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美国现代页岩气开发(中文)

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美国现代页岩气开发 免责声明 本报告是美国政府机构资助的一个项目的研究报告。无论美国政府或其任何机构,或其任何雇员,都不保证(明确表达或暗示)所披露的任何信息、装置、产品或流程的准确性、完整性或有用性,也不对其承担法律责任或义务,也不表示其使用不会侵害他人权利。文中以商品名、商标、制造商或其他方式提及的任何特定商品、流程或服务,并不必然等于或暗示美国政府或其任何机构对其的认可、推荐或偏好。作者在报告中表达的观点和看法,并不必然陈述或反映美国政府或其任何机构的观点和看法。 美国现代页岩气开发 项目编号 交 美国能源部化石能源司 能源技术国家实验室 俄克拉荷马市地下水保护理事会 询公司 编写 2009 年 4 月 致 谢 本报告基于美国能源部化石能源司国家能源技术实验室( 助的研究项目,项目编号研究由地下水保护理事会(理,、工业机构和院校表示感谢,它们在大量资料提供、数据收集和技术评论方面所给予的帮助对本项目的成功是至关重要的。此外,对花费了时间与精力评鉴和拓展我们对报告论题理解的个人分别表示感谢。 作者要特别感谢下列实体的帮助与支持: 阿肯色州油气委员会、路易斯安那州自然资源部、密歇根州地质调查部环境质量局、蒙大拿州油气保护委员会、蒙大拿州自然资源部、纽约州环境保护部、俄亥俄州自然资源部矿物资源管理处、俄克拉荷马州公司审核委员会、宾夕法尼亚州环境保护部、德克萨斯铁路委员会、田纳西州、纽约州立大学弗雷多尼亚分校、西弗吉尼亚环境保护部、能源信息管理局、美国环境保护署、州石油与天然气环境法规评审公司(方资源公司、国独立石油协会、斯伦贝谢有限公司、环球油气井服务公司、 序 言 《美国现代页岩气开发》项目系由地下水保护理事会 (达。它致力于就当今发展最快的、有时也是富有争议的天然气开发活动与环境保护,尤其是与水资源管理之间的关系提供详实的技术信息和进一步的深度考量。 州级地下水与地下注入机构的全国性协会,其使命是推进地下水资 源的保护与合理利用。 目标之一是为利益 相关者就时下的重要议题提供一个交流平台,以促进科学制定合适的政策和法规。本报告就是本着向这一目标推进而呈现的。 水和能源是两个最基本的社会需求。 我们对其中一种重要资源的使用依赖于并影响着另一种的可获性。生产能源需要水,而用水离不开能源。随着人口增长,对这两种资源的需求只会增长。合理的开发能源资源就要知晓、考虑和尽量减少对水资源的可能影响。 天然气,特别是页岩气,是美国的一种丰富的能源资源。它对于满足未来能源需求和使国家转为更多地依赖可再生能源资源是至关重要的。 页岩气的开发既需要大量的水又是在宝贵的地表水和地下水临近进行的。因此,要务是协调好对当地和区域性水资源的共同和相关需求, 无论是饮用水、 野生动物栖息用水、 农业用水、工业用水还是其他用水。 由于美国的页岩气开发是在以前未曾经历过油气生产的地区进行的, 识到,人们需要了解有关页岩气资源、开发这些资源的技术、开发活动应遵循的法规框架以及用于控制对环境和附近社区潜在影响的标准的可靠的、实事求是的信息。虽然 职能主要涉及水资源,本报告也论及一些与水无关、但可能为市民、政府官员、供水和用水方面的专业人员及其他人士所感兴趣的议题。 每个州都有法律和法规来保证合理利用其自然资源和保护环境。 行的这项单独研究总结了各州对油气项目制定的水资源保护法规。 以上二者相互补充并共同提供了一整套信息,可作为有关页岩气开发如何在州法规体系监管下、以环保的方式进行的基于事实的对话基础。 本报告意在准确描述当前的各种因素,它不代表任何一个州的观点。对页岩气开发的认知会不断演进。 迎读者对本报告以及对页岩气开发与水资源的关系提出高见。 下水保护理事会 主席 大摘要 从富烃的页岩地层中开采天然气(称为“页岩气” ) ,是当今国内陆上油气勘探开发发展最快的趋势之一。在一些地区,这种开采将钻井和开发带入到美国过去很少或没有经历过此类活动的区域。新的油气开发给环境和社会 别是在那些天然气开发是一件新事的地区。随着这些改变,人们提出了有关页岩气开发的特点、潜在的环境影响以及现今法规构架处理这种开发的能力等问题。 法规制定者、 政策制定者和公众需要一个客观的信息源,基于此来回答这些问题和决定如何面对页岩气开发所伴随的挑战。 天然气在满足美国能源需求上起着重要作用。天然气、煤和石油提供了美国约 85%的能源,其中天然气提供了总量的约 22%。