美國頁巖氣的快速發展為世人矚目，對美國乃至全球的能源格局形成了不容忽視的影響。在此我們進行介紹，以期對我國頁巖氣產業的發展提供借鑒。
頁巖氣是從頁巖層中開采出來的天然氣，它與煤層氣、致密砂巖氣一起，被稱為非常規油氣資源的三大品種。相對常規天然氣而言，頁巖氣實際上是原生原儲的天然氣貧礦。有一個形象的說法，常規天然氣好比是“大金娃娃”，頁巖氣相對富集的地質塊體不過是“甜點”。就是這種貧礦，十年前美國的開采還微不足道，而現在已占美國天然氣開采總量的約1/4，一場頁巖氣開發熱潮正在美國上演。而且，頁巖氣的開發也在深刻影響著美國的能源利用和應對氣候變化行動。
美國頁巖氣開發現狀
美國是世界上最早進行頁巖氣資源勘探開發的國家，開采歷史可以追溯到1821年。但是，頁巖致密低滲的特點導致頁巖氣開采難度大、成本高，在本世紀以前，頁巖氣大規模開發并不具有經濟上的可行性。隨著水平井技術和水力壓裂技術的成熟，開采成本大幅下降，頁巖氣的商業化開發具備了可行性。
近年來美國頁巖氣勘探開發的發展速度驚人。2004年，美國頁巖氣井僅有2900口，2005年不過3400口，2007年暴增至41726口，到2009年，頁巖氣生產井數達到了98590口。而且，這種增長勢頭還在繼續保持，2011年僅新建頁巖油氣井數就達到了10173口。
美國頁巖氣的大開發，提高了美國能源自給水平，美國能源對外依存度降至20世紀80年代以來最低水平。美國石油進口從2005年占石油總消費量的60%下降到2012年的42%，凈進口量從1300多萬桶/天降至800萬桶/天。而且，美國60年來首次成為煉油產品出口國，美國在2009年已經超越俄羅斯成為最大的天然氣生產國。國際能源署在2012年11月份發布一份十分樂觀的預測：在2017年將超過沙特成為最大的石油生產國，到2035年美國將實現能源自給自足。
美國頁巖氣開發熱潮出現的原因
北美大陸頁巖氣儲量豐富。2013年，由美國能源信息署組織的研究團隊對世界41個國家、137個頁巖氣沉積盆地進行了全球頁巖氣評估。結果顯示，全球頁巖氣技術可采資源量為206.68萬億立方米，與常規天然氣探明可采儲量相當。其中，北美洲頁巖氣資源最為豐富，占全球總量的23.4%。按照國家分布情況，美國頁巖氣技術可采資源量為18.8萬億立方米，位居世界第四。
財政稅收政策的強力支持。美國的頁巖氣開發不僅享受針對各種傳統油氣的上游開發稅收優惠政策，還有專項政策和資金予以支持。1980年的通過的《原油意外獲利法案》為鼓勵國內非常規能源的生產，提出了專項一攬子優惠政策：對從1979-1993年鉆探與2003年之前生產和銷售的非常規和低滲透氣藏(包括煤層氣、頁巖氣)實施了大幅度稅收減免。該法案對頁巖氣發展具有里程碑式的意義。接著，1990年的《稅收分配的綜合協調法案》、1992年的《能源稅收法案》、1997年的《納稅人減負法案》和2005年的《能源法案》均延續和擴展了非常規能源的補貼政策和補貼范圍。有專家認為，最初美國非常規資源領域天然氣開發利潤的30%左右來自政策優惠。
基礎研究的鋪墊和技術創新的推動。基礎研究方面，美國政府出資并組織開展了大量的工作。美國財政專門設立有非常規油氣研究基金，支持大學和研究機構就包括頁巖氣在內的非常規油氣開發開展基礎研究。2004年的《能源法案》還規定10年內每年投資4500萬美元用于非常規氣研究。另外，美國積累了大量的地質數據。美國每年能源礦產勘探開發都要打成千上萬口勘探井，按照美國法律要求，相關公司和部門必須上報獲得的地質數據，并向社會公開。因此，美國多年積累了大量的地質數據和油氣勘探數據，在此基礎上開展的扎實基礎研究為頁巖氣開發做好了數據積累和技術儲備。
在應用研究方面，美國的中小型企業充當了技術創新先鋒。他們利用油氣開發積累的經驗和技術，通過不斷的實驗和投入，探索出了一整套高效率、低成本的開采技術，主要有水平井和多段連續壓裂改造技術、清水壓裂技術、同步壓裂技術、儲層優選評價、排采增產技術等。這些創新技術的大規模推廣應用，降低了開發成本，大幅提高了頁巖氣井單井產量，使科學技術轉化成了生產力。
