油气价格预测。

对经济可采的天然气评估值进行比较通常很困难，因为评估者采用不同的方法和假设来得出他们的结论。在加拿大背景下，对于经济可采的天然气评估的定义并不总是相同的。例如，加拿大非常规能源学会（CSUR）定义经济可采的天然气为“在允许清除杂质之后和计算出用作地表设施燃料的那部分天然气数量后，能在市场上销售的天然气数量”。根据这个定义，CSUR估计加拿大的经济可采天然气资源量为343万亿～819万亿立方英尺。最近由国家能源局联合艾伯塔省和不列颠哥伦比亚省进行的一项研究估计蒙特尼区块（穿越艾伯塔省和不列颠哥伦比亚省的一个页岩建造）含有449万亿立方英尺经济可采天然气储量。在这种情形下，国家能源局定义经济可采的天然气为在可以预见的经济和技术条件下并且被市场利用条件就绪的情况下可采的原地天然气的数量。

四、加拿大目前的页岩气生产与勘探活动

加拿大是世界第三大天然气生产国和第二大天然气出口国，平均年产量为6.4万亿立方英尺。尽管加拿大天然气资源基础雄厚，并在2006年产量达到高峰，但是，随着向美国出口天然气，天然气产量开始下降。近期，加拿大天然气部门预测的前景是逐渐降低产量，这势必使紧张和高价的北美市场增加对液化天然气进口的依赖。然而，当美国的技术革新使页岩气勘探市场化后形势立即发生了变化，即改变了北美的生产前景。

2012年美国页岩气占全部天然气产量的39%，而加拿大页岩气占全部天然气产量的15%，从而使北美成为世界上最大的页岩气生产商。尽管如此，加拿大与其南部邻国相比页岩气生产仍处于初级阶段。正如下文所讨论的，生产活动主要集中在加拿大西部，只在4个省有令人瞩目的行业勘探活动，在加拿大其他地区很少或没有页岩气勘探活动。

（一）加拿大西部的页岩气

在不列颠哥伦比亚省，页岩气开采于该省的东北部。在2010年，不列颠哥伦比亚的天然气日平均产量为20亿立方英尺，占加拿大天然气总产量的25%。2013年11月，估计该省拥有2900万亿立方英尺的“原地”天然气。

目前在艾伯塔省开始了一些页岩气生产，但是，产量很小——只占该省天然气总产量的不到0.1%。2012年，艾伯塔省从页岩建造中生产了近2.7万亿立方英尺天然气。艾伯塔省的大部分页岩气生产井是浅层垂直井，但是这种情况正在发生变化，即水平井数目正在增加。至于艾伯塔省的页岩气资源潜力，最近的评估认为该省具有原地天然气在843万亿～1986万亿立方英尺之间。

萨斯喀彻温省的页岩气潜力不详；也无法得到该省的原地天然气估计。2001年至2008年间，在科罗拉多群页岩建造中打了些勘探井。自那以后，似乎没有进行任何勘探。

（二）魁北克省的页岩气

近期获得的数据表明魁北克省的页岩原地储量为100万亿～300万亿立方英尺。在蒙特利尔市和魁北克市之间的尤蒂卡区块总共打了31口勘探井。然而，在2011年，魁北克政府在等待完成页岩气资源开发战略环境评估的同时制定了页岩气勘探延期履行政策。负责评估的委员会在2014年1月发布了综合报告。

（三）加拿大大西洋地区的页岩气

在2007～2008年期间，在新斯科舍省的霍顿布拉夫建造中打了几口勘探井，这使业界发现了原地页岩气资源潜力69万亿立方英尺。然而，自2011年，新斯科舍政府没有批准任何页岩勘探或涉及水力压裂的开发活动。

在加拿大大西洋地区的其他地方，如新布伦瑞克省，在弗雷德里克布鲁克页岩建造（该储层是近期页岩气勘探的重点，自2008年起一些公司在该储层中打了一些勘探井）中发现原地天然气储量约80万亿立方英尺。勘探活动在第一民族和当地社区的其他的成员之间已经引起了争议，在2013年整个秋天出现了反对之声。

