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作者:斯文的樊學長
製圖:孫綠 / 校稿:貓斯圖 / 編輯:養樂多
2020年初,川普在針對與伊朗衝突的發言中表示,美國實現了能源獨立,「不需要中東的石油」。背後則是美國領導的頁岩油氣革命——從含油頁岩中開採石油的技術日趨成熟,憑藉頁岩油氣美國已經在一些年份超越俄羅斯、沙特,成為了世界頭號產油國,實現了石油淨出口。
能源帝國美利堅
(圖片:shutterstock@Steve Bruckmann)▼

之後的情況超乎所有人預料:病毒傳播、產油國的利益糾葛、新銳政治家的激進舉措幾大突發事件,讓原油期貨價格跌到了史無前例的低價。而在美國,開採成本較高的頁岩油氣企業則遇到了真實的生存危機……
什麼是頁岩油氣革命
頁岩是一種具有明顯層理結構的岩石,沉積後在一定的壓力與溫度下形成,成分以粘土為主,不同成分可以分為多個種類,但大都強度較低,常有裂縫、孔隙。
敲碎後的頁岩
(圖片:shutterstock@nikon2888)▼

頁岩油氣就是伴隨著這種頁岩形成的。頁岩中有沉積其中的有機物生成的油母質(Kerogen),籠統來說,如果油母質的含氫量較大,則生油的潛力大,如果含氫量較小則生成天然氣潛力大。
在頁岩的內部存在著大量極其小的空隙和裂縫,頁岩油氣產業就是要想出辦法把他們「擠」出來
(圖片:shutterstock@nikon2888)▼

油母質在一定溫度壓力的條件下慢慢生成油、氣,轉化的程度被稱為成熟度,大致可以分為未成熟、成油高峰、溼氣、幹氣四個階段。第二階段的頁岩找到頁岩油概率高,第四階段的頁岩找到頁岩氣的概率高。
美國頁岩油井打出來的油樣
(圖片:shutterstock@FreezeFrames)▼

但是從地質史的尺度上看,地層並不是穩定的,板塊的漂移,造山運動都可能將地層變得破碎,含油含氣的頁岩層破碎後可能導致油氣的溢出,而破碎本身也不利於開採的經濟效益,所以處在穩定地層的含油含氣頁岩利用價值更大。
主要板塊分佈▼

克拉通是大陸地殼古老而穩定的部分,近五億年來幾乎沒有變化。在克拉通之上是名為前陸盆地的狹長沉積帶,受地質活動影響同樣較小。這些地層的油頁岩保存相對完好,產量較高,是最具商業潛力的。
北美克拉通範圍巨大
從美國中部大平原向北延伸向加拿大地盾
(圖片:Anton Shahrai / shutterstock)▼

但同樣的,這些優質油氣田往往埋藏較深,開採時需要具有突破性的技術,其研發和運維成本都不低。所以在頁岩油理論誕生的早期,人們都覺得這是一種異想天開的技術。傳統油氣專家評價它開採難度大,加工和運輸的手段與常規不同,最終必然導致成本高企,全無價格優勢,在常規石油供給充裕,油價較低的時代沒有什麼利用價值。
但是有兩個重要的發展頁岩油氣的動力
1.雖然成本不可能和波斯灣國家比,但只要石油價格達到一定水平,仍然可以盈利,分一杯羹
2.能源自給是國家戰略的重要組成部分
(沙漠中的大都市,沙特-利雅得)
(圖片:Fedor Selivanov / shutterstock)▼

但在兩次石油危機之後,油價長期走高,頁岩油氣的開發還是被提上了日程。人類對石油枯竭的日益擔憂也為頁岩油氣相關行業帶來了曙光,頁岩油氣技術受到重視,並出現了重要的技術突破,成本下降使開採頁岩油,頁岩氣變得有利可圖,頁岩油氣革命就此開始。
頁岩油氣革命的開始是人類在尋求能源的一大進步
但暫時被重點關注的原因
還是將其作為各國利益權衡的一環
(圖片:Peter Aleksandrov / shutterstock)▼

美國頁岩油氣的分佈
美國是頁岩油氣革命的先行者,也是頁岩油氣革命的最大受益者。
美國的頁岩分為幾個主產區,集中在阿巴拉契亞山脈,墨西哥灣,五大湖,沃思堡盆地和落基山脈,大多數處在克拉通或前陸盆地,可利用價值較大,儲量巨大,開採條件穩定。
美國中東部油氣資源主要分佈(包括頁岩油氣)
(圖片參考:oil map)▼