高度市場化的頁巖氣開發模式。不同于常規天然氣，頁巖氣開發需要大面積、規模化和連續鉆井，因此，開發工作有前期勘探開發投入大，投資風險大，回報周期長，嚴重依賴管網建設等特點。
美國的頁巖氣產業的迅猛發展得益于美式開發模式。開發中主要有三個參與主體：一是私人礦產和土地擁有者，二是中小型專業公司，三是大公司和投資者。產權清晰和市場化運作模式使美國頁巖氣開發中各參與主體可以高效率地分工協作。土地私有化制度保證了礦業權可以自主經營或通過市場交易自由出讓。市場化的油氣開發體制下，政府對投資者沒有資質、規模、能力等方面的準入限制，用市場競爭即可獲得頁巖氣開發權。
法律上“哈里伯頓漏洞”網開一面。美國國會于1974年通過的《安全飲用水法案》是保障美國公眾飲水安全的主要法規，監管河流、湖泊、水庫、泉水、水井在內的公共水源質量。頁巖氣開采使用的水力壓裂技術不僅水資源消耗量巨大，而且使用的壓裂液成分十分復雜，包含大量化學制劑，所以頁巖氣開采理應在此法案監管范圍內。
風險投資和國際資本的助推。即使在使用了水平井鉆探和分段水壓裂技術后，頁巖氣開采成本仍然相對較高，頁巖氣開發熱潮還是沒有到來。直到2005年，國際油價開始持續飆升，這給頁巖氣開采帶來了轉機，各路資本開始進入頁巖氣開發領域，中小型油氣公司如雨后春筍般成立，有資料顯示，美國現有8000多家油氣公司中，有7900多家是中小公司，而這些中小型公司的資金主要來自風險投資者。
2008年金融危機爆發后，頁巖氣開發經過短暫的蕭條后又繁榮起來，大量資本再次蜂擁而入。有咨詢公司的數據表明，2003年至2005年三年間，北美油氣上游業務的經營現金流是1600億美元，同期油氣上游業務的資本投資為1100億美元，經營現金流大于資本投資500億美元，富余的500億美元大多投向了海外的油氣上游業務。這也就是說，2005年前，北美是油氣資本的凈輸出國。而6年后的2009年至2011年三年間，北美油氣上游業務的經營現金流接近2200億美元，而同期的資本投入則上升到了3500億美元，資本投入超過同期經營現金流1300億美元，接近2/5的資本投入來自于北美以外的地區和石油以外的行業。2011年外國資本在美國頁巖氣領域并購多達40起，總投資564億美元。這些風險投資和國際資本的注入，直接推動了頁巖氣開發熱潮的到來。
頁巖氣開發對美國經濟造成的影響
頁巖氣革命大規模開采賦予了美國“新的競爭優勢”，為美國“再工業化”注入了強大動力。
(一)拉低了美國國內天然氣價格，提高了美國能源自給率
頁巖氣的大量生產，一是導致了美國國內天然氣的價格大幅度下跌。二是打破了美國的天然氣與石油的價格聯動機制。三是提高了美國的能源自給率，頁巖氣和致密油的產量大幅增加使美國的能源自給率從2005年的69.2%上升到2011年的80.3%，這是美國1993年以來的最好水平。
(二)創造就業崗位，拉動美國經濟增長
頁巖氣和致密油的開采需要建設很長的產業鏈，開發所需的巨大投資直接拉動國內經濟，并創造出大量就業機會。
頁巖氣開發帶來的能源價格下降，大幅度降低了制造業成本。
(三)促進了美國的“能源獨立”，改變美國能源安全戰略
長期以來，美國由于大量石油需求被天然氣所替代，美國石油進口量得以逐年減少，進而改變了美國對“如何增強能源安全”的認識。2011年3月，美國政府發布了《未來能源安全藍圖》，提出了新的確保美國未來能源供應和安全的三大戰略：一是油氣開發回歸美國本土，確保美國能源供應安全。二是推廣節能減排，削減美國能源消費。三是激發創新精神，加快發展清潔能源。擴大美國本土油氣資源開發和生產成為美國最重要的能源戰略之一。
(四)頁巖氣開發仍具有很大的不確定性
