“乔治·米切尔的远见与决心实现了曾经被认为不可能的事,做出了这个世纪至今最伟大的能源创新。”
94岁的乔治·米切尔是得克萨斯州加尔维斯顿的本地人。这座小城坐落在休斯敦附近,而乔治的寓所就在墨西哥湾海边。自从他的妻子得老年痴呆去世后,他便住在那里。乔治是米切尔能源公司的前董事。他喜欢打网球,因为打球受伤还做了膝盖手术。
2010年6月,在阿姆斯特丹召开的“全球非常规天然气2010年会”上,这位得克萨斯老人被美国天然气技术研究所(GTI)授予终身成就奖。经过他改进的水力压裂技术开启了美国页岩气开采的大繁荣时代,美国也因此有望在未来数年内真正实现能源自给。人们盛赞乔治为美国做出的巨大贡献,而他本人也因商业上的成功,成为亿万富翁。2012年,他以20亿美元的财富在《福布斯》杂志财富400强排行榜上排名第239位。
买不起地质图的能源勘探家
出生于1919年的乔治是一位希腊移民的儿子。在得克萨斯农工大学学习期间,他接受到了系统的地质学训练。
二战结束以后,乔治与他的兄弟约翰尼在休斯敦市中心租房创办了米切尔能源与开发公司。约翰尼在楼下接待生意伙伴,乔治则把自己关在楼上研究地质图。因为买不起地质图,乔治常常晚上借一家勘探公司的图看,到早上8点前再把图还回去。终于,他们决定在得克萨斯北部租下一块地,钻下第一口天然气井。从上世纪50年代中期开始,米切尔能源与开发公司获得了向芝加哥输送天然气的长期合同,公司开始逐渐成长。
三十年过去了,乔治的公司已经成长为得克萨斯州最大的能源企业之一,但乔治总是因为一件事而忧心:在他租用的土地内,可开采的天然气日渐衰竭。乔治不希望看到自己一生辛苦建立起来的天然气输送基础设施荒废掉。他相信,通过新方法一定能在老地方找到新的天然气来源。
米切尔公司一位叫吉姆·亨利的地质师向乔治建议,可以尝试在公司租用的巴尼特页岩地区进行开采。这个建议一被提出便遭到了公司绝大多数同事的反对。
页岩是一种由黏土沉积形成的岩石。巴尼特页岩是一片位于得州沃斯堡附近的页岩构造,该地区岩质坚硬,但据说蕴藏了美国最大的天然气储量。依照业界当时的认识,页岩层确实蕴藏着大量天然气,但开采这些天然气难度非常大,因为页岩的可渗透性非常差。开采中,蕴藏在岩石缝隙中的天然气很难进入气井。因此,公司中很多工程师和地质师都反对这个项目。
“无论如何,让我们把它压裂出来吧。”已过花甲之年的乔治尽管早已可以凭着自己多年的积累安度晚年,但他仍然下定决心做一件别人认为不可能的事。乔治一面应付着同事们劝他放弃的电话,一面开始部署开发页岩气的计划。
漫长的研发之路
要开采岩石中的天然气,需要运用水力压裂技术将岩层冲开,让岩层中的气体跑出来。尽管美国的水力压裂技术从二十世纪40年代就开始在石灰岩与砂岩的天然气开采中得到广泛应用,但到上世纪80年代早期,使用水力压裂技术开采页岩层中的天然气还远未达到商业运作的要求。
试验之初,乔治和他的团队尝试通过大量灌注液体与沙土的传统方法,来增加岩层的可渗透性。气最终是打出来了,但成本高得惊人,完全无法进行商业化开发。摆在乔治和他的团队面前的问题是如何改善技术,以降低开采成本。
十多年来,米切尔公司在巴尼特页岩上打下了36口井,进行了数百次试验,收集各项数据指标,不断改进开采方法。尽管很多时候所产出的天然气价值甚至还不够开采的成本,但开采过程中所收集到的宝贵数据却为技术改进打下了基础。同时,米切尔公司在其他更加熟悉的岩层中打井所积累的经验和数据,也被用来改进页岩钻探与压裂的技术。
持续多年的研发对一个私营公司来说是一项沉重的负担。而美国政府从上世纪70年代末启动的对页岩气研究的扶持政策,给予了乔治的团队以极大的支持。
从1981年开始,到1999年真正大规模投产,米切尔公司通过美国的《意外收益税收法案》一直享受着非传统能源开发的税收优惠。不仅如此,米切尔公司还在资金与技术上得到联邦政府的大力帮助。公司打下第一口水平钻井的费用就几乎全部由能源部承担。联邦政府旗下的研究机构所开发的地质测绘技术,新改进的钻头与定向钻探技术,以及微震裂纹成像技术等也被提供给了乔治的团队。
