(中國石化)美國頁巖油氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀

美國頁巖油氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀、趨勢(shì)及成功因素

〔一〕美國頁巖油氣勘探開發(fā)現(xiàn)狀與趨勢(shì)

1、頁巖氣資源豐富，探明儲(chǔ)量不斷提高。

美國的頁巖氣資源非常豐富。據(jù)美國能源情報(bào)署〔EIA〕公布的資料，可采資源量達(dá)21.2萬億立方米。主要分布于東北部地區(qū)的Marcellus頁巖、墨西哥沿岸的Haynesville頁巖和EagleFord頁巖、西南地區(qū)的Barnett頁巖和Barnett-Woodford頁巖、中部地區(qū)的Fayetteville頁巖和Woodford頁巖、落基山地區(qū)的Mancos頁巖。

隨著勘探力度加大，頁巖氣探明儲(chǔ)量不斷提高，由2023年的6595億立方米增長到2023年的27578億立方米。主要分布在得克薩斯州、路易斯安那州、阿肯色州、賓夕法尼亞州、俄克拉荷馬州和西弗吉尼亞州。詳見下表：

美國頁巖氣探明儲(chǔ)量表〔單位：億立方米〕

2023202320232023得克薩斯48836415797110768路易斯安那224326345680阿肯色413108525673545賓夕法尼亞272510733030俄克拉荷馬267108818082737西弗吉尼亞04195705密歇根929819707653其它7465208461合計(jì)659597431716227578

2、頁巖氣產(chǎn)量快速增長，占天然氣總產(chǎn)量的比例不斷提高。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，美國頁巖氣開發(fā)取得突破。本世紀(jì)以來特別是2023年以后，美國頁巖氣產(chǎn)量增長迅猛。2000年只有90億立方米，到2023年增長到284億立方米，年均增長21%；到2023年增長到1937億立方米，2023-2023年年均增長47%。頁巖氣占天然氣總產(chǎn)量的比例由2000年的2%提高到2023年的30%。詳見下表〔單位：億立方米〕：

EIA預(yù)測(cè)，美國頁巖氣產(chǎn)量2023年將達(dá)2743億立方米、占總產(chǎn)量的39%，2030年將達(dá)3514億立方米、占總產(chǎn)量的46%。詳見以下圖：注：預(yù)測(cè)2023頁巖氣產(chǎn)量將有一定下降，主要原因可能是今年天然氣價(jià)格過低3、頁巖油產(chǎn)量增長迅速，未來增長潛力大但有不確定性。

美國頁巖油資源也很豐富。據(jù)EIA的資料，頁巖油可采資源量達(dá)33億噸。隨著頁巖氣的開發(fā)成功，頁巖油資源也受到重視。目前，北達(dá)科他州的巴肯頁巖〔Bakken〕、德克薩斯州的鷹灘〔EagleFord〕和巴奈特〔Barnett〕是頁巖油的主要產(chǎn)區(qū)。美國頁巖油產(chǎn)量已經(jīng)由2000年的約15萬桶/日〔750萬噸/年〕增長到2023年的接近100萬桶/日〔約5000萬噸/年〕，年均增長19%。頁巖油占石油總產(chǎn)量的比例由1.9%增長到12.8%。

EIA預(yù)測(cè)，2023年美國頁巖油產(chǎn)量將達(dá)120～224萬桶/日〔6000萬噸～1.12億噸/年〕。IHS預(yù)測(cè)，2023年美國頁巖油產(chǎn)量將達(dá)300萬桶/日〔1.5億噸/年〕，占石油總產(chǎn)量的三分之一。

〔二〕美國頁巖油氣勘探開發(fā)成功的關(guān)鍵因素

1、資源是根底。

1)美國海相頁巖非常發(fā)育，在美國外鄉(xiāng)大面積分布，其頁巖資源量非常豐富。頁巖氣可采資源量超過24萬億立方米，頁巖油可采資源量達(dá)33億噸。

2)油氣資源埋藏深度適中，一般不超過3000米，而且具有單層厚度大、含氣高、易于壓裂開采的特點(diǎn)。

3)大多分布在地廣人稀的中部平原，有利于大面積作業(yè)和機(jī)動(dòng)運(yùn)輸。

4)具有完善的根底設(shè)施。美國天然氣管道四通八達(dá)，總長度約45萬公里，并實(shí)施無障礙準(zhǔn)入，使頁巖氣能夠便利地進(jìn)入成熟的天然氣市場(chǎng)。

