科学小怪蛋(科学小怪蛋异想天开伊戈尔)

 

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每天一篇全球人文与地理

地球知识局——美国，能源帝国的复兴与挫折

NO.1499-美国能源帝国

作者：斯文的樊学长

制图：孙绿 / 校稿：猫斯图 / 编辑：养乐多

2020年初，特朗普在针对与伊朗冲突的发言中表示，美国实现了能源独立，不需要中东的石油。背后则是美国领导的页岩油气革命——从含油页岩中开采石油的技术日趋成熟，凭借页岩油气美国已经在一些年份超越俄罗斯、沙特，成为了世界头号产油国，实现了石油净出口。

能源帝国美利坚

（图片：shutterstock@Steve Bruckmann）▼

之后的情况超乎所有人预料：病毒传播、产油国的利益纠葛、新锐政治家的激进举措几大突发事件，让原油期货价格跌到了史无前例的低价。而在美国，开采成本较高的页岩油气企业则遇到了真实的生存危机……

什么是页岩油气革命

页岩是一种具有明显层理结构的岩石，沉积后在一定的压力与温度下形成，成分以粘土为主，不同成分可以分为多个种类，但大都强度较低，常有裂缝、孔隙。

敲碎后的页岩

（图片：shutterstock@nikon2888）▼

页岩油气就是伴随着这种页岩形成的。页岩中有沉积其中的有机物生成的油母质（Kerogen），笼统来说，如果油母质的含氢量较大，则生油的潜力大，如果含氢量较小则生成天然气潜力大。

在页岩的内部存在着大量极其小的空隙和裂缝

页岩油气产业就是要想出办法把他们挤出来

（图片：shutterstock@nikon2888）▼

油母质在一定温度压力的条件下慢慢生成油、气，转化的程度被称为成熟度，大致可以分为未成熟、成油高峰、湿气、干气四个阶段。第二阶段的页岩找到页岩油概率高，第四阶段的页岩找到页岩气的概率高。

美国页岩油井打出来的油样

（图片：shutterstock@FreezeFrames）▼

但是从地质史的尺度上看，地层并不是稳定的，板块的漂移，造山运动都可能将地层变得破碎，含油含气的页岩层破碎后可能导致油气的溢出，而破碎本身也不利于开采的经济效益，所以处在稳定地层的含油含气页岩利用价值更大。

主要板块分布▼

克拉通是大陆地壳古老而稳定的部分，近五亿年来几乎没有变化。在克拉通之上是名为前陆盆地的狭长沉积带，受地质活动影响同样较小。这些地层的油页岩保存相对完好，产量较高，是最具商业潜力的。

北美克拉通范围巨大

从美国中部大平原向北延伸向加拿大地盾

（图片：Anton Shahrai / shutterstock）▼

但同样的，这些优质油气田往往埋藏较深，开采时需要具有突破性的技术，其研发和运维成本都不低。所以在页岩油理论诞生的早期，人们都觉得这是一种异想天开的技术。传统油气专家评价它开采难度大，加工和运输的手段与常规不同，最终必然导致成本高企，全无价格优势，在常规石油供给充裕，油价较低的时代没有什么利用价值。

但是有两个重要的发展页岩油气的动力

1.虽然成本不可能和波斯湾国家比，但只要石油价格达到一定水平，仍然可以盈利，分一杯羹

2.能源自给是国家战略的重要组成部分

（沙漠中的大都市，沙特-利雅得）

（图片：Fedor Selivanov / shutterstock）▼

但在两次石油危机之后，油价长期走高，页岩油气的开发还是被提上了日程。人类对石油枯竭的日益担忧也为页岩油气相关行业带来了曙光，页岩油气技术受到重视，并出现了重要的技术突破，成本下降使开采页岩油，页岩气变得有利可图，页岩油气革命就此开始。

页岩油气革命的开始是人类在寻求能源的一大进步

但暂时被重点关注的原因

还是将其作为各国利益权衡的一环

（图片：Peter Aleksandrov / shutterstock）▼

美国页岩油气的分布

美国是页岩油气革命的先行者，也是页岩油气革命的最大受益者。

美国的页岩分为几个主产区，集中在阿巴拉契亚山脉，墨西哥湾，五大湖，沃思堡盆地和落基山脉，大多数处在克拉通或前陆盆地，可利用价值较大，储量巨大，开采条件稳定。

美国中东部油气资源主要分布（包括页岩油气）

（图片参考：oil map）▼

北达科他州的巴肯（Bakken）页岩区、德克萨斯州的伊戈尔福特（Eagle Ford，有时也意译为鹰滩）页岩区以及科罗拉多州的尼奥布拉拉(Niobrara)页岩区是美国页岩油气的主产区。

