美国页岩油储备量_美国能源信息署页岩油价格
1.中国为何不采页岩油
2.泥页岩气
3.俄罗斯与欧佩克闹“离婚”,美国页岩油为何躺枪?
4.国外油页岩研究历史与现状
中国为何不采页岩油
中国不采页岩油是因为中国页岩气主要分布在横断山脉等西部山区,断层褶皱多,开采难度很大,产量较小,成本高,所以页岩气开采在中国发展较慢。美国能源信息局估计,全世界页岩油总储量为3450亿桶,其中俄罗斯750亿桶,美国580亿桶,中国320亿桶。
页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。透过裂解化学变化,可将油页岩中的油母质转换为合成原油。2021年8月25日,中国石油大庆油田依靠自主创新发现预测地质储量12.68亿吨页岩油。
泥页岩气
泥页岩气是一种非常规天然气资源,是常规油气能源的重要战略接替。近年来,美国泥页岩气勘探开发取得了重要突破,产量快速增加,引起了世界各国的广泛关注。
2011年4月5日,美国能源信息署(EIA)公布了其对全球泥页岩气资源的初步评估结果。结果显示,全球14个地理区域(美国除外)、48个泥页岩气盆地、70个泥页岩气储层、32个国家的泥页岩气技术可采资源量为163×1012m3,加上美国本土的24×1012m3,全球总的泥页岩气技术可采资源量升至187×1012m3。其中,中国的泥页岩气技术可采资源量为36×1012m3,排名世界第一(约占20%),其后依次是美国(约占13%)、阿根廷、墨西哥和南非(表1.1)。
表1.1 2011年EIA泥页岩气资源评估部分结果
续表
(1)美国
美国泥页岩气开发能够取得成功,与美国政府开展的前瞻性研究密不可分。1976年至1992年,美国能源部及其前身启动实施了“东部含气泥页岩项目”(Eastern Gas Shale Program(1976~1992)。该项目主要针对美国东部厚层泥盆纪黑色含气泥页岩进行。美国东部泥盆纪含气泥页岩广泛分布。在约160,000平方英里的西阿巴拉契亚盆地中,其中大约40%面积内的泥盆系泥页岩埋深小于4000英尺,46%面积内的泥盆系页岩埋深介于4000~8000英尺之间(1英尺=0.305m)。
自1800年以来就已经认识到阿巴拉契亚盆地泥页岩沉积,以及密歇根盆地和伊利诺伊盆地的部分泥页岩沉积具有产气能力。到1970年代,这几个盆地的浅层泥页岩已经生产了大约3Tcf天然气。然而,由于泥盆系泥页岩的气井产量低,与美国能源部在“非常规天然气资源研究项目”中确定研究的其他类型非常规天然气一样,与产自高孔渗砂岩和灰岩的常规天然气相比,一直被认为无关紧要。
对泥盆系泥页岩原地资源量和可采资源量的认识差别很大,原地资源量从少于1000Tcf到300000Tcf,差300倍;可采资源量从25Tcf到285Tcf不等。这说明工业界对泥盆系泥页岩储层和生产特性了解较少。
1968年,美国国内天然气储量开始下降,美国采矿局(USBM)开始调查确定有哪些技术方法可以用来开采边际天然气资源。美国采矿局(USBM)之后成为了能源研究和发展委员会(ERDA)的一部分。
东部含气泥页岩工程(EGSP)于1976年在能源研究和发展委员会的摩根通能源研究中心(METC)正式启动,之后,该部门并入了新成立的美国能源部(DOE)。EGSP的资金投入持续到1992年。16年的总预算略高于9200万美元。第一个5年(1976~1981年)的主要研究内容为东部页岩的地质、地化、地球物理和储层特征的描述,并指导与油气生产商成本共担的储层改造(水力压裂、化学爆炸压裂、定向钻井)试验。这项研究共获取了近38,000英尺岩心、出版了300多项相关研究技术成果。
80年代开始,研究重点转为储层性能的细节研究和裂缝性泥页岩储层数值模拟。1982~1983年,在俄亥俄州进行了相邻井试验。这个试验由小间距的3口井组成(<150英尺)并实施了一系列复杂的生产试验,包括压力脉冲干扰试验,来改变页岩基质和裂缝流体流动性状等。在这项工作基础上,开发了一个裂缝性页岩储层模拟器(SUGAR-MD),来定量模拟各项参数的相互作用。在东部含气页岩工程(EGSP)的后期,研究主要集中在验证定量模拟的可信性。验证工作主要集中在10口单井以及其中一口井开展的邻井多井试验装置。
另一个原创性进展是在泥页岩中钻探横穿裂缝的定向控制水平井,业已证明,水平井流量是标准直井的6~8倍。
在东部含气泥页岩工程实施期间,与大学和私人研发机构签了多个研究合同,重点研究吸附与解析、数据库开发、储层性能预测等。
在1976年东部含气泥页岩启动时,泥盆纪泥页岩气年产量65Bcf,几乎全部产于阿巴拉契亚盆地。到1992年东部含气泥页岩工程结束时,泥盆纪页岩气产量达到每年200Bcf,产量来自阿巴拉契亚盆地、密歇根盆地(Antrim页岩)、Fort Worth盆地(Barnnet页岩)以及其他含页岩盆地。
在美国国会1980年通过的《意外获利法》第二十九节(对非常规天然气给与税收优惠)的鼓励下;Antrim页岩的页岩气钻井自1978年到1992年点数达到了10700口,高峰期1992年一年新钻1709口。
1992年之后,泥页岩气产量持续增加,2004年,阿巴拉契亚盆地泥页岩气产量达到137Bcf,Antrim页岩气产量达到149Bcf,Barnnet页岩气产量达到379Bcf,新起步的Williston盆地Niobrara页岩、San Juan 盆地的Lewis页岩的页岩气也达到了23Bcf,全国产量达到了689Bcf,是东部含气页岩工程起步时的10倍。
