猝不及防，油價在2020年又崩了，并且這一次跌得又低又快。
從3月中旬開始，國際原油價格位于30美元/桶下持續(xù)近2個月之久，甚至出現(xiàn)了為負的情況。
上一次油價跌破30美元/桶是在2016年，離今天并不遙遠。
但在陰晴不定的油價之下，石油領域的硬角色亦在展露鋒芒。
01、一只巨大的石油黑天鵝
近年來，國際油價愈發(fā)動蕩，在過去短短12年時間內，已出現(xiàn)過3次斷崖式暴跌。
2008年，因金融危機的出現(xiàn)，油價從147美元/桶跌至最低40美元/桶左右。
2014年，因美國頁巖油的出現(xiàn)，油價從100美元/桶跌至最低30美元/桶左右。
2020年，因新冠肺炎的出現(xiàn)加大全球經(jīng)濟下行的壓力，油價從60美元/桶跌至最低-37美元/桶左右。
(2008~2020年，WTI原油價格經(jīng)歷了3次斷崖式下跌)
并且這三次油價暴跌對油氣行業(yè)的沖擊，一次比一次強烈。
2008年的油價暴跌持續(xù)近1年時間;2014年持續(xù)了近3年時間;在2020年5月22日當周，美國的活躍油氣鉆機數(shù)跌到了318，而上一次呈現(xiàn)這一水平，是在第二次世界大戰(zhàn)期間。
2020年，油氣行業(yè)的損失會有多大?
國際能源署(IEA)近期發(fā)布的研究報告指出，2020年全球原油的需求可能降低9%，回到2012年的水平;同時，天然氣的需求下降2%。
能源需求和價格的雙降，將帶來企業(yè)收入的銳減。能源咨詢公司雷斯塔的研究指出，2020年全球油氣勘探與生產(chǎn)收入將下降約1萬億美元，同比大降40%。這意味著，很多石油生產(chǎn)商的收入，在今年很可能會出現(xiàn)攔腰斬。
展望未來，油價何時能恢復仍不明朗。從短期內看，在全球疫情沒有退去之前，油氣需求很難得以恢復。有研究機構預測，即便到2021年，全球油氣的勘探支出都可能繼續(xù)下降。
總體來看，市場陰晴不定，油氣行業(yè)難將未來完全寄望于油價上漲。
02、石油灰犀牛也不弱
對很多油氣生產(chǎn)企業(yè)而言，油價低迷并不是當下面臨的唯一困難。
為了保障國家能源安全，國內油氣行業(yè)于2018年啟動了新一輪“油氣大會戰(zhàn)”，油氣生產(chǎn)正處于穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)的關鍵時期。與此同時，中國的油氣開采，卻面臨著成本越來越高的問題。
近年來，在中國新探明的油氣資源中，頁巖氣、致密油氣等高難度開發(fā)資源的占比越來越高。
根據(jù)《中國礦產(chǎn)資源2019》公布的數(shù)據(jù)顯示，在2018年，中國頁巖氣的查明資源儲量同比增加了8.9%，相比之下，常規(guī)天然氣同比增量為4.9%，石油的同比增量僅有0.9%。
在2019年，中國新確認的唯一的一個10億噸級大油田——慶城大油田，也屬于有效開采難度較高的頁巖油田。
眾所周知，頁巖油氣開采成本較高，中國不少油氣開發(fā)者曾嘗試走捷徑，寄望引入北美頁巖氣的開發(fā)經(jīng)驗，快速實現(xiàn)中國頁巖氣的低成本開發(fā)。但回顧中國頁巖氣的過去十年，這一嘗試并不順利。
究其原因，中國的頁巖油氣同北美頁巖油氣在地質地貌特點等方面差異其實很大，開采面臨著很多獨特的難題，實際并無太多經(jīng)驗可借鑒。
在地下，中國主要頁巖氣藏的埋深在3000米以上，美國不少頁巖氣藏埋深僅有1000米;在地上，美國頁巖油氣田多存在于大平原區(qū)，中國主要頁巖油氣田多位于山區(qū)，使得作業(yè)裝備的運輸、安放都格外困難，令作業(yè)成本居高不下。
最終，國內頁巖氣目前的產(chǎn)量與當初制定的目標相去甚遠。接下來即便油氣價格上漲，恐怕眾生產(chǎn)企業(yè)也繞不開“成本高”這只灰犀牛。
03、硬核油氣重器的誕生
在黑天鵝和灰犀牛的雙重壓力下，油氣行業(yè)前進的方向，也在悄然發(fā)生著轉變。
近年來，全球的油氣生產(chǎn)都愈發(fā)注重效率和成本控制，而不再一味追求上產(chǎn)擴張。這一點在油氣技術的發(fā)展趨勢上，體現(xiàn)尤為明顯。
一些能提升生產(chǎn)效率的新技術，在油氣行業(yè)越來越受青睞。例如在當下備受業(yè)內推崇的電驅壓裂解決方案，正是在這一時期誕生的。
在頁巖氣的開發(fā)過程中，有一項十分關鍵的工藝技術——水力壓裂。這項工藝需要將大量高壓基液注入幾千米的地下巖層，其相關的作業(yè)過程和裝備極為復雜，成本高昂。