五、页岩气生产的经济意义

（一）天然气价格下跌

页岩气产量的增长已经导致北美洲天然气供应发生了戏剧性的转变，从2008年7月至2013年1月天然气价格下降了接近75%。2013年，该大陆天然气价格平均约3.70美元/百万英热单位，预期在未来几年天然气价格将在4～5美元/百万英热单位之间变化。与之相反，欧洲和亚太地区的天然气均价在约10美元/百万英热单位附近徘徊。国际天然气联合会报道，自2005年以来，页岩气价格已在所有地区（北美洲除外）不断增长。

因为有美国作为加拿大主要的天然气出口市场，加拿大西部生产商的竞争劣势正在增长。特别是，下跌的天然气价格已经对加拿大天然气生产造成了负面影响。自2008年起，作为每年开采的天然气井数量减少的直接结果，天然气产量已经下降了15%。

对加拿大天然气行业现状的进一步影响是增加了从美国进口天然气到加拿大东部的数量，并且增加了国内消费量。这些因素也共同导致了加拿大净天然气出口量的下降。事实上，天然气净出口量已从2008年的8.5万亿立方英尺/天下降到2012年的5.4万亿立方英尺/天（这是10年的最低值），比2007年的净出口量低41%。

对加拿大来说页岩气的到来及伴随而来的天然气价格的下跌并不完全是负面的。应该注意到较低的天然气价格已经并将继续对加拿大的消费者有正面意义——无论是家庭，商业还是工业。例如，某一经济研究公司估计在2011年，加拿大家庭因天然气价格低廉节约了大约19亿美元。从长远来看，与页岩气有关的受益程度是不确定的，因为天然气市场有不可预测性。

与其他能源相比，较低的天然气价格也将有益于能源密集型企业和行业。加拿大正吸引越来越多的投资到诸如沥青生产和化肥工业一类经济部门。加拿大公用事业也正在开始致力于修建燃气发电站。据国家能源局报道，发电和沥青生产将是导致未来20年加拿大天然气需求增长的主要原因。

（二）新的机遇

为了保持竞争能力，加拿大生产商正在加拿大西部不断增加深部建造天然气井的数量（因为这些井较浅层井具有更高的生产率）。美国和加拿大生产商也都把更多的注意力放在开发富液态烃（丙烷、丁烷、戊烷）的天然气矿床上。这些天然气凝液受石油价格驱动，因而能以比干气高得多的价格出售，从而为生产商带来额外的收入。

北美市场天然气价格低廉和供应过剩也已经促使加拿大天然气行业和政府致力于开发北美洲以外的出口市场。亚洲新兴经济体对能源需求的增长，以及较高的天然气价格，为加拿大液化天然气的出口提供了机会。而加拿大目前没有出口液化天然气，促进液化天然气穿越太平洋贸易的投资计划已经获得了新的契机。一些公司已宣布计划在不列颠哥伦比亚省修建天然气液化工厂、管道和出口终端。

至于整个行业投资，加拿大会议局估计到2035年将在天然气部门投资3860亿美元。其中，将近76%将集中在该行业的上游（例如勘探和生产阶段）。预计这些投资将通过完成基础设施的修建和天然气产量的增加使加拿大受益。

尽管机会很多，仍然很难预测加拿大页岩气的前景和发展进程，这将取决于一系列因素。国家能源局最近所做的一份报告估计到2035年页岩气将占加拿大天然气总产量的28%。然而，这种预测是建立在一系列假设基础上的，包括假设日益增长的液化天然气出口量将支持较高的钻探水平和天然气价格。这种预测没有说明有可能影响页岩气开发进程的潜在的环境和管理挑战。

感谢宋学信研究员对本文提出的宝贵意见。本文受中国地质调查“非常规能源信息集成与热点专题调查（12120114049401）”项目支持。

资料来源：Chong J, Simikian M. Shale gas in Canada: Resource potential, current production and economic implications. Library of Parliament, Ottawa, Canada, 2014.