2、技術(shù)是關(guān)鍵。

美國頁巖油氣開采技術(shù)全球領(lǐng)先。頁巖油氣的突破源自于一些關(guān)鍵技術(shù)的突破，包括水平鉆井、水力壓裂、微地震檢測(cè)等，其中核心技術(shù)是水平井技術(shù)的推廣和分段壓裂技術(shù)的突破。2000年以后，水平井技術(shù)在頁巖氣開發(fā)中大量推廣，使單井產(chǎn)量有所提高。當(dāng)時(shí)美國市場(chǎng)氣價(jià)高達(dá)7-8美元/百萬英熱單位，很多石油公司看到有利可圖，開始賣掉海外資產(chǎn)回歸美國并大量圈地。2023年水平井分段壓裂技術(shù)突破，使單井產(chǎn)量進(jìn)一步提高，開發(fā)利潤大幅提升。這時(shí)大石油公司開始介入，但土地資源多被中小公司占有，他們便大量收購中小公司〔如埃克森美孚花410億美元收購XTO公司〕。由于大公司的介入，頁巖氣勘探開發(fā)投資與工作量呈幾何級(jí)數(shù)增長，同時(shí)鉆井和壓裂費(fèi)用進(jìn)一步降低，單位本錢從2000年的5-6美元降到4美元以下。投資量不斷放大，使頁巖氣產(chǎn)量由2023年的196億立方米增長到2023年的1378億立方米。隨著供應(yīng)量的急劇增加，美國市場(chǎng)氣價(jià)那么由7-8美元/百萬英熱單位降到目前的3.5美元/百萬英熱單位左右。由于氣價(jià)降低，石油公司那么把大量投資用于頁巖油開發(fā)而減少了對(duì)頁巖氣的開發(fā)投入。

3、政策是保障。

1)政府有長期戰(zhàn)略規(guī)劃。美國很早就發(fā)現(xiàn)頁巖油氣，從上世紀(jì)80年代就開始加大頁巖油氣的研究投入，到1992年鉆了99口直井，雖然產(chǎn)量很低，但是美國政府和相關(guān)機(jī)構(gòu)用30多年開展根底地質(zhì)研究和資源普查以及技術(shù)攻關(guān)，始終沒有放棄對(duì)頁巖油氣資源進(jìn)行開發(fā)的努力。

2)由于直井產(chǎn)量很低，從事開發(fā)的都是小公司，美國聯(lián)邦政府為了推動(dòng)頁巖油氣的開發(fā)對(duì)這些公司實(shí)行稅收優(yōu)惠政策。一方面減稅，另一方面給予財(cái)政補(bǔ)貼以降低企業(yè)經(jīng)營本錢。各州政府也有針對(duì)頁巖氣的免征生產(chǎn)稅及增加額外補(bǔ)貼等稅收和財(cái)政扶持優(yōu)惠政策，使這些小公司能夠長期堅(jiān)持進(jìn)行頁巖油氣的勘探開發(fā)實(shí)踐，不斷提高對(duì)頁巖油氣儲(chǔ)層和開采技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。

3)扶持企業(yè)開展技術(shù)研發(fā)和攻關(guān)。美國能源部是扶持技術(shù)研發(fā)的主要機(jī)構(gòu)。上世紀(jì)80年代以來，美國政府先后投入60多億美元支持大學(xué)、企業(yè)進(jìn)行頁巖油氣的地質(zhì)研究、資源普查、開發(fā)工程技術(shù)攻關(guān)及人員培訓(xùn)，這些支持帶動(dòng)了企業(yè)和民間的投入。經(jīng)過近30年的努力，頁巖油氣開發(fā)技術(shù)不斷創(chuàng)新、不斷進(jìn)步，最終形成了可以經(jīng)濟(jì)性開發(fā)頁巖油氣的配套技術(shù)。

4)加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管。隨著頁巖油氣開發(fā)力度不斷加大、產(chǎn)量不斷上升，美國聯(lián)邦政府和州政府都制定和完善了對(duì)頁巖油氣的監(jiān)管規(guī)那么，其中包括逐漸放開對(duì)油氣價(jià)格的管制，創(chuàng)造了相對(duì)自由競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)，也對(duì)小公司的投入起到了保護(hù)作用。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)非常規(guī)油氣生產(chǎn)的監(jiān)管和調(diào)控，建立了上至聯(lián)邦下至各州政府的完善監(jiān)管體系，確保非常規(guī)油氣產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)開展。

