美国页岩油气生产在钻机数量急剧减少的情况下预计仍会持续强劲增长。在目前低油价环境下，为了降低作业成本，为下一轮增长做准备，石油公司和钻井承包商都纷纷瞄准高素质队伍和优质钻机，目的是优化钻井施工，提高作业效率，实现最大盈利。
 
美国页岩气开发的现状与盈亏
 
目前，美国页岩气开发存在这样几个特征，即在目前商品价格环境下，石油公司都在针对各自的核心区块扩大油气生产，而不是扩展新区块的产能。建设钻机行走系统、大容量钻井泵、双燃料动力机及知识共享系统，所有这些都不断地让石油公司和钻井承包商更快、更高效、更低成本地完成页岩油井的钻井作业。2015 年 3 月20 日颁布的联邦水力压裂条例也影响了钻井的成本和周期，特别是在美国西部。
 
根据贝克休斯发布的信息，美国陆上钻机数量 2014 年 11 月攀升至 1859部，截至 2015 年 4 月 10 日钻机数量急剧减少至 951 部，清楚地表明钻井市场在急剧萎缩。然而，不像早些年，钻机数量已不再是油气生产兴旺与否的象征标志。事实上，尽管 2015 年钻机数量急剧下降，美国的页岩油气生产预计仍会强劲增长。咨询公司 WoodMackenzie 的专家分析指出，钻机数量的减少与油气生产并不相称。在一些地区，钻机数量的减少基本上有相当一部分由更快的钻井速度和更短的钻井周期所抵消。例如：多家公司仍在不断地发布 Eagle Ford 页岩钻井周期缩短了5-10%，而 Permian 也已发布页岩钻井周期缩短 20% 的消息。
 
今年 1 月，美国页岩气开采 10.19亿 m 3 / 天， 这 个 数 字 预 计 2016 年 1月 将 达 到 10.76 亿 m 3 / 天）。 与 此同 时，Wood Mackenzie 公 司 专 家预测，今年致密油的生产将在去年的基础上每天增加 67.3 万桶，而去年为 12 亿桶每天，2016 年将每天增加42.5 万桶。增加的产量主要来自 6 个页 岩 层 析：Eagle Ford、Permian、Niobrara、Bakken、Haynesville 和Marcellus。根据美国能源信息管理局的消息，自 2012 年以来，这 6 个页岩地层占了美国几乎 90% 页岩油气生产的增长量。2012 年，美国原油生产 650 万桶 / 天，到 2014 年，增长为870 万桶 / 天，Bakken 和 Eagle Ford两个页岩层析加起来占页岩油产量增长的 67%，而 Marcellus 一个页岩层析的天然气产量就占了增长量的 75%。
 
于 美 国 主 要 的 页 岩 层 析 和 次生地层，使用全球经济模型，WoodMackenzie 公司分析了西德克萨斯轻质油（WTI）价格盈亏平衡点，分析显示，2015 年以来，几乎 230 亿桶西德克萨斯轻质油的价格基本保持在每桶55 美元，从经济意义上讲是合算的。而模拟资源体积的 98% 在每桶 85 美元以下仍能产生 10% 的内部回报率。同时，这种产量的增长也是该行业致力于降低成本的结果，一种战略是，许多石油公司正转向旗下的核心页岩区块进行油气开采，而不是瞄准他们知之较少的新区块。对于核心区块的开采，人们已看到一个相当普遍的紧缩现象，许多石油公司都希望在自己掌控的最佳储层面积上进行油气钻探，这类储层投入的成本最低，在当前价格形势下开采页岩油气仍然是有经济效益的。
 
这种转向核心页岩区块钻探的战略是很普遍的，这也是用于页岩开发的钻机锐减的主要原因。一些早期用于页岩开发如 Tuscaloosa Marine 页岩的钻机已经大量退出市场，原因是这些页岩区块的地区缺乏基础设施和作业经验，对于如何进行这类页岩区块的钻完井作业缺乏最佳的实践，没有充分把握，在当下的能源价格环境下，多家石油公司已损失了大量投入。目前，每钻一口Tuscaloosa Marine 页岩井要花费石油公司约 1,000 万美元的成本，相比之下，平均钻一口 Eagle Ford 页岩井的花费在 450~750 万美元之间。
 
