美國(guó)頁(yè)巖油氣生產(chǎn)在鉆機(jī)數(shù)量急劇減少的情況下預(yù)計(jì)仍會(huì)持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。在目前低油價(jià)環(huán)境下，為了降低作業(yè)成本，為下一輪增長(zhǎng)做準(zhǔn)備，石油公司和鉆井承包商都紛紛瞄準(zhǔn)高素質(zhì)隊(duì)伍和優(yōu)質(zhì)鉆機(jī)，目的是優(yōu)化鉆井施工，提高作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)最大盈利。
美國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)的現(xiàn)狀與盈虧
目前，美國(guó)頁(yè)巖氣開發(fā)存在這樣幾個(gè)特征，即在目前商品價(jià)格環(huán)境下，石油公司都在針對(duì)各自的核心區(qū)塊擴(kuò)大油氣生產(chǎn)，而不是擴(kuò)展新區(qū)塊的產(chǎn)能。建設(shè)鉆機(jī)行走系統(tǒng)、大容量鉆井泵、雙燃料動(dòng)力機(jī)及知識(shí)共享系統(tǒng)，所有這些都不斷地讓石油公司和鉆井承包商更快、更高效、更低成本地完成頁(yè)巖油井的鉆井作業(yè)。2015 年 3 月20 日頒布的聯(lián)邦水力壓裂條例也影響了鉆井的成本和周期，特別是在美國(guó)西部。
根據(jù)貝克休斯發(fā)布的信息，美國(guó)陸上鉆機(jī)數(shù)量 2014 年 11 月攀升至 1859部，截至 2015 年 4 月 10 日鉆機(jī)數(shù)量急劇減少至 951 部，清楚地表明鉆井市場(chǎng)在急劇萎縮。然而，不像早些年，鉆機(jī)數(shù)量已不再是油氣生產(chǎn)興旺與否的象征標(biāo)志。事實(shí)上，盡管 2015 年鉆機(jī)數(shù)量急劇下降，美國(guó)的頁(yè)巖油氣生產(chǎn)預(yù)計(jì)仍會(huì)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。咨詢公司 WoodMackenzie 的專家分析指出，鉆機(jī)數(shù)量的減少與油氣生產(chǎn)并不相稱。在一些地區(qū)，鉆機(jī)數(shù)量的減少基本上有相當(dāng)一部分由更快的鉆井速度和更短的鉆井周期所抵消。例如：多家公司仍在不斷地發(fā)布 Eagle Ford 頁(yè)巖鉆井周期縮短了5-10%，而 Permian 也已發(fā)布頁(yè)巖鉆井周期縮短 20% 的消息。
今年 1 月，美國(guó)頁(yè)巖氣開采 10.19億 m 3 / 天， 這 個(gè) 數(shù) 字 預(yù) 計(jì) 2016 年 1月 將 達(dá) 到 10.76 億 m 3 / 天）。 與 此同 時(shí)，Wood Mackenzie 公 司 專 家預(yù)測(cè)，今年致密油的生產(chǎn)將在去年的基礎(chǔ)上每天增加 67.3 萬(wàn)桶，而去年為 12 億桶每天，2016 年將每天增加42.5 萬(wàn)桶。增加的產(chǎn)量主要來(lái)自 6 個(gè)頁(yè) 巖 層 析：Eagle Ford、Permian、Niobrara、Bakken、Haynesville 和Marcellus。根據(jù)美國(guó)能源信息管理局的消息，自 2012 年以來(lái)，這 6 個(gè)頁(yè)巖地層占了美國(guó)幾乎 90% 頁(yè)巖油氣生產(chǎn)的增長(zhǎng)量。2012 年，美國(guó)原油生產(chǎn) 650 萬(wàn)桶 / 天，到 2014 年，增長(zhǎng)為870 萬(wàn)桶 / 天，Bakken 和 Eagle Ford兩個(gè)頁(yè)巖層析加起來(lái)占頁(yè)巖油產(chǎn)量增長(zhǎng)的 67%，而 Marcellus 一個(gè)頁(yè)巖層析的天然氣產(chǎn)量就占了增長(zhǎng)量的 75%。