〔三〕美國頁巖油氣開發(fā)成功帶來的影響

1.對(duì)美國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的影響。

〔1〕帶來新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

國際金融危機(jī)爆發(fā)以來，油氣開發(fā)行業(yè)為美國經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造了至少60萬個(gè)高薪就業(yè)崗位。當(dāng)前美能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長正“向天然氣沖刺〞，將在天然氣裝備制造和效勞領(lǐng)域催生新的產(chǎn)業(yè)鏈，創(chuàng)造大量就業(yè)崗位和商機(jī)。美國天然氣協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2023年，美石化行業(yè)將新增投資160多億美元，創(chuàng)造41萬個(gè)就業(yè)時(shí)機(jī)，為美經(jīng)濟(jì)奉獻(xiàn)接近1%的GDP，使失業(yè)率下降0.5個(gè)百分點(diǎn)。與石化行業(yè)關(guān)聯(lián)度較高的鋼鐵、建筑、農(nóng)業(yè)、電子和醫(yī)療等行業(yè)，也將面臨新的開展機(jī)遇。

〔2〕能源本錢優(yōu)勢(shì)明顯。

由于頁巖氣供應(yīng)激增，美國內(nèi)天然氣價(jià)格大幅下降，甚至低于煤炭?jī)r(jià)格，僅為歐洲和亞洲天然氣價(jià)格的1/3和l/8。大量發(fā)電廠棄煤改氣，拉低美電價(jià)本錢近50%。在世界“高油價(jià)〞和美國“低氣價(jià)〞的格局下，美制造業(yè)能源本錢比歐亞競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手低60%到80%，局部抵消了美勞動(dòng)力本錢較高的劣勢(shì)?；み@一夕陽產(chǎn)業(yè)重獲競(jìng)爭(zhēng)力，其利用從天然氣別離出來的乙烷制造乙烯的本錢僅為歐亞化工企業(yè)利用原油產(chǎn)品石腦油制造乙烯本錢的1/3。2023年，美化工行業(yè)開工率超過93%，出口額同比增長l1%，盈利水平甚至超過了中東企業(yè)。

〔3〕間接刺激消費(fèi)。

能源保持低價(jià)有助于減少家庭相關(guān)開支。全美已有7000萬家庭使用天然氣作為供暖燃料。據(jù)高盛公司研究，燃?xì)鈨r(jià)格保持在每千方英尺3美元左右，將為一戶家庭節(jié)省7%的用電和取暖費(fèi)用，這有利于間接提升購置力，刺激消費(fèi)支出，提振經(jīng)濟(jì)需求。

〔4〕獲得技術(shù)壟斷優(yōu)勢(shì)。

全球現(xiàn)有20多個(gè)國家追隨美國開展頁巖氣勘探和開采工作，在頁巖氣革命中分一杯羹。但只有美國和加拿大實(shí)現(xiàn)了頁巖氣的商業(yè)化大規(guī)模開發(fā)，而頁巖氣勘探開發(fā)所需的水平鉆井和水力壓裂等技術(shù)、設(shè)備，主要掌握在?？松梨凇⒐锊D、戴文、切薩皮克等美國公司手中，其壟斷地位短期內(nèi)難以撼動(dòng)。

〔5〕推動(dòng)美國經(jīng)濟(jì)再平衡。

美能源自給率不斷提升，逐步減少石油、天然氣進(jìn)口量，開始出口石油產(chǎn)品和液化天然氣〔LNG〕，有助于大量減少美能源貿(mào)易赤字。美國花旗銀行研究報(bào)告認(rèn)為，以LNG為主的油氣出口將在2023年使美國經(jīng)常工程赤字下降2%。如將低能源本錢刺激制造業(yè)“回流〞、“美國制造〞出口擴(kuò)大等因素考慮在內(nèi)，美國經(jīng)濟(jì)再平衡的改善力度將更為可觀。

反觀主要經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，不管是日本、德國等興旺國家，還是中國、印度等新興經(jīng)濟(jì)體，均不同程度存在能源“瓶頸〞。在后危機(jī)時(shí)期的世界經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中，美國獲得了先行優(yōu)勢(shì)。德國?世界報(bào)?認(rèn)為，“頁巖氣革命〞將像上世紀(jì)初“石油革命〞一樣，再造美國經(jīng)濟(jì)“黃金年代〞，有助于維護(hù)其世界第一經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國地位。