2005年以来,理论和技术发展推动美国泥页岩气迅猛发展,泥页岩气探明储量和产量迅速增加。也是从2005年开始,泥页岩气发挥了革命性作用。美国泥页岩气的成功开发,大大提高了本国能源自给率,降低了能源对外依赖度。
近年来,美国泥页岩气探明储量在不断增加,2007年美国本土48州的泥页岩气探明可采储量为6151×108m3,2008年为9290×108m3,增加了3139×108m3,增加51%。其中得克萨斯增加最多,由2007年的4623×108m3增加到6112×108m3;其次为俄克拉荷马州,由2007年的240×108m3增加到2008年的979×108m3,增加739×108m3;阿肯色州、路易斯安那州的泥页岩气探明可采储量也有明显增加(表1.2)。探明可采储量处于快速增长阶段。
表1.2 2007~2008年美国本土泥页岩气探明可采储量对比表(据EIA) 单位:108m3
自2000年以来,美国泥页岩气开发进展加快,目前已完钻泥页岩气井约5万多口。泥页岩气产量在1998年占天然气年产量的1.6%;2004年产量227×108m3,占天然气年产的4.5%;2007年产量335×108m3,增至7.7%。2008年美国能源署(EIA)泥页岩气产量为572×108m3,增至10%左右。
对比2007和2008年各州产量,2007年美国本土48州的泥页岩气产量为335.07×108m3,2008年为572.23×108m3,增加237.15×108m3,增加71%。其中得克萨斯增加最多,由2007年的258.95×108m3增加到2008年的405.54×108m3;其次为阿肯色州,由2007年的26.32×108m3增加到2008年的78.96×108m3,增加52.64×108m3;俄克拉荷马州产量增加32.55×108m3(表1.3)。泥页岩气产量处于快速增长阶段。
表1.3 2007~2008年美国本土泥页岩气产量对比表(据EIA) 单位:108m3
2010年美国泥页岩气产量约占天然气总量的23%,2011年页岩气产量达到1700×108m3,超过我国天然气2011年总产量1011×108m3。预计2030年页岩气年产量将占其天然气总产量的49%。
目前,美国已经在20多个盆地开展了页岩气勘探开发工作,并对其它盆地进行了资源前景调查,目前已经确定50多个盆地有页岩气资源前景,重点开发区域主要包括Fort Worth盆地的Barett页岩,密歇根盆地的Antrim页岩、Arkoma盆地的Fayetteville页岩,伊利诺伊盆地的New Albany页岩、俄克拉荷马州中南部的Woodford,North Louisiana Salt盆地的Haynesville页岩,跨越美国东北六个州的Marcellus页岩,德克萨斯州南部的Eagle Ford页岩等(图1.1),但各套页岩地质勘探和开发参数差别较大(表1.4)。
图1.1 美国本土48州泥页岩气远景区分布
表1.4 美国主要产气泥页岩基本特点
美国泥页岩气主要产于泥盆系、石炭系、侏罗系和白垩系。开发深度范围为152~4115m,其中,生物成因泥页岩气开发深度范围为152~671m,热成因泥页岩气开发深度范围为914~4115m。富有机质泥页岩净厚度范围为6~183m,多数在30~90m之间,成熟度为0.4%~4.0%。有机碳含量变化范围为0.45%~25.0%,其中低热演化泥页岩有机碳含量范围为0.5%~25.0%,中高演化泥页岩有机碳含量为0.45%~14.0%。低演化泥页岩孔隙度为9.0%~14.0%,高演化页岩孔隙度为1.0%~10.0%。泥页岩含气量变化范围为0.4~9.9m3/t,Barnett页岩含气量最高,在8.5~9.9m3/t之间,Lewis含气量最低,在0.4~1.3m3/t之间。在开发过程中,Antrim和New Albany两套低演化泥页岩产一定量的水,其余几套页岩不产水(表1.4)。
泥页岩气井生产周期长,一般30~50年,根据对Barnett的测算,泥页岩气开采周期最长可达到80~100年,且多数不产水,这与煤层气、致密气有显著区别。
泥页岩气的成功开发,也带来了页岩油产量的增长。2008年以来,美国陆续在多套泥页岩层系中产出了页岩油,例如 Monterey页岩、Bakken页岩、Barnett页岩、Woodford页岩、Eagle Ford页岩及Marcellus页岩等,相关理论研究正在展开。
经过多年的探索实践,美国已形成了先进有效的泥页岩气开发相关技术,包括水平井导向钻进、储层压裂改造、微地震监测、CO2驱气及节水减污等技术。在良好的市场和政策条件下,这些先进技术的大规模推广应用降低了开发成本,大幅提高了产量。
在国家政策、天然气价格和技术进步等因素的推动下,泥页岩气已成为美国最重要的非常规天然气资源。美国地质调查局(USGS)完成了大量区域性和基础性泥页岩气资源的调查评价和研究工作,特别是对重点盆地和重点地区开展的泥页岩气资源评价,极大地促进了泥页岩气资源的勘探开发。目前,美国已经掌握了从地层评价、气藏分析、钻完井和生产的系统集成技术,也产生了一批国际领先的专业技术服务公司,如哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯等公司。围绕泥页岩气开采,美国已形成一个技术不断创新的新兴产业,并已开始向全球进行技术和装备输出。
近两年,由于美国泥页岩气产量的快速增长,其国内天然气价格并没有受到国际油价大幅度上升的影响,是世界三大天然气消费市场(北美、欧洲、亚太)中价格最低的地区。
(2)加拿大