于 美 國(guó) 主 要 的 頁(yè) 巖 層 析 和 次生地層，使用全球經(jīng)濟(jì)模型，WoodMackenzie 公司分析了西德克薩斯輕質(zhì)油（WTI）價(jià)格盈虧平衡點(diǎn)，分析顯示，2015 年以來(lái)，幾乎 230 億桶西德克薩斯輕質(zhì)油的價(jià)格基本保持在每桶55 美元，從經(jīng)濟(jì)意義上講是合算的。而模擬資源體積的 98% 在每桶 85 美元以下仍能產(chǎn)生 10% 的內(nèi)部回報(bào)率。同時(shí)，這種產(chǎn)量的增長(zhǎng)也是該行業(yè)致力于降低成本的結(jié)果，一種戰(zhàn)略是，許多石油公司正轉(zhuǎn)向旗下的核心頁(yè)巖區(qū)塊進(jìn)行油氣開采，而不是瞄準(zhǔn)他們知之較少的新區(qū)塊。對(duì)于核心區(qū)塊的開采，人們已看到一個(gè)相當(dāng)普遍的緊縮現(xiàn)象，許多石油公司都希望在自己掌控的最佳儲(chǔ)層面積上進(jìn)行油氣鉆探，這類儲(chǔ)層投入的成本最低，在當(dāng)前價(jià)格形勢(shì)下開采頁(yè)巖油氣仍然是有經(jīng)濟(jì)效益的。
這種轉(zhuǎn)向核心頁(yè)巖區(qū)塊鉆探的戰(zhàn)略是很普遍的，這也是用于頁(yè)巖開發(fā)的鉆機(jī)銳減的主要原因。一些早期用于頁(yè)巖開發(fā)如 Tuscaloosa Marine 頁(yè)巖的鉆機(jī)已經(jīng)大量退出市場(chǎng)，原因是這些頁(yè)巖區(qū)塊的地區(qū)缺乏基礎(chǔ)設(shè)施和作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于如何進(jìn)行這類頁(yè)巖區(qū)塊的鉆完井作業(yè)缺乏最佳的實(shí)踐，沒有充分把握，在當(dāng)下的能源價(jià)格環(huán)境下，多家石油公司已損失了大量投入。目前，每鉆一口Tuscaloosa Marine 頁(yè)巖井要花費(fèi)石油公司約 1,000 萬(wàn)美元的成本，相比之下，平均鉆一口 Eagle Ford 頁(yè)巖井的花費(fèi)在 450~750 萬(wàn)美元之間。
然而，即使在同一盆地，各種次生的頁(yè)巖層析可能會(huì)呈現(xiàn)出不同的成本盈虧平衡點(diǎn)。在石油公司各項(xiàng)決策中，最重要的因素之一是這一地區(qū)的鉆井作業(yè)需要部署多少部鉆機(jī)，例如人們會(huì)發(fā)現(xiàn)Bakken 頁(yè)巖開發(fā)的鉆機(jī)部署會(huì)急劇減少， 而 開 發(fā) McKenzie County 地 區(qū)Bakken 頁(yè)巖的次生層析往往有著較低的盈虧平衡點(diǎn)，原因是 Bakken 頁(yè)巖大都具有最豐富的油氣產(chǎn)量，McKenzieCounty 地區(qū)的次生頁(yè)巖表現(xiàn)出超越同一地區(qū)其它次生層析的盈虧效果。
市場(chǎng)低迷時(shí)期有望看到增加投資的地區(qū)是 Cana Woodford、俄克拉荷馬州石油大省南部中心地區(qū)（SCOOP）和周邊 STACK 地區(qū)的頁(yè)巖層析，這些地區(qū)也是由于低盈虧平衡點(diǎn)的緣故，如俄克拉荷馬州石油大省南部中心地帶的 Springer 頁(yè)巖有一個(gè) 41 美元西德克薩斯輕質(zhì)油（WTI）的盈虧點(diǎn)，這可以與更經(jīng)濟(jì)的 Bakken 頁(yè)巖相媲美。