美国页岩气革命及启示

作者
作者
产品快速研究稳定经验

近年来,美国爆发了一场页岩气革命。这场革命在对美国及世界产生深远影响的同时,也会对我国的能源战略形成明显的冲击。为了能在变局中找到加速崛起的新机遇,我们应该重视对美国页岩气革命的研究。

美国页岩气革命产生的影响

页岩气革命有助于美国逐步实现能源独立的梦想。能源独立是自尼克松以来历届美国总统的梦想,页岩气革命促使美国能源自给率不断提高的目标得以初步实现。由于页岩气革命的推动,在过去的 10 年间,美国页岩气的产量增加了 16 倍,其在天然气消费中的比重也由当初的 1% 上升到了 30% 左右。2011 年,美国页岩气产量超过了 1800 亿立方米。由于页岩气产量的快速增长和页岩气的规模替代,使得美国在 2011 年已经有 81% 的能源需求能够自给自足,其能源对外依存度降至 20 世纪 80 年代以来的最低水平。而且,2011 年美国已成为燃料油净出口国。一些能源专家预计,美国将在 2020 年成为世界头号能源生产国。根据 EIA《2011 年能源展望》,未来美国能源对外依存度将不断下降,2030 年美国天然气消费对外依存度预计仅有 6%。基于此,美国离能源独立的梦想越来越近。

页岩气革命将对世界能源格局产生深刻的影响。从油气生产国看,全球绝大多数石油生产国都没有建立起真正的工业体系,主要靠出卖油气资源换回的美元维持本国的经济增长,而页岩气革命使美国对进口石油的依赖度大幅降低,这些国家的油气出口无疑将受到严重的冲击。从油气消费国看,页岩气革命使美国成为油气出口国后,将有更多的油气进口来源,有利于降低进口风险,降低进口成本。同时,由于石油进口依存度降低,美国势必会从中东、北非等原来的石油进口来源地区实施战略收缩,以节省庞大的军费开支。由此,世界能源格局将会相应地产生巨大的变化。对于仍然依赖这些产油国油气的消费大国,特别是中国、印度等国家来说,今后石油进口来源地区会如何发展、怎样继续保持稳定,如何维持油气价格的稳定,都需要重新从不同角度进行考量。

页岩气革命可能会促进美国率先走出经济衰退。页岩气革命为处于调整状态的美国经济提供了稳定而价格低廉的能源供应,从而为美国经济的复苏提供了相对于欧洲、日本的强劲而持久的能源成本优势,这将使美国在经济复苏中占有先机。首先,页岩气革命促进了直接使用油气的化工行业发展。本世纪初,由于成本高、缺乏竞争力,美国石化企业开工率仅在 60% 左右。近年来,基于页岩油气的低成本,石化企业开工率跃升至 2011 年的 93%。其次,页岩气革命也使得美国天然气价格降到了只有中国的三分之一、日本的六分之一,这将给其他制造业产业集群带来明显的能源成本优势,从而有效降低美国制造业的成本,相对提高美国的产业竞争力,推动部分制造业回流美国。在 2025 年之前,这场页岩气革命会为美国制造业新增一百多万个工作岗位,同时让制造业年成本下降 1100 多亿美元。

页岩气革命也将给我国带来明显的影响。一是页岩气革命降低国际天然气价格之后,有利于我国廉价进口天然气和其他能源产品。二是页岩气革命削弱了能源出口大国的话语权之后,能使得我国在与传统能源输出国家进行贸易谈判时处于相对有利的位置。三是页岩气革命取得的成就可以给我国页岩气发展提供宝贵经验。四是页岩气革命导致的美国能源独立、制造业竞争能力增强,会在很大程度上挤压我国制造业的发展空间。

美国页岩气革命成功的强大支撑因素

分析美国页岩气革命成功的原因,在赞赏这一综合性庞大系统工程的倡导者们高瞻远瞩的战略眼光及其正确的架构设计的同时,也能够明显地发现这场页岩气革命有着诸多强大的支撑因素。而这些因素,对于我国将要发生的具有广阔前景的页岩气革命来说,都很值得借鉴。

技术上的创新和突破是页岩气革命获得成功的最主要原因。页岩气开采技术上的创新和突破主要体现在三个方面:一是新的水平钻井技术与常规的直井技术相比,能够更好地利用储层的天然裂隙产气,并且减少对地面、环境的影响,减少对集输管线的需求量。二是新的多段水力压裂技术大大缩短了完井时间,降低了完井成本。三是新的压裂液配方技术根据不同的储层特性使用不同的压裂液配方,能明显提高压裂实施效果。

拥有巨大的市场需求是页岩气革命获得成功的关键因素。页岩气作为一种新的能源产品,其发展离不开市场需求的支持,而美国正好有着巨大的天然气市场需求。根据 2012 年 BP 世界能源统计,2011 年美国天然气消费总量为 6901 亿立方米,为全球最大的天然气消费国。上世纪末,能源专家还预计未来美国将需要进口大量液化天然气,以弥补国内天然气产量不足所造成的缺口。美国这种超越所有其他国家的巨大天然气市场需求,自然成为驱动包括页岩气在内的非常规天然气开发的关键因素。

政策扶持是页岩气革命获得成功的重要推动力。如果仅依赖于市场的价格调节,页岩气等非常规气在开发初期很难获得盈利。为了调动开发者的积极性,美国出台了一系列鼓励非常规天然气开发的扶持政策。早在上世纪 80 年代美国政府就颁布了一系列法律法规、税收、补贴等优惠政策,极大地鼓励了中小独立油气企业参与包括页岩气在内的非常规天然气的开发。当时,美国页岩气企业的利润有 30% 是来自政府的支持。政府扶持带来的低成本,使得企业在竞争中能有财务实力不断进行技术创新,从而推动了页岩气产业的迅速发展。