加拿大是继美国之后,取得页岩气商业开发成功的第二个国家,2007年,位于不列颠哥伦比亚省东北部的区块已开始投入商业开发,其后加大了泥页岩气的研究投入和勘探开发力度。泥页岩气资源主要分布于不列颠哥伦比亚省、艾塔省、萨斯喀彻温省、南安大略地区、魁北克低地以及滨海诸省,其中不列颠哥伦比亚西部地区的白垩系、侏罗系、三叠系和泥盆系的泥页岩气资源最为丰富。
目前,加拿大天然气供应量已占据了北美市场近50%的份额,不列颠哥伦比亚省东北部地区是其天然气主要产区。过去10年中,该省天然气产量的增长主要来自于非常规天然气,即泥页岩气和致密砂岩气。2011年,加拿大国家能源局和不列颠哥伦比亚省能源和矿业厅联合发表的一份报告表明,不列颠哥伦比亚省东北部的霍恩河盆地可能成为北美第三大泥页岩气产区,仅次于美国的Marcellus和Haynesville页岩气藏。虽然霍恩河盆地页岩气资源非常丰富,但加拿大国家能源局局长戴维森表示,目前还不确定现有的经济状况能否允许全面开发,而且也不能确定什么样的开采方式是可以采用的。这也就意味着这里的泥页岩气开发还面临着诸多挑战。
(3)欧洲
“欧洲泥页岩气研究计划”(GASH)于2009年在德国国家地学研究中心(GFZ)启动。此项计划由政府地质调查部门、咨询机构、研究所和高等院校的专家组成工作团队,拟通过6年时间共同推动完成。工作目标是通过收集欧洲各个地区的泥页岩样品、测井试井和地震资料数据,建立欧洲的泥页岩数据库,与美国的含气泥页岩进行对比研究,在此基础上寻找和发现泥页岩气以满足当地和区域的需求。计划的资助方包括挪威国家石油公司(Statoil)、埃克森美孚(Exxon Mobile)、法国天然气苏伊士集团(GDF Suez)、道达尔(Total)、斯伦贝谢(Schlumberger)、Wintershall、Vermillion、Marathon Oil、Repsol和Bayemgas等10家大型油气公司。参与机构主要有德国国家地学研究中心(GFZ)、法国石油研究院(IFP)、荷兰应用科学研究组织(TNO)等3家大型研究机构,英国、德国、荷兰的多所高等院校,以及超过20个国家和地方地质调查局。
欧洲的非常规天然气勘探开发主要集中在波兰、奥地利、瑞典、德国和英国。据预测,欧洲的非常规天然气产量2030年最高可达600×108m3/a,其中波兰的产量最高,其他的则来自瑞典、德国、法国、奥地利和英国等国家。目前,波兰已钻11口泥页岩气探井,预计2014年实现商业化开采,并逐步实现燃气自给,随着技术的进步,开发成本有望大幅度降低。
(4)其他国家和地区
印度主要评估了坎贝、克里希纳戈达瓦里、高韦里和达莫德尔等盆地的泥页岩气资源量,并在西孟加拉邦东部达莫德尔盆地实施了一口泥页岩气探井,在1700m左右地层中发现了泥页岩气,初步估算泥页岩气的分布范围超过12000km2。
澳大利亚泥页岩气技术可采资源量约11×1012m3,主要分布在中南部、西部和东部的Cooper,Perth,Amadeus,Georgina和Canning等盆地中,其中在Perth,Cooper,Canning盆地泥页岩气的勘探开发已经取得了一定的进展。
阿根廷积极开展泥页岩气勘探开发。美国能源信息署的一份报告显示,阿根廷泥页岩气技术可采资源量约为21.9×1012m3,居世界第三位,占拉丁美洲泥页岩气储量的1/3。阿根廷在Neuquen地区泥页岩气勘探获得重大进展,该区页岩气可采资源量约为7×1012m3。
南非泥页岩气资源主要分布在Karoo盆地南部,目前已开展页岩气勘探开发工作。该地区二叠系的Whitehill地层是泥页岩气有利目地层,Shell公司正在该区进行页岩气勘探开发。
其他国家,如墨西哥、哥伦比亚、委内瑞拉、土耳其、巴基斯坦等国家了开展了不同程度的泥页岩气勘探开发工作。
俄罗斯与欧佩克闹“离婚”,美国页岩油为何躺枪?
昨晚上刚刚写了分析文章,这里简单分析。
向看一张:图中蓝色为沙特,灰色为美国,黑色为俄罗斯!美国事实上在页岩油技术基础上,已经成为全球最大的油产国。
之前俄罗斯就说过:即使将油价再下跌40%也能够接受!其实句话应该这样理解:
如果不考虑别的因素,OPEC+一味地减产来保价,未来的原油市场就会让美国抢占份额,这样做就是“饮鸩止渴”!
(1)既然如此,俄罗斯选择:疫情确实影响了国际原油,我俄罗斯也愿意延续之前的减产协议,如果新的协议能够在一个合理区间也可以接受!但是你们OPEC却要加大减产量,但总有一个减产额度啊!
现阶段OPEC和俄罗斯等其他产油国已经在执行的是今年1月1日起减产210万桶/日的协议,其中包括沙特的额外自愿减产。大多数市场观察人士普遍都认为首先这条已经存在的2019年12月通过的减产协议应该是会得到继续的延长(比如延长到2020年底),在这一点上,OPEC和包括俄罗斯在内的非OPEC产油国之间已经在会议前达成了共识!
(2)俄罗斯之前已经透露出来支持石油输出国组织(OPEC)及其盟国组成的OPEC+的联合技术委员会考虑将原油产量再削减100万桶/日,并且认为减产多至100万桶/日的提议将足以平衡石油市场,并将油价推升至每桶60美元。
(3)其实OPEC发起的价格战压低国际油价对页岩油技术发达的美国是一个大挑战!
我们可以看看数据:2008年7月,布伦特原油和美国WTI原油的价格一度暴涨 到147美元/桶,2011年至2014年,美布价格也长期处于100美元/桶价位运行。而从2014年9月份,OPEC发动原油价格战,国际油价开始断崖式下跌。2016年1月份,价格一度下跌到27.1美元/桶,OPEC包括现在的OPEC+想要挤压美国页岩油的决心十分坚决。
但是,经历了2015年缠斗之后,所有的OPEC成员发现,好像对美国没有太大的作用。
(4)事实果然如此吗?不是!页岩油成本太大导致投资集团信心不足!
