為應(yīng)對(duì)20世紀(jì)70年代的石油危機(jī)，尼克松政府首次提出了國(guó)家“能源獨(dú)立計(jì)劃”，旨在加快國(guó)內(nèi)能源資源開發(fā)，希望依靠自身力量滿足國(guó)家能源需求。美國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó)，據(jù)BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒(2016)，2015年美國(guó)消費(fèi)石油8.52億噸，占世界消費(fèi)總量的19.7%，消費(fèi)天然氣7780億立方米，占世界消費(fèi)總量的22.8%。基于這樣一個(gè)消費(fèi)趨勢(shì)，美國(guó)卻能逐漸擺脫對(duì)石油進(jìn)口的高度依賴，其石油、天然氣和其他液化燃料的總產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)沙特阿拉伯和俄羅斯，這一局面得益于政府主導(dǎo)的公益性油氣地質(zhì)工作的順利開展，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局和美國(guó)能源部在其中起了決定性的作用。
開展油氣資源評(píng)價(jià)，摸清家底
考慮到每年巨大的能源消費(fèi)，了解國(guó)內(nèi)及全球能源資源的數(shù)量、質(zhì)量及可供性對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局自1879年成立起，就開展了能源與礦產(chǎn)方面的地質(zhì)調(diào)查工作。1975年首次估算了美國(guó)大陸和淺海區(qū)的油氣蘊(yùn)藏量。從20世紀(jì)70年代開始，大致每5年或每6年就開展一次全國(guó)油氣資源評(píng)價(jià)。新的油氣地質(zhì)調(diào)查工作主要側(cè)重于一些邊緣地區(qū)，比如專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和阿拉斯加等基本未作勘查的區(qū)域;本世紀(jì)初以來(lái)，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了頁(yè)巖氣、油頁(yè)巖、油砂及天然氣水合物等非常規(guī)油氣資源。此外，通過(guò)油氣開采和生產(chǎn)獲得的詳細(xì)數(shù)據(jù)資料，定期或不定期對(duì)各主要含油氣盆地未發(fā)現(xiàn)油氣資源進(jìn)行綜合的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)與研究，成為美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局近年來(lái)的重點(diǎn)工作。
常規(guī)與非常規(guī)油氣地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合，拓展油氣地質(zhì)調(diào)查范圍
廣開思路，不局限于某些已知領(lǐng)域、已知油氣類型，多元化開拓的指導(dǎo)思想可以提高油氣資源勘探開發(fā)可持續(xù)接替的基礎(chǔ)保障能力。美國(guó)面臨著滿足目前和未來(lái)能源和礦產(chǎn)需求的挑戰(zhàn)，其勘查和生產(chǎn)工作正在向現(xiàn)有資料相對(duì)很少的地質(zhì)環(huán)境中推進(jìn)，如北極地區(qū)、地殼較深部位和較深的海洋底部。
《美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局能源和礦產(chǎn)資源科學(xué)戰(zhàn)略(2013-2023)》中確定其要解決的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題包括邊緣區(qū)研究。在阿拉斯加和北極圈近海，擴(kuò)展針對(duì)能源和礦產(chǎn)資源的地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)野外數(shù)據(jù)的采集與評(píng)價(jià);研究阿拉斯加地?zé)崮堋⒅赜汀㈨?yè)巖氣、煤層氣和礦床類型的空間分布、地質(zhì)環(huán)境、構(gòu)造和巖性控制因素及形成過(guò)程，將有助于美國(guó)的非常規(guī)能源供給量和礦產(chǎn)潛力的評(píng)價(jià)。
制定油氣資源計(jì)劃，重視石油科技研發(fā)
