页岩油开发助力美国石油工业复兴

水力压裂法用于开发页岩油将提高美国页岩油产量，不仅助力美国石油工业复兴，还将进一步改变世界油气生产重心。

最近，水力压裂法已经改变了美国能源的前景。该技术在页岩气生产中的成功，正在被复制用于从页岩地层来生产页岩油。

新技术助力页岩油开发

国际能源机构（IEA）在2012年世界能源展望中预测，到2020年美国将成为世界上最大的石油生产国，并且到2030年将成为石油净出口国。

页岩沉积地的水力压裂与天然气生产密切关联，但天然气和原油大的价格差，已驱使油气行业生产商应用水平钻井、水力压裂和其他现代提取技术开发页岩油，即残留于低渗透地质构造，如页岩沉积地中所含的原油。

位于美国休斯敦的Vantage Point咨询公司表示，美国页岩油产量预计将从目前的150万桶/天增长至2025年的280万~420万桶/天，然后下降到2040年200万桶/天；页岩油产量到2040年将占美国石油总生产量的20%~40%。

来自页岩提取石油和天然气的新技术，从根本上改变了美国石油和天然气的供应前景。美国以及更广泛的北美，页岩油和油砂正在推进石油生产量上升，到2015年美国页岩油生产将达到近350万桶/天，巴肯和鹰福特将占此产量的近三分之二。

美国页岩油最富有的生产地点在北达科他州（巴肯）、得克萨斯州（鹰福特）、俄亥俄州和宾夕法尼亚州（马塞勒斯和尤蒂卡），以及科罗拉多州、堪萨斯州、内布拉斯加州和怀俄明州。巴肯地区的原油产量在2010年和2012年之间已经翻了一番以上。

页岩油改变世界油气生产重心

美国页岩油勘探开发将影响全球油气资源供需，主要体现在三个方面：一是增加了美国的原油产量；二是提供了全球原油市场上的非欧佩克国家的原油供给；三是改变了世界能源供需版图。

据EIA统计，美国2012年上半年原油产量已达860万桶/天，较2011年的780万桶/天有较大增幅。目前欧佩克国家有效剩余产能的绝大部分在沙特、科威特、阿联酋和卡塔尔4国，其中沙特占60%以上，约250万桶/天。

成功开发页岩油将使北美地区大幅减少对进口原油的依赖，其产能将使等量的欧佩克供给直接转化为剩余产能。北美页岩油吸引了许多公司和大量资金投入，直接导致了页岩气产量大幅增长和价格的降低。

页岩油的成功开发和相对较高的原油价格，使大量资金抽离对当地页岩气的投资，而直接转向页岩油。美国2012年7月为获取页岩油的钻井数量约1400口，为2011年同期的两倍，也是同期为获取页岩气钻井数量的两倍，与2010年前的油气投资趋势恰好相反。

页岩油和页岩气商业化开采导致的世界油气资源生产重心西移，使美国在全球油气供应体系中的地位进一步提升。美国油气产量增长、自给率提升，对西亚的能源依赖程度将有所下降，对其战略重心向亚太地区转移整体有利；同时将进一步增强其在石油市场的话语权，有助于全面控制资源市场，经济霸主地位得以巩固。美国原油、天然气产量的增长，还将使得欧洲国家对俄罗斯的能源依赖程度有所下降，俄罗斯在全球油气地缘政治中的地位下降，并可能因此改变其全球油气资源贸易流向。

“美国经验”难复制

BP公司2013年1月发布的《能源展望2030》报告称，目前北美的页岩油资源量约为100亿吨，是全球页岩油资源量最大的地区；其次是亚太地区，约为90亿吨。页岩油也是未来全球石油产量增长的主要来源。预计到2030年，全球石油产量将增长到1610万桶/天，其中有近一半来自页岩油，届时页岩油将满足全球5%~9%的需求。不过从不同国家和地区的页岩油生产情况来看，2030年前北美仍将保持“一枝独秀”的局面。预计到2030年，北美地区的页岩油产量将接近3亿吨。

目前尚无除美国外的其他国家通过实施水力压裂和开钻水平井进行页岩油的商业生产。权威机构伍德-麦肯锡预测，2020年除北美外全球页岩油产量仅26万桶/天，2030年为150万桶/天。

但“美国经验”在非北美地区无法复制，主要源于以下两个原因：从宏观看，由于缺少非常规油气成功开发的经验，除美国外的大多数国家在这一领域都缺乏对石油勘探开发体系、基础设施配套乃至整个产业链的系统理解；从微观看，地质条件对现有勘探开发技术水平的限制和基础配套不足等，都制约了页岩油在全球其他区域的发展。

加工页岩油存在的问题及解决方案

然而，页岩油原油目前对石油炼制商而言存在独特的技术挑战。根据贝克休斯公司的介绍，页岩油原油不像大多数原油，它往往是轻质、低硫原油，高含石蜡和酸度低。

石蜡在页岩油中拥有重要的相对分子质量分布，对下游加工会产生一些主要的潜在问题，由于蜡的沉积，而存在结垢的潜力。页岩油原油一般也含有最少的沥青质相，并且有不同量的可过滤固体、硫化氢和硫醇。除了石蜡外，页岩油也因腐蚀、细菌易生长和不稳定的沥青而带来一些困难。

除了技术问题外，要充分利用页岩油，需要相应的运输物流基础设施。目前，现有的石油输送管道基础设施在美国对处理来自页岩储藏，尤其是来自巴肯和鹰福特的储藏大量的原油数量，是不充分的。这种情况与其他基准原油相比，使页岩油存在不足。因为来自巴肯和鹰福特页岩储藏的页岩油产量大幅增长，已经有人推出非传统管道的运输原油工具，如铁路和驳船。

炼制页岩油在美国许多地区已为流行。尽管这些油可作为炼油原料，有可用性和低成本的吸引力，但处理起来被证明具有挑战性。页岩油的质量具有相当大的变数。这类油可以拥有高熔点蜡的高含固体，轻的石蜡性质可以导致与重质原油混合时沥青质的不稳定。这些组成因素会使得冷预热换热系列结垢，脱盐器也不适应，热预热器和加热炉会结垢。