在未来 20 年内,天然气占美国能源供给的百分比预计会相当稳定。 美国拥有丰富的天然气资源。能源 信息管理局估计,美国拥有超过 1744 万亿立方英尺( 术可采的天然气,其中包括 211 实储量(原始天然气地质储量中已发现的、经济可采的那部分) 。技术可采的非常规天然气(页岩气、致密砂岩气、煤层甲烷)占陆上可采资源的 60%。按美国 2007 年的开采速度(约 19.3 ,目前估计的可采资源足够美国未来 90年的天然气供给。对页岩气资源量的一些估计将这一年限延长至 116 年。 天然气用于国民经济的若干领域。它是工业、商业和发电领域的一种重要能源,还在民用采暖中起着重要作用。尽管对天然气未来需求前景的预测各有不同,这些预测有一个共识:在美国未来一段时间的能源图景中,天然气将继续扮演重要的角色。 美国本土的 48 个州广泛分布着蕴含大量天然气资源的富有机质页岩。德克萨斯州的巴尼特(岩区带产出的天然气已占美国本土 48 个州天然气总产量的 6%。近年来,三个因素的结合使页岩气的开采成为经济可行: 1)水平钻井的进展; 2)水力压裂的进展;也许最重要的是 3) 由于严重的供需压力,在过去几年中天然气的价格快速增长。分析家估计,到 2011 年,大部分新增储量( 50%或约 3 )将来自于非常规页岩气藏。四个新的页岩气区带(海恩斯维尔, 费耶特维尔, 马塞勒斯, 伍德福德)的可采天然气资源总量可能超过 550 3-4 年产总量可能保持数十年。已知陆上页岩盆地的这种生产潜力再加上其它非常规天然气区带,预计会对美国国内能源前景起重要贡献。 美国本土 48个州多处有页岩气存在。图 1显示了目前产气页岩和有前景页岩的大致位置。迄今开发最活跃的页岩是巴尼特页岩, 海恩斯维尔/博希耶页岩, 安特里姆页岩, 费耶特维尔页岩, 马塞勒斯页岩和新奥尔巴尼页岩。这些含气页岩盆地个个都有所不同,每一个都有其一套独特的勘探准则和开发难题。由于这些差别,对上述每个地区页岩气资源的开发都面临着潜在的独特机遇和挑战。 在美国,油气——包括页岩气——的开发与生产受制于一套复杂的联邦、州和地方法律,这些法律规定了勘探和作业的各个方面。所有适用于常规油气勘探与开采活动的法律、法规和许可也适用于页岩气开发。美国环境保护署司执大部分联邦法,虽然在联邦所属土地上从事开发主要由土地管理局(内务部的一个机构)和美国森林服务局(农业部的一个机构)管理。此外,每一个产油气的州都有一个或多个审批井的管理机构,审批包括井的设计、井位、井距、 废弃井,以及环境活动与排放,包括水的管理与排放、废料的管理与排放、大气排放、地下注 图1 美国的页岩盆地 入、对野生动物的影响、地表扰动、工人健康与安全等。遵照有关联邦机构批准的协议或计划,很多联邦法由州来司执。 一系列联邦法规范着页岩气开发涉及的大部分环境问题。例如,《清洁水法案》规范与页岩气钻井和生产有关的水的地表排放以及生产场地的暴雨水径流。 《安全饮用水法案》规范页岩气开发活动中流体的地下注入。《清洁空气法案》限定从引擎、处理设备和与钻井和生产有关的其他来源的空气排放。《国家环境政策法案》(求对在联邦土地上进行的勘探和开发应进行详尽的环境影响分析。这些联邦法多包含有“授权”给州的条款(即州级机构在联邦监督下执行这些法律)。 州级机构不仅仅司执和强化联邦法,它们还有一套自己的州法。州政府对管理、许可和加强所有页岩气开发活动——钻井和压裂、开采作业、废料的管理与处置、井的废弃与封填——拥有广泛的权利。和联邦一级的通用法规相比,与页岩气开发相关的州立环境法规——通常在联邦监督下——能更为有效地强调开发活动的地区性和在本州的特点。其中的一些特点包括:地质、水文、气候、地形、产业特征、开发历史、州级法律构架、人口密度、地方经济特点等。州法常常对环境保护的要求更高。此外,若干个州还有自己州的联邦们要求要 进行州一级的环境评估,并将这种评估从联邦所属的土地扩展到州属和私有土地。 页岩气开采浮现的一个重要因素是节约成本的水平钻井和水力压裂技术的完善。 这两项技术与环保管理标准的实施一道,使页岩气开发得以走进以前无法进入的地区。因此,了解工业界采用的技术和实践, 以及这些技术和实践在预防和减轻页岩气开发对人们健康和环境的潜在影响以及对页岩气开发区社区生活质量的潜在影响方面的能力,是十分重要的。 现代页岩气开发是一个开采天然气资源的技术驱动过程。目前,页岩气井的钻井和完井既包括直井也包括水平井。在这两种井中均下有套管并封以水泥,以保护淡水和可处理水的含水层。 浮现的页岩气盆地预期会遵循与巴尼特页岩区带类似的趋势,即随着区带的成熟,水平井的数量增多。页岩气开发商正在更为依赖水平井完井以优化开采和井的投资。