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美国近期陆地油气钻井业逐步回升的态势分析

发布时间:2017年12月20日
来源:《探矿工程(岩土钻掘工程)》,2017年第7期

引用格式:左汝强.美国近期陆地油气钻井业逐步回升的态势分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2017,44(7):1-8.


美国近期陆地油气钻井业逐步回升的态势分析


左汝强

(国土资源部,北京100812)


摘要:20146月国际油价暴跌开始,世界油气市场进入低迷阶段。而当美国二叠纪盆地巨量页岩油藏发现和开发之后,从2016年中期开始,美国陆上油气钻采活动逐渐增加,钻井承包商与钻井公司携钻机蜂拥而至二叠纪盆地和其它油田。这新一轮油气市场可能回复的迹象,进一步促进了钻井设备的更新换代,以工厂化作业为标志的新型先进钻机将供不应求,而大多数老旧机械式钻机则面临淘汰。另一方面,由于这二三年油气市场的低谷,许多高级技术人员和熟练操作人员被裁员,人才大量流失,而新型先进钻机也需要具有专门技能的人员操作,于是近期美国许多公司把保留和培养钻采技术人才放在重要位置,制订和实施了许多培训人才的策略和措施。本文对近期美国陆地油气钻井活动的主要特点和态势进行了分析。

关键词:美国页岩气革命;陆地油气钻井;开动钻机数;交流变频顶驱钻机;直流驱动顶驱钻机;液圧驱动步进运移系统;工厂化钻井


0引言

    2016年,美国二叠纪盆地发现巨大的页岩油藏,基于优异的地质条件与历史传承丰厚的基础基施,诱使大量石油公司携钻机蜂拥而至,驱动了其油气产量大增,市场油价也随之略有回升。虽然目前对于未来前景还难以断言,但是一年来美国陆上油气市场的逐步回升,还是带来一息希望,使钻井承包商们蠢蠢欲动,加紧对钻井设备更新换代,积极培养钻井技术和操作人才,以便在今后新一轮的油气市场中占有一席竞争之地。


1  美国陆地油气钻井活动开始回升,开动钻机逐步增加

     2014年底开始,美国陆上开动钻机数急剧下滑,在约1年半的时间里,从2014年底的约1900台,到20165月触底降至了379台。从2016年五六月起,国际油气市场由低谷回升,油气产量增加,油价回升(由低于30美元/桶逐步上升至当前约50美元/桶)。这种下滑的趋势中止,形势逆转。开动的石油钻机数量也开始增加。在随后的每个季度内,美国陆上钻机开动数都有增长,至20173月,已经达到747台。据贝克·休斯与 Spears and Associates 预测,2017年平均可达到800台,表明了从2016年的平均500台增长了60%

20173月全美陆上开动的747台钻机中,竟约有300台钻机是在二叠纪盆地的油田实施作业,其所占比例几乎高达42%。由此可见,目前二叠纪盆地油田已经引领美国陆上油气产量。二叠纪盆地作为美国油气增长的主要驱动油田,甚至对全世界油气市场的复苏也起着重要推动作用。


2  美国二叠纪盆地石油储量巨大,开发成本低廉,钻机蜂拥而至

2.1  二叠纪盆地石油储量巨大

      20169月,在已有百年历史、业已衰败的二叠纪盆地重又发现了大量页岩油藏。估计发现的资源量超过30亿桶石油储量、75万亿ft3天然气储量(约合142.5亿桶)。20161115日,美国地质调查局(USGS)宣布,在二叠纪盆地发现了美国历史上最大的连续型油藏,其原油技术可采储量高达200亿桶,天然气储量16万亿ft3,凝析油储量16亿桶。

       二叠纪盆地目前的石油日产量约220万桶,相当于中国现在石油日产量的1/2预计2021年的石油产量将达到400万桶/日。

2.2  二叠纪盆地石油价格低廉

       二叠纪油田2016年的盈亏平衡价在40美元/桶以下,在一些最好油田的油价已经降低到25~30美元/桶或更低,比美国其它油田油价要低得多,如 Bakken盆地的油价比二叠纪盆地的高达2~3倍。在二叠纪盆地的DelawareMidland,很多区块的开发成本还不到30美元/桶。

2.3  二叠纪盆地钻采作业活跃,低谷时撤离的钻机重新回归

       根据Douglas-Westwood统计数据,美国于2015年陆地钻井21000口,而到2016年,跌落至11000口,减少了47.6%。但是,2017年則可期望钻井达到20000口。而且,钻井数目可以预期在2016—2020期间总共增加143%

