未来能源:能源革命的战略机遇期
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第2篇
变革实体市场

第3章 未来石油供给动态

未来,石油供给动态将发生变化,而且这种变化的前奏,极有可能就是近些年来我们目睹的这场“页岩革命”。

直至21世纪初叶晚期,原油几乎全部开采自垂直油井。这类油井以近乎垂直的角度钻至地下油藏(因而得名“垂直”),有些人也称之为“常规油井”。

然而,21世纪初叶晚期,石油钻探行业发生了一场巨大变革。此前,油价空前高涨,最终于2008年7月登顶,于是更多人转向从页岩区带开采石油。但是,这项工程需要一种新型油井:首先向下钻穿,随后水平钻穿,如图3-1所示。

与大多数常规油井相比,水平井的钻探过程对技术和精密度要求更高,同时需要水携带压裂砂形成水力压裂(hydraulic fracturing,英文也称fracking)。

水力压裂法得名于从页岩层抽取石油的物理过程。简言之,水力压裂法需要在储藏有油气的页岩层中开辟出有效的裂缝。

图3-1 页岩油钻探[3]

过去十年来,水力压裂法一直是支撑美国油气勘探生产的核心技术,但实际上,早在19世纪60年代,这项技术就已初见雏形——当然,直到20世纪40年代,现代水力压裂法才初次问世。而我们目前所运用的这套方法,到20世纪90年代才出现[4]。尽管这项技术历史悠久,但直到2005年至2010年油价空前走高之时,我们才开始将其投入大规模应用,这项技术也因此开始腾飞。

石油危机后,投资长期不足,伴随着一系列的连锁效应,21世纪初叶中期,全球经济空前增长,顺势将油价急剧抬高。油价攀高使得投资资金纷纷涌入油气行业。油价登顶,意味着随后即将开始下滑;而水平井钻探技术联合水力压裂技术,便是抵御这股趋势的新技术之一。

在大量后来被人们称为“非常规区带”的地区,这套技术都行之有效。请记住,在油气领域,“区带”一词指的是储藏有石油的区域。另外,虽然全球范围内潜藏着大量页岩区带,但储量最高的某些区带都分布在美国。其具体情况如图3-2所示。

我之所以花费如此大的篇幅来阐述页岩油革命的基本概念,原因就蕴含在这“革命”二字中:未来十年内,页岩油在石油供给中会继续占有重要地位。

图3-2 美国页岩油产量(按区带划分)[5]

①mb/d,指百万桶/天。——译者注

还有一点同样引人瞩目:相较于开采深海石油或者精炼加拿大产的油砂,页岩油开采成本更低廉,因此在石油生产成本上,页岩油占据的位置十分有利。两者的直观比较结果如图3-3所示。

图3-3 石油成本示意图

图3-3中展现了不同地区产出定量石油时所消耗的成本。全世界范围内,部分最廉价的石油产自某些欧佩克成员国以及俄罗斯的部分地区(在不考虑石油出口税的前提下)。

总而言之,正如在图3-3中所看到的那样,美国页岩油的开采成本在世界范围内既不是最低的,也不是最高的。这意味着如美国有些人所认为的那样,美国页岩油目前占据着“机动生产者”的地位。但我认为这种称呼并不准确,尤其是考虑到大型国有石油企业(National Oil Companies, NOCs)的石油产出量时——例如欧佩克成员国。毕竟,“机动生产者”这个词总会给人一种单独决策、单独行动的错觉。但是,美国的石油行业根本不是一家之天下,它是由不计其数的美国油气公司、投资公司和其他开采页岩油的混合型实体所组成的。

但从一点看来,“机动生产者”这种说法的确很准确:它暗示人们,美国的页岩油既可以选择增产,也可以选择减产,一切视石油价格和石油需求而定。鉴于页岩油储量相对充裕,而且钻探成本并非最高,页岩油将会成为原油边际增长的一大重要来源。

因此,如果你将“机动生产者”理解为在盈利水平上,供给原油边际增长的重要生产者,那么这个称呼也不无道理。

即使是在2019年,我仍然估计会有150万桶至200万桶页岩油作为附加产量涌入全球石油供给市场。而且未来十年里,每天依然会有百万桶量级的美国页岩油产出。

这便是未来石油供给即将发生的最重要变化之一:美国凭借自己对石油边际增长量的供给,已经在全球石油供应链中占据了重要位置。

数十年来,美国曾一直是本土出产原油的主要需求者,也曾一度是一个大型原油净进口国。关于这一点,我将在接下来的章节里展开讨论。

但是现在,美国俨然已经成了全球石油供应链的支柱。相对廉价的美国天然气和电力也激励了墨西哥湾沿岸石油精炼行业的增长。实际上,在2018年墨西哥湾沿岸地区甚至已经成为一个原油净出口实体,如图3-4所示。

