五千年(敝帚自珍)

主题:从页岩气开采说开来 (一)石油开采前景展望(上) -- 不爱吱声

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家园 从页岩气开采说开来 (一)石油开采前景展望(上)

写在前面的话:

西西河的朋友对页岩开采很感兴趣,因此痛下决心写下这篇科普文章跟大家分享一下我所了解的美国的页岩气开采相关工作。

为了介绍得更全面,把前因后果都说明白,准备把文章分三个部分。

第一部分主要是背景介绍,让大家了解行业内对石油开采前景的分析及展望,归根结底希望大家了解为什么继美国之后越来越多的国家对页岩开采产生兴趣。

第二部分将重点放在介绍页岩开采所需要的工程技术以及与其相关的科学知识。在工程技术方面,会跟大家分享一些页岩开采现场图片,这样大家可以对整个开采过程有个更感性的认识。

第 三部分我们要探讨一下未来人类是如何利用地热资源的。尽管这部分内容是可以独立成篇,但考虑到采集地热所需要的很多技术实际上是与页岩开采技术密切相关 的,因此放到一起效果会更好。众所周知,科学技术的发展根本上就是在继承的基础上创新,没有继承就没有创新,我希望能把地热开采技术与页岩气开采技术的异 同点说清楚,这样就可以让大家看清楚科学技术发展的轨迹,看清楚新旧技术之间的逻辑必然,我想,相对于单纯的普及科学知识,或许这一点对读者们更有意义。

文章中会使用到大量插图,为了不影响文章整体效果,不干扰大家的阅读,我会把对插图的说明统一放到文章最后,对于每张插图我会给出插图的来源。在选择插图的时候,我基本上选择的都是网上已经公开的,确保不会有版权问题。

对于文章中使用到的文献,要是按正规文章写作规范的话,如果引用别人的结论应该讲文献检索直接在引用后面标识出来,不过这样实在太繁琐,我这里就取个巧不做标识了,只是把引用文献直接附在文章最后。

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(一)石油开采前景展望

对于我等这些天眼未开的凡夫俗子来说,如果想预测一下未来可能发生的事情,那么使用某种模型是必须滴.根据不同的问题,可选用的模型可以是多种多样,不同模型的预 测精度更是大相径庭.

牛顿力学模型可以被用来预测行星的运行轨迹,他的精度很高,基本可以做到指哪儿打哪儿;而用来预测未来天气的模型就不那么让人放心 了,今天的天气预报说明天的降水概率是40%,你跟女朋友约好了去逛街,到底打不打伞?这还真是个问题;至于你去找算命先生给你算算未来是不是会走桃花运,这个虽然可以有,但要想问他所使用的易理八卦模型的精确度怎么样?一言以蔽之,那就是"心诚则灵".

说了这些,实际我就是想提醒大家,我们马上就要对石油的供求关系和开采前景进行预测了,而不幸的是我们要使用的这些模型很粗糙,too simple, sometime naive。

影响石油供求关系及油价的自然因素很多,非自然因素更多。日本发生了大地震大海啸,是可能导致油价下跌的;利比亚发生群殴,也可能导致油价上升。没有任何一个模型可以将这些天灾人祸等不确定因素统统包括进去。因此,我们下面虽然号称是预测未来未卜先知,但实际上仅仅是将一些已知的数据收集起来整理一下,找出发展趋势然后对外插值。我们可以相信数据,但不要迷信数据。

(上)能源需求

大体上说来,有两个最主要的因素影响着能源的需求量的大小,一个叫人口,一个叫GDP.人口好理解,而GDP主要体现的是工业化和经济发展的程度,更简单一点就是GDP越高,人的收入就越高,收入高了你就可以经常去旅旅游,比如说去比较大的城市铁岭度度蜜月什么的,于是你就耗费了更多的能量。从全球水平来看,这个能量需求与人口和GDP的关系大体不差,基本上更多的人口,更高的GDP或者收入就意味着更多的能量消耗。

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上面这张图给大家展示了世界人口的增长和世界总体GDP的增长情况。很明显,无论是人口增长的速率,还是GDP增长的速率,非经合组织国家(Non-OECE)都比经合组织国家(OECE)来得快得多。再仔细看看那张GDP的图,你会发现大概从2000年开始,非经合组织国家的GDP增长率突然加速了,不言而喻,这其中中国必定是个主角。2000年前后中国发生了什么?大家不妨回忆一下。

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而这张图则清楚地告诉大家,如果造现在这样的发展趋势,那么到2030年人类对能源的需求将会比现在增加40%左右。那条黄线再次说明,发展中国家对能源的需求势头强劲,大有一只梨花压海棠之势。我们这里又看到了在2000左右有一个拐点,我们说对这个拐点的形成中国功不可没,这并不是没有一点根据的,不信看下图。

