油價暴跌對我們意味着什麼?_風聞
高老庄朱刚烈-“于是我们继续奋力向前,逆水行舟。”2020-03-27 08:10
文章來源丨星球科學評論
2020年的3月註定將載入史冊。一邊是來勢洶湧的新冠病毒肺炎疫情在全世界快速擴散,另一邊是掌控着世界40%以上油氣產量的巨頭們撕破臉皮**[1]**。
面對在OPEC+會議中堅持不再減產的俄羅斯,沙特阿拉伯決意提升石油產能搶佔市場,石油價格戰毫無徵兆地開打。3月9日,黑色星期一,世界油價劇烈殺跌,跌幅超過30%。
工業原料價格下跌一般對世界經濟是利好信息,但美國油氣生產成本較高,快速蔓延的新冠肺炎疫情也使人們對未來經濟增長的信心不足,此時的油價暴跌則對金融市場產生進一步衝擊,引發當日美股暴跌,跌幅超過7%,觸發熔斷,戳破了美國股市自08年次貸危機以來連續上漲11年的泡沫。
近期國際兩大油價波動曲線|WTI油價和布倫特油價是兩種最重要的原油價格指數,本輪下跌從3月9日(週一)開始,至3月18日雙雙降至最低點。圖源@Oilprice.com
隨後,油價和美股產生連鎖反應。3月18日,WTI原油價格最低跌至20.37****美元一桶,這是2002年最低18.02美元/桶以來,油價最低的一次;美股也在3月9日、12日、16日、18日接連發生四次熔斷,加重了世人對經濟危機的擔憂。
在新冠肺炎和石油價格戰的雙重影響下,世界經濟翻開血腥黑暗的一頁。這顆星球上的石油巨頭們正在撕下最後的面具,一場巨人之間的戰爭已經爆發。這一切究竟是怎麼來的,又將把歷史的車輪帶到何方?它對中國的未來意味着什麼,又會對中國老百姓的生活帶來什麼改變?
夕陽下的採油機| 如血殘陽下的採油機,是否預示着一個行業快要消亡?圖源@VCG
01
誰造就了石油巨人們?
石油和大部分天然氣產自古代海洋或湖泊形成的地層裏,大量生物(主要為浮游生物)遺骸逐漸積累,與泥沙一起形成岩石,經受高温高壓的改造後,釋放出複雜的烴類物質,重者為油,輕者為氣**[2]**。油氣從面積廣泛的烴源巖中形成,在地下經過複雜的運移過程,保存在具有儲存能力的地層裏,成為今日或大或小的油氣田。
石油成因簡單示意圖| 有機成因仍是國際學術界公認的石油成因,目前世界各國都使用該學説指導石油生產;無機成因僅能解釋部分天然氣的形成,尚未發現無機成因的石油,詳情可參考文獻[2,24]。圖源@WSGS| 美國懷俄明州地調局[3],有改動
世界不同地區經歷過截然不同的地質演化史,因此各國也有全然不同的石油資源稟賦。古代海洋形成的地層裏容易發現石油,這一現象在上世紀初即已發現,被稱作**“海相生油”**學説。
當代石油資源儲量靠前的國家裏,大部分都曾在最近2億年中被大範圍海洋覆蓋,油氣則主要產自古代海洋形成的地層。以沙特阿拉伯為例,在1.9億年前的侏羅紀,它的國土還是位於熱帶附近的温暖淺海,並一直持續到後來的白堊紀。浮游動植物生生不息,海洋裏的搏殺也日夜不停,無數有機質堆積到海底,孕育出一系列生油巖,最終形成豐富的石油**[4]**。
2018年世界石油資源探明儲量排行| 由於天然氣的探明儲量、產量排名與石油大為不同,這裏未予展示,下文亦主要以石油為例。製圖@陳睿婷| 星球科學評論
上世紀50年代末,中國的石油工作者發現大慶油田,其所在地區於白堊紀時曾經是面積廣大的淡水湖泊,湖底堆積了豐富的有機物,因此該油田的發現也被視為**“陸相生油”**學説強勢崛起的標誌,是對“海相生油”學説的繼承與發展。
海水退出中國的年代較早,中國已發現的油氣資源絕大多數形成於陸上湖泊環境[2,5],而無論是面積、存續的時間、承載的生物量還是最後的油氣生成潛力,陸上湖泊都無法與海洋相提並論,這一先天不足註定中國沒有成為石油巨人。
貝加爾湖冬季景觀| 貝加爾湖從漸新世(距今2303-3390萬年前)開始形成,1600米深(最深處達1637米)的湖水下,有超過8000米厚的沉積物,人們已經證實其中正在生烴,這是現代陸相生油的一個實例,詳見文獻[6]。圖源@VCG
當代的石油勘探者早已不再以海陸的界限束縛自己的思想,而是積極運用一切新思路和新科技在全世界尋找石油,將石油資源枯竭的時間一再推延。最近一次的重大突破,是一場被稱作“頁岩氣革命”的事件,它改變了世界能源格局,改變了石油行業的面貌;它給整個星球帶來一波又一波的變革浪潮,也直接引發了石油價格戰爭。
所以,想要了解近期石油價格戰的來龍去脈,首先需要了解什麼是頁岩氣革命。
02
什麼是頁岩氣革命,革了誰的命?
