美国页岩革命,中国无法复制

当中国能源垄断国企还在发改委价格保护下继续哭穷时,美国私人能源企业却正在经历一场颠覆世界能源格局的页岩革命。这场革命不仅展现了一群穷途末路冒险家的非凡勇气,它还告诉全世界:这是彻底的无法复制的美国制造。

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MapleRecall 作者:黄童超

声称要让“成品油价格完全市场化”的发改委,最近又出台了新的《石油价格管理办法》。他们对国内油价设置了“天花板价”尤其是“地板价”:国际市场油价>130美元/桶,汽、柴油最高零售价格不提或少提;国际市场油价<40美元/桶,汽、柴油最高零售价格不降低。

他们的理由振振有词,“由于我国石油资本源禀赋差、生产成本高,长期看(油价过低)会导致国内原油产能萎缩,削弱我国石油自给能力,使我国已达60%的石油对外依存度快速并大幅上升,不利于保障能源安全。”

发改委有能耐用“能源安全”作借口控制油价(全然不顾国际油价已跌破30美元/桶),垄断能源国企有能耐在发改委的保护下继续哭穷,但还活在自己世界中的他们,都无法阻挡或者复制一场正在永久颠覆世界能源格局的革命:美国页岩革命。这场革命让国际油价难以回到发改委的130美元“天花板价”,这场革命也在持续作为低油价的一个原因让发改委感到尴尬,而这场革命,完全是由一群穷途末路的美国冒险家(wildcatter)一手打造的。

1997年,德克萨斯州一群钻井工人犯的一个错误,意外地改变了美国和世界的页岩油气产业。

如今被尊为“页岩革命之父”的乔治•米切尔(George Mitchell),当时可没想过要改变世界,他只是想拯救自己的天然气公司。1997年早些时候,米切尔的公司米切尔能源(Mitchell Energy)虽然还在通过管道朝德克萨斯州芝加哥市输送天然气,但米切尔能源开采土地上的浅层天然气储量已经岌岌可危,公司的市场份额遭到侵蚀,留给78岁米切尔的时间不多了。

米切尔把赌注压在页岩气上,米切尔能源拥有的德州北部开采土地下面有大片页岩层,不过从来没有人能从这种致密岩石层中稳定地大量开采页岩气,人们都只能从比页岩层要浅得多的地方开采天然气。比米切尔能源大得多的能源公司,例如艾克森(Exxon)、雪佛龙(Chevron),都已经放弃类似的页岩气开采尝试,把目光投向了非洲这样的海外开采市场。

米切尔能源当时的试验方法和别的小公司没有太大不同,他们混合不同的液体、凝胶、沙子以及其他一些化学品,把混合物注入致密的页岩层,看看能不能让页岩开裂,以使得页岩内的天然气逃逸出来,被钻井收集到(这种方法就是早期的水力压裂法(fracking)),钻井则采用水平井技术技术(先垂直打入页岩层,再水平向页岩层延伸,方法就如同字母L)。米切尔的团队已经度过了沮丧的17年试验期,要知道区区6年内,米切尔能源就花了2.5亿美元对巴内特页岩区(Barnett Shale)钻井。他们尝试过所有可能的压裂化学品组合,几乎没有成效。

水平井技术就像字母L,压裂技术让页岩层的天然气沿着裂缝逃逸。/Gettyimages

公司董事会逐渐对米切尔的页岩气试验嗤之以鼻,曾经乐观的米切尔也在又一次失败后对下属暴跳如雷,不过近乎绝望的米切尔等到了转机。31岁的下属尼古拉斯•斯坦伯格(Nicholas Steinsberger)发现,在对页岩进行又一次压裂尝试时,一组加多了水的错误混合配方,让钻井产生了含量偏高的页岩气;接着斯坦伯格跑去参加聚会,又从为竞争对手工作的朋友口中,得知他们用类似水含量偏高的水力压裂法,在德州其他土地上开采天然气,只是还没在页岩层上试过。

