美国为实现其国际能源战略目标，所采取的主要手段有：能源外交、控制能源产地、控制能源通道、建立石油战略储备、石油美元机制等。美国通过这些手段控制了国际能源体系中的供应板块、需求板块、能源运输通道，美国还通过吸收和释放石油战略储备来影响国际石油市场，通过改变美元的利率和汇率来影响国际石油价格。
能源外交。美国是西方国家中开展能源外交最为活跃的国家。美国《国家能源政策》“将能源安全置于外贸和外交政策的首要位置”，并强调“能源从一开始就是个外交问题”。《美国国家安全战略》将强化与非洲等能源生产国的合作确定为“加强美国自身能源安全”的重要途径。在美国的对外交往中，外交官对产油国的访问次数远远多于非产油国。在八国首脑会议等多边与双边外交舞台上，美国总统和其他有关政府要员，把能源问题当作对外关系的一个重要课题进行磋商和协商。早在1995年，克林顿政府就专门成立了一个跨部门的“里海能源工作小组”，由国家安全委员会直接领导，负责处理里海地区的能源外交事务。1998年，美国政府设立了负责里海盆地能源外交的总统特别顾问一职。
2006年3月，美参议院外交委员会主席、共和党议员卢格向国会提交了《2006年能源外交与安全法(草案)》，该法案要求美国政府加强对外能源合作，保障本国战略和经济利益。法案指出，全球石油和天然气储量集中在少数国家，能源供应取决于这些国家的政治意愿。因此，美国应将保障能源安全摆在外交政策中的优先位置，政府需要继续并加强与外国政府和实体的能源合作。总统应确保美国政府的国际能源活动紧密围绕国家安全需要，并且建立专门机制，协调联邦机构执行国际能源政策。国务卿应将能源安全纳入国务院的核心任务，在国务卿办公室设立国际能源事务协调官，负责完善美国国际能源政策。
美国能源外交着眼于以本土为中心，确保加拿大、委内瑞拉、墨西哥等国的石油进口，开拓中东、中亚、非洲等其他石油蕴藏丰富地区，同时与其他大国展开竞争。美国的能源外交主要出发点是确保能源稳定供应，通过开展各种形式的外交，实现与能源相关的目标和安排。美国能源外交主要表现为以外交促进能源安全和对外能源合作，通过外交手段，包括与能源输出国发展良好、稳定的关系等来降低能源安全风险。两次石油危机后，美国等西方国家在外交领域采取了诸多措施。首先是运用多边外交的形式，应对以OPEC为主的卡特尔的石油外交。第一次石油危机以后，以美国为首的西方国家成立了IEA(国际能源组织)，制定能源计划，实施能源战略储备、建立能源应急机制、实行能源来源多元化、环境保护等在内的一整套措施，以削弱OPEC对国际市场的影响力。第二是通过外交手段来消除地区冲突隐患，稳定产油国的政局，避免由于冲突和战乱而导致石油危机，确保能源稳定供应。美国积极推动促进中东和平进程的重要考虑之一就是能源安全。第三是通过经济贸易及援助形式与能源供应国构建“相互依赖”关系。20世纪70年代，美国对沙特等专门开放国库券市场，同时向中东产油国输出资本、技术以及军火，加深了石油输出国对美国技术、市场和军事装备的依赖，软化欧佩克国家，使之不轻易使用“石油武器”。为美国国际能源企业向海外发展铺路搭桥也是美国能源外交的重要内容。
控制能源产地。美国拥有一支世界上最强大的军队，为了控制全球能源，美国甚至不惜发动战争。21世纪以来，美国先后发动了伊拉克战争和阿富汗战争，建立亲美政府，分化瓦解OPEC，抢占能源地缘政治的支点，进而影响国际石油市场。