頁岩氣革命是常見於媒體和業界的一個詞彙,它常被用來描繪美國從2004年前後開始的大規模頁岩氣勘探開發,後來也被延伸到開採方式與頁岩氣相似的頁岩油和緻密油氣領域。2012年起,一個類似詞語“緻密油革命”也常見於媒體報道。近年來,頁岩油氣和緻密油氣的勘探及開發突破,是美國石油儲量和產量雙雙大增的主要原因**[7-8]**。
美國、沙特阿拉伯和俄羅斯的近年石油產量變化圖| 2008年,美國石油產量止跌轉升,成為世界能源格局中最大的黑馬。製圖@陳睿婷| 星球科學評論
頁岩氣/緻密油革命不是一些人口中的騙局,它是對人類石油工業的一次重大顛覆,改變了人們的油氣勘探對象、油氣開採技術和油氣勘探思路。
在微觀的世界裏,岩石其實更像海綿,內部分佈着或大或小、或多或少的孔隙,特別以沉積岩(如砂岩、泥岩、石灰岩等)含較多孔隙。
電子顯微鏡下的石英砂岩| 視場寬度4毫米,大塊的顆粒是石英砂粒,表面附着了一些黏土礦物。黑色的空間即為砂岩顆粒之間的孔隙。圖源@EMGS (中土東部地質協會,一個英國民間自發的地質工作者及愛好者協會,詳見emgs.org.uk)
油氣和地下水等流體,便分佈在岩石顆粒之間的孔隙裏,連接孔隙空間的狹窄通道被稱作孔隙****喉道(簡稱孔喉,如下圖b)則限制着流體在地下的流動**[2]**。當孔喉直徑較大時,流體的運動通暢,反之則受阻。
流體在沉積物孔隙中的流動示意圖| 流體在孔隙內儲存和流動,孔隙喉道的尺寸是制約流動的重要指標。圖源@蘇黎世聯邦理工學院(ethz.ch),有改動
常規油氣儲存在孔喉直徑較大(微米級,μm)的岩石內,易於流動,傳統技術即可開發。頁岩油氣和緻密油氣儲存在孔喉直徑較小(納米級,nm,1μm=1000nm)的岩石內,不易流動,傳統技術難以有效開採[9]。而不同尺寸的孔喉背後,對應着一系列地質學細節差異,例如儲存岩石類型不同、儲存位置不同、儲存面積不同等。
油氣類型與儲集空間孔喉直徑的關係示意圖| 從常規油氣到非常規的緻密和頁岩油氣,一個本質區別就是儲集空間的孔喉直徑不同,而造成這一不同的原因則是不同儲集岩石的地質特徵不同。圖源@文獻[7]
一般來説,常規油氣在地下更加活躍,能夠在岩石裏緩緩流動,尋找到合適的棲身之所,形成面積大小不一的油氣藏,人們可以使用垂直鑽井進行有效開採。但是這種方法面對油氣不易流動,且面積廣大的頁岩油氣資源和緻密油氣資源時,效果卻不太好,人們需要一種新技術來開發此類頁岩和緻密油氣資源。
常規油氣藏與非常規油氣藏示意圖| 非常規油氣藏的規模一般大於常規油氣藏,特徵也有很大差異,因此需要不同的開採技術,如圖中的水平井。圖源@WSGS| 美國懷俄明州地調局[3],有改動
後面的故事,大家都很熟悉:美國憑藉其強大的科技和工業實力,率先將水平井分段壓裂技術研發成熟並商業化。這種技術可以顯著增加鑽井與地層的接觸面積,彌補地下油氣流動性的不足,讓更大面積岩層裏的頁岩/緻密油氣得到有效利用。
水平井和垂直井的區別示意圖| 垂直井只能有效利用一小片地層,但水平井可以利用很大一片地層。圖源@conchoenergy.net,有改動
水平井增加接觸面積的同時,分段壓裂又將一大片地下岩石擊碎,使隱藏在岩石內部的油氣最大程度釋放出來,從而得到有效採集。