造成成本增加而盈利不足的原因主要:
用水成本不断上升。按照媒体报道,目前美国页岩油和页岩气开采所采用的技术是水平井多段压裂技术,这种开采方法对水的需求非常大。据二叠纪生产商的数据分析,现在平均压裂作业需消耗1300万加仑(4900万升)的水,两年内耗水量已经增长了40%。2019年二叠纪盆地的水费已经暴涨17%至140亿美元,这是北美生产商2018年用水力压裂砂的费用的3倍多。另外,取水和废水处理的成本在每桶50美分至4美元之间,在此前油价跌破40美元/桶的情况下,这对美国页岩油生产商来说将是一笔高难以承担的高昂费用。
用水成本上升,而国际油价下下跌,自然美国会放缓页岩油生产了!
还有一个不可忽视的因素,大家应该在大街上也会看到:新能源 汽车 的高速发展,对于传统油气能源需求也在下降。虽然这个新能源 汽车 现在还没有太成熟,但是对于传统能源驱动的影响会一步步加大的!正是基于以上原因,俄罗斯直接可以拒绝沙特,拒绝跟OPEC谈,但OPEC根本无法拒绝俄罗斯,后续看情况,应该要么延期,要么就是继续再紧急开会!
欧佩克+维也纳会议,没能达成继续减产保价的协议;俄罗斯表示,4月1日起不再受减产约束。这条重大新闻,让油价迅速下跌10%,市场一片哀嚎。
沙特提出在原来减产额度之上再增加减产数量,遭到俄罗斯反对(俄罗斯不是欧佩克成员,是+);俄罗斯建议把现在的减产计划维持到年底也没有得到支持。所以,会议是不欢而散。
我曾经突发奇想,欧佩克可能解体。在页岩油革命之后,美国从世界最大石油进口国变成净出口国,彻底扭转了石油市场供求关系,全行业面临供过于求的现实。谁再鼓吹控制碳排放发展新能源,预计越发没有市场。 美国页岩油革命是石油过剩的始作俑者。
去产能之下,欧佩克怎么能够团结?石油经济已经是他们的 社会 结构一部分,哪个国家降低产量都会造成 社会 结构紊乱。我们可以继续观察欧佩克,可能真的可以看到他们各自谋生。
俄罗斯因为石油管道天然气管道大合同等优势,比欧佩克相对好一些,国内人气旺是有道理的。油价将继续下跌,暂时看不到支撑位。页岩油成本毕竟偏高,低油价会更难过。
先说结论:本次油价暴跌,在于减产协议未达成,市场供大于求,美国页岩油作为原油的替代品,在原油价格下跌时,也会受到影响造成下跌。
美国页岩油增产空间大,对原油市场响应迅速。目前,美国原油产量全球排名第一。2018年美国页岩油产量达650万桶/天,贡献了美国原油总产量59%的份额。页岩油短期供应爆发力取决于库存井数量,截至2019年9月,美国48州库存井7794口,为 历史 较高水平。根据EIA预测,2020年美国原油产量将会达到1309万桶/天,比2019年产量增长约80万桶/天,是不容小视的边际供应量。此外,页岩油气井开发周期一般只需3-6个月。根据以往,在油价远低于页岩油成本的时候,新井产量衰减较快,美国页岩油可实现迅速减产;当油价高于页岩油成本的时候,启动库存井,美国页岩油可实现迅速增产。美国页岩油气的开采生产灵活度高,能够对原油市场形成快速响应。
也正由于美国页岩油的产量惊人,市场供大于求的现象更严重了。
其实很多人觉得这次油价大跌,是美国想打击俄罗斯和伊朗,这种看法是不对的。油价大跌,美国反而最受伤。
沙特、俄罗斯、美国,都是主要产油国。美国是石油净出口国,但同时美国是制造业大国,制造业又会传导致美国的服务业,所以美国的利益诉求是油价在一个合理区间波动,这个区间是50-70美元,如果油价太高,会推升美国的核心通胀,带来滞胀的风险,但如果油价太低,会让美国的石油产业巨亏。
这是因为美国的石油主要面页岩油,在2008年美国发生金融危机后,通过极度宽松的QE计划注入流动性,度过了危机,之后美国页岩油革命的成功,帮助美国重新走上了经济扩张之路。
此次俄罗斯与欧佩克本来是要协商减产的,因为受到疫情的影响,全球经济不佳,对石油的需求下滑,导致国际油价跌跌不休,欧佩克成员想通过减产的方式来改善供求关系,从而拉动油价上涨。这也是过去欧佩克惯用的方式。
但是俄罗斯并不同意减产,其实俄罗斯的说法也不是没有道理,欧佩克成员国一味的通过减产来拉抬油价,实际上无法改变油价的需求。但是国际原油市场的供给已经不光由欧佩克掌控,美国已经有足够的原油储备,而且美国的页岩油产业发达,可以持续的开采石油。
这意味着,油价上涨后,最受益的是美国。因为油价虽然涨了,但欧佩克成员国都是减产的,并不会明显的获益。而美国并没有减产,依然提供充足的供应,那么国际石油的市场份额就被美国抢走了,再这样下去,以后国际油价的定价权就完全掌控在美国手里了。
因此,俄罗斯不同意减产,此次欧佩克减产协议谈崩了。紧接着就是沙特发飚了,大幅增加了其出口石油的折扣,并宣布下个月产量将远超1000万桶/日,甚至可能达到1200万桶/日的记录高位。,这一举动带来了国际原油价格的暴跌,在3月9日,WTI和布伦特原油盘中最大跌幅均超过30%,WTI原油最低跌至27.35美元的价格。
国际油价大跌,美国反而受到了冲击,因为美国有发达的页岩油,正在不断抢占全球石油市场的份额,但页岩油的开采成本较高,需要50美元以上才能赚钱。我们看看全球各国生产一桶油的成本各自是多少。
根据相关机构的数据显示,各主要国家生产一桶油的成本为:英国52.5美元,巴西48.8美元,美国36.2美元,中国29.9美元,委内瑞拉23.5美元,俄罗斯17.2美元,伊朗12.6美元,伊拉克10.7美元,沙特9.9美元,科威特8.5美元。