第一，极力控制中东地区的油气资源。长期以来，中东地区是美国进口油气的主要来源，美国每天从该地区进口的石油约455.8万桶，占全美石油总消费量的近1∕4。新罕布什尔学院国际政治学教授克莱尔在其所著《资源战争》一书中指出：“石油作为力量之源超过它作为燃料的分量……控制了海湾，就等于控制了欧洲、日本和中国，等于让我们的手握住了水龙头。”布什政府提出的《美国能源政策报告》也明确强调，“寻求更多的资源供应地是今后的优先任务，但美国始终要依赖中东的石油，必须加强对中东石油的控制。”美国各届政府采取政治、外交和军事等手段，对该地区的油气资源加以控制。主要措施包括稳定与沙特的战略伙伴关系、加强与该地区其他主要产油国的外交合作、军事推翻萨达姆政权等。
第二，进军中亚、争夺里海地区的能源。从20世纪90年代中期开始，中亚里海已被美国作为其21世纪的战略能源基地纳入其能源来源多元化战略。美国采取了官商联手、政经结合，并以军事战略密切配合的策略。布什政府不但以提供经济援助、技术援助和发展经济合作等方式同里海国家加强联系，而且与里海国家开展军事合作。布什政府一边争夺里海石油资源开发区，一边积极谋求石油运输管道控制权。其主要举措包括：一是加强能源外交、为本国石油公司进入该地区铺平道路。美国政府专门成立了一个跨部门的“里海能源工作小组”，负责处理该地区的能源外交事务。该小组由国家安全委员会直接领导，由美国总统和国务卿的特派代表担任协调人。二是积极促成美国大石油公司到里海地区抢滩登陆。美国不断加大对该地区石油和天然气产业的投资力度。三是力主修建多条管线、确保里海油气输出，由于石油供给和需求在地域上分离，供给和需求地区的连接线就成了能源政治的焦点，对能源运输线的关注往往可以成为介入他国经济和政治事务的借口。美国正是借助石油输送管道实现对油管过境国的控制力度。另外，通过石油输送管道，美国还削弱了俄罗斯对中亚—里海地区的控制力。美国绕开俄罗斯另修一条管道，成功地把阿塞拜疆等产油国和过境国拉入自己阵营，从而压缩了俄罗斯的战略空间。
第三，加强在东南亚和非洲的军事存在。这些军事基地和军事存在的主要任务，一则可以保障美国从这些地区的石油进口，二则可以控制海上运输通道。美国通过在非洲的军事存在、加强对非洲产油国的军事援助，影响当地的政局，进而保护美国在当地石油公司的利益。美国通过在东南亚的军事存在，离间中国与东南亚国家的关系，借机对南海局势施加影响，从而为美国石油公司在东南亚获取油气资源保驾护航。
控制能源通道。控制能源通道，历来是美国国家安全战略的重点之一。为确保能源运输安全，美国下大力气加强海军建设，利用其强大的海军控制全球石油战略枢纽和石油运输通道。
第一，控制全球海上要道。海运是国际石油贸易中最主要的运输方式，海运量大、通过能力强、运费低，因此美国政府始终把控制海运航道作为重要的战略措施。1986年2月，美国海军制定了控制世界上16个海上咽喉航道的计划。其中，太平洋有5条：马六甲海峡、巽他海峡、望加锡海峡、朝鲜海峡和太平洋上通过阿拉斯加湾的北航线;大西洋有7条：加勒比海和北美的航道、佛罗里达海峡、斯卡格拉克海峡、卡特加特海峡、好望角航线、巴拿马运河、格陵兰—冰岛—联合王国海峡;地中海有2条：直布罗陀海峡和苏伊士运河;印度洋有2条：霍尔木兹海峡和曼德海峡。
第二，控制陆上油气道。一是强化对中东的控制。中东连接亚、非、欧三大洲，扼东西半球的交通要冲，“连接欧亚大陆东西最富裕、最勤劳的两端的运输网，世界60%以上的石油和四分之一的贸易从黑海—地中海—红海—波斯湾—印度洋—马六甲这条海上黄金通道经过”，地缘地位非常重要。美国历届政府都把中东看成是“美国、欧洲和北大西洋公约组织生存的基石”。美国为控制石油资源，始终保持在中东地区的军事存在。20世纪美国外交政策基本都是围绕着世界石油储量2∕3的中东地区以及由此向太平洋伸展的石油运输线展开的。