       随着二叠纪盆地的油气开采活动逐步兴盛,已占有美国陆地石油钻采和供给的主体地位,到2017年上半年,自20165月由二叠纪盆地油田撤离的一半钻机业已回归。

       Independence 钻井承包公司的 ShaleDriller 210型钻机,在二叠纪盆地正为Pioneer自然资源公司( Pioneer Natural Resources)施工作业。而当20165月钻机市场处于低谷时,该公司只有其14台钻机中的4台在此盆地施工,但至20175月,其全部14台钻机全都参与了钻井作业,且主要应用于二叠纪盆地与Haynesville 油气田。所有钻机的利用率均达到100%,而且对该钻机的需求还在增长。公司正在考虑下一步再订购新造钻机。

       美国最大的3家石油公司最近也都把目标瞄向了二叠纪盆地。埃克森美孚公司2017年初发布,其勘探开发重心将转移到二叠纪盆地,计划当年将25%的投资用于以该盆地为主的非常规油气勘探开发;雪佛龙公司也寄希望于2017年依靠二叠纪油田实现盈利;美国第三大石油公司马拉松石油公司计划将以11亿美元现金收购美国二叠纪盆地油气资产。

       二叠纪盆地不但吸引传统的大石油公司,而且有不少刚建立的新公司也积极进入。如Fortuna 资源公司于20171月刚开始成立,已在二叠纪盆地 Delaware 油田获得了约8,000 英亩土地。至5月,该公司已获得5口油井,计划在年内钻3口水平井。

       二叠纪盆地钻采活动如此火热,各家大小公司纷纷前往争抢搶土地和油田,以至人们称此现象为二叠纪恐慌“Permian Panic”),或认为二叠纪盆地是美国页岩油气的未来The Future of US Shale)甚至认为二叠纪盆地的开发是美国第二次页岩油气革命


3  新型先进钻机供不应求与多数老旧钻机面临退役

(1)市场需求新型先进钻机以提高钻井效率和生产率。

(2)页岩气开发要求运用大功率先进的交流变频顶驱或直流驱动顶驱钻机;选用大功率泥浆泵;配置步进或滑轨运移系统(Walking or Skid System),满足批量钻井(Pad Drilling)和工厂化钻井(Factory Drilling)的需要;研发应用自动化钻井作业钻机;广泛应用双燃料(柴油,天然气)动力系统。

(3)当代新型先进钻机的应用。

4)老旧钻机难以胜任当代水平钻井需要,多数面临退役。


4  未来油气市场要求对各类人员加强培训提高

2014年国际油气市场下滑之后,国际油气价格暴跌,全球油气行业的工作岗位急剧减少,仅美国德克萨斯州就减少了10万个。油气技术人员和熟练操作工大量流失和退休,是逐步回暖的油气市场面临的另一个问题。这就需要:(1)对高级管理人才实施知识传承策略。(2)加强对钻井现场施工操作人员培训。


5  总结和启示

(1)世界和我国页岩气等非常规油气资源巨大,油气能源前景良好。

近年来,美国著名石油公司和大学对美国7大油气盆地开展资源评价,表明常规油气仅占总资源量的10%~20%,而80%~90%则是非常规油气资源。

       美国具有近百年历史、业已衰败的二叠纪油气盆地的起死回生,近一年重新发现了巨大的页岩油资源,使该盆成为全球第二大油气盆地。这给我们予启示,即在业已开采多年的常规油气盆地开展进一步的勘探,是可能发现超出想象的、巨大的非常规油气资源的。另外,美国最近研发出一项开采稠油的气压热流技术——S-BTF技术baric-thermal flow),运用于二叠纪盆地Wardlaw油田开采稠油,生产成本很低。既使油价降至25美元/桶,也能实现盈利。其每口井的盈亏平衡价,可降至16.5美元/桶。

       我国是世界上页岩油气资源最丰富的国家之一。据美国能源信息署(EIA)等预测,中国的页岩气、页岩油储量分别占世界第一、二位。同时,在我国的辽河油田、渤海油田、塔里木盆地等也分布有稠油油藏。所以,今后通过加强对非常规油气资源的勘探和钻采技术的研发,依靠科技进步,对于开发我国丰富的非常规油资源的前景是良好的、乐观的。这对于保障我国能源安全,改善能源消费结构是具有重要意义的。

(2)随着我国页岩气广泛开发的需要,应加速工厂化作业钻机的研发应用

       我国近年来已经跃居为世界第二钻井大国,但是整体钻井技术水平与美国相比,尚有很大的差距。在陆地钻机技术性能方面,电驱动特别是交流变频顶驱钻机很少,配备步进式和滑轨式运移系统的钻机就更少,自动化钻井作业程度较低,工厂化作业钻机严重不足,这些都显著地影响了我国页岩气等非常规油气资源的开发,限制了钻井效率和油气生产率的提高,难以降低生产成本。为此,应积极鼓励石油公司、油服公司与钻井公司,并联合有关科研院所与高等院校,加速研发以工厂化作业钻机为标志的现代化陆地石油钻机,并加速推广应用。

       (3)加强对我国油气钻采技术和操作人员的培训,迎接新一轮油气市场的复苏。


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