斯坦伯格和他的小组看到了希望,他们决定用这种掺更多水的“偏方”,对巴内特页岩层再次进行压裂试验。米切尔公司的大多数人都认为斯坦伯格疯了,因为页岩层会吸水,太多水会堵住开裂的缝隙,如此一来页岩中的天然气更不可能逃逸出来了。公司的石油工程师、水力压裂法专家们告诉斯坦伯格,“这是愚蠢的主意,它不会奏效的。”

斯坦伯格的小组试验了将近一年,期间改进了方法(例如采用更小的沙子来在页岩上制造更小的裂缝),最终在1998年的一天从一口钻井的数据看到了成功。巴内特页岩层上,从来没有一口钻井能像斯坦伯格的试验钻井这样,稳定收集到含量惊人的页岩气,就像涓涓不停的水流一样,“这太不可思议了”。

2011年3月,乔治·米切尔接受剑桥能源研究协会颁发的终身成就奖。/AP

有了页岩这个大金矿,原本萎靡不振的米切尔能源开始复苏。到了2001年,米切尔能源这样的中小型公司,每天的天然气产量高达3.65亿立方英尺,比起1999年来飙升250%,这在能源史上都极为罕见。也是在2001年,米切尔能源最终被另外一家同等规模的能源公司,以31亿美元高价收购。2013年,乔治•米切尔去世。

靠市场不靠美国政府,绝境逢生的美国冒险家从页岩上赚得盆满钵盈,而美国普通人也获得了巨大的好处。

华尔街日报记者格雷戈里•朱克曼(Gregory Zuckerman)在撰写《压裂者:亿万富翁冒险家们不可思议的内幕故事》一书时,曾经长途跋涉于全美各地,与这些雄心勃勃的冒险家还有精疲力竭的钻工进行交谈。朱克曼发现,包括乔治•米切尔在内的这些人都有共同的特质:他们都是能源产业的边缘人物,他们一边经受着大公司的无视和嘲笑,一边试图从最不可能的页岩层里挖出天然气和石油。

哈罗德•哈姆(Harold Hamm),生于俄克拉荷马州一个贫困家庭,他没有高中毕业,也无法得到大型石油公司的青睐,便自己借钱在1967年创办了一家小型石油公司。在几十年间,哈姆赚到了一些钱,不过还不能算得上是真正的富豪。不同于其他冒险家对页岩气的执着,哈姆更看重页岩油的价值,他想从页岩中挖到足够的原油。从2000年开始,哈姆和他的开采队就活动于美国中西部的巴肯页岩区(Bakken Shale),范围包括蒙大拿州和北达科达州。

随着美国人不断改进源自米切尔能源的开采技术,冒险家们得以将更先进科学的水力压裂法水平井技术进行更好地结合,页岩钻头在美国遍地开花。即便将要花完所有开采资金,可能再也融不到足够的钱,哈姆也没有放弃在北达科达州的开采,他想着既然乔治•米歇尔可以做到革命性突破,他为什么不能做到。2007年,哈姆如愿以偿,实现了北达科达州的商业化页岩油开采。今天哈姆的公司大陆资源(Continental Resources),已经成了北达科达州首屈一指的页岩油生产商,2015年,哈姆是《福布斯》杂志评选的世界第132位顶级富豪,净资产93亿美元。

2009年4月,哈姆的大陆资源公司继续将钻井大量部署在北达科达州。/AP

这群绝境逢生的私企冒险家从页岩上赚得盆满钵盈,美国也从页岩革命得到了巨大的好处。美国的原油产量(包括页岩油)从2008年的300万桶/天,达到2015年底的900万桶/天,整体石油对外依存度从2005年的顶峰60.3%,降到2014年的27.9%,近30年来最低。在2014年,美国已经取代了俄罗斯,成为了全球最大的天然气生产国(页岩气占到了25%以上),有望根本上改变能源市场的定价和贸易模式。15年前几乎不存在的页岩油、气产业,如今创造了200万个就业岗位,2015年12月,页岩产业繁荣的北达科达州失业率为2.8%,全美最低。