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果然,中国在00年至10年这段时间内,对石油的需求以迅雷不及掩耳盗铃之势突然地长高了,几乎长了快一倍。而其中,工业和交通运输业对石油的耗费都是成倍增加,而用于发电的则不增反降,这应该主要是因为中国发电主要使用煤,煤老板们发财大大地有,或其他的方式比如说水电,高峡出平湖么。到2030年呢,随着中国大力扶植发展新能源,节能减碳,再加上成功将工业从能耗高的制造业转型为能耗低的高科技或者创意产业,可以预见到工业和发电用石油会大幅度降低。但是由于私家车的普及,用于交通运输的石油会略有增加,而运输用油到时候可能会占到总油耗的三分之二。既然这样,那么我们索性再来看看未来不同类型能源在交通运输中所占的比重。

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近年来,在到处是一片节能减排的喧嚣声中,电动车异军突起,出现在大家视野大有三雨欲来风满楼之势。而事实上,共产主义并不是仅仅吃土豆烧牛肉那么简单,新技术的发展也不可能是一蹴而就。而交通运输说起来更是经济发展的命脉,一发而动全身,电动车对汽油车的替代自然不应该像人们想象那样一帆风顺。上面的图表明,恐怕在我们大家有生之年,汽油车还是主流。不过,环保人士也不应该因此而太过悲观,因为技术的不断更新进步必定会大大降低每辆车的油耗。

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先写到这里,明天继续 (中)能源供应

关键词(Tags): #页岩气(嘉英)#页岩气开采(嘉英)#石油(嘉英)#地热(嘉英)元宝推荐:holycow,橡树村, 通宝推:wlr,黑岛人,玉垒关2,神仙驴,履虎尾,爱莲,一无所之,善良的恶霸地主,史文恭,嘉英,同文,桃子甜,桥上,海豚马,山远空寒,

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家园 坐个沙发

大家送花踊跃,抢沙发不积极啊。看完了,送花了,收藏了,发现竟然还没有回复,现成的沙发,不坐白不坐

家园 花,我正打算也写一个关于页岩气的文章

不过更多涉及能源经济方面

家园 好的 等兄台把井打好,我来揽下测井的活,要是还没有确定

储量,还可以提供地调。要是出了气。地面建设是我现在的行当。

家园 【原创】和一篇---I=PxAxT

呵呵,本来自己也想写的,可既然“不爱吱声”已经吱声了,俺就敲点边鼓,应和一篇吧,写哪儿算哪儿。

人口和收入是能源消耗背后的两大推手。人多了,能源消耗需求总量自然也就随之水涨船高;而,收入增加了,大家日子过好了,自然要学那米国鬼子一样,好好地享受一把生活,吃点好的,穿点好的,住上大房子,开上小车,所有这些无不意味着能源的消耗。

如果我们看一下人均的石油、天然气或者能源总的消耗量,米国人无疑都是居于前列的那一拨,不但高于大部分经合组织(OECD)这样的发达国家,而且远远高于广大的第三世界国家(包括俺们中国)的劳苦大众。

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人均石油消耗量

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人均天然气消耗量

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人均能源消耗量(换算成石油)

如果世界人民尤其是中国人民都像老米们那样生活,俺们的地球将不堪重负。

《国家地理》杂志2011年3月刊中,有一幅图I = P x A x T.

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这里,I是指人类对地球的影响(Impact),P是指人口(Population),A是指财富(Affluence),也就是收入,T是指技术(Technology)。从这张图上可以看出,人类对自然环境的影响力在最近这一百年间是呈几何级数增加的。虽然与能够化沧海为桑田的大自然相比,俺们人类的影响力依旧渺小,但如果任由这样下去,人类将来会如何呢?会不会像这条贪婪的蛇一样,被自己无休止的欲望所吞噬呢?

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通宝推:范进中举,爱莲,

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家园 好像老听不见您了,希望听见您多吱几声
家园 顶了再看

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参数变化,作者,声望:1;铢钱:0。你,乐善:1;铢钱:7。本帖花:1

家园 顶好贴,提点要求.

有劳不爱吱声河友在解释页岩气开采的必要性时也顺带提一下以下几个方面的情况:

1)常规天然气vs.页岩气的开采成本;

2)这些年常规天然气开采量逐年下降和页岩气的开采量逐年上升的趋势;

3)常规气井及页岩气井开采后1-2年内井口压力和流量的变化;

4)拿到lease后,DOE或者其它政府部门对开发气田的截止日期有多长?

如果要求过高,请你酌情处理,谢谢.

家园 好帖送宝,很需要这方面的知识。

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家园 这个公式有错误

既然P已经包括population了,A就不能用世界总GDP了,而是应该用人均GDP了。

家园 量過泥漿餅的路過等看
家园 告个假

赶上周末,肯定比较忙,没时间写文章,保证第二篇星期一发出来,另一个也考虑慢工出细活。

话说大家献花速度有点快,鸭梨很大的说。

家园 俺说到GDP了吗?

这个A表示的就是人均收入,这和人均GDP还不完全是一个概念

家园 还有发电的能源选择问题

听说哈动力HK1133造天然气发电的订单都排到2012后面去了,是因为天然气的污染小?这锅炉能直接用页岩气么?

HK1133的利润10亿,负债率80%,利率每上涨0.25%,就是一个亿的利润没了,难怪市盈率上不去。

家园 抱歉,没说清楚

是国家地理的那副图里的公式有错误。

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