从数据可以看到,当国际油价跌到30美元的水平,页岩油就会开采得越多亏得越多,美国页岩油产业就会承受巨大的经济损失,如果美国油价不降,必然就会失去市场份额,失去全球石油的定价权。
所以特朗普真慌了,3月9日下午,据国外媒体报道,特朗普悄悄要求沙特停止油价战。
美国页岩油此次受影响并没有打枪一说。
第一,虽然只是美国没有参与到谈判中,但他却是石油供应市场中的一份子。所以尽管它是在俄罗斯与俄罗斯之间进行的,但是谈判结果会影响到所有的石油供应者,甚至也会影响到所有的石油需求方。
第二,俄罗斯和欧佩克谈崩,主要考虑问题也是美国的页岩油。因为俄罗斯,欧佩克和美国都是石油供应方。而减产只限制了俄罗斯和欧佩克的产量。如果此时只是俄罗斯和欧菲克减产,那么减仓谈判结果达成后的最大受益者就是美国。我想俄罗斯是能看出这个结果的。所以他们不同意减产也是情理之中的。
第三,俄罗斯这次与欧佩克谈崩,可能也是有意而为之的。因为美国之前搅黄了俄罗斯和欧洲之间的北溪2号石油项目,导致俄罗斯损失巨大。这一次因为欧美疫情爆发导致美国现在也很难受,所以俄罗斯也是在此时看准的机会故意谈崩石油减产计划让美国更加难受。这个也是政治博弈的必然结果。这个时候让美国好受了,那么以后美国只能让自己更难受。
第四,欧佩克,特别是沙特,早就对美国的页岩油有打压的想法。因为在前面几年就有沙特疯狂降价来打击美国的页岩油产量,但是最终却以失败收场。这一次沙特主动降价,可谓一石二鸟。既可以逼着俄罗斯回到谈判桌前继续进行减产谈判,又可以打击美国的页岩油生产。所以他们会很积极的去降价。
综合以上几点,个人觉得美国此次页岩油受到降价影响并非躺枪。是各方争斗必然的结果。
最近由于沙特阿拉伯力推进一步减产遭到俄罗斯的抵制,在3月6号维也纳举行了欧佩克扩大减产谈判最后以失败告终,结果导致全球石油股价全线下挫。现在国际油价暴跌,实际上是一个极其重要的事情,代表着整个国际石油价格控制体系遭受到严重的挫败,现在沙特等国家立足石油减产实际上是一种不负责任的行为,石油在生产生活中起着非常重要的作用,不仅仅是用来为 汽车 提供动力,还能提供很多的材料,比如说我们现在使用口罩的组成部分喷绒布就是石油化工的一个产品,如果没有石油的话,我们现在大部分的口罩都没有办法发挥应该有的作用。
现在伊朗等国正在爆发严重的新型冠状病毒肺炎,欧洲的情况也是非常严重,所以沙特的这种做法会抬高口罩和医疗防护服的价格,俄罗斯是自然不会同意的,因为伊朗在某种程度上是俄罗斯的盟友,欧洲各国和俄罗斯的经济联系也很广泛。所以说沙特的这种做法有着心怀不轨的行为,当然沙特是和美国有着利益关系,减产之后抬高石油价格,非常有利于美国的页岩气石油销售。
现在美国已经成了一个石油输出国,主要是页岩气石油产量非常大,但是美国的页岩气石油成本是很高的,所以在国际市场上没有太大的竞争力,因此如果抬高石油的价格,让普通的石油和美国的页岩气石油处在同一价格水平上,那么这无疑对美国有着巨大的利益。俄罗斯拒绝减少输出石油,美国的页岩气是由自然是没有竞争力的。
当然现在石油国输出组织大多都是和美国有着千丝万缕的联系,俄罗斯和这个石油突出国组织有点不协调,但俄罗斯也是一个世界能源出口大国,为了顾及本身的利益以及欧洲和盟友的利益应该不会像沙特等国妥协。
此次欧佩克+会议没有达成减产协议,引发原油期货价格暴跌10%左右,主要原因是俄罗斯拒绝进一步减产。
那美国页岩油为什么也会躺枪?理由很简单:
1、当今能源市场,主要以原油、页岩油等主。从目前的能源市场经构发展来看,页岩油的份额并不大,2018年,欧佩克原油的市场份额约为41%,俄罗斯原油的市场份额约为13%,沙特原油的市场份额约为13%,美国页岩油市场份额约为15%。 全球还是以原油为主要能源,既然原油价格暴跌 ,页岩油价格没有理由不受到伤害。
2、欧佩克产油国经济结构大多比较单一脆弱,在全球经济下行压力较大,同时疫情危机冲击短期基本面雪上加霜,欧佩克产油国为了提振油价,平衡财政,不得不采取限产措施。可俄罗斯经济也不太好,原油经济也是其GDP和财政的主要来源,进一步减产对其经济和财政也会带来较大影响。
由于页岩油是当前原油市场的重要补充,欧佩克减产,并不能防止页岩油填充市场和叙利亚原油供应因素, 各经济体利益冲突,导致一损俱损,有何不可以 。
3、美国页岩油资源丰富,技术可采储量约为580亿桶,位列全球第一。但是,开采成本并不低,美国页岩油开采成本构成:
全美国六大主要页岩油生产企业的成本测试数据:
美国这6家公司覆盖Permian、EagleFord、Bakken这三个最重要的页岩油气生产地区,2018年页岩油气生产企业油价 平衡点为50美元/桶左右 。
上周五国际原油重挫。WTI原油主力合约收跌报41.55美元/桶,跌幅近10%,创2016年8月以来新低;布伦特原油主力合约布油跌幅近9%,报45.50美元/桶,刷新2017年6月以来低点。 美原油价格收41.57美元,暴跌9.43% 。
美国页岩油躺枪是正常的。
国外油页岩研究历史与现状
一、国外油页岩勘查
世界上大多数油页岩区地质勘探程度不够,研究程度很低,也没有统一估算资源量的标准,不同国家对油页岩资源量估算所用的工业指标不同,因此不同学者估算的资源量难以对比,故也很难对全球油页岩资源量进行正确估算。目前只有美国、澳洲、瑞典、爱沙尼亚、约旦、法国、德国、巴西和俄罗斯等国的部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作,其他许多矿床的资源潜力有待进一步探明。