尽管得到政府的帮助,但页岩气研发仍旧困难重重。到了上世纪90年代中期,乔治的团队在研发领域投资数百万美元,公司开始面临严重的资金短缺。内部的反对声音又响了起来。一些技术人员劝乔治放弃页岩气项目,再这样耗下去完全是“浪费时间和金钱”。但乔治回应道:“去你的吧,如果我们能再想想办法把天然气从250英尺的岩层中开采出来,产量一定相当可观。”
多年的坚持最终换来了成功。1997年,乔治的技术团队用加入一些化学物质的“清水”替代此前运用的胶体物质,既能节省开支又可减少摩擦力,同时加大灌压马力。多次失败后,技术人员最终在岩层制造一个“裂纹网络”,排出先前注入的液体后,天然气源源不断地释放出来。这种清水压裂法使得整个压裂过程的费用由36.5万美元下降到8万美元。
最伟大的能源创新
2002年,德文能源公司以31亿美元收购米切尔能源与发展公司。运用页岩气开采新技术后,该公司在巴尼特页岩层打下数百口钻井。其他能源企业随后跟进,在阿肯色州、俄克拉荷马州、路易斯安那州和宾夕法尼亚州等地着手页岩气项目。页岩气开发开始在美国快速发展起来。
“页岩气革命”让美国获得大量的天然气,极大地改善了美国的能源处境。许多专家认为,美国将可望由此实现能源自给,这无疑将对美国政治、经济、外交、军事战略带来深远影响,同时也会深刻影响到世界能源格局。
在阿姆斯特丹召开的“全球非常规天然气2010年会”上,著名能源专家、“普利策”奖得主、剑桥能源研究协会主席丹尼尔·耶金就称赞说:“乔治·米切尔的远见与决心实现了曾经被认为不可能的事,做出了这个世纪至今最伟大的能源创新。页岩气彻底改变了天然气在美国与世界中的地位。直到2007年,我们还认为美国将成为天然气的进口大国,是乔治·米切尔的开拓性成就彻底改变了这一切。”
热心公益的亿万富翁
在很多人看来,乔治是一个有远见的人,一个坚持不懈的人。但乔治自己却始终觉得自己还可以做得更多,而且,他也并不看重财富。
乔治与他的妻子长年热衷于慈善活动。以他和他妻子命名的“辛西娅和乔治·米切尔基金”为全球可持续发展、科学研究、艺术创造与教育等诸多领域提供着大量的资助。
乔治特别关注环境与可持续发展问题。从上世纪70年代开始,乔治便开始资助清洁能源的研究与开发。他不仅资助丹尼斯·梅多斯等可持续发展专家的研究,还创立了国际乔治与辛西娅·米切尔奖以奖励可持续发展方面的研究。
乔治也不忘回馈曾经培养他地质学才华的得州农工大学。截至2011年,乔治已经为他的母校累计捐助1.59亿美元。
2010年,乔治加入了由比尔·盖茨夫妇与沃伦·巴菲特发起的“捐赠誓言”运动,决定响应盖茨与巴菲特的号召,将自己至少一半的财富捐献给慈善事业。在他签署的誓言中,他写道:
“良好的教育,勤奋的工作,专注,良师,以及一些幸运的突破决定着成功与失败间的不同。”
资料:美国的“页岩气革命”
页岩气是蕴藏在页岩层中的天然气,是一种重要的非常规天然气资源。由于页岩岩质可渗透性差,使得开发页岩气需要依赖特殊的开采手段。
最早的页岩气开发可追溯到1820年,但由于技术限制,成本高昂,页岩气开发一直无法实现商业化。1997年,米切尔能源与开发公司通过对水力压裂与水平钻井等技术的改进,最终实现了页岩气的商业化开采。
美国能源信息署的数据显示,在2000年,页岩气产量还只占美国天然气产量的不到1%;到2010年,这一比例变成了23%;而到2035年,甚至将占到37%至60%。国际能源署2012年11月12日发布的《世界能源展望》预计,到2035年,美国将能基本实现能源自给。
目前全球已有30多个国家和地区开展页岩气的勘探开发工作,但大都处于初级发展阶段。加拿大是继美国之后第二个实现页岩气商业化开发的国家。中国拥有全世界最丰富的页岩气储量,但因地质情况复杂、水资源不够丰富,被认为开采难度颇大。