世界其他国家觊觎于美国的成功,纷纷开始探查自己国家的页岩油、气储量时,他们发现自己的储量竟然和美国持平甚至远超美国,纷纷感到信心爆棚,想要加入页岩革命。根据美国能源信息管理局(Energy Information Administration)估计,美国之外的世界,共有6,634万亿立方英尺技术上可开采的页岩气,还有2870亿桶可开采的页岩油。而美国则要相形见绌许多,只有665万亿立方英尺的可开采页岩气,580亿桶可开采的页岩油。就在不久前,中石油刚刚在四川建成了它的首个国家级页岩气示范区,中石化则在2014年就宣布重庆涪陵页岩气田进入商业开发。

美国有着独一无二的私有土地法律体系、完全竞争的能源市场以及发达的能源基础设施,没有国家能复制美国的页岩革命。

但很可惜,美国页岩革命,是一场彻底的美国制造。全世界没有一个国家,能像美国这样允许私人土地拥有者同时拥有地下开采权,而且美国的地主还能将开采权当作一种地役权,拆分出来进行自由买卖、租借。当时像切萨皮克能源公司(Chesapeake Energy)这样的新晋小公司,能够购买艾克森、雪佛龙、BP、壳牌看不上的土地的开采权,靠开采页岩气一跃成为美国第二大天然气产商。如果不是以每英亩几十美元到几百美元的价格从美国农民手里租借土地,哈姆的大陆资源公司又怎能将钻头插满美国中西部。

美国的法律体系对采矿权的界定细致到令人发指的地步。上文已经提到,页岩革命的关键技术是水力压裂法+水平井技术,这两种技术结合,钻头会沿着页岩层水平延伸,有可能会使得压裂出来的页岩裂痕扩散到其他私人土地的页岩层。德克萨斯州的州最高法院,在“Coastal Oil & Gas Corp v. Garza Energy Trust”一案中,界定如果页岩裂痕扩散到邻居的土地,也算合法。法官指出,这不仅符合普通法中的“上天入地”原则(地主可以从他的水井里打捞邻居的地下水,只要不是不合理侵犯),也能促进经济自由以及新科技的发展。

全世界也只有少数几个国家(澳大利亚、加拿大、英国),像美国这样在能源领域有着数不清的中小型自主创业公司在竞争,而不是被几家能源国企所垄断,美国的页岩气开发企业多达8000余家,其中中小企业7800多家。无论是“页岩革命之父”乔治•米切尔,还是执著于页岩油的哈罗德•哈姆,还是其他冒险家,都是美国“鼓励企业家精神”、“鼓励试错”氛围的受益者:冒险家们大多没发现页岩油、页岩气(数十年前地质勘探就已经发现了),也没发明水力压裂法(1940年代以来就开始使用了),也不是水平井技术的发明者,事实上,很少有伟大的企业家发明新的东西。他们所做的是,结合技术,改良技术,从坚不可摧的页岩里挖掘财富。

此外,全世界也只有少数几个国家,它的资本市场能够并愿意支持有风险的探索和生产,全世界也没有几个国家,能像美国这样拥有足够丰富的管道、钻井等能源基础设施以及经验丰富的劳动力市场。

石油输出国组织(OPEC)成员国沙特正在试图用不减产的战略,压低国际油价,逼退美国页岩油生产商,以保住沙特的市场份额。十几个月过去了,尽管沙特已经单方面宣布胜利,尽管有许多美国页岩油生产商已经倒闭或陷入财政困境,但美国页岩产业仍然屹立不倒,并且前途光明。

影响国际油价最大的一个长期因素是发现和开发(finding and developing, F&D)新油井的成本,这一成本美国的页岩商能做到低至24美元/桶,国际平均水平是30美元/桶。沙特的战略出人意料地提高了美国页岩商的效率,挪威国家石油公司,在德州鹰福特页岩层钻新井的时间从21天下降到17天,钻井成本从450万美元降至350万美元。面对这些闪光的数据,自信的沙特、拿着巨额补贴的中国能源垄断国企、想控制油价保能源安全的发改委,恐怕是怎么着也想不通的吧。

参考资料

Edward L. Morse. (2014). "Welcome to the Revolution: Why Shale Is the Next Shale." Foreign Affairs.

Mark J. Perry. (2015). "Instead of killing America’s shale revolution with increased production, the Saudis have jump-started Shale 2.0." American Enterprise Institute.

Mark J. Perry. (2014). "For the shale revolution, we can thank ‘petropreneurs’ not government energy policy." American Enterprise Institute.