一是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局能源資源研究計(jì)劃(ERP)。該計(jì)劃主要內(nèi)容是開展能源資源相關(guān)的科學(xué)調(diào)查，包括對(duì)石油、天然氣、煤、重油、天然瀝青、油頁(yè)巖、鈾礦及地?zé)豳Y源的地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理方面的調(diào)查研究，并對(duì)能源資源形成、生產(chǎn)和利用相關(guān)的因素進(jìn)行研究。如在2016年，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)賓夕法尼亞州(允許進(jìn)行水力壓裂)的Marcellus頁(yè)巖以及紐約州(禁止進(jìn)行水力壓裂)的Marcellus頁(yè)巖展開新的研究。
二是天然氣水合物計(jì)劃。對(duì)于美國(guó)境內(nèi)的天然氣水合物資源，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局展開了廣泛的研究。阿拉斯加北部斜坡帶以及墨西哥灣是天然氣水合物研究成果最為顯著的兩個(gè)地區(qū)，分別代表永久凍土和海洋背景。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局與多國(guó)政府密切合作以幫助推動(dòng)針對(duì)正在勘探的資源進(jìn)行信息收集工作。
三是非常規(guī)天然氣計(jì)劃。20世紀(jì)70年代，美國(guó)政府資助了一個(gè)非常規(guī)天然氣的研究計(jì)劃。該計(jì)劃包括東部頁(yè)巖氣項(xiàng)目、西部砂巖氣項(xiàng)目和從煤層采收甲烷項(xiàng)目，形成了一系列技術(shù)產(chǎn)品和勘探與生產(chǎn)方法，為未來(lái)非常規(guī)產(chǎn)量增長(zhǎng)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
四是“超深水、非常規(guī)天然氣及其他石油資源研究和開發(fā)計(jì)劃”。該計(jì)劃為期10年(2007-2017年)，超深水計(jì)劃的任務(wù)是確立和開發(fā)相應(yīng)的技術(shù)和方法，確保安全、環(huán)保地從外大陸架的超深水部分以經(jīng)濟(jì)可行的方式進(jìn)行油氣勘探和生產(chǎn)。非常規(guī)資源計(jì)劃的總體目標(biāo)是通過(guò)開發(fā)、示范和商業(yè)化利用那些能夠降低成本、提高勘探和生產(chǎn)效率、同時(shí)提高安全性并減少環(huán)境影響的技術(shù)，來(lái)增加國(guó)內(nèi)天然氣和其他石油資源的供應(yīng)。小型生產(chǎn)商計(jì)劃則是開展相關(guān)研究和開發(fā)相關(guān)技術(shù)，來(lái)協(xié)助小型生產(chǎn)商降低生產(chǎn)成本、提高勘探和生產(chǎn)效率，同時(shí)以一種不危害環(huán)境的方式安全經(jīng)營(yíng)。
這些計(jì)劃所取得的成果，對(duì)今后乃至當(dāng)前非常規(guī)天然氣的生產(chǎn)開發(fā)都具有重要意義。由于美國(guó)能源部奠定的大量知識(shí)積累和早期研究催化形成的技術(shù)，能源信息署(EIA)現(xiàn)在才能對(duì)非常規(guī)天然氣生產(chǎn)的巨大前景做出預(yù)測(cè)。從致密砂巖、頁(yè)巖和煤層中生產(chǎn)的天然氣量，預(yù)計(jì)在2030年以前可達(dá)到10.2萬(wàn)億立方英尺。
五是商業(yè)跟進(jìn)，進(jìn)行區(qū)塊研究，提高采收率。公益性油氣地質(zhì)工作重視石油科技研發(fā)和調(diào)查評(píng)價(jià)，而任何研究和開發(fā)計(jì)劃的成功與否取決于其研究成果的應(yīng)用和商業(yè)化的程度。美國(guó)頁(yè)巖油氣革命的成功離不開各石油公司的科技研發(fā)。促進(jìn)商業(yè)油氣勘探是任何國(guó)家發(fā)展油氣行業(yè)的必經(jīng)之路。
經(jīng)驗(yàn)與啟示從美國(guó)油氣發(fā)展工作思路、技術(shù)路徑來(lái)看，通過(guò)油氣資源調(diào)查評(píng)價(jià)，確定找油領(lǐng)域，可以提高油氣資源勘探開發(fā)可持續(xù)接替的基礎(chǔ)保障能力，分階段制定油氣資源計(jì)劃能促進(jìn)科技研發(fā)，多年積累下的油氣地質(zhì)調(diào)查和資源評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)和信息可以引領(lǐng)和促進(jìn)商業(yè)性油氣資源勘查健康發(fā)展。