油页岩资源在世界许多地区都有分布,但分布并不均匀,主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、中国、扎伊尔、巴西、爱沙尼亚、澳大利亚等国家(表2-4),其中,美国、俄罗斯和巴西三个国家的油页岩资源量就占了整个世界页岩油资源的86%。据美国能源部能源信息署最新统计,根据目前全球33个国家油页岩资源统计,若将它折算成页岩油,可以达到4110亿t,超过了常规石油资源量(2710亿t)。但从世界石油资源的评价现状来看,这只是一个很保守的数据,探明的油页岩储量还只占整个资源量的一小部分。
(一)美国
2002~2003年美国政府对油页岩的资源评价进行了专项基金研究,其油页岩资源量占世界的69%,资源量约33400亿t,折算成页岩油3035.66亿t。美国的油页岩主要形成于古近纪和新近纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。美国主要有两个油页岩矿床:位于科罗拉多州、怀俄明州、犹他州的始新世绿河矿床和美国东部的泥盆纪密西西比纪黑色页岩矿。此外,美国东部分布有宾夕法尼亚纪煤矿床伴生的油页岩矿床,内华达州、蒙大纳州、阿拉斯加州、堪萨斯州等地方也陆续发现了一些油页岩矿床。但目前人们研究的重点仍是绿河油页岩矿床和晚泥盆纪—早密西西比纪的黑色页岩。
美国绿河油页岩矿是世界上最大的油页岩矿,沉积时代为早始新世—中始新世。主要沉积在皮申斯、尤英塔、绿河、瓦沙基4个盆地内,前两个盆地分别位于科罗拉多州和犹他州,后两个则位于怀俄明州。绿河油页岩矿为湖相沉积,其分布面积大约有65000km2,但最厚和最富的油页岩集中在南部盆地的中央,页岩最深可达1200m。油页岩层一般较厚,含油量平均约11.44%,局部高达38.12%。除绿河油页岩矿外,分布在美国东部的晚泥盆纪—早密西西比纪之间的黑色油页岩的资源储量也相当丰富,仅次于绿河油页岩矿。美国东部的油页岩为内陆海沉积环境,内陆海覆盖了密西西比河以东的美国的中部和东部的大部分地区。泥盆纪—密西西比纪油页岩分布范围为650000km2,从纽约州至得克萨斯州,它们的埋深可达到3000m以上,含油量为9.53%。页岩油地质储量估计高达1500亿t,其中5%的油页岩可以通过露天矿开采(Doncan和Swanson,1968)。
表2-4 世界主要国家油页岩换算成页岩油的储量表
(二)澳大利亚
澳大利亚油页岩沉积跨越时代很广,从寒武纪—第三纪都有分布。根据澳大利亚国家能源咨询委员会的资料(Smith等,1959;Lishmund,1971;Cane,1976),澳大利亚油页岩总资源储量为580亿t,折算为页岩油45.31亿t。推断的次经济价值的页岩油地质储量为4500亿t。澳大利亚油页岩主要分布在东部,东部三分之一的领土(昆士兰州、新南威尔士、南澳大利亚、维多利亚以及塔斯马尼亚州)油页岩都较发育,其中昆士兰州油页岩最有经济开发价值。昆士兰州第三纪油页岩主要包括湖相朗德勒(Rundle)、tuart和康多尔(Condor)油页岩,以及JuliaCreek海相油页岩。JuliaCreek海相油页岩分布很广,而且埋藏很浅,但是品位较低,平均只有 3. 53% (Ozimic andSaxby,1983)。昆士兰东部主要产出二叠纪油页岩,分布在罗克汉普顿附近的朗德勒(Bundle),在沿海地区有油页岩资源 4 亿 t,其中 2 /3 的含油量都大于 3. 81% 。
(三)巴西
巴西页岩油资源量约 117. 34 亿 t。油页岩主要形成于二叠纪和早古近纪。早古近纪油页岩位于圣保罗东北沿帕拉伊巴河的特列门贝—陶巴特盆地。帕拉伊巴河流域主要有两个油页岩矿区,面积约 86km2,页岩油总资源量约 3 亿 t。油页岩为湖相成因,含页岩油3 亿 t,其中50%位于25m 厚的覆盖层下面,可用露天方法开采。二叠纪伊拉蒂组油页岩品级高,是巴西经济效益最好的油页岩矿。
(四)加拿大
加拿大油页岩主要形成于奥陶纪—白垩纪,油页岩类型分为湖相和海相。现已发现 19 个沉积矿床 (Macauley,1981; Davies and Nassichuk,1988)。其中,最有开采价值的是位于 Fundy 盆地的 Moncton 次级盆地,介于 St. Johns 和 Moncton 之间的新不伦瑞克南部的石炭纪 Albert 组的湖相层状油页岩,厚度介于 15 ~360m。下石炭统湖相油页岩主要发育于 Grinnell 半岛的德文郡岛—加拿大北极圈群岛的一个岛屿,油页岩厚度最厚可达 100m。目前,加拿大油页岩资源的探明储量还比较少。发育在加拿大西北部上白垩统的油页岩,主要为安德森平原及 Mackenzie 三角洲沉积。现已部分开采,具有一定的经济价值。
此外,法国、德国、英国、意大利、俄罗斯的油页岩资源也较丰富,约旦、土耳其等国家也有一定的油页岩储量。