又 如 Parshall/Sanish 頁(yè) 巖 層 析 有 一個(gè) 45 美元 WTI 的盈虧點(diǎn)，而 EagleFord 頁(yè) 巖 的 Karnes Trough 層 析 有一個(gè) 48 美元 WTI 的盈虧點(diǎn)。WoodMackenzie 公司預(yù)計(jì)，今年整個(gè) CanaWoodford、SCOOP 和 STACK 三 個(gè)地區(qū)頁(yè)巖開發(fā)的總資本投入超過(guò) 40 億美元。這意味著超過(guò) 2014 年資本投入的 20~30%，這三個(gè)頁(yè)巖層析的產(chǎn)量預(yù)計(jì) 2020 年將達(dá)到每天 100 萬(wàn)桶原油當(dāng)量，而今年計(jì)劃的產(chǎn)量是每天 4 萬(wàn)桶原油當(dāng)量。天然氣方面專家預(yù)計(jì)，2015年多家公司將拿出旗下總投資的更大比例投入 Marcellus 和 Utica 的頁(yè)巖氣開發(fā)。
性能不斷升級(jí)的新型鉆機(jī)
圖 1 展 現(xiàn) 了 鉆 井 隊(duì) 283 正 在 使用 一 部 Patterson-UTI 能 源 公 司 的APEX XK 1500 可行走式鉆機(jī)。該鉆機(jī)正在俄克拉荷馬州的 Grade County地區(qū)進(jìn)行鉆井作業(yè)，Patterson-UTI公司注意到行走式鉆機(jī)的需求在不斷增加，去年建造的 20 部 APEX 鉆機(jī) 19部配備了行走系統(tǒng)。
對(duì)于美國(guó)陸上鉆井承包商來(lái)說(shuō)，由于鉆井合同的減少和鉆機(jī)封存的緣故，勞動(dòng)力的減少已是很普遍的事。Patterson-UTI 鉆井公司的總裁Holcomb 先生說(shuō)：“我不知道那些鉆井隊(duì)會(huì)封存鉆機(jī)而仍保持鉆井隊(duì)的人員，他們肯定會(huì)負(fù)擔(dān)不起的。希望鉆機(jī)升級(jí)和提高隊(duì)員素質(zhì)，增加承包商的中標(biāo)幾率，而當(dāng)下最好的鉆機(jī)且具備高素質(zhì)員工的鉆井隊(duì)確實(shí)有著很大機(jī)遇，每一個(gè)項(xiàng)目都給了這樣的鉆井隊(duì)。我認(rèn)為這將使我們不斷提高效率，與我們擺脫這一低迷期相比有一個(gè)新的參考基準(zhǔn)。”
說(shuō)到鉆機(jī)，Holcomb 表示：“石油公司持續(xù)表現(xiàn)出對(duì)雙燃料和行走式現(xiàn)代化鉆機(jī)的偏愛，這類鉆機(jī)能讓鉆井成本和鉆井周期減至最小，考慮到選擇時(shí)，石油公司會(huì)選擇一種高性能鉆機(jī)，為其支付更多的資金，因?yàn)檫@類鉆機(jī)更為有效”。2015 年 3 月，Patterson-UTI 鉆井公司有約 142 部鉆機(jī)在美國(guó)本土作業(yè)，從去年 10 月最高時(shí)的 211部減至目前的數(shù)量。主要的作業(yè)區(qū)域是 Marcellus、Eagle Ford、Mid-Continent、Haynesville、Bakken和 Rockies 頁(yè)巖層析。
截 至 目 前，Patterson-UTI 公司 在 Marcellus 頁(yè) 巖 地 區(qū) 鉆 機(jī) 投 入的數(shù)量最為穩(wěn)定，通常頁(yè)巖氣開發(fā)的鉆機(jī)投入好于頁(yè)巖油，盡管最近幾年Haynesville 頁(yè)巖是其中一個(gè)最好的頁(yè)巖氣開發(fā)氣田，特別與像 Marcellus巨型氣田相比，部署在那兒的鉆機(jī)也比頁(yè)巖油豐富的層析投入的鉆機(jī)數(shù)量更為穩(wěn)定。