北達科他州的巴肯(Bakken)頁岩區、德克薩斯州的伊戈爾福特(Eagle Ford,有時也意譯為鷹灘)頁岩區以及科羅拉多州的尼奧布拉拉(Niobrara)頁岩區是美國頁岩油氣的主產區。
規模巨大的頁岩油氣產區真是德克薩斯能源的救星
(圖片來自:https://eaglefordshale.com/)▼

其中最重要的是橫跨德克薩斯州的頁岩油氣產區。從1912年起,這裡就是美國最重要的石油主產區,但曾因為常規石油資源枯竭而衰落。沒想到頁岩油氣革命後,這裡又發現了儲量巨大的頁岩油,帶來了石油產業的復興,2018年新探明儲量23億桶,為全美第一。
早期的便攜式石油鑽機,
位於德克薩斯州米德蘭的二疊紀盆地博物館
(圖片:Plazak / Wikipedia)▼

二疊紀盆地上的抽油機
(圖片:Zorin09 / Wikipedia)▼

美國作為世界頭號石油消費國,消費了世界五分之一的石油,而且最大的消耗量不是來自工業,而是消耗掉了近一半石油的汽車,所以石油價格會直接影響到美國的民生問題,因而控制產量和油價也是美國政府爭取民眾支持的重要手段。也正因如此,頁岩油氣產區的發現和開工對美國來說意義重大。
畢竟是要開車來領救濟食物的國家
(圖片:YES Market Media / Shutterstock)▼

另外,化工燃料是美國石油用戶中排名第三位的大戶。在國際原油價格波動劇烈,產能唱衰言論甚囂塵上的年代,美國社會經常擔憂因產油國漲價限產引發石油危機,進而引發經濟危機。在逆轉空心化的執政思路下,這些新油田的發現,足以降低此類工業原料價格。
Eagle Ford能源帶的規模之大
甚至在燈光圖上都清晰可見▼

在這些頁岩油區的支持下,2018年,美國原油總產量估算為40.11億桶,比2017年增長17%,原油進口則比2017年減少了7300萬桶,同比下降3%。2019年,美國原油產量依舊波動上升,到年末達到了每日1280萬桶的產量(年化為46.72億桶),國家能源安全得到了極大保證。
產能增長還是很迅猛的▼

時至今日,美國頁岩氣儲量342萬億立方英尺,佔美國天然氣儲量的68%。已探明石油儲量也達到了438億桶以上,刷新了美國原油探明儲量的新紀錄,七個主要的頁岩油產區佔到美國石油總探明儲量的49%,在常規石油日益枯竭的情況下可謂意義重大。
美國七大頁岩油主產區▼

這也許是川普在2020年初誇下「不需要中東石油」海口的原因所在。但這一年如烏鴉般密集的黑天鵝,註定要讓他食言了。
2017年,石油人工慶祝川普當選總統
(而且德州是重要的搖擺州,兩黨必爭之地)
(圖片:Steve Bruckmann / Shutterstock)▼

被疫情改寫的頁岩油氣產業
3月新型冠狀病毒全球大流行,世界主要經濟體紛紛採取隔離、居家辦公的措施,至今已有187個國家和地區因為採取應對措施而影響到經濟,進而導致石油需求量大幅降低。
汽車用油量就大大減少了
(洛杉磯,加州/美國-2020年3月23日)
(圖片:Hyperlapse Media / Shutterstock)▼

根據IEA石油市場報告,4月份的每日需求將比一年前減少2900萬桶,降至1995以來的最低水平。20年第二季度,每日需求將比去年同期低2310萬桶,直到逐漸復甦的12月也會比去年同期每日需求減少270萬桶。
然而石油的供應量卻沒有緊隨需求緊縮,3月6日歐佩克+減產談判破裂,隨後沙特宣佈石油增產,俄羅斯也不甘示弱,導致原油供給量出現了不正常的增長。兩國一向以強硬人設示人的領導人做出決策時,大概不會想到需求量會下跌那麼多。
談笑風生彷彿就在昨天
(圖片:Kremlin.ru / wikipedia)▼