水平钻井可提供比直井更多的地层暴露。这种储层暴露的增多带来了较之于直井钻井的若干优点。从仅仅一个井场钻的6用多井井场( 能明显减少所需的井场、井场道路、管线路径和生产设施的总数,从而尽量减少生境扰动、对公众的影响和总体环境印迹。 页岩气经济开采的另一个技术关键是水力压裂,它涉及在高压下将压裂液泵入页岩地层,从而在目标岩层生成裂缝。这样可使商业数量的天然气流出页岩、进入井中。在含气页岩压裂作业中, 钻井时下的套管和水泥与位于压裂带和淡水含水层或可处理含水层之间的数千英尺岩层相组合,使地下水得以保护。页岩气开发中使用的压裂液主要为水基液混以有助于将砂质支撑剂带入裂缝的添加剂组成。水和砂构成压裂液的 98%以上,其余由提高压裂作业效果的各种化学添加剂组成。每一项压裂作业都是针对目的层的特定条件而设计的严格受控过程。 钻成和压裂一口水平页岩气井所需的用水量视盆地和地层特征而定,一般介于 200万 这个量看上去似乎很大, 但与诸如农业、 发电和市政等其他一些用水相比却很小,一般仅占每个页岩气地区水资源使用总量的一个小的百分比。计算表明,页岩气开发的用水量占盆地用水总量的不足 在一些地区,由于页岩气开发尚属新事物,如此数量的水需求可能还是会使供给和地面设施面临挑战。随着开发商寻求开发新的页岩气区带,与当地水规划部门、 州属机构和区域水盆地委员会的沟通有助于开发商与社区的共存和有效管理当地的水资源。 成功开发页岩气的一个关键是识别能满足开发公司钻井和压裂用水需要而又不会干扰社区需要的水供给。虽然存在多种选择,但不同地区获得水的条件是复杂多变的。 在钻井和压裂完成后,水和天然气一道被采出。这种水的一部分是返回的压裂液,一部分是天然的地层水。不论其来源如何,这些与天然气一道通过井口回流的产出水是一种必须处理的流体。州政府、当地政府和页岩气开发商寻求一种能够保护地表水和地下水资源、且尽可能减少未来淡水需求的方式来处理产出水。本着“减少、再利用、循环利用”的级次防污染理念,上述各方正在检视传统的和创新的方法来处理页岩气产出水。目前,这种水的处理有若干种机制,包括注入地下、处理后排放和循环利用。新的水处理技术和现有技术的创新应用正在被研发出来并用于处理页岩气产出水,以将其再用于各种目的。这使得页岩气伴生的产出水本身可视为一种潜在的资源。 一些土壤和地层含低浓度的天然放射性物质(留在岩屑中、溶解在产出水中、或在一定条件下沉淀于结垢和泥浆中。这种能穿透致密的物质,例如管线和罐体所用的钢。 一般民众由于不会与气田设备长期接触,因此暴露于气田保护气田工人,贴安全警示,并在放射性确实可能超标时提供人身防护设备。虽然各州的法规各异,一般而言,在许开发商用处理标准气田废料的方法进行处置。反之,当必须在持照厂家进行处置。这些法规、标准和准则保证页岩气开发使公众和工人暴露于潜在 尽管天然气比其他能源、尤其是别的化石能源更为环保,但在其勘探和开采活动中通常有一些气体排放。排放物可包括氧化氮、挥发性有机化合物、颗粒物、测全美国的空气,并积极加强控制包括页岩气产业在内的所有空气排放源。通过政府法规、自发避免、最小化和缩减策略的组合,气田排放得以控制和降至最低。 现代页岩气开发与常规页岩气开发的主要区别是广泛采用水平钻井和大体积水力压裂。 采用水平钻井并未带来任何新的环境问题。实际上,所需井数的减少加之在一个井场能够钻多口井,明显减少了地表扰动与伴随的对野生动物和交通的影响及灰尘和噪音。对于城区和工业区内的页岩气开发,管理者和工业界已制定了特别的准则以降低扰民影响、对敏感环境资源的影响和对现有商业的干扰。水力压裂已然是使页岩气成为国家能源供给可行增量的一项关键技术,这项技术已被证明是有效的增产技术。虽然在水的获取和水的管理上仍存在一些挑战,创新的区域解决方案正在浮现,可使页岩气开发持续进行,同时又保证其他用户的用水需求不受影响且地表和地下水质得到保护。州和联邦政府的要求与工业界研发的技术和制定的标准,共同用以减轻页岩气开发带来的环境影响。 目录 前言 ......................................................................... 1 页岩气的意义 .............................................................. 2 天然气在美国能源构成中的作用 ............................................ .. 2 天然气的优点 ................................................... ........... 