然而，即使在同一盆地，各种次生的页岩层析可能会呈现出不同的成本盈亏平衡点。在石油公司各项决策中，最重要的因素之一是这一地区的钻井作业需要部署多少部钻机，例如人们会发现Bakken 页岩开发的钻机部署会急剧减少， 而 开 发 McKenzie County 地 区Bakken 页岩的次生层析往往有着较低的盈亏平衡点，原因是 Bakken 页岩大都具有最丰富的油气产量，McKenzieCounty 地区的次生页岩表现出超越同一地区其它次生层析的盈亏效果。
 
市场低迷时期有望看到增加投资的地区是 Cana Woodford、俄克拉荷马州石油大省南部中心地区（SCOOP）和周边 STACK 地区的页岩层析，这些地区也是由于低盈亏平衡点的缘故，如俄克拉荷马州石油大省南部中心地带的 Springer 页岩有一个 41 美元西德克萨斯轻质油（WTI）的盈亏点，这可以与更经济的 Bakken 页岩相媲美。又 如 Parshall/Sanish 页 岩 层 析 有 一个 45 美元 WTI 的盈亏点，而 EagleFord 页 岩 的 Karnes Trough 层 析 有一个 48 美元 WTI 的盈亏点。WoodMackenzie 公司预计，今年整个 CanaWoodford、SCOOP 和 STACK 三 个地区页岩开发的总资本投入超过 40 亿美元。这意味着超过 2014 年资本投入的 20~30%，这三个页岩层析的产量预计 2020 年将达到每天 100 万桶原油当量，而今年计划的产量是每天 4 万桶原油当量。天然气方面专家预计，2015年多家公司将拿出旗下总投资的更大比例投入 Marcellus 和 Utica 的页岩气开发。 性能不断升级的新型钻机
 
图 1 展 现 了 钻 井 队 283 正 在 使用 一 部 Patterson-UTI 能 源 公 司 的APEX XK 1500 可行走式钻机。该钻机正在俄克拉荷马州的 Grade County地区进行钻井作业，Patterson-UTI公司注意到行走式钻机的需求在不断增加，去年建造的 20 部 APEX 钻机 19部配备了行走系统。
 
对于美国陆上钻井承包商来说，由于钻井合同的减少和钻机封存的缘故，劳动力的减少已是很普遍的事。Patterson-UTI 钻井公司的总裁Holcomb 先生说：“我不知道那些钻井队会封存钻机而仍保持钻井队的人员，他们肯定会负担不起的。希望钻机升级和提高队员素质，增加承包商的中标几率，而当下最好的钻机且具备高素质员工的钻井队确实有着很大机遇，每一个项目都给了这样的钻井队。我认为这将使我们不断提高效率，与我们摆脱这一低迷期相比有一个新的参考基准。”
 
说到钻机，Holcomb 表示：“石油公司持续表现出对双燃料和行走式现代化钻机的偏爱，这类钻机能让钻井成本和钻井周期减至最小，考虑到选择时，石油公司会选择一种高性能钻机，为其支付更多的资金，因为这类钻机更为有效”。2015 年 3 月，Patterson-UTI 钻井公司有约 142 部钻机在美国本土作业，从去年 10 月最高时的 211部减至目前的数量。主要的作业区域是 Marcellus、Eagle Ford、Mid-Continent、Haynesville、Bakken和 Rockies 页岩层析。
 
截 至 目 前，Patterson-UTI 公司 在 Marcellus 页 岩 地 区 钻 机 投 入的数量最为稳定，通常页岩气开发的钻机投入好于页岩油，尽管最近几年Haynesville 页岩是其中一个最好的页岩气开发气田，特别与像 Marcellus巨型气田相比，部署在那儿的钻机也比页岩油丰富的层析投入的钻机数量更为稳定。
 
SCANDRILL 公司的总裁说：“在一个竞争激烈的钻机市场中，石油公司对拥有先进技术的全功能钻机的偏爱正变得更为强烈。2014 年末减少的大多数钻机都是老式钻机，即使大宗商品价格再次反弹，那些缺乏先进技术和功能的留守钻机以及那些需要花费大量资金升级的钻机可能会被淘汰或拆解。当我们在这个行业竭尽全力度过这一挑战的时刻时，专注于我们的核心价值观，建立我们的安全观和知识文化仍是主要的关注点。”
 
高性能钻机继续分享着某些共同特点，一个关键的特点就是“可行走 系 统”。 图 2 展 示 了 Patterson-UTI 公司的钻机 244 正在德克萨斯州的 Upton County 地区打井。公司透露，该公司的钻机数量最为稳定，在像 Permian（二叠纪）这样的产油区块用的并不多，而在像 Marcellus 和Haynesville 这样的产气区块钻机投入较多。
 
