钻机数量不断上涨:美国页岩油的大幅扩张会如何影响全球
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文 | 扑克投资家作者,潮汐智咖,大地采集者
首发于 大地采集者,ID:ID:gh_21057bbef0e4
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前言
最近,全球钻机数量又上涨了,其中美国的钻机数量上涨不少。美国钻井数量的上涨,必然伴随着其原油产量的增加。美国原油产量也是处于近几年的高位,那么美国的原油产量如此高,其开采的大部分是品质如何的原油呢?加工该原油对美国炼厂及全球的影响又如何呢?
图一 世界近两年钻机数量变化
一、页岩油
页岩油和油页岩的概念经常会混淆的。本文的页岩油特指美国的致密油,致密油是具有低的孔隙度、渗透率的致密含油层中的石油资源,其开发与页岩气的开发类似。一般的API至少在40以上,而我国页岩油很多都是位于东北抚顺,其API一般低于30。
按照下图可知,页岩油或者凝析油,其汽油收率高达80%左右,柴油收率大约10%左右。而传统API为31的原油,汽油收率大致为30%左右,柴油收率为20%左右。页岩油汽油收率高于传统原油50%,柴油收率低于传统原油10%。
图二 页岩油与常规原油差别
图三 页岩油与常规原油差别二
二、美国页岩油储量
根据BP能源的统计数据,美国1995年的原油储量为298亿桶、2005年为299亿桶、2015年为550亿桶,如从2008年开始计算,美国原油储量增加了约250亿桶,增幅为83.3%。2015年美国原油产量占全球探明储量的3.2%,美国近几年储量增加与技术相关,其中美国页岩油储量增加较多。
图四 美国原油储量趋势
图五 美国页岩油、气储量
2013年美国探明的页岩油储量居全球第二,达到580亿桶。排名前三的页岩油储量较大的国家分别是:俄罗斯、美国、中国,三者页岩油储量占了全球页岩油储量的1/3。
页岩气方面,中国以1115 trillion cubic feet的储量居于全球首位,但另有一机构统计,美国页岩气储量预计有1161 trillion cubic fee(个人比较认同该估计)。
三、页岩油开采
美国页岩气广泛分布在20个州,2000--2007年开始,美国页岩油产量开始猛增。2008年天然气价格开始下跌后,页岩气生产厂商转向价格更高的页岩油开采,并且受原油价格走高影响,美国2013年--2015年页岩油产量猛增。
图六 美国原油产量
图七 美国页岩油产量
2015年美国原油(包括非常规原油)产量约为1270万桶/天,2015年页岩油产量约为450万桶/天,页岩油产量约占整个美国原油产量的35.43%,而2008年页岩油产量仅占美国原油产量的14.74%,所占原油生产的比例增加了20.68%。
如果按照美国EIA周报数据,2015年美国原油产量为931万桶/天,页岩油产量占美国原油产量的48.33%。截止2016年7月29日,美国原油产量下降至846万桶/天,按照美国原油储量趋势来看,其库存存储的大多数为页岩油。
四、页岩油主要用途
页岩油的用途,那就要先看看页岩油的性质,才能进一步分析其用途。上面也说过页岩油的原油性质,看下面几组数据。
图八 各原油性质
图九 美国页岩油性质
从上面资料可知,页岩油相对美国其它轻质原油的不同之处就是,低硫、渣油收率低、汽油收率高。同时,汽油组分的辛烷值相对较高、柴油的十六烷值也相对较高,是很好的中间馏分原油,可以掺炼部分重质原油或者初步分离之后,塔顶组分直接去乙烯装置。为何不能去重整装置呢?主要是其汽油组分的N+2A相对较低,去重整装置的经济效益不如去乙烯裂解装置。
五、经济效益
1)经济效益
按照WTI的价格作为参考,页岩油的价格应该是(WTI价格+2--3美金)/桶。那么,一个千万吨炼厂(20万桶/天),一天的成本至少增加约40万美金/天,全年增加采购费用约1.46亿美金/年。
美国石油生产商或者炼厂,一般将页岩油送至加拿大或者墨西哥混合之后,再返回炼厂,这个是常规的思路,对炼厂来说,基本没有影响。除此之外,按照页岩油的性质,炼油厂要加工页岩油只能走两条路线,一条路线是页岩油拔头之后,石脑油去裂解;另一条路线是石脑油去重整。
图十 美国页岩油加工路线
页岩油拔头后去裂解:按照42美金/桶的价格测算,页岩油生产聚丙烯一吨的操作成本为6500元/吨,完全成本为7700元/吨。按照目前1609PP价格来看8605元/吨,还有约905元/吨的价差,加工页岩油还是比较有效益的,吨效益至少900元/吨(70%);剩余的组分经过炼厂生产低价值的柴油,每吨效益只有400元/吨(30%)。综合来看,页岩油走化工路线,吨效益为750元/吨,折算为16.75美金/桶。
页岩油拔头后去连续重整:按照42美金/桶的价格测算,页岩油生产PTA的操作成本为2700元/吨,完全成本为3529元/吨。按照目前1701PTA价格来看4840元/吨,还有约1311元/吨的价差,加工页岩油还是比较有效益的,吨效益至少917元/吨(70%);剩余的组分经过炼厂生产低价值的柴油,每吨效益只有400元/吨(30%)。综合来看,页岩油走化工路线,吨效益为1037元/吨,折算为22.98美金/桶。
根据上述核算,“大地”认为,目前来看,国内PTA“三巨头”往上游延伸,有其依据的,别人也是核算过才开始建炼油装置的。那下页岩油合同,建个蒸馏装置并配套连续重整、PX、PTA利润还是比较可观的。反之,如果页岩油的价格没有下来,北美炼厂肯定要凝析油而不要页岩油的(两者略有差别,但价格完全不同的)。ok,那么我们看北美炼油商是如何面对页岩油革命的,其炼厂是如何进行改造的呢?