发达的管道基础设施是页岩气革命获得成功的重要保障。由于美国常规天然气开发早,所以在各州均建有密集的运输管线,从州与州之间的主干管线、到州内或当地的集输管线都很发达,从而使天然气管网总长度超过了 50 万公里。如此庞大完善的天然气管网系统,大大减少了页岩气开发在末端环节的前期投入,降低了市场风险,有利于迅速实现页岩气开发的市场化和商品化。此外,美国天然气开发与输送分离,天然气管道网络运营商对供应商无歧视准入,在一定程度上也降低了页岩气的输送成本。

中小企业的进入和成功运作是页岩气革命获得成功的机制原因。对于作为最活跃的市场力量的中小企业放开准入,为页岩气革命创造了良好的机制条件。美国实行市场化的油气开发机制,政府对投资者没有资质、规模、能力等方面的准入限制,各类中小企业通过市场竞争即可获得页岩气开发权,而勘探、开采、生产工作则可委托专业的油服公司。美同现有 8000 多家天然气公司,其中,7900 多家是中小公司,美国页岩气能在很短时间聚集上千亿美元投资,并不断取得技术和产能的突破,主要源于众多独立中小油气公司的进入和成功运作。

美国页岩气革命对我国页岩气发展的启示

美国页岩气革命产生的影响极其实践模式对我国页岩气的发展有着重要启示:

首先,应该尽快将页岩气开发提上议事日程。随着我同经济的快速增长,能源供应不足已经成为制约可持续发展的主要瓶颈,而美国页岩气革导致的全球能源格局和战略布局的调整则告诉我们,除了石油、煤炭等常规能源,世界上还有储量如此丰富的非常规能源有待开采。在石油、煤炭等常规油气能源产量逐渐下降的背景下,页岩气的开发将成为保障能源供应的必然选择。我国作为页岩气储量大国,所蕴藏的约 30 万亿立方米页岩气资源具有巨大的开发潜力。为此,我们必须主动应对挑战、抓住战略机遇,尽快将页岩气开发提上议事日程。

其次,要掌握页岩气开采技术的主导权。美国依靠持续的技术突破实现了页岩气的商业化,并开始向外输出技术,以图用技术控制资源。我国在地震储集层预测、低渗透气藏储集层大型压裂改造、裂缝性油藏压裂井产能评价以及微地震监测技术等方面也积累了较为丰富的技术经验,可以考虑通过开展技术共享等措施与美国等页岩气发展成功的国家开展技术合作,并在此基础上力争实现技术反超、再主导。在抓住机会引进美国技术的同时,更要立足于自主创新,调动多方力量,加快构建本国页岩气技术开发体系。

第三,要选择适合产业特点的页岩气开发体制。页岩气是新兴产业,专业分工要求高、创新驱动性强,比较适合采用多元竞争和分工协作的开采模式。如果我国页岩气开发一开始就形成垄断格局,就很容易出现像煤层气一样「占而不采」的情形。相反,如果在产业初期适度放开市场准入,引入以中小企业为主的多元投资主体,鼓励技术开发,培育专业化分工服务体系,页岩气开发进程、技术进步以及产业配套就会明显提速。

第四,要加大对页岩气开发的政策扶植力度。借鉴美国页岩气开发经验,我国需在《页岩气「十二五规划」》基础上制定出更具针对性的政策支撑体系。相关部门应制定一系列支持和扶植页岩气开发的政策,包括在财政补贴、实行市场定价、减免探矿权和采矿权使用费、免缴关键设备和关键技术的关税、保障用地和用水需求等方面予以大力支持。

最后,应建立和完善促进页岩气开发的相关宏观管理体制。政府有关部门应该为页岩气开发提供良好的制度环境,要根据页岩气的新矿种地位,尽快研究制定与之相适应的页岩气资源管理办法,逐步形成配套的管理制度,以适应页岩气开发利用的需要。应以《页岩气矿业权管理办法》为核心,研究制定页岩气探矿权招标管理、页岩气储量管理、页岩气地质资料管理等办法,并且出台与之配套的监管政策。

资料链接

什么是美国页岩气革命?

页岩气是一种非常规天然气,赋存于富含可产生石油及天然气的有机物的泥页岩及其夹层中,以吸附或游离状态存在,成分以甲烷为主,是一种清洁,高效的能源资源。页岩气听起来似乎是一种新的能源品种,但实际上,很早以前,人类就发现了这种资源,由于采掘成本较高,一直没有实现商业化开采。美国是世界上最早进行页岩气开发的国家。早在 19 世纪 20 年代,美国就开凿了世界上第一口页岩气井,受开发难度的影响,进展并不快。直到进入 21 世纪,随着水平压裂技术的发明和成功应用,美国页岩气开发才进入规模增长期,产量也在近年出现井喷式上升。2000 年,美国页岩气产量为 122 亿立方米,仅占天然气总产量的 2.2%;2010 年,美国页岩气产量已经达到 1428 亿立方米,占天然气总产量比例达到 23.3%;近 10 年来年均增速超过 25%。借助页岩气,美国引发了一场影响全球的天然气革命。这场革命,在改变美国能源格局的同时,也深刻地影响着世界能源格局。

责任编辑:戈尚达


作者 金雯 陈舒