經過壓裂的水平井網相當於打碎了一層地層| 地面只需要少數的井場,就可以通過特殊的鑽井方式製造井網,然後壓裂一大片地層,高效汲取油氣。圖中白色的“絮狀物”表示地下岩石中的壓裂縫,可見“打碎地層”所言非虛。圖源@fractracker.org[10]
21世紀的第一個十年裏,美國率先大規模開發頁岩(油)氣和緻密油氣資源,迅速擴展本土油氣勘探邊疆。在次貸危機全面爆發的2008年,美國石油行業一枝獨秀,石油年產量止住了連續24年下跌的勢頭,重新回升**[7-8]**。
此後,美國石油產量保持6.7%的年均速率快速增長,日產原油量至2018年時翻了2倍,變成10.96百萬桶/日****[1],超過沙特阿拉伯,成為世界第一石油生產國。
美國原油日產量歷史變化曲線| 2008年,美國原油產量一改連續20多年的下跌勢頭,開始一路走高。與70年代的高產量主要由常規油氣構成不同,此次增長主要依賴頁岩油和緻密油。圖中2018年數據與文獻[1]略有不同,可能是統計口徑不一樣所致。圖源@EIA| 美國能源信息署
在具體的能源構成上,頁岩氣和緻密油所佔比重更是以驚人速度膨脹。至2018年時,緻密油和頁岩油佔據全美石油產量的60%,緻密氣和頁岩氣佔據全美天然氣產量的70%。昔日不起眼的吳下阿蒙,今日已成國之棟樑,不可同日而語也。
截至2018年12月的頁岩氣及緻密油產量佔比| 美國語境中的“緻密油”,大致相當於中國語境下的“頁岩油+緻密油”。“幹氣”指的是完全由甲烷構成的天然氣。圖中各種彩色區域表示美國不同的非常規油氣生產區塊。圖源@EIA| 美國能源信息署
美國石油產量及結構的變化攪動了世界,它是最近十餘年裏表現最為搶眼的單一產油國,增速和增幅位居全球首位。這一切都歸結於那一場絕非騙局的頁岩氣/緻密油革命。而在一片“美式風光無限好”的背後,則是一羣傳統產油國的困頓和掙扎,和因此而起的石油價格戰爭。
03
變革中的石油星球
革命不是請客吃飯,而是刺刀見紅。頁岩氣/緻密油的革命,革了傳統產油大國的命。在世界油氣生產版圖上,**石油輸出國組織(OPEC,歐佩克)**歷來是一個重量級的玩家,目前由13個國家組成,分佈在三個大洲。
2018年底的歐佩克國家構成及石油探明儲量佔比| 厄瓜多爾於2020年1月退出歐佩克,但圖片上的數據截至時間為2018年底,故仍包括厄瓜多爾。製圖@陳睿婷&陳靜怡| 星球科學評論
這些國家地質稟賦優越,坐擁全球近80%的石油探明儲量且易於開發,長期佔據世界40%以上的石油產量份額,這便給了它們通過控制自身產能來左右國際油價的能力。
近年來歐佩克佔世界石油產量比例的變化圖| 長期以來,歐佩克供應着全球40%以上的原油,因此該組織的一舉一動都影響着國際油價。歐佩克目前包括13個國家,卡塔爾於2019年初退出,厄瓜多爾於2020年1月退出,但此圖數據額截至2018年,仍包括這兩個國家的數據。製圖@陳睿婷| 星球科學評論
反觀歷史上的若干次石油價格危機,OPEC都通過積極調解自身產能,在油價大幅下跌後不久一般就能重新將油價推高到適當位置。2001年的911恐怖襲擊事件,還有2008年次貸危機引起的油價暴跌中,OPEC均通過積極減產逐漸推高油價,重振市場環境。
歐佩克三次減產協議後兩年內的油價變化曲線| 1998年金融危機後,減產並未很好推高油價,但01年和08年都有效推高了油價。圖源@Forbes.com,有改動[11]