3 天然气基础知识 ............. ............................................... 5 非常规天然气 .................................................... .......... 6 页岩气在非常规天然气中的作用............................................... .. 7 展望 .................................................... ................. 9 美国的页岩气开发 .......................................................... 10 页岩气.......... ............................................... 10 天然气的来源 ..................................................... ......... 12 美国的页岩气 ................................................. ........... 12 巴尼特页岩 ................................................. ......... 14 费耶特维尔页岩 ................................................. ........ 15 海恩斯维尔页岩 ......... ..............................................塞勒斯页岩 .......... ..............................................德福德页岩 .......... ..............................................特里姆页岩 .......... ..............................................奥尔巴尼页岩............. ...........................................规框架 ................................................................ 监管页岩气开发的联邦环境法 ............................................... .. 21 州立法规 ................................................ ...............方法规 .............. .................................................管水质影响法规 .......... ..............................................净水法案 ................................................. .........全饮用水法案 ................................................ ....... 26 1990年石油污染法案 – 泄漏防控与对策 .................................. 27 州立法规与区域合作 ..... ...........................................管空气质量影响法规 ..................... ...........................洁空气法案 .......... ..........................................气质量法规 ........... ..........................................气排放许可 ........... ..........................................管土地影响的法规 ........ ...........................................源保护与恢复法案(....................... ..................危物种法案 ....................... .............................. 31 州立濒危物种保护法 ...... ..........................................有土地上的油气开发 ....................... ...........................邦所属的土地 ...................... .............................. 32 州拥有的土地 ....................... .............................关环境保护的其他联邦法律法规 ....... ..................................境响应、赔偿、问责综合法案 ....................... .................急规划与社区知情权法案 .............. ........................... 职业安全与健康法案 ...... ........................................结 ........... ...................................................境考量 ...........................................................平井 .......... ...................................................少地表破坏 ........... ..........................................少对野生动物 的影响 ....................... ......................少对社区的影响 ........ ........................................护地下水:下套管与固井作业 ....................... ................井液和泥浆池 ................................................力压裂 ........ ...................................................裂设计 ...................... .................................裂施工 ....................... ................................裂 液与添加剂 ........ ..........................................的获取 ........ ...................................................的管理 ........ ...................................................然放射性物质( .... ........................................... 60 空气质量 ........ ...................................................气排放源 ......... .............................................气排放物的组成 ........... ......................................术 控制与准则 ........ ..........................................结 ......... .....................................................略词表 ........................................................... 术语释义 ...........................................................注附录 ........................................................... 