厚積薄發：美國頁巖氣革命之路

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近幾年美國頁巖氣產業的迅猛發展，引起了全球能源界的高度關注。在2009年2月舉行的美國能源劍橋周論壇上，有專家提出“頁巖氣革命”這一名詞，用來形容美國在頁巖氣領域取得的重大成就。這場“革命”正在給世界能源發展帶來深刻影響。

厚積薄發的美國頁巖氣產業

美國頁巖氣產業的快速發展雖然是近幾年的事情，但若仔細研究其產業發展歷史可以發現，這一成就的取得并非一日之功，而是基于厚重的積累和實踐，是典型的厚積薄發。1821年美國鉆探了第一口頁巖氣生產井，不過在當時的技術經濟條件下，大規模開發頁巖氣不具備經濟性，影響了頁巖氣產業化進程。美國的頁巖氣產業已有80多年的發展歷史。根據產業化進程中不同歷史時期所表現出來的技術經濟特征，大體上可分為三個階段：

第一階段是現代化工業生產開始階段。這一階段最早可以追溯至上世紀20年代，結束于上世紀80年代。這一階段歷時最長，是頁巖氣發展的奠基時期。

第二階段主要是上世紀90年代，這一時期可以稱為加速發展階段，其主要特點是頁巖氣產量整體保持較高速增長，1989年至1999年10年間美國頁巖氣產量實現了翻兩番，達到106億立方米。雖然這樣的產量相比今天的產量水平而言微不足道，但其發展速度較之以前已屬絕無僅有。

第三階段是2000年至今。這一時期美國頁巖氣產量大幅增長，到了2011年產量已達1700億立方米。頁巖氣占全美天然氣年產量的比重由上世紀末的不到2%增至超過30%。據美國能源信息署(EIA)預測，到2035年頁巖氣產量有可能占到美國天然氣總產量的50%。

主導頁巖氣革命的關鍵因素

在引爆美國頁巖氣革命進程中，需求增長、技術進步和政策扶持三大因素對頁巖氣產業的推動效應最為顯著。

天然氣需求增長是頁巖氣產業發展的原動力。1950年至1970年是美國頁巖氣產業進入工業化的初始階段，這一時期美國天然氣需求處于快速增長階段，這一時期的天然氣需求增速在1950年至2011年60年間處于最高水平，70年代后天然氣需求平穩增長（見圖2）。由于上世紀50年代天然氣需求增長迅猛，在國內常規天然氣無法滿足需求的形勢下，加大對包括頁巖氣在內的非常規天然氣資源的開發，成為美國國家能源戰略的重要內容。因此在一定程度上說，是天然氣需求從根本上推動了頁巖氣產業的發展。

圖1 EIA對美國天然氣生產結構預測

圖2 美國歷年天然氣消費數據

□ Carrizo在博尼特的頁巖氣裝置。

技術進步成為頁巖氣產業大發展的核心推動力。勘探開發技術的創新與推廣是頁巖氣開發取得大突破的引擎。在頁巖氣產業的發展史上，開發技術的創新尤其是水平井鉆井、壓裂技術，以及裂縫綜合診斷技術的進步與廣泛應用，在美國Barnett頁巖氣藏的開發中起到了至關重要的作用。1981年，Barnett頁巖區在按計劃鉆探過程中雖發現顯示良好的氣層，然而由于技術方面的原因開發極為緩慢。1997年后，水力壓裂開始取代凝膠壓裂成為頁巖氣開發主要增產措施，Barnett頁巖氣開發步伐隨之加快。隨著之后幾年重復壓裂、水平鉆井，以及水平井分段壓裂等一系列新技術的廣泛應用，Barnett頁巖氣開發以驚人的速度增長，1997年至2007年，Barnett頁巖氣區有8629口頁巖氣井投入生產。到2008年1月，Barnett頁巖氣產量達到了0.996億立方米/日，成為美國頁巖氣產業的先驅。

政策扶持是頁巖氣產業發展的重要保障。由于存在地質認識和開發技術方面的欠缺，頁巖氣資源在開發初期具有較大的風險。為打消投資者的顧慮，保證投資者的利益，美國政府在包括頁巖氣在內的非常規天然氣勘探開發方面出臺了許多優惠政策，包括基礎研發投入、稅收津貼、價格改革等方面。2004年《美國能源法案》規定，10年內政府每年投資4500萬美元用于包括頁巖氣在內的非常規天然氣研發。以1978年的《能源稅收法案》為依據，20世紀70年代以來，美國政府先后實施了一系列鼓勵能源儲備、替代能源發展、替代燃料技術商業化等方面的稅收激勵或補貼政策，包括對頁巖氣的鼓勵和扶持內容。

美國頁巖氣革命的效應及對我國的啟示

□ 美國馬塞勒斯的頁巖氣鉆井。 中國石化新聞圖片網供圖

頁巖氣產業在美國的成功發展，不僅影響到美國自身的能源和社會經濟發展，也從深層次影響到全球能源格局和社會經濟運行。美國頁巖氣革命的成功，使美洲、歐洲、亞洲的許多國家都紛紛制定發展規劃，加大頁巖氣和非常規天然氣資源開發。美國頁巖氣產量的增長，使美國正在一步步成為天然氣凈出口國，使全球天然氣供需格局重新洗牌，引發了全球天然氣價格的下降。

頁巖氣革命成為美國經濟增長的重要拉動力量。由于美國頁巖氣產量快速增長，美國正在經歷由天然氣進口國向出口國的轉變。在頁巖氣大規模開發前，美國曾規劃大量進口液化天然氣（LNG）。美國頁巖氣產量快速增長，有效彌補了美國天然氣需求缺口，導致進口LNG數量逐年減少。2006年美國進口LNG1174萬噸，到2010年進口量下降至883萬噸，4年間下降了近1/4。頁巖氣產業投資為美國提供了大量的就業機會，成為拉動美國GDP增長的重要力量。據著名能源咨詢公司IHS全球觀察報告估計，2010年美國頁巖氣產業提供了超過60萬個就業機會。

中國和美國都是經濟大國，也是能源消費大國，保障能源安全理應是兩國的共同選擇。美國頁巖氣革命為我國天然氣產業發展帶來了難得機遇和經驗。

加大頁巖氣開發力度。頁巖氣革命讓上世紀70年代提出的能源獨立目標逐步變成現實。我國具有豐富的頁巖氣資源，充分借鑒美國經驗，完善頁巖氣產業政策，加大投資和技術研發力度，盡快扶持頁巖氣勘探開發產業走上正軌，成為我國能源保障戰略的當務之急。

加快基礎設施建設。根據“十二五”能源規劃，到2015年我國天然氣進口數量將達到900億立方米。頁巖氣產量的增長使美國成為亞太市場主要氣源供應國之一，為我國未來的天然氣進口提供了機遇。因此，應加快我國液化天然氣接收工程建設，確保規劃接收能力建設的完成，積極爭取俄羅斯的天然氣供應。美國成為天然氣出口國并占據一定的歐洲市場份額，會影響到未來俄羅斯的天然氣貿易流向，會使俄羅斯更加重視對亞洲天然氣出口。在美國天然氣出口可能拉動天然氣價格下跌的形勢下，可在進一步推進國內天然氣價格改革，逐步實現市場化定價的基礎上，加強與俄方的磋商談判，早日促成中俄天然氣管線建成投產。