首先，頁巖油氣的資源量存在不確定性。其次，對頁巖氣的過度投機影響開發的持續性。最后，頁巖氣開采過程中的生態環境風險不容忽視。頁巖氣開采使用的水力壓裂法具有很大爭議：一是水力壓裂技術需要耗費大量水資源。二是壓裂液具有環境風險，壓裂液一般含有5%左右化學原料，有些公司的壓裂液成分不對外公開，其中可能含有有毒和致癌物質。三是水力壓裂法存在引發地質災害的隱患，水力壓裂法向地下施加的高壓力會帶來不確定的地質損害，巖層的破裂和滑動有引發地震的較大可能性。
頁巖氣開發對美國氣候變化政策和國際氣候談判的影響
(一)對美國碳排放的影響
頁巖氣開發對未來美國碳排量增減的影響是個比較復雜和有爭議的問題。現有分析普遍認為，新能源供應格局帶來的影響有正負兩個方面，但對哪種影響更大看法卻不盡相同。
一種看法是減少排放論。有關頁巖氣開發有助于降低美國碳排放量的說法比較流行；另一種看法則認為頁巖氣開發會增加溫室氣體排放，其觀點主要基于天然氣畢竟是一種化石燃料，其供應量的充足和價格低廉將刺激需求和消費，形成新的供應格局，長期看必將導致二氧化碳排放量的增加。
(二)對美國氣候政策的影響
美國的氣候變化政策，特別是構成其核心內容的清潔能源政策，主要以三個目標為支柱：一是應對氣候變化。二是通過減少對進口石油和天然氣的依賴增強美國的能源安全。三是發展新的經濟增長點。盡管這些關注并非美國氣候變化政策所獨有，但美國的政策在處理三者關系方面有個特點，即關于政策的討論，包括政府對政策的闡述和宣傳，往往突出強調氣候變化政策對增強能源安全和促進經濟增長的貢獻，而非應對氣候變化本身的重要性。
(三)對國際氣候談判的影響
由于頁巖氣大規模開發和產量的迅速攀升，國內廉價的天然氣大大緩解了對從國外進口能源的依賴。這些變化在幫助美國朝著奧巴馬2009年提出的能源安全目標快步前進。2012年美國碳排放降至1994年以來最低，與2007年和2005年相比分別減排13%和10.7%，意味著2020年前在2005年基礎上減排17%的目標已實現一大半。這也增強了美國政府在減排溫室氣體方面的信心。
美國頁巖氣開發經驗對我國的啟示
從美國頁巖氣的開發經驗中，我國頁巖氣行業發展可以獲得以下啟示：
(一)加強產業發展的財稅政策支持
我國在頁巖氣開發上起步較晚，基礎薄弱，因此政府更應發揮積極的引導和支持的作用。首先，應出臺激勵頁巖氣開發的財政稅收政策。頁巖氣開發投入大、產出周期長、投資回收慢。如果沒有政府支持，一般企業難以進入。出臺相應的財政補貼和稅收優惠政策，將鼓勵支持頁巖氣行業發展。其次，政府應主持開展頁巖氣資源地質調查和基礎研究。我國頁巖氣主要貯藏在西部地區，資源賦存條件差，儲量和分布情況十分復雜，因此有必要開展地質資源調查和相關的基礎研究。
(二)引進并摸索完善開發技術
目前，中國石油企業已經初步掌握頁巖氣直井壓裂技術，但尚未掌握水平鉆井和水力壓裂這兩項頁巖氣開采的核心技術，而且缺乏核心技術人才，這些因素直接制約了頁巖氣產業的發展。為此，我國應考慮從引進國外成熟的核心開發技術和核心技術人才入手，快速縮短與國外的技術差距。另外，在節水和環保措施上也要做好相應技術的研發。同時，結合自身地質情況，嘗試超臨界二氧化碳射流等新技術，探索適合自身地質條件的頁巖氣開發手段。
(三)調整我國的天然氣市場結構
我國天然氣開發和運輸管網都處于大型國企的壟斷控制下，天然氣價格也處于管制之下，難以反映實際供需變化。為了推動頁巖氣開發，我國應大力推動天然氣市場的結構改革：在開發上，減少審批，加強監管，對國資民資同時開放；在價格上，可以逐步放開管制，試行油氣聯動或煤氣聯動；在運輸管網上，實現產輸分離，保證管道使用平等。通過這些舉措，進一步吸引社會資金進入頁巖氣開發領域，提升產業效率和效益。
(四)加大環境保護和監管力度
對于頁巖氣開發可能造成的環境危害，一定要未雨綢繆，提前做好防范。要開展水力壓裂法和地質災害預防的基礎研究，研制環保的壓裂液，回避地質敏感地區進行開發。要建立完善環保相關的法規，在頁巖氣開發前期，就應該研究制定相應的環保法規和標準，加強開發過程中的監管和檢查，一定要避免重蹈“先污染后治理”覆轍。
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