因此,从世界石油资源来看,很多国家的油页岩资源并未做过详细的普查,探明的油页岩储量还只占整个资源量的一小部分。随着全球能源消耗的快速增长,开展全球油页岩资源量的评估已迫在眉睫。油页岩巨大的储量将对全球的能源战略起到重要的作用。从所统计的油页岩资源量分布看,低含油率的油页岩占了绝大多数。目前,油页岩的综合开发技术普遍较低,根本不能对低含油率的油页岩进行开发,如果不断研制开发先进的科学技术手段及设备,将极大得提高油页岩的综合开发能力,对全球能源资源走可持续发展道路具有举足轻重的地位。
二、国外油页岩开发利用
(一)油页岩开发利用技术
油页岩用途广泛,油页岩开发利用涉及的关键技术比较多,主要体现在油页岩的开采技术、油页岩燃烧发电工艺、页岩油提取技术、油页岩生产过程中的废物利用技术以及油页岩综合开发利用等技术。
1. 油页岩开采技术
油页岩开采方法有采矿法和地下干馏法二类。目前世界上采用的多为采矿法,地下干馏技术还处于试验阶段,尚存在具体技术难题。采矿法又分为露天开采和矿井开采两种方法,世界上适合露天开采的油页岩比例很小。开采出来的油页岩在地面干馏釜中干馏,油收率很高,但在采矿、运输、矿石粉碎、废页岩处理、恢复植被、控制污染和水等的方面投资大,经营费用高。实际上,许多油页岩都是通过地下开采回收的。但各种地下开采法的油回收率低于地面干馏法。运用较成功的是由西方油页岩有限公司 Ralph M. Parsons 公司共同研制的垂向型就地干馏,并由西方公司在科罗拉多州实现了工业和商业规模的生产。目前,荷兰壳牌公司正在研究油页岩地下裂解技术,使油页岩直接在地下液化、气化。这不但提高了油页岩资源开发利用效率,而且减少了开采过程中对环境和生态的破坏。但壳牌公司提供的 ICP 技术也有自身的条件,必须满足油页岩有效厚度与含油率两者乘积满足 274,含油率最低应≥3. 04%。依据目前我国油页岩的分布特征,很难有满足 ICP 技术开发的地区。并且,此技术也有自身的一些弊端。例如,在美国,针对在美国科罗拉多州西部高原上建立的 ICP 实验基地进行了可行性分析,报告证实了科罗拉多州丰富的油页岩储量,但表示 “初期商业运作有可能要等到 10 多年以后”,并且 “有很大的技术、经济以及环保方面的不确定性”。美国丹佛荒野协会的史蒂夫·史密斯认为,壳牌石油公司开采行为是一种 “错误的愿望、夸张的需要和无法实现的承诺”。有数据表明,每生产一桶石油,需要消耗三桶水。史密斯表示,新技术有可能消耗大量的地下水资源,从而影响数十万居民的生活用水。壳牌石油公司前项目经理罗伯特·卢克斯认为,水将是限制油页岩开发的重要因素。20 世纪 80 年代他所负责的项目以失败告终,已退休 28 年的他目前是一名顾问,并撰写了一本关于油页岩的书。虽然他对于油页岩开采的前景表示乐观,但他认为目前该行业面临的形势紧迫,可靠的科学信息也不够充分,而且现有的技术不够经济,如果不适当放缓开发的步伐,势必重蹈当年的覆辙。
2. 油页岩循环流化床技术
油页岩的第二大使用潜力是燃烧发热发电。世界上工业应用的有三种燃烧工艺,粉末页岩悬浮燃烧 (爱沙尼亚)、颗粒页岩流化燃烧 (德国)及颗粒页岩循环流化燃烧 (以色列及中国)。循环流化床技术是近年来研制的一种新型洁净煤燃烧技术。它显示了其燃料适应性广、负荷调节灵活等明显优点,特别是在燃用低质煤种和煤质多变的场合,和相同容量的链条炉、煤粉炉相比,不仅热效率可有相当大的提高,在燃料制备方面,不需要煤粉炉所要求的庞大而复杂的制粉系统。这种特点比较适合于油页岩的燃烧。德国鲁奇公司和芬兰奥斯龙公司是研究开发循环流化床燃烧技术较早的公司。进入 90 年代,循环流化床燃烧技术得到更大的发展,至今已经形成了鲁奇炉型 (最大容量锅炉为 700t/h 级亚临界压力循环流化床锅炉,1996 年投入商业运行)、奥斯龙炉型、福斯特—惠勒炉型 (最大容量锅炉为 783t/h 级亚临界压力循环流化床锅炉,1997 年投入商业运行)、巴特利炉型 (最大容量为日本三井 300t/h 多固体循环流化床锅炉)、德国巴高克炉型 (最大容量为 350t/h 高压电站锅炉)和美国巴威的内循环炉型 (最大容量为 210t/h 高压循环流化床锅炉)等几个各具特色的主要炉型。与此同时,传统燃烧技术的锅炉设计制造公司纷纷投入大量的资金及人力进行循环流化床燃烧技术的研究开发,其中的代表包括法国通用电气阿尔斯通 Stein 公司采用 Lurgi CFB 技术、美国ABB - CE 公司采用 LuriCFB 技术、德国 LLB 公司采用的 Luri 和 Circofluid CFB 技术、美国 Foster wheeler 公司采用的 F - W 和 Pyroflow CFB 技术。
3. 油页岩干馏技术
油页岩的最大使用潜力是干馏制取页岩油。油页岩干馏技术比较先进的国家有爱沙尼亚、巴西、澳大利亚、中国和俄罗斯等国。迄今世界上较成熟且经长期生产的有:爱沙尼亚的 Kivioli 块页岩干馏炉和 Galoter 颗粒页岩干馏炉; 巴西的 Petrosix 块页岩干馏炉; 中国抚顺式块页岩干馏炉; 澳大利亚的 Taciuk 颗粒页岩干馏炉。
爱沙尼亚的 Galoter 颗粒页岩干馏炉处理量大,油收率高,产高热值气,可处理颗粒页岩,适合有条件的大中型油页岩炼油厂; 巴西的 Petrosix 块页岩干馏炉处理量很大,油收率高,产高热值气,处理块页岩,投资高,适合大中型油页岩炼油厂; 澳大利亚的 Taciuk 颗粒页岩干馏炉处理量很大,油收率高,产高热值气,处理颗粒页岩,油页岩经加氢改质,质量好,投资高,适合于大中型油页岩炼油厂。中国抚顺式块页岩干馏炉处理量较小,目前,桦甸采用的是巴西的干馏炉型。