二是向高加索及中亚地区渗透。在中亚里海地区，美国出于石油战略和地缘政治的考虑，避开俄罗斯和伊朗，竭力支持巴库—杰伊汉“政治”管线。以管道及能源利益为借口加强在里海地区的军事存在。以阿富汗为枢纽，打造南亚、中亚和中东“大三角”。“9·11”事件后，美国加快发展同印度的战略关系，极力撮合以色列、土耳其和印度的关系，并试图把自己在中亚、南亚、中东地区的军事基地连成一片，构筑中亚、西亚、南亚一体化军事走廊。三是大力投资非洲及其他地区输油管线。美国石油公司在积极修建乍得西南经喀麦隆通往海上的输油管道，参与西非天然气管线建设。美国以反恐和国家安全为由，通过增加对非洲产油国地区国家的军事援助、培训军事人员或者与这些国家开展联合军事演习等形式加强在非洲的军事存在。美国从2007年开始连续5年每年投入1亿美元的资金，加强9个非洲国家的安全局势。此外，美军还在油轮经常过往的大西洋水域举行演习，成功演练了控制原油开采地区海上和空中走廊、监视原油通往世界市场运输路线的能力。
在2006年，美国在非洲的军事行动从属于欧洲司令部指挥，欧洲司令部人员将近有一半多的时间花费在处理非洲事务上，2007年，布什总统还专门设立了一个新的司令部——非洲司令部。美国通过将反恐、石油、驻军三者结合起来，将非洲打造成美国石油来源多元化的重要基地，使该地区成为维护其能源安全的重要能源地缘支轴。
石油战略储备。石油战略储备是美国石油应急对策体系政策的核心内容，是美国国际石油战略的重要组成部分。美国的巨额石油战略储备起了“能源安全稳定器”的作用。
1975年12月22日，福特总统签署《能源政策与储备法》，授权能源部建造储备能力为10亿桶的战略石油储备，这一措施是美国整个石油安全应急对策体系的核心，是其应对可能再出现的石油供应中断的最主要手段。自1976年起，美国开始在得克萨斯州和路易斯安那州的近墨西哥海湾一侧沿岸兴建5个储油点，其中除Weeks Island因储油洞被发现有漏洞而废弃外，Bryna Mound(2.3亿桶)、West Hackberry(2.25亿桶)、Big Hill(1.65亿桶)和Bayou Choctaw(0.8亿桶)四个储油点总储存能力达到7亿桶。2001年美国遭受“9·11”恐怖袭击之后，布什政府认为战略石油储备对维护美国经济安全至关重要，因此，提出了扩大石油战略储备容量的建议。2003年4月，美国国会正式批准了布什政府的建议，并批准拨款15亿美元用于扩建储油设施，到2004年底，战略石油储备为6.76亿桶，占石油储备总量的41%。
战略石油储备有助于美国在国际政治、军事、经济、外交斗争中占据主动。2004年美国战略石油储备已达到相当于全国60天左右的石油进口量，这样庞大规模的石油战略储备可以抵御国际石油供应严重中断或巨额短缺，可以达到“不战而屈人之兵”的效果。由于美国的战略石油储备规模庞大，战略储备石油的购买和释放都会给国际石油市场带来冲击。当国际石油市场价格过高时，美国可以通过释放大量的战略石油储备来平抑油价;当石油价格走低时，美国联邦政府可通过购买大量的廉价石油来补充石油战略储备。石油战略储备大幅增强了美国对国际石油市场操纵和干预的能力，在购买和释放的过程中都占据主动地位。从国家整体而言，石油战略储备也可对国家产生巨大经济效益。
石油美元机制。20世纪初，美国石油出口居世界首位，1914年美国产油2.66亿桶，占世界石油总产量的65%，1917年增至3.35亿桶，占世界石油总产量的67%，其中25%的石油用于出口。当时墨西哥湾的原油都是采用美元来定价的，从墨西哥湾出口的石油采用基点体系来定价(墨西哥湾产出的原油价格+运输的费用=到岸的石油价格)，这为石油用美元定价奠定了历史基础。