2)美国炼厂改造
图十一 美国页岩油加工路线
按照EIA提供的数据,预计2018年左右美国炼油商进行页岩油改造的炼厂只有约416千桶/天的产能,约2000万吨/年,但是美国的炼油产能为9亿吨/年啊,还不到3%。而按照EPA的报告,美国炼油商根本没有大规模炼厂改造的意向,仅仅上一些原油拔头装置而已。
图十二 美国和加拿大炼油能力
按照EIA的估算,预计2025年年底,美国新上的原油拔头装置也仅仅有575万桶/天,这表明炼油商对于页岩油处理的兴趣不是很大。
六、未来趋势
说到北美页岩油的使用,必须要谈到美国页岩油或者说原油如何运输的,以及其费用如何?
从美国Bakken产区用管道输送到墨西哥湾的约8美金/桶,而从加拿大利用管道输送到墨西哥湾区需要约14.5美金/桶或者8.39美金/桶;这都算便宜的了,如果用铁路输送,那么价格就离谱了。
加拿大的原油从铁路不经过cushing油库费用是16.45美金/桶;如果经过cushing油库,费用增加至20.94美金/桶。推算,如果从Bakken产区利用铁路输送原油,至少也需要10-12美金/桶。因此,页岩油运输的成本较高,那么成本高也罢了,改造费用如何呢?
美国炼厂轻质化改造费用一点也不便宜,按照最简单的上个拔头油装置,投资费用为3-5亿美金,处理能力为100mbbl/day,整个炼厂的吨油费用增加1-1.5美金/桶吗,建设周期为18-24个月。
图十四 轻质化改造费用
如按照最复杂的改造又如何呢?一个加工重质油的炼厂,处理能力为200mbbl/day,整个投资要40亿美金,吨油费用增加5-7美金/桶,建设周期要4年。
图十五 轻质化改造费用二
因此,美国诸多炼厂进行轻质化改造的进度较慢,新上的产能只是一些投资较小的拔头油装置;湾区重质型炼厂大规模的轻质化改造估计暂时不能进行,其原因很清晰,吨油费用提高了,装置建设周期长,咋会轻易进行呢?除非是页岩油生产商和炼油商有长期的合约或者国家层次的支持,才会让炼油商看到改造得到的好处。PS:“大地”觉得,看看美国EPA的环境要求吧,有可能会倒逼炼厂进行炼油厂的轻质化改造,而且可以预计能看到的。
七、小结
短期来看,以5年左右为界限,美国页岩油对于本国炼油厂及世界的影响是有限的,但是长期而言,要关注的方向有几个。
1)国内管道的建设进度,有可能会缩减运费,从而提升炼油商的加工轻质油的兴趣;
2)EPA管理局对于环保的要求,如环保要求严格,会倒逼美国炼油商加大炼油装置改造的投入;
3)炼油商和石油生产商之间的博弈,现在国内库存那么高,是否有进一步降价销售的可能呢?
4)最后还是经济账,谁也不会做亏本的生意啊。
PS:写完页岩油的分析,感觉真的有必要写写页岩气的分析了。
参考文献
1、美国页岩油开发现状及其巨大影响,罗承先
2、致密油与页岩油的概念与应用,周庆凡,杨国丰
3、bp-statistical-review-of-world-energy-2016-workbok
4、致密油与页岩油形成条件与“甜点区”评价
5、美国页岩油气资源开发现状及未来展望
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