SCANDRILL 公司的總裁說(shuō)：“在一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的鉆機(jī)市場(chǎng)中，石油公司對(duì)擁有先進(jìn)技術(shù)的全功能鉆機(jī)的偏愛正變得更為強(qiáng)烈。2014 年末減少的大多數(shù)鉆機(jī)都是老式鉆機(jī)，即使大宗商品價(jià)格再次反彈，那些缺乏先進(jìn)技術(shù)和功能的留守鉆機(jī)以及那些需要花費(fèi)大量資金升級(jí)的鉆機(jī)可能會(huì)被淘汰或拆解。當(dāng)我們?cè)谶@個(gè)行業(yè)竭盡全力度過(guò)這一挑戰(zhàn)的時(shí)刻時(shí)，專注于我們的核心價(jià)值觀，建立我們的安全觀和知識(shí)文化仍是主要的關(guān)注點(diǎn)。”
高性能鉆機(jī)繼續(xù)分享著某些共同特點(diǎn)，一個(gè)關(guān)鍵的特點(diǎn)就是“可行走 系 統(tǒng)”。 圖 2 展 示 了 Patterson-UTI 公司的鉆機(jī) 244 正在德克薩斯州的 Upton County 地區(qū)打井。公司透露，該公司的鉆機(jī)數(shù)量最為穩(wěn)定，在像 Permian（二疊紀(jì)）這樣的產(chǎn)油區(qū)塊用的并不多，而在像 Marcellus 和Haynesville 這樣的產(chǎn)氣區(qū)塊鉆機(jī)投入較多。
另一個(gè)特征需求是天然氣和雙燃料動(dòng)力機(jī)，這種燃料的動(dòng)力機(jī)可以節(jié)省相當(dāng)大的燃料成本，同時(shí)也能減少大量排放，在那段時(shí)間里，Patterson-UTI公司擁有的 10 部鉆機(jī) 100% 使用了以天然氣為燃料的動(dòng)力機(jī)進(jìn)行鉆井作業(yè)，44 部鉆機(jī)采用雙燃料系統(tǒng)進(jìn)行鉆井作業(yè)。SCANDRILL 公司有 11 部鉆機(jī)配置了雙燃料系統(tǒng)。
Devon 是一家石油公司，該公司的鉆井工程經(jīng)理 Jim Powers 說(shuō)：“最近幾年公司在雙燃料技術(shù)應(yīng)用方面取得了顯著成效。 在 Cana Woodford 地區(qū)，為了將現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)出的天然氣作為一種燃料，公司已與一家鉆井承包商合作進(jìn)行了鉆機(jī)配套， 利用現(xiàn)有的天然氣設(shè)施” 。Powers 先生補(bǔ)充說(shuō)：“這只是一種補(bǔ)充措施，而不是完全替換柴油燃料，但它能幫助公司降低一定的燃料成本。”
在 Cana Woodford 地區(qū)，Devon公司目前正在 3 部鉆機(jī)上運(yùn)用柴油和現(xiàn)場(chǎng)天然氣的雙燃料系統(tǒng)進(jìn)行鉆井作業(yè)，到 5 月 1 日，將該地區(qū)所有作業(yè)的 5 部鉆機(jī)全都改為雙燃料系統(tǒng)，使用雙燃料系統(tǒng)公司預(yù)計(jì)能節(jié)省大約 30% 的燃料成本。計(jì)劃還在繼續(xù)進(jìn)行，在其它頁(yè)巖開發(fā)地區(qū)擴(kuò)大雙燃料系統(tǒng)的應(yīng)用，根據(jù)公司的消息，這些地區(qū)包括 Delaware和 Powder River 盆地。
最近幾年這種趨勢(shì)一直在持續(xù)，由于當(dāng)今鉆井周期變得更短，石油公司對(duì)鉆機(jī)的機(jī)動(dòng)性要求仍是一個(gè)核心要素，如果回顧過(guò)去 10~15 年，在井上逗留30 天時(shí)，若鉆機(jī)搬遷花費(fèi) 5 天時(shí)間，客戶并不會(huì)過(guò)度關(guān)注，但用 10~12 天打完一口井，5 天幾乎就是打井的一半時(shí)間。