Gregory Zuckerman. (2013). "The Frackers: The Outrageous Inside Story of the New Billionaire Wildcatters." Portfolio.

Gregory Zuckerman. (2013). "Breakthrough: The Accidental Discovery That Revolutionized American Energy." The Atlantic.

Danelle Gagliardi. (2015). "Made in America: Why the Shale Revolution in America is Not Replicable in China and Argentina." Washington University.

Energy Information Administration. (2014). "Shale oil and shale gas resources are globally abundant." Energy Information Administration.

题图:"A drilling rig is seen at sunset at Grabowiec 6 near the village of Lesniowice, southeast Poland, home to U.S. giant Chevron's first shale gas well in the country, November 28, 2011." REUTERS/Kacper Pempel.

石油对外依存度
指一个国家原油净进口量占本国石油消费量的比例。
更准确的描述是“原油对外依存度”,它是指一个国家原油净进口量占本国石油消费量的比例,体现了一国石油消费对国外石油的依赖程度。中国的原油对外依存度从2005年的45%,飙升至2015年的60%,但这并不是一个坏事,毕竟像日韩这样的国家,石油对外依存度高达90%。
能源安全
能源安全很大程度上是一个伪命题。
用“保障能源安全”来设置油价地板价没有任何道理。因为能源安全很大程度上是一个伪命题,像沙特这样的石油出口国,为保住市场份额自然会使出浑身解数卖石油。石油并不要求一定要自给自足,能源市场的合同很少受到意识形态、战争或其他因素影响,中国完全可以以低廉的价格获取国外石油,而无需使用价格高企的国内石油。
wildcatter
一群能源产业的边缘冒险家。
美国能源行业的专有名词,专门指那些中小型公司的冒险家。他们往往会在大公司所忽略的土地上、或者是石油储量未知的土地上进行钻井,梦想从荒芜的土地上赚钱,甚至梦想颠覆整个行业。
水力压裂法
水+沙子+其他化学品混合,对页岩进行压裂。
简单来说,就是朝页岩层注入高压液体(包括水、沙子、其他化学品),在页岩层上产生裂缝路径,页岩中被束缚的油和天然气就可以逃逸出来。
水平井技术
可以将此技术形象地理解为字母L。
简单来说,就是先垂直向下钻井,然后再水平将钻井延伸1英里左右,这样能增加每口钻井的产量。整个过程可以理解为字母“L”。
格雷戈里•朱克曼
朱克曼将页岩革命描述为一个典型的美国故事。
格雷戈里•朱克曼作为华尔街日报记者,擅长将枯燥的能源产业故事撰写成激动人心的创业故事。朱克曼把《压裂者》的重点放在页岩工业崛起过程中的主要特征上,捕捉到了页岩革命的开拓性和偶然性。他把页岩革命称作是一个典型的美国故事。他写道:“在页岩时代的缔造者们身上可以寻见创造力、冒险精神和成为富豪的强烈愿望,这是他们成功的秘诀。在这一点上页岩革命非常美国式。”
策略
“如果不答应,我就向媒体曝光”。
除了“如果不答应,我就向媒体曝光”,类似的还有“如果不答应,我就向法院起诉/向消协投诉。”
  • 1821年
    美国人首次从纽约州弗里多尼亚的页岩中开采出天然气。
  • 1947年
    水力压裂法首次被用于堪萨斯州石灰岩的天然气开采。
  • 1986年
    西弗吉尼亚周韦恩郡,第一口多裂痕水平井开始开采。
  • 1991年
    米切尔能源在巴内特页岩层进行地下测绘和开采试验。
  • 2002年
    米切尔能源出售给戴文能源公司,后者利用水平井+水力压裂+地下测绘成功开采页岩气。
  • 2005年左右
    包括大陆资源在内的几家公司都将米切尔的技术应用于巴肯页岩层的页岩油开采。
  • 2012年
    天然气价格显著下跌,美国发电有30%的能源来自天然气。
  • 2013年
    页岩气占到美国天然气产量的40%,在2001年这一数字仅有2%。
  • 2014年
    国际原油价格在8个月内下跌60%,其中一个重要原因是美国的页岩革命。
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