规模巨大的页岩油气产区真是德克萨斯能源的救星

（图片来自：https://eaglefordshale.com/）▼

其中最重要的是横跨德克萨斯州的页岩油气产区。从1912年起，这里就是美国最重要的石油主产区，但曾因为常规石油资源枯竭而衰落。没想到页岩油气革命后，这里又发现了储量巨大的页岩油，带来了石油产业的复兴，2018年新探明储量23亿桶，为全美第一。

早期的便携式石油钻机，

位于德克萨斯州米德兰的二叠纪盆地博物馆

（图片：Plazak / Wikipedia）▼

二叠纪盆地上的抽油机

（图片：Zorin09 / Wikipedia）▼

美国作为世界头号石油消费国，消费了世界五分之一的石油，而且最大的消耗量不是来自工业，而是消耗掉了近一半石油的汽车，所以石油价格会直接影响到美国的民生问题，因而控制产量和油价也是美国政府争取民众支持的重要手段。也正因如此，页岩油气产区的发现和开工对美国来说意义重大。

毕竟是要开车来领救济食物的国家

（图片：YES Market Media / Shutterstock）▼

另外，化工燃料是美国石油用户中排名第三位的大户。在国际原油价格波动剧烈，产能唱衰言论甚嚣尘上的年代，美国社会经常担忧因产油国涨价限产引发石油危机，进而引发经济危机。在逆转空心化的执政思路下，这些新油田的发现，足以降低此类工业原料价格。

Eagle Ford能源带的规模之大

电视广色域是什么意思，人的眼睛所能看到的颜色经由系统编码表现出来，就是所谓的色域，而广色域指的是这个色域标准有达到一定的规范，才能被称为广色域。

甚至在灯光图上都清晰可见▼

在这些页岩油区的支持下，2018年，美国原油总产量估算为40.11亿桶，比2017年增长17％，原油进口则比2017年减少了7300万桶，同比下降3％。2019年，美国原油产量依旧波动上升，到年末达到了每日1280万桶的产量（年化为46.72亿桶），国家能源安全得到了极大保证。

产能增长还是很迅猛的▼

时至今日，美国页岩气储量342万亿立方英尺，占美国天然气储量的68％。已探明石油储量也达到了438亿桶以上，刷新了美国原油探明储量的新纪录，七个主要的页岩油产区占到美国石油总探明储量的49%，在常规石油日益枯竭的情况下可谓意义重大。

美国七大页岩油主产区▼

这也许是特朗普在2020年初夸下不需要中东石油海口的原因所在。但这一年如乌鸦般密集的黑天鹅，注定要让他食言了。

2017年，石油人工庆祝特朗普当选总统

（而且德州正在变成摇摆州，两党必争之地）

（图片：Steve Bruckmann / Shutterstock）▼

被疫情改写的页岩油气产业

3月新型冠状病毒全球大流行，世界主要经济体纷纷采取隔离、居家办公的措施，至今已有187个国家和地区因为采取应对措施而影响到经济，进而导致石油需求量大幅降低。

汽车用油量就大大减少了

(洛杉矶，加州/美国-2020年3月23日)

（图片：Hyperlapse Media / Shutterstock）▼

根据IEA石油市场报告，4月份的每日需求将比一年前减少2900万桶，降至1995以来的最低水平。20年第二季度，每日需求将比去年同期低2310万桶，直到逐渐复苏的12月也会比去年同期每日需求减少270万桶。

然而石油的供应量却没有紧随需求紧缩，3月6日欧佩克+减产谈判破裂，随后沙特宣布石油增产，俄罗斯也不甘示弱，导致原油供给量出现了不正常的增长。两国一向以强硬人设示人的领导人做出决策时，大概不会想到需求量会下跌那么多。

谈笑风生仿佛就在昨天

（图片：Kremlin.ru / wikipedia）▼

石油的储存也需要较高的条件，这也意味着一笔支出。当石油价格高企，油库储量没有饱满时这笔支出不算什么，但是当石油价格走低，但是油库却爆满了，这笔费用就可以变成打垮油价的最后一击。近期此类新闻频出，不仅北美、东亚、欧洲处处仓储爆满，全球油轮租金也上涨6倍，全球油气仓储已经不堪重负，石油从香饽饽变成了烫手的山芋。