對於歐佩克來説,“減產保價”已經成為一種輕車熟路。但在頁岩氣/緻密油革命已經開花結果的時代裏,事情變得更加複雜起來。2014年,在做出全球經濟增長放緩,需求減弱判斷的前提下,歐佩克國家做出了相反操作,採取主動增產的方式壓低原油價格。
歐佩克閒置產能與WTI油價關係圖| 可以看出二者的變化關係,和歐佩克的增減產狀況。圖片右側是基於2019年第四季度數據做出的預測,目前已經被實際油價打破。圖源@EIA| 美國能源信息署
這與美國石油產量首次超過俄羅斯和沙特成為全球第一正好同時發生,想必不是巧合。2014年6月油價大跌後,美國石油行業表現出明顯頹勢,新增鑽井數量大幅下降,其中停止的絕大多數是成本較高的水平鑽井,即用於頁岩氣和緻密油開發的鑽井。
每週活躍鑽井數量與油價的關係| 2008年後,每週活躍鑽井數量激增,這是因為頁岩/緻密油氣井的產量會快速衰減然後穩定保持在較低水平,所以需要不斷打井穩定產能。2014年油價暴跌後,成本較高的水平井數量驟減。圖源@Attenbablercommodities.com
然而,油氣出口是俄羅斯和沙特重要的財政收入渠道,過低的油價除了傷害美國的頁岩/緻密油氣產業,同樣也像一把雙刃劍影響着兩國經濟。更何況,自2014年開始,俄羅斯先後介入烏克蘭衝突和敍利亞戰爭,沙特也在2015年介入也門內戰,至今未能擺脱泥潭。
戰爭是一頭吞金巨獸,兩國迫切需要增加財政收入。在繼續增產以低價賣油,還是減產提升油價之間,兩位巨頭需要慎重選擇。
大炮一響,黃金萬兩| 古往今來,戰爭一直是最花錢的人類行為。圖源@VCG
經過漫長的扯皮,2016年底,OPEC和非歐佩克國家俄羅斯達成了大規模減產協議,以求將油價保持在一個較穩定區間。消息傳出,國際油價應聲大漲。減產協議於2017年1月1日生效,但在19天后,力主美國能源獨立的特朗普就任美國總統,再一次改變了遊戲規則。
隨着一系列促進能源行業發展的政策落地,只用了兩年,美國就將處在限產中的俄羅斯和沙特遠遠甩在身後,以一國之力達到了整個歐佩克石油產量的37%。與此同時,規模增加和技術進步使美國頁岩/緻密油氣的開發成本一路走低,從2011年的0.99美元/立方米下降至2018年的0.38美元/立方米,降幅達到62%****[12]。
到2018年,美國成為全球石油出口貿易增幅最大的國家,以7.8%的增幅傲視寰宇。甚至可以認為,歐佩克和俄羅斯幾次主動壓縮產能的結果,相當於將石油出口貿易市場的新增份額,拱手讓給了頁岩氣/緻密油猛烈爆發的美國。
近年來的世界石油出口格局變化| 十年間,美國石油出口佔據的市場份額快速增長。製圖@陳睿婷| 星球科學評論
這也難怪為期三年的限產協議到期後,俄羅斯要堅定拒絕“減產保價”的提議,而要不惜以“增產壓價”的方式搶佔更多市場份額,同時打壓美國頁岩氣/緻密油的未來發展。石油三巨頭鼎立的時代裏,美國註定會在重振石油行業的道路上繼續走下去;俄羅斯則要搶佔未來潛在市場。
於是,留給沙特和歐佩克傳統低價產油國的選擇,其實只有一個:增產壓價,薄利多銷,搶佔市場,以打促談。
對於這些石油巨頭,短期油價的上下波動或可承受,石油產能此消彼長造成的出口市場份額流失則是更大的損失。但是對於中國這樣的石油進口國來説,卻又是另一番局面。
04
油價戰爭如何影響中國?