前言 从富烃页岩地层中生产天然气(称为“页岩气”)是当今国内陆上油气勘探和开发领域发展最快的趋势之一。在某些地区,由此将钻井和开采带至过去很少或没有经历过此类活动的区域。新的油气开发给环境和社会经济景观带来了改变,尤其对天然气开发尚属新事物的地区更是如此。随着这些改变人们提出了种种疑问,如页岩气开发的特点,潜在的环境影响,现有法规构架对这种开发活动的制约力等。法规制定者、政策制定者和公众需要一个客观的信息源,基于此来回答这些疑问和决定如何应对页岩气开发可能伴随的挑战。 本书力图提供这些主要的信息。它描述了页岩气对满足美国未来能源需求的意义,包括页岩气在替代能源战略和减少温室气体(放中的作用。本书对现代页岩气开发作了综述,对适用于天然气开发业的联邦法、州法和地方法进行了概括,对页岩气开发有关的环境考量做了阐述。 本书意欲作为一个包括美国页岩气盆地地质信息和页岩气开发方法在内的技术总结文献。通过提供对页岩气开发相关的法规框架和环境考量的综述, 它也会助力于使负面环境影响最小化和减少。如此,本书可用作帮助明达的公众讨论和支持政府明智决策的工具。 2 页岩气的意义 天然气在美国能源构成中的作用 天然气在满足美国能源需求上起着重要作用。天然气、煤和石油占国家能源供给的约85%,其中天然气提供了总能源的约22%1(图12)。天然气在美国能源供给中所占的百分比预期在未来20年会保持相当恒定。 图1 美国按燃料能源消费的构成(2007) 来源:美国能源信息中心,2008 美国拥有丰富的天然气资源。能源信息管理局(计,美国拥有1744万亿立方英尺(术可采天然气,其中包括211 发现的、经济可采的那部分天然气地质储量)3,4。 询公司估计,技术可采的非常规天然气( 页岩气、致密砂岩气、煤层气)占陆上可采资源量的 60%5。按美国 2007年的开采速度(约 19.3 目前估计的可采资源量足以提供美国在未来 90年的天然气供给。需要注意的是,从历史上看,随着对资源认识程度的加深和开采技术的进步,可采资源总量的估计值一直在随着时间增大。非常规天然气资源量就是这种趋势的一个明显例证。 天然气被利用于若干个经济领域(图27)。它是工业、商业和发电的重要能源,并在住宅取暖中起着重要的作用8。虽然对天然气未来需求的种种预测不尽相 同,但它们有一点是相同的,即都认为天然气在未来美国能源构成中将继续扮演一个重要的角色9。 天然气由于其燃烧清洁性和商业可获性,已经成为一种极为常见的发电燃料10。在上世纪70和80年代,大多数发电厂是以煤或核能为燃料;但由于经济、环境、技术和法规的变化,天3 然气已经成为很多新发电厂的燃料选择。在2007年,1。 天然气还在众多工业领域中选作燃料。它是纸浆与造纸、金属冶炼、化学品制造、石油炼制、 图2 天然气在不同领域的利用 来源:美国能源信息中心,2009 以及食品加工的主要燃料。单这五个行业就占 了天然气工业利用总量的约四分之三12,并为4百万美国人提供了就业13。天然气还是包括塑料、化学品和肥料等许多产品的原料。对很多产品而言,没有经济可行的替代品来取代天然气。然而,美国经济正在以超过国内产量的速度消费着天然气,而且这种差距还在拉大14。今天所消费天然气的半数产自于过去三年半所钻的井中15。尽管拥有很大的资源量,但美国消费天然气的速度要求有快速的资源接替。据估计,需求与国内供给之间的差距到2025年将增至接近9很多人相信,非常规天然气资源(如页岩气)会明显改变这一平衡。 图317为美国天然气生产、 消费和进口趋势的比较, 可见需求正在不断超过常规天然气生产。若无国内页岩气和其他非常规天然气生产,需求与国内生产之间的差距将会更大,只能靠进口来填补需求。 全世界的天然气消费也在增长, 因此可预见美国将面临更为激烈的进口市场竞争。 这种对外国能源资源的更加依赖会对美国带来至少两个问题:1)它将危及我们的能源安全;2)它会造成数十亿美元外流至外国利益集团,致使这些资金无法用于国内投资。 天然气的优点 在19世纪与20世纪早期,天然气主要用于路灯和度假屋的照明。但随着销售网络的大为改善和技术的进步,天然气现正以多种方式被加以利用。天然气得以广泛利用的一个原因是其作4 为燃料的多功能性。其高热值以及完善的基础设施使其易于得到多种应用。 使天然气成为具有吸引力的燃料的另一个因素是其可靠性。美国所消费天然气的84%产于美国,美国所用天然气的97%产于北美18。从而,天然气的供给不依赖于不稳定的外国,输送系统不易遭受中断 。 图3 美国天然气生产、消费和进口趋势比较 来源:根据美国能源信息中心数据修改,2008 天然气的一个重要优点是其高效和燃烧洁净19。