现在海上油轮也往往装满了油

不知道剩下的零星仓储还能支撑多久

（图片：KirShu / Shutterstock）▼

AnadoluAgency分析了埃克森美孚，雪佛龙，康菲石油，哈里伯顿，斯伦贝谢，贝克休斯，壳牌，BP，道达尔，埃尼，Equinor和Rosneft的财务状况，发现这些石油巨头的总收入比去年同期下降了17％。

今年第一季度，这些公司录得净亏损共计206亿美元，而2019年第一季度的净收益总额为234亿美元

装不下了，装不下了...

（图片：VanderWolf Images / shutterstock）▼

页岩油开采成本高于石油，目前关于其开采成本的估算从50美元一桶到30美元一桶不等，但是绝对要高于沙特与俄罗斯的石油生产成本。如果以沙特与俄罗斯为主导的OPEC +能够限制产能，将油价至少稳定在50美元以上，美国页岩油产业才能有利可图。

虽然四月中下旬欧佩克+达成了亡羊补牢式的减产协议，5月全球石油每日供应将创纪录地下降1200万桶，但是远超需求的石油已经被生产了出来，价格回升还需要时间。而美国的页岩油气企业已经撑不住了，一个月内破产了5家。

年初突然暴击，至今尚未恢复

（图片来自：https://markets.businessinsider.com/）▼

贝克休斯公司（BakerHughes）报告称，上周美国石油和天然气钻井平台数量再次下降21个，降至318个，总的石油和天然气钻井平台数量比去年同期减少665个，降幅超过67%。

钻井平台数显著下降在过去几个月也反映在美国石油产量的预估上。本周美国石油产量再次下降，较历史最高水平下降160万桶/天，较前一周（截至5月15日的一周平均每天1150万桶）下降10万桶/天。这是美石油产量连续第七周下降。

老大和老二打架，老三被打死了的奇观似乎就要出现了。

跌无止境

(乔治亚州斯内维尔/美国-05 /23)

（图片：Billy F Blume Jr / Shutterstock）▼

心系页岩油的特朗普出手了，他指示能源部与财政部为困难的厂商提供一笔融资资金，以挽救企业和工作岗位，还考虑阻止进口原油，用贸易壁垒的传统艺能保护本土企业，并不忘发推特说我们绝不会让伟大的美国石油和天然气工业失望。

放羊的大统领

（图片来自@realDonaldTrump/twitter）▼

但这似乎并没能从根本上改善市场的悲观情绪。盛宝银行（Saxo Bank）大宗商品负责人奥勒·汉森（Ole Hansen）认为：如果短期内情况不改善，6月期合同还要重蹈覆辙。这也意味着页岩油恢复盈利能力还遥遥无期。

其实在人类被迫步入后化石能源时代的今天，页岩的开发和利用对于全球能源经济永续发展是个好消息：需要用高价开采的石油，一方面能为清洁能源转型争取时间，一方面也能逼迫各国加快新能源研发。

（图片来：Tomskyhaha/wikipedia）▼

而对于另一些在过去的石油时代资源匮乏的国家来说，借助页岩油弯道超车也不是不可能。

所以长期来看，页岩油气行业依旧会有大发展。只是届时享受它红利的，还是不是如今这些亲历页岩油气革命的企业，就不一定了。

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这也不是一份补贴一条推特所能改变的。

参考文献：

EIA. Natural gas explained Where our natural gas comes from

周庆凡 杨国丰 美国页岩油气勘探开发现状与发展前景 中国石化石油勘探开发研究院

董阳 李一凡 浅析页岩气的形成条件 中国石油和化工标准与质量

EIA. U.S. Crude Oil and Natural Gas Proved Reserves, Year-end 2018

EIA. This Week in Petroleum 2020.01.08

https://www.theguardian.com/commentisfree/2020/apr/23/low-demand-oil-financial-crisis-us-debt-global-economy

https://www.theguardian.com/business/2020/apr/21/oil-prices-fall-below-zero-coronavirus-barrels-crude

https://www.iea.org/reports/oil-market-report-april-2020

*本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场

封面图片来自：nikkytok / shutterstock

END

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