中國從來不是石油儲量大國,貧油的陰霾從未真正從中國的天空裏消散:儘管2018年產量居全球第7位,但中國油氣資源儲量落後,僅居全球第13位,僅佔全球已探明總儲量的1.6%****[1]。石油巨人的帽子不僅戴不到中國頭上,而且儲量排名和產量排名的倒掛,反倒體現出能源安全存在風險。
2018年主要產油國的石油****產量排行| 中國以全球第13位的探明儲量,生產了全球第7位的石油,產量與儲量發生倒掛。製圖@陳睿婷| 星球科學評論
在巨頭們廝殺的戰場裏,中國沒有發言權。作為世界最大的油氣進口國,只能被動接受石油價格戰帶來的一切結果。
在2008年和2014年的兩輪油價暴跌後,中國的石油勘探行業也遭受嚴重挫折,相關專業畢業生的本行業就業率一路走低,中石化甚至在2012年底曾一度傳出次年不招工的消息,後予以闢謠**[13]**。
在國內各大老油田,油井開工情況受到嚴重影響,直接造成一批石油從業者的生計受到影響。由於中國油企還承擔着維持社會穩定的責任,無法像國際同行一樣通過大量裁員減輕財政負擔**[14],於是很多油田不得不讓賦閒職工通過停工轉產來維持生計[15]**。
中石化勝利油田採油工轉產謀生的相關報道| 類似的事情近年來在全國多個油田都有發生。截取自@《中國能源報》[15]
作為石油淨進口國,油價降低總體上對中國是利好消息。位於石油產業鏈條下游的煉油和石化板塊可以利用油價低迷在海外大舉掃貨,一定程度上平衡了上游勘探板塊虧損,也可以補充國家戰略油氣儲備。成品油和化工原料生產行業的成本價下降,會帶動國內成品油價和商品成本降低。
然而,中國石油生產成本較高,為了維持國內石油上游產業的正常生存,保護國內油氣勘探開發隊伍的正常生存與發展,為國企改革爭取平穩過渡期,國家發改委於2016年推出了成品油價格上下限(天花板價和地板價)機制,規定當全球油價高於130美元或低於40美元一桶時,國內成品油價格不再隨之變化。
換言之,當3月9日國際油價跌破40美元時,國內成品油價格就已經定格了。3月17日的油價下調後已經觸及40美元的“地板價”[26]****,未來應該不會繼續降低。
對於公眾,成品油價是感知國際油價的最直接渠道| 圖源@VCG
從全國的層面,油價低迷時候增加石油進口份額,擴大石油下游的煉油、石化產能似乎就足夠了。但從能源安全的角度,這也意味着將中國能源安全的命門拱手讓人。看着已經超過70%且還在增長的石油進口比重,從國家到行業,都要有所作為。
要找更多的油氣,就需要有健康發展的人才隊伍和健康的勘探行業。依靠政策的保護和盈利板塊的平衡,終究不是一個行業賴以生存的長遠之計,中國的石油行業必須找到破局之路,而這條路,恰恰就是中國版的頁岩氣/緻密油革命——這大概便是石油價格戰爭帶給我們的最大啓示[9]。
近年國內頁岩/緻密油氣勘探進展的相關報道| 四川和重慶有着豐富的頁岩氣儲量。截取自@上觀新聞網[25]
自從這場革命首發於美國以後,它的影響力早已傳遍世界。各國的石油勘探者紛紛行動起來,運用新理論和新技術尋找本國的頁岩油氣和緻密油氣。同樣的情況也出現在中國:儘管油價不再高企,但各大油公司投入巨資在國內積極勘探,國家也放寬政策,引入多種市場主體展開勘探競爭,並且已經開始獲得重要進展。
在學術界,以“頁岩氣”“頁岩油”“水平鑽井”“分段壓裂”“緻密油”“緻密氣”等術語作為關鍵詞的中文論文呈現井噴之勢。