SCANDRILL 公司談到，他們一直致力于幫助鉆井隊(duì)減少鉆機(jī)搬遷次數(shù)，通過(guò)各種途徑達(dá)到這一目的。他們還召集石油公司和運(yùn)輸公司進(jìn)行討論，讓鉆機(jī)搬遷次數(shù)進(jìn)一步減少 20~40%。此外，鉆機(jī)設(shè)計(jì)已朝著快速搬遷的方向發(fā)展。SCANDRILL 公司最新的電動(dòng)鉆機(jī) 1 月份已完成，該鉆機(jī)是一部整體架構(gòu)且配有頂驅(qū)的桅桿式鉆機(jī)，單臺(tái)卡車裝載就可以進(jìn)行搬遷，該鉆機(jī)是在與Anadarko Petroleum石油公司簽訂的一個(gè)合同下建造的，用在 Haynesville頁(yè)巖的鉆井作業(yè)，鉆機(jī)也擁有一個(gè)行走系統(tǒng)，它能讓鉆機(jī)以 12.2m/hr. 的速度向 8 個(gè)方向移動(dòng)，同時(shí)攜帶 1,088 噸的重量移動(dòng)。其它特性包括 7,500psi額定功率的泥漿泵、Caterpillar 動(dòng)力氣體混合式雙燃料系統(tǒng)和一個(gè)能使鉆機(jī)燃油產(chǎn)生最大效率的創(chuàng)新型發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。
未來(lái)增長(zhǎng)趨勢(shì)
圖 3 展 示 了 SCANDRILL 公 司2015 年 1 月完成的一部新型鉆機(jī) ScanVision，該鉆機(jī)采用了一個(gè)雙燃料系統(tǒng)和一個(gè)行走系統(tǒng)，在與 Anadarko公司所簽合同的推動(dòng)下建造了這部新型鉆機(jī)。在這個(gè)低迷時(shí)期，盡管各公司普遍存在裁員現(xiàn)象，但陸上鉆井行業(yè)依然保持著充足的鉆井隊(duì)，與上世紀(jì) 80 年代所發(fā)生的情況相比，該行業(yè)當(dāng)前顯現(xiàn)出了更加積極的征兆，那就是接下來(lái)的增長(zhǎng)可能正是該行業(yè)興旺的拐點(diǎn)，具備高素質(zhì)人員的鉆井隊(duì)對(duì)于一個(gè)公司的成功則是至關(guān)重要的。
越來(lái)越多的公司也以這個(gè)行業(yè)低迷時(shí)期為契機(jī)，提高自身的員工素質(zhì)和公司實(shí)力，正如目前所做的鉆機(jī)升級(jí)。如：SCANDRILL 公司正把目光瞄準(zhǔn)在保有最高素質(zhì)的員工隊(duì)伍方面，而不是簡(jiǎn)單地雇用長(zhǎng)期用工，公司也將繼續(xù)完善自己的招聘流程，優(yōu)先考慮那些表現(xiàn)出思考和解決問(wèn)題能力的人才。由于設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，需要高素質(zhì)員工與這些先進(jìn)鉆機(jī)打交道，員工需具備思考、進(jìn)取和解決問(wèn)題的能力，一旦公司擴(kuò)大業(yè)務(wù)范圍，繼續(xù)保持該領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，將會(huì)為公司帶來(lái)巨大收益。
Patterson-UTI 公司也在把員工的能力和經(jīng)驗(yàn)視作重點(diǎn)，雖然該行業(yè)進(jìn)入到成本削減模式，石油公司聚焦鉆井優(yōu)化的策略并未被忽視，領(lǐng)導(dǎo)能力的培訓(xùn)也已擺在首位。Holcomb 先生認(rèn)為，感到自豪的成就之一是這個(gè)行業(yè)現(xiàn)在對(duì)高效作業(yè)和安全作業(yè)的理解是相互依存的，過(guò)去這個(gè)行業(yè)的一些人有一種相互矛盾的信條，對(duì)效率的充分理解對(duì)這個(gè)行業(yè)是一個(gè)巨大的勝利，首先必須保證安全，而安全產(chǎn)生效率。
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