另一个特征需求是天然气和双燃料动力机，这种燃料的动力机可以节省相当大的燃料成本，同时也能减少大量排放，在那段时间里，Patterson-UTI公司拥有的 10 部钻机 100% 使用了以天然气为燃料的动力机进行钻井作业，44 部钻机采用双燃料系统进行钻井作业。SCANDRILL 公司有 11 部钻机配置了双燃料系统。
 
Devon 是一家石油公司，该公司的钻井工程经理 Jim Powers 说：“最近几年公司在双燃料技术应用方面取得了显著成效。 在 Cana Woodford 地区，为了将现场产出的天然气作为一种燃料，公司已与一家钻井承包商合作进行了钻机配套， 利用现有的天然气设施” 。Powers 先生补充说：“这只是一种补充措施，而不是完全替换柴油燃料，但它能帮助公司降低一定的燃料成本。”
 
在 Cana Woodford 地区，Devon公司目前正在 3 部钻机上运用柴油和现场天然气的双燃料系统进行钻井作业，到 5 月 1 日，将该地区所有作业的 5 部钻机全都改为双燃料系统，使用双燃料系统公司预计能节省大约 30% 的燃料成本。计划还在继续进行，在其它页岩开发地区扩大双燃料系统的应用，根据公司的消息，这些地区包括 Delaware和 Powder River 盆地。
 
最近几年这种趋势一直在持续，由于当今钻井周期变得更短，石油公司对钻机的机动性要求仍是一个核心要素，如果回顾过去 10~15 年，在井上逗留30 天时，若钻机搬迁花费 5 天时间，客户并不会过度关注，但用 10~12 天打完一口井，5 天几乎就是打井的一半时间。
 
SCANDRILL 公司谈到，他们一直致力于帮助钻井队减少钻机搬迁次数，通过各种途径达到这一目的。他们还召集石油公司和运输公司进行讨论，让钻机搬迁次数进一步减少 20~40%。此外，钻机设计已朝着快速搬迁的方向发展。SCANDRILL 公司最新的电动钻机 1 月份已完成，该钻机是一部整体架构且配有顶驱的桅杆式钻机，单台卡车装载就可以进行搬迁，该钻机是在与Anadarko Petroleum石油公司签订的一个合同下建造的，用在 Haynesville页岩的钻井作业，钻机也拥有一个行走系统，它能让钻机以 12.2m/hr. 的速度向 8 个方向移动，同时携带 1,088 吨的重量移动。其它特性包括 7,500psi额定功率的泥浆泵、Caterpillar 动力气体混合式双燃料系统和一个能使钻机燃油产生最大效率的创新型发动机控制系统。 未来增长趋势
 
图 3 展 示 了 SCANDRILL 公 司2015 年 1 月完成的一部新型钻机 ScanVision，该钻机采用了一个双燃料系统和一个行走系统，在与 Anadarko公司所签合同的推动下建造了这部新型钻机。在这个低迷时期，尽管各公司普遍存在裁员现象，但陆上钻井行业依然保持着充足的钻井队，与上世纪 80 年代所发生的情况相比，该行业当前显现出了更加积极的征兆，那就是接下来的增长可能正是该行业兴旺的拐点，具备高素质人员的钻井队对于一个公司的成功则是至关重要的。
 
越来越多的公司也以这个行业低迷时期为契机，提高自身的员工素质和公司实力，正如目前所做的钻机升级。如：SCANDRILL 公司正把目光瞄准在保有最高素质的员工队伍方面，而不是简单地雇用长期用工，公司也将继续完善自己的招聘流程，优先考虑那些表现出思考和解决问题能力的人才。由于设备越来越先进，需要高素质员工与这些先进钻机打交道，员工需具备思考、进取和解决问题的能力，一旦公司扩大业务范围，继续保持该领域的领先地位，将会为公司带来巨大收益。
 
Patterson-UTI 公司也在把员工的能力和经验视作重点，虽然该行业进入到成本削减模式，石油公司聚焦钻井优化的策略并未被忽视，领导能力的培训也已摆在首位。Holcomb 先生认为，感到自豪的成就之一是这个行业现在对高效作业和安全作业的理解是相互依存的，过去这个行业的一些人有一种相互矛盾的信条，对效率的充分理解对这个行业是一个巨大的胜利，首先必须保证安全，而安全产生效率。