页岩油是一种优质原油，位于页岩、不渗透泥岩或粉砂岩层之间，石油公司会通过压裂含有油层的岩层来生产页岩油，这一技术被称为“水力压裂”。页岩油是美国石油的重要来源之一，但同时，这也是一种非常“脏”的石油。

美国的石油支柱

页岩油是在页岩地层中发现的石油，它主要被发现在美国，几乎占美国陆上原油产量的三分之二。根据美国能源署的数据，美国因为拥有页岩油，所以成为了世界上最大的原油生产国。美国页岩油的一个重要产地是德克萨斯州的巴尼特页岩。

第二次世界大战期间，美国急需石油，而且需要价格、产量和供给都很稳定的石油，而能够满足这三个目的的最佳石油产地就是美国本土。因此在当时，页岩成为了一种具有重要战略意义的资源。战后，美国开始了对其油页岩储量的商业开采计划。

然而在最初，开采油页岩所增加的成本和技术复杂性使其作为传统油井的替代方案的效果较差。幸好，20世纪70年代全球经历了石油危机，这给了页岩油一个恰当的发展窗口期，短暂地使油页岩在经济上具有了很强的竞争力。

然而，随着石油价格下跌，这一趋势在20世纪80年代发生了逆转，人们对页岩油等非常规石油领域的兴趣随着原油价格的趋于稳定而持续消退。需要注意的是，从页岩中生产页岩油比传统原油更加昂贵，而且页岩油的开采过程有时因其对环境的破坏性影响而受到批评。

开采过程中的水力压裂技术

水力压裂是一种利用加压液体，从而人工压裂岩石的油气井开采技术，该技术的成熟标志着美国页岩油开采的规模化和商业化。整个水力压裂技术过程包括钻井进入地下，并将水、沙子和增稠剂的高压混合物，也被称为压裂液注入井筒中。

这种压裂液进入井中之后，会在岩层中产生裂缝。一旦井中的液压消失，压裂液的残余物就会使岩石中的裂缝保持打开状态，从而很容易提取里面的石油和天然气。裂缝也可以自然存在于地层中，之后这些或天然或人造的裂缝都可以通过水力压裂来加宽。

因此，可以从给定的土地面积中提取更多的石油和天然气。通过压裂浅层硬岩井来提取石油的历史可以追溯到1860年代，在当时，硝化甘油被用来增加岩石中的缝隙，但是这种手法存在着很大的安全隐患。

水力压裂提高了从地下井中收集石油或天然气的速度，它还允许从传统提取技术失败的低渗透地点提取石油和天然气资源，可以说，水力压裂作为石油和天然气开采的一种方法比传统水平钻井更经济也更可行。随着水力压裂技术的引入，美国国内石油产量显著增长。

页岩油为什么很脏？

通过水力压裂工艺提取页岩油既有优点也有缺点。水力压裂的主要优点是它允许国家和石油公司开采以前通过传统方法难以获得的石油储备，该过程也比传统的石油开采方法更加灵活。

因为一旦挖井并开采石油，就可以将石油储存起来，直到油价高到足以盈利时再进行售出。但与此同时，水力压裂存在很多缺点，这使其成为一种有争议的开采技术。反对它的主要论点是它对环境造成的巨大破坏。

首先在开始提取之前，必须将大量的水泵入井中，这要么需要使用附近的水储备，要么需要用卡车运输供水。这些水资源的使用几乎是无法回收的，它们就是一次性的，无法在后续再被循环使用。

水力压裂每年消耗数十亿加仑的水，而这些水本来可以供人类饮用。其次，水力压裂通常会产生甲烷排放，从而降低空气质量。众所周知，甲烷气体对全球变暖有重大作用。再次，水力压裂过程中的废水也可能会泄漏到周围的水源中并污染饮用水。

毕竟水力压裂需要将大量的水和化学品同时注入地下。这种情况在美国本土发生了多次。最后，水力压裂可能会导致地震，不过地震是由水力压裂直接引起还是由水力压裂过程产生的废水处理引起，仍然存在争议。

另外，水力压裂其实也是一种成本相对较高的石油开采方式，因此只要油价跌得太低，其经济可行性就会受到威胁。例如，2020年初油价大幅下跌引发了人们对水力压裂行业遭受永久性损害的担忧。一旦水力压裂技术被弃用，用于水力压裂的专用设备也很难再找到新用途。