(二)油页岩综合利用
油页岩由于其自身的特点,开发利用已经渗透到提炼页岩油、发电、取暖、制造水泥、生产化学药品、合成建筑材料以及研制土壤增肥剂等各个领域。目前,全球油页岩主要用于发电和供暖。据统计,2000 年全球开采的油页岩中有 69% 用于发电和供暖,25%用于提炼高收益的页岩油及相关产品,6% 用于生产水泥、化工以及其他用途(图 2 -1)。
图 2 -1 2000 年世界油页岩利用百分率 (据 Dr. K. Brendow,2003)
世界油页岩工业约始于 1830 年,页岩油作为照明用而发展起来。目前,世界上油页岩工业主要分布在爱沙尼亚、巴西、美国、德国、澳大利亚、俄罗斯和以色列等国。爱沙尼亚的油页岩主要用于发电和提炼页岩油,2002 年油页岩开采量达到3 000 多万 t,用油页岩生产出来的电力除了可以满足本国的需要,还可以向邻国出口; 巴西从 1935年就开始生产页岩油用于运输燃料,并在油页岩中可提取硫和放射性铀; 美国主要是利用露天开采和蒸馏方法提取页岩油,2000年美国和爱沙尼亚签署了两国在油页岩开发利用技术及工艺方面进行了合作的协议;德国的油页岩主要用于水泥和建筑材料,每年利用50万t油页岩作为燃料,其灰分用于生产水泥;澳大利亚除了发电和提取页岩油外,还提取镍化学添加剂;俄罗斯、匈牙利、乌克兰、奥地利、保加利亚和南斯拉夫等国将大量油页岩加工成肥料,或加工成土壤稳定剂,用于酸性土壤的中性化。另外,以色列、约旦、泰国和加拿大等也非常重视油页岩的开发和利用。但是,还有一些国家,如加拿大、瑞士、约旦、摩洛哥、南非等国在油价市场的竞争下被迫停止了油页岩工业生产。
三、实例分析———爱沙尼亚
(一)油页岩资源现状
爱沙尼亚油页岩主要为库克油页岩,从爱沙尼亚北部向东至俄罗斯圣彼得堡,油页岩分布面积约50000km2,页岩油探明储量24.94亿t。爱沙尼亚有21个油页岩矿,主要分布在库克油页岩矿区,一个是爱沙尼亚矿区,另一个是较新的Tapa油页岩矿区。
(二)油页岩开发历史
爱沙尼亚是目前世界上利用油页岩比较多的国家之一。爱沙尼亚81%的油页岩都用来发电供应全国92%的电力,16%用于石油化工,剩余的部分用于水泥制造以及其他一些产品的加工利用(图2-2)。
爱沙尼亚油页岩工业开始于1916年,在J?rve和Pervade两个城镇进行露天开采。每年共开采56万t油页岩。后来因独立战争的爆发而被迫停产。
1918~1945年,爱沙尼亚油页岩工业持续稳定发展。1918年独立战争后,油页岩开采量为1.7万t,并且建设了第一个国有油页岩工厂。同时,私有油页岩工厂也不断出现,有本国人投资的,也有德国、英国、瑞典、丹麦等国外私人投资。随着人们对油页岩的兴趣不断增加,到1933年20项油页岩开发优惠政策出台,鼓励油页岩勘探开发。总勘探开发面积达1250km2。
到1940年,爱沙尼亚共计开采油页岩1100万t,平均年产量达170万t。刚开始油页岩开采是顺着露天油页岩地层开采,后来油页岩的露天开采上覆地层厚度为8m,继而开始油页岩地下开采。
第二次世界大战后,爱沙尼亚在1945~1946年对14个小型露天矿开展了详细的研究,并在一些矿田中实施钻井开采。1947~1965年,逐步在东部开发了50个油页岩矿。1950年,油页岩产量为350万t,到1955年,油页岩产量达到700万t。油页岩主要用于Tallinn、Kohtla-J?rve和Ahtme的发电厂,Kohtla-J?rve和Kivi?li的化工厂,以及Kunda水泥厂。1946年和1960年先后两次进行了油页岩储量评价,分别为10亿t和33亿t(图2-2)。
图2-2 爱沙尼亚油页岩产产量变化图(据V.Kattai,U.Lokk,1998)
1965年,爱沙尼亚建立了新的发电所(波罗的海热发电所),年输出电1400MW,而后又建立了爱沙尼亚热发电所,年输出电2000MW,因此对油页岩的需求巨增。为了满足对油页岩的不断需求,Viru(1965年);Estonia,三个露天矿(1973年),Sirgala(1963年),Narva(1970年),Oktoobri(现今改名为Aidu)(1974年)等油页岩矿先后建立。油页岩产量从1960年的920万t上升到1970年的1750万t。1976~1987年,爱沙尼亚开始在西部和西北部进行油页岩开采。1981年,由于列宁格勒地区建立了Sosnov?iBor核电站,相应的对油页岩发电的需求减少。1985年开采量为2570万t,1990年开采量为2120万t,1995年开采量为1210万t,其中一半以上都为露天开采(图2-2)。
近年来,由于社会对电的需求量有所增大,政府决定启动“重建油页岩地区计划”,加大对油页岩的利用。在2006年,爱沙尼亚发电厂和炼油厂将分别需要994万t和644万t的油页岩;其他方面的用途可能持平,稳定在74万t左右。因此,爱沙尼亚的油页岩产量将从1230万t增加到1700万t。到2020年,规划新建一座400万t规模的油页岩工厂。倘若爱沙尼亚发电能采用沸腾炉技术,这些项目将能够实施。届时,油页岩产量将达到 2 100 万 t 以上。
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