與“頁岩氣革命”相關的若干術語做關鍵詞的論文數量變化圖| 2008年以來,以“頁岩氣”為關鍵詞的論文數量大增,2012年後,以“緻密油”為關鍵詞的論文數量大增,這體現了我國學界緊跟世界頁岩/緻密油氣潮流。製圖@陳睿婷| 星球科學評論
在產業界,經過10多年的探索與實踐,中國頁岩/緻密油氣的勘探捷報頻傳,產量也在快速攀升。截至2018年,非常規油佔原油總產量的10%,非常規氣佔據天然氣年產量的34%****[12],這其中大部分來自頁岩/緻密油氣。
從儲量的角度,儘管中國以陸相為主的中-新生代地質演化史決定了這片土地油氣總量不大。但藉助全新的勘探思路,人們還是在已有常規油氣資源之外,發現了豐富的頁岩油氣和緻密油氣。
根據2013年美國能源信息署(EIA)測算,我國頁岩氣的技術可採儲量位居世界第一,緻密油的技術可採儲量位居世界第三**[16]**。此後,中國進一步加大勘探力度,儲量數據也在逐漸擴大。
EIA根據公開資料測算的主要國家頁岩氣和緻密油技術可採儲量排名| 技術可採儲量是指在當前技術條件可供開發的資源量,大於探明儲量,且無視經濟性。EIA原文裏,左表使用的是“頁岩油”,但結合實際報道,應改為“緻密油”更加合適。圖源@EIA | 美國能源信息署[16-17]
從分佈的角度,幾乎各個老油氣田都具有勘探頁岩/緻密油氣的潛力,這也使得中國的石油工業有了煥發第二春的可能。其中,長慶油田的緻密油和四川、重慶境內的若干頁岩氣田已經走在了全國的前列。
中國主要的頁岩油氣和緻密油氣分佈| 圖上可見四川及川東地區、山西、陝西、華北、東北和西北地區都有分佈。圖源@文獻[18]
**有沒有可能借助這場革命實現中國版的能源獨立呢?**客觀來説,很難,難點主要有四種:
有地質稟賦的天然差距,陸相地層的油氣潛力有限,而中國古老海相地層的埋深大、保存差,不利開發;有地震活躍帶與頁岩/緻密油氣分佈區重合度高帶來的潛在壓裂誘發地震風險**[19-21]**;有低油價背景下營收慘淡的外界因素;還有資源區地形複雜、自然條件艱苦、水資源分佈不均等客觀因素的制約。
2016年四川某頁岩氣田小地震的震源與水平井壓裂的相關性分析| 上圖:地震震源根據時間進行了填色;左下圖:震源在平面的分佈圖,體現與注水井的位置關係;右下二圖:注水時期發生密集小地震震源的垂直深度分佈圖,可見震源分佈在頁岩層上下較小範圍(1~3km)內。圖源@文獻[19]
**但這些困難並非無法克服。**儘管地質稟賦先天不足,但目前發現的頁岩油氣和緻密油氣資源量也足夠開發很多年;儘管有壓裂誘發地震災害的風險,但可以通過避開地震活躍帶的方法加以規避;儘管目前營收不佳甚至有時入不敷出,但通過健全下游產業鏈、發展規模化生產和加大新技術研發力度,成本還有繼續降低的空間;儘管有種種自然條件的約束,但通過合理選址和水資源調配,這些因素的影響亦可降至最小。
這場革命既然已經開始,中國的石油人就不會停止努力。不奢言成為下一個石油巨人,也無意參與巨人之間的價格戰爭。只求能將中國的能源安全紅線向上提高一些,讓油氣的對外依存度向下降低一些,幫助中國更加平穩地過渡到以新能源為主的時代。
未來,或許可期。
無限春光裏的採油機| 春天是希望的季節,頁岩/緻密油氣革命的浪潮,是否能為這個行業帶來新的春天?我們拭目以待。圖源@VCG