石油的儲存也需要較高的條件,這也意味著一筆支出。當石油價格高企,油庫儲量沒有飽滿時這筆支出不算什麼,但是當石油價格走低,但是油庫卻爆滿了,這筆費用就可以變成打垮油價的最後一擊。近期此類新聞頻出,不僅北美、東亞、歐洲處處倉儲爆滿,全球油輪租金也上漲6倍,全球油氣倉儲已經不堪重負,石油從香餑餑變成了燙手的山芋。
現在海上油輪也往往裝滿了油
不知道剩下的零星倉儲還能支撐多久
(圖片:KirShu / Shutterstock)▼

AnadoluAgency分析了埃克森美孚,雪佛龍,康菲石油,哈里伯頓,斯倫貝謝,貝克休斯,殼牌,BP,道達爾,埃尼,Equinor和Rosneft的財務狀況,發現這些石油巨頭的總收入比去年同期下降了17%。
今年第一季度,這些公司錄得淨虧損共計206億美元,而2019年第一季度的淨收益總額為234億美元
裝不下了,裝不下了…
(圖片:VanderWolf Images / shutterstock)▼

頁岩油開採成本高於石油,目前關於其開採成本的估算從50美元一桶到30美元一桶不等,但是絕對要高於沙特與俄羅斯的石油生產成本。如果以沙特與俄羅斯為主導的OPEC +能夠限制產能,將油價至少穩定在50美元以上,美國頁岩油產業才能有利可圖。
雖然四月中下旬歐佩克+達成了亡羊補牢式的減產協議,5月全球石油每日供應將創紀錄地下降1200萬桶,但是遠超需求的石油已經被生產了出來,價格回升還需要時間。而美國的頁岩油氣企業已經撐不住了,一個月內破產了5家。
年初突然暴擊,至今尚未恢復
(圖片來自:https://markets.businessinsider.com/)▼

貝克休斯公司(BakerHughes)報告稱,上週美國石油和天然氣鑽井平臺數量再次下降21個,降至318個,總的石油和天然氣鑽井平臺數量比去年同期減少665個,降幅超過67%。
鑽井平臺數顯著下降在過去幾個月也反映在美國石油產量的預估上。本週美國石油產量再次下降,較歷史最高水平下降160萬桶/天,較前一週(截至5月15日的一週平均每天1150萬桶)下降10萬桶/天。這是美石油產量連續第七週下降。
老大和老二打架,老三被打死了的奇觀似乎就要出現了。
跌無止境
(喬治亞州斯內維爾/美國-05 /23)
(圖片:Billy F Blume Jr / Shutterstock)▼

心繫頁岩油的川普出手了,他指示能源部與財政部為困難的廠商提供一筆融資資金,以挽救企業和工作崗位,還考慮阻止進口原油,用貿易壁壘的傳統藝能保護本土企業,並不忘發推特說「我們絕不會讓偉大的美國石油和天然氣工業失望。」
放羊的大統領
(圖片來自@realDonaldTrump/twitter)▼

但這似乎並沒能從根本上改善市場的悲觀情緒。盛寶銀行(Saxo Bank)大宗商品負責人奧勒·漢森(Ole Hansen)認為:如果短期內情況不改善,6月期合同還要重蹈覆轍。這也意味著頁岩油恢復盈利能力還遙遙無期。
其實在人類被迫步入後化石能源時代的今天,頁岩的開發和利用對於全球能源經濟永續發展是個好消息:需要用高價開採的石油,一方面能為清潔能源轉型爭取時間,一方面也能逼迫各國加快新能源研發。
(圖片來:Tomskyhaha/wikipedia)▼

而對於另一些在過去的石油時代資源匱乏的國家來說,藉助頁岩油彎道超車也不是不可能。
所以長期來看,頁岩油氣行業依舊會有大發展。只是屆時享受它紅利的,還是不是如今這些親歷頁岩油氣革命的企業,就不一定了。
這也不是一份補貼一條推特所能改變的。
參考文獻:
EIA. Natural gas explained Where our natural gas comes from
周慶凡 楊國豐 美國頁岩油氣勘探開發現狀與發展前景 中國石化石油勘探開發研究院
董陽 李一凡 淺析頁岩氣的形成條件 中國石油和化工標準與質量
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
*本文內容為作者提供,不代表地球知識局立場
封面圖片來自:nikkytok / shutterstock
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