事实上,在所有化石燃料中,天然气是燃烧最洁净的。它仅排放约为煤一半的二氧化碳(及少量的其他空气污染物20。天然气燃烧的副产物主要是人在呼吸时呼出的化合物相同。 煤和油由复杂得多的有机化合物组成,含有更多的氮和硫。它们的燃烧副产物包括更大量的化氮(二氧化硫(颗粒状烟尘(图421)。与此相比,天然气燃烧时释放很少量的本无烟尘、较少量的O)以及其他烃类22。 图4 燃烧排放物 (磅/百万英热量单位能源) 燃烧源 空气污染物 天然气 油 煤 二氧化碳(117000 164000 208000 一氧化碳(40 33 208 氧化氮(92 448 457 二氧化硫(122 2591 颗粒物(4 2744 甲醛 (源:美国能源信息管理局(1998 由于天然气的燃料油约少30%,一般认为它是强调减少温室气体5 排放的能源方案的核心所在23。根据美国能源信息管理局的报告“2006年美国温室气体排放”,接来自于化石燃料燃烧产生的为对其他化石燃料提升天然气在美国能源供给中的作用,将会减少温室气体排放。 尽管在美国和其他地方有降低对化石燃料依赖的快速增加的动力, 向可持续可再生燃料的转换无疑需要相当长的时间、相当大的努力和相当多的投资,以使这些替代能源足以经济可行地提供国家能源消费的重要份额。的确,美国能源信息管理局估计,化石燃料(油、气、煤)5。既然天然气是化石燃料中燃烧最洁净的,在替代能源能够更高效、更经济和更广泛获取之前,转向渐次加重对天然气的依赖会更有利于环保。 此外,向可持续可再生能源——如风能和太阳能——的进军要求,在天气条件和储电能力提出挑战时,保有一种备用能源26。这种备用能源必须一有需要即可广泛获得。广布的天然气输送与销售管线系统使天然气特别适合充当这一角色27。因此,天然气是朝向替代能源迈进的选择之一。随着目前强调气体排放对全球气候变化、空气质量和能见度的潜在影响,像天然气这样更清洁的燃料是我国能源未来的一个重要部分28。 天然气基础知识 天然气是一种主要由甲烷( 少量乙烷、丙烷、丁烷等烃类气体和其他气体组成的混合物29,30。它无味、无色,点燃时可释放大量能量31。图 532给出了产自美国的天然气的典型组成。 图 5 天然气的典型组成 来源: 天然气存在于地表下的岩层(储集层)中;在某些情况下它可以与油藏伴生。勘探开发公司通过运用复杂技术识别有前景的钻井地点来勘探气藏。采出后,天然气经过处理以除去其他6 气体、水、砂和其他杂质。有些烃类气体,如丙烷和丁烷,被收集起来单独销售。经处理后的净化天然气通过延伸数千英里的管线系统进行配送33。正是通过这些管线,天然气被输送至住宅、商业和工业终端用户。 天然气可以用体积单位或能量单位计量。作为一种气体,用在标准温度和压力下它所排开的体积对它进行计量,通常表示为立方英尺。天然气公司一般用千立方英尺( 百万立方英尺( 十亿立方英尺( 量天然气,用万亿立方英尺( 估计资源量(如原始地质储量)。 以体积为单位计量天然气是有用的,但天然气也可以作为一种能源来计量。与其他形式的能源类似,天然气可以用英国热单位( 计算和表示。 1 1磅水的温度升高 1华氏度所需的热量34。 送达用户的 1立方英尺天然气中约有 1000为了便于计费,天然气经销公司一般用“小卡”来计量送达住户的气36。 1 小卡等于 100000约合 100立方英尺天然气37。 非常规天然气 从 1970年到 2006年,美国将其天然气储量增加了 6%,在此期间生产了约 725一增加主要是技术进步的结果,致使以前认作非经济性的储量成为了经济可采储量(证实储量)39。 2007年,德克萨斯、怀俄明和科罗拉多是当年证实天然气储量增加最多的州;增加的储量来自于页岩气、致密砂岩气和煤层气,它们全都是非常规气40。与此类似, 2007年在美国拥有最多证实天然气储量的是德克萨斯州( 30%)和怀俄明州( 12%) ——同样主要是开发非常规天然气区带的结果41。 图 6 各类天然气的产量( ) 来源: 美国能源信息中心, 2008 总体而言,预计非常规天然气会成为美国证实储量中不断增加的部分,而常规气储量会减7 少42。在过去10年中,来自非常规资源的产量已增加了近65%,)(图6)。这意味着现在非常规气产量占了美国天然气总产量的46%43。 页岩气在非常规气中的作用 美国本土48个州广泛分布着蕴含巨大天然气资源的富有机质页岩(图744)。初显倪端的德克萨斯州巴尼特页岩区带的产气量已占美国本土48个州天然气总产量的6%45。钻井和压裂技术
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