2.對(duì)國際能源市場(chǎng)和全球地緣政治的影響。

〔1〕國際能源市場(chǎng)格局發(fā)生重大變化。

一是油氣供應(yīng)上，西半球快速崛起，中東地位相對(duì)下降。美國頁巖氣、加拿大油砂和巴西鹽下石油是過去10年世界非常規(guī)油氣領(lǐng)域三大發(fā)現(xiàn)，成為世界油氣資源的主要增長點(diǎn)。美國、加拿大、委內(nèi)瑞拉、墨西哥和巴西成為全球油氣生產(chǎn)和出口國“新貴〞，美國逐步擺脫對(duì)中東石油依賴，全球能源生產(chǎn)格局重心將加快從中東向西半球轉(zhuǎn)移。但是中東在全球能源格局中的地位短期內(nèi)難以替代，仍將是全球地緣戰(zhàn)略爭(zhēng)奪的重點(diǎn)地區(qū)之一，美國不會(huì)完全撤出中東。

二是油氣消費(fèi)上，亞太的重要性進(jìn)一步上升。以美國為出口市場(chǎng)的傳統(tǒng)油氣出口國將尋找替代市場(chǎng)，國際油氣消費(fèi)市場(chǎng)重心將加快從歐美向亞洲東移。從中東到東亞的“環(huán)亞洲石油貿(mào)易弧〞重要性更為突出。美正拓寬巴拿馬運(yùn)河，在太平洋沿岸修建天然氣、煤炭出口的港口、油氣管道等設(shè)施；加拿大也在興建“北方門戶〞輸油管道，跨太平洋能源貿(mào)易將迎來新的開展契機(jī)。

三是能源和地緣政治結(jié)合的方式出現(xiàn)新變化。油氣管道走向長期主導(dǎo)世界能源地緣政治格局。過去十年，LNG貿(mào)易額翻了一番，已占全球天然氣交易量近1/3，當(dāng)前仍保持10%的年增長率。將來，天然氣進(jìn)口國的命運(yùn)將不再取決于管道走向，海上貿(mào)易通道的重要性將進(jìn)一步上升，LNG終端和運(yùn)輸船隊(duì)在能源政治中的話語權(quán)將增大。

〔2〕美國在全球戰(zhàn)略中掌握攻防兼?zhèn)涞摹澳茉次淦鳕暋?/p>

一是增強(qiáng)了戰(zhàn)略防御和進(jìn)攻手段。美國將成為“天然氣領(lǐng)域的沙特阿拉伯〞，從而免受中東和俄羅斯等油氣生產(chǎn)國的“能源勒索〞，有效制約俄羅斯和伊朗、委內(nèi)瑞拉等反美國家開展能源外交的努力。其中，對(duì)俄羅斯影響最大。今年以來，俄能源開發(fā)和出口頻頻遇挫，在國際天然氣出口市場(chǎng)上的壟斷地位受到重大打擊。美國智庫貝克研究所預(yù)計(jì)，如全球頁巖氣革命進(jìn)展順利，到2040年，俄天然氣占?xì)W洲市場(chǎng)的份額將下降一半。俄如何應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，直接關(guān)乎其經(jīng)濟(jì)走勢(shì)和“能源興國〞戰(zhàn)略的實(shí)施。

二是天然氣出口將賦予美國開展能源外交新的杠桿。由于美國內(nèi)天然氣價(jià)格與國際市場(chǎng)價(jià)格存在巨大差價(jià)，其出口競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯。今年4月，美國聯(lián)邦能源管理委員會(huì)正式批準(zhǔn)過去40多年來美首個(gè)天然氣出口工程，美國謝尼埃能源公司將從2023年開始出口LNG。該公司最近已同英國、西班牙、印度和韓國天燃?xì)夤臼鹆?0年期的LNG出口合同。此外還有7家美國公司正式向政府申請(qǐng)LNG出口工程。一旦美擬建中的LNG出口終端落成，將使全球LNG出口能力提升30%以上。據(jù)EIA預(yù)測(cè)，美將在2023年成為LNG凈出口國，2023年成為天然氣凈出口國。美LNG大規(guī)模出口，將直接沖擊天然氣出口國論壇壟斷的現(xiàn)有國際天然氣出口市場(chǎng)格局及其定價(jià)模式。

三是在能源關(guān)聯(lián)領(lǐng)域產(chǎn)生“外