1971年尼克松总统宣布停止美元兑换黄金，时任尼克松总统特使的美国财长威廉·西蒙(William E. Simon)数次飞往阿拉伯地区，于1974年与沙特货币当局达成了一个秘密协议。该协议规定沙特中央银行可购买在竞拍机制之外的美国政府债券(美国政府保证这些资金的安全)，但沙特必须确保以美元作为石油的计价货币。沙特同意将美元作为石油出口唯一的计价货币。在西蒙的继任者迈克尔·布鲁门撒尔(W. Michael Blumenthal)任职其间，又把该协议扩展到OPEC其他成员国，任何想进行石油交易的国家就都拥有一定量的美元储备。
这些协议使得美元在国际石油交易计价货币中处于垄断地位，沙特等国的石油收入又以资本的方式重新回流到了美国，为美国巨额的贸易逆差融资。布雷顿森林体系崩溃以后，美国正是通过美元垄断石油等大宗商品的交易媒介地位来维系和巩固美元的霸权地位。石油美元的回流在美国通过大量经常项目逆差的方式维持美元输出的同时，保证了美国的资本项目顺差，从而也就弥补了贸易和财政上的赤字。这对支撑美国经济增长起到了至关重要的作用。
支撑美国霸权的支柱主要有三个：美元的霸权地位、无与伦比的军事力量和处于领先水平的高科技。这三个支柱中，美元霸权又是首当其冲。美元霸权地位的稳固又必须以石油贸易确保以美元结算为前提，因为一旦OPEC国家的石油贸易转为使用欧元，就会带动世界其他大宗贸易转为用欧元结算，形成“石油欧元”体制。那么，世界各国就会把外汇储备换成欧元，抛售美国企业债券、股票……造成连锁式的动荡反应，美元就会大幅度贬值。所以保证在OPEC国家的“石油美元”垄断地位，是建立美元霸权的基础。
建立国际能源合作机制。世界上与能源有关的利益主体(国家集团或国际组织)通过制定一系列国际机制，如能源交易支付机制、生产国库存和配额机制、消费国战略储备机制等，在能源生产、交换、消费、分配方面达到某种相对稳定或均衡的状态。美国目前在能源方面组建和参与的主要国际机制有：国际能源机构、经济发展与合作组织、八国集团等，美国通过建立国际能源合作机制，整合西方发达国家集体的力量，实现对国际能源市场的调控，对形成以美国为主导的国际能源体系具有重要的作用。
建立成熟发达的期货市场。1978年11月，纽约商品交易所(NYMEX)推出世界第一个石油期货合约——取暖油(heating oil)期货合约，该合约在上市两年后成交量迅速上升。1979年石油危机后，一些石油现货企业看到石油期货的套期保值作用，利用石油期货来规避国际石油价格风险。20世纪80年代以后，纽约商品交易所(NYMEX)的石油期货取得巨大的成功，交易量由1984年的约200万张增加到2002年的1000多万张，成为全球举足轻重的期货品种。2003年纽约商品交易所(NYMEX)的能源期货和期权交易量超过1亿手，占三大交易所总量的60%，其上市的西得克萨斯中质原油(WTI)是全球交易量最大的商品期货，是全球石油市场最重要的定价基准之一。
目前的国际石油市场是全球金融市场的重要组成部分，以美国为首的西方国家通过成熟发达的石油期货交易体系，使得国际油价定价权基本上掌握在西方大国和国际资本集团手中。美国越来越多的对冲基金和机构投资者把目标转向石油，美国治下的国际金融市场的力量空前强大，对石油市场产生重大的影响。美元对石油计价、美元债券、期货市场以及对全球近70%的石油资源及主要石油运输通道的控制，以及庞大的战略石油储备，使得美国掌握了石油的定价权。
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