图3-4 美国墨西哥湾沿岸每月原油交易量[6]

此外,未来十年内,美国将成为成品油的日益重要的出产国。

|未来风险|

在过去十五年里,页岩油生产堪称硕果累累,而且各大区带的油气开采量显著增长。然而,未来产量的增长依然面临着多重风险和限制。

其中最大的风险,便是页岩油生产会受制于业界周知的“产量急遽衰减曲线”。顾名思义,衰减曲线刻画的是油井或气井生产水平的下降。页岩油井的衰减曲线急遽下降,意味着这类水平井的油气产量将会迅速枯竭。通常而言,垂直井并不会发生这种情况,但页岩油生产则会面临这一问题。

下面请允许我略费笔墨,打一个比方。也许你听说过《豪门新人类》(The Beverly Hillbillies)这部美国喜剧。该剧剧情的开始,缘于剧中家族的族长在外出打猎时偶然发现了石油,而这份资产为整个家族带来了滚滚财富,让他们有资本搬进比弗利山庄(Beverly Hills)居住。

虽说这个故事本来就够荒诞离奇的了,但如果从页岩油的角度看,所有情节只会显得更像是天方夜谭。毕竟,页岩油的钻探过程可不是打偏区区一颗子弹那么简单,它需要高超的技术水准:先向地下几千英尺[7]深处垂直钻井,随后操控钻头,拐一个90°的弯后再水平钻探,而所有这些完成后,才能开始水力压裂。

如果是垂直井钻探出的常规石油资产,其收入流往往十分持久,但对于页岩油井而言,情况却并非如此。受限于产量急遽衰减曲线,你必须钻而又钻,才能维持长久的收入流。

如果把《豪门新人类》的剧情套入后页岩革命时代,抛开比弗利山庄的地价不谈,最大的问题就在于页岩油井作为非常规石油资源,产量将会急速下降,因此必须一刻不停地提高钻井数量,才能保证总生产水平平稳不下降。

到达某一阶段后,页岩油便将面临上述问题。到那时,美国原油生产的现状、页岩区带数量的上限便会触及大数定律[8]

简言之,随着已被开采的页岩油井数量越来越多,衰减曲线的恶性影响只会越发严重。到达某一节点后,油井过多,导致因产量衰减曲线而下降的原油产量再也无法弥补。未来五年里,这尚且不算是个大问题。但是十年过后,这个问题就无法控制了。

急遽衰减曲线同时会给未来生产带来另一道风险:页岩油井的产量到达顶峰,即钻探抵达所谓的产油层后,随着钻探继续深入,产量便会狂跌至更低水平,因此油井的收益性也会降低。

盈利能力萎缩的隐患,加上产量急遽下降曲线,二者联合,为美国页岩油供给的合理开采规模设定了一条上限。

到达某一程度后,美国原油生产会因此面临看跌风险。

但从全球角度观察,这份风险可能略有差异。你可能已经想到了这一点:页岩油气区带实际遍布全世界。

然而也可能存在这样一种风险:其他国家的页岩油产出是可能不如美国高,或者投资回报率(ROI)无法达到美国的水平。

美国的第一大优势在于,美国页岩油几乎成了主要终端市场。

美国夏季的驾车季节足以对全球油价造成影响,尽管近些年来美国的原油进口规模已经大幅下跌。

美国的第二点优势在于,美国的页岩油生产可以利用既有的基础设施。

尽管在页岩产业暴涨时期,美国的管线、炼油厂、铁路以及其他基础设施的使用有时是很有挑战性的问题,但最终依然会为页岩油气运输所用。

在美国之外,基础设施的匮乏将严重阻碍页岩油气的运输和盈利状况。没有基础设施跟进,这些资源就只能是一堆被困在地下的碳氢化合物。

多年以来,石油圈一直在讨论这样一个问题:欧洲大陆上也有寥寥几座钻塔正在开采页岩油和页岩气,但却收效甚微。

|未来展望|

未来十年里,美国在全球能源市场中将占据日益重要的支柱性位置,这得益于美国的炼油工业成本效益高,基础设施建设种类齐全,能够服务于页岩油资产,资本市场财力雄厚,而且本国的石油产品和原油出口水平也在逐步提高。

诚然,欧佩克成员国与非欧佩克成员国之间未来可能会继续在产油问题上保持合作,从全球整体石油供给和价格政策角度看,这种合作仍然十分关键;但是,美国本土的原油生产将会在原油定价方面优势更加突出。产自美国的页岩油很有可能会一直是原油大规模边际增长的最充足来源,这也进一步确保了美国在定价方面的优势。

回顾21世纪头20年,第一个十年是石油的十年,第二个十年是复苏的十年,而接下来的第三个十年,可能便是美国对全球能源供应链影响力空前巨大的十年。

原油产业如此,天然气产业很有可能也是如此。