有研究統(tǒng)計曾指出，北美水力壓裂的費用，約占到一口頁巖油氣井成本的15%~40%左右。若能將水力壓裂的作業(yè)效率提高，能很可觀地降低頁巖油氣的開采成本。
而中國頁巖油氣的開采，壓裂作業(yè)的成本往往更高。因為中國頁巖油氣田多位于山區(qū)，山路狹窄，作業(yè)場地狹小，運輸和安放壓裂裝備極為不便，作業(yè)裝備的穩(wěn)定性也需要更高。
放眼全球，擁有雄厚資金實力和百年技術的國際能源巨頭，也無法提供滿足中國頁巖氣開采獨特作業(yè)需求的裝備及經(jīng)驗。
針對這一難題，在2019年，煙臺杰瑞石油服務集團股份有限公司(以下簡稱“杰瑞”)，推出了全球首個自主研發(fā)的電驅壓裂成套裝備及頁巖氣開發(fā)解決方案，為頁巖油氣開采成本的下降，打開了新的空間。
鑒于中國頁巖氣山區(qū)開采的特殊難題，杰瑞對壓裂裝備的兩個核心裝置進行了硬核創(chuàng)新：一是將間歇運行工況的柱塞泵升級為連續(xù)運行工況的柱塞泵;二是在動力上用電驅替代了傳統(tǒng)的柴驅。
杰瑞研制的柱塞泵，其實已在國內頁巖氣壓裂作業(yè)中有多年應用，而此番將其改進為連續(xù)運行工況的柱塞泵后，其使用壽命和穩(wěn)定性都得到提高，能夠適應要求更加苛刻的壓裂作業(yè)。
傳統(tǒng)的水力壓裂裝備，往往需要十幾臺柴油機同時驅動，體積龐大，在山區(qū)作業(yè)十分受限。為此，杰瑞采用高功率密度設計理念，研制出了電驅壓裂裝備，其功率是傳統(tǒng)常見柴驅壓裂裝備的2倍多，功率密度做到了全球最大的134kW/t。
這意味著，在過去通常需要18臺柴驅壓裂裝備同時工作的壓裂作業(yè)，現(xiàn)在僅需9臺電驅壓裂裝備就可實現(xiàn)，不僅縮小了總體占地面積，還降低了裝備的購置與維保費用。
值得一提的是，杰瑞的技術人員發(fā)現(xiàn)，四川頁巖氣井場不遠處多有居民，由于傳統(tǒng)壓裂裝備的噪聲較大，影響當?shù)鼐用裥菹ⅲ沟靡归g施工困難，降低了作業(yè)效率。
為此，杰瑞通過靜音風扇+變頻控制，將電驅壓裂的噪音控制在了85分貝以內，滿足夜間施工。
此外，該電驅壓裂裝備配置了智能集成控制系統(tǒng)。系統(tǒng)可通過4G、5G和衛(wèi)星，將井場數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)交財?shù)據(jù)云平臺，配合內置智能分析診斷，為井場作業(yè)提供技術指導與預警分析。
為了最大程度降低壓裂作業(yè)成本，杰瑞還對壓裂管匯、混砂裝備、輸砂裝備等都進行了特殊設計。
例如，混砂裝備的工作性能相比同規(guī)格柴驅裝備提升了15%-20%;輸砂裝備取代了傳統(tǒng)的吊車吊裝破袋的模式，使壓裂砂的供給更加安全、高效。
杰瑞電驅壓裂解決方案的推出，極大提高了國內頁巖氣開采能力。
2019年，杰瑞的電驅壓裂解決方案在四川威202H40平臺的壓裂作業(yè)中，刷新了川渝地區(qū)頁巖氣壓裂施工效率記錄。最終助使該平臺的5口頁巖氣井，實現(xiàn)了500萬方/日的產(chǎn)量三級跳。
隨后，杰瑞電驅壓裂成套“家族”陸續(xù)在全國各大油氣田現(xiàn)場安營扎寨，為國內油氣田安全、綠色、高效、智慧開采提供了全新的裝備支撐。
04、做技術創(chuàng)新的深耕者
值得注意的是，杰瑞推出電驅壓裂成套解決方案并非偶然的靈感迸發(fā)，而是持續(xù)多年深耕技術的碩果。
其研發(fā)制造，經(jīng)歷了從柱塞泵、超高速渦輪減速箱、渦輪壓裂裝備到電驅壓裂成套裝備的歷程，前前后后耗時近8年之久。
杰瑞是中國最早為頁巖氣開發(fā)提供技術的企業(yè)之一，曾參與過中國第一口頁巖氣水平井——威201-H1井的施工作業(yè)。
在早期參與四川頁巖氣壓裂作業(yè)過程中，杰瑞就注意到了壓裂裝備體積過大、噪音大、泵檢頻次高和井場布局狹小為作業(yè)帶來的困擾。
壓裂裝備體積能不能再小一點?噪聲再小一點?穩(wěn)定性再提高一些?杰瑞的技術人員開始思索這一系列問題。
技術人員經(jīng)調研后發(fā)現(xiàn)，這些問題難以解決，關鍵首先在于沒有高效穩(wěn)定的大功率壓裂泵。隨即，杰瑞便對大功率泵的制造展開了攻堅，并于2011年自主研發(fā)制造出了當時世界上水馬力最大的車載柱塞泵(最大輸出功率達5000hp)。
打通了大功率泵這道任督二脈后，杰瑞進一步投入研發(fā)力量，并于2014年研發(fā)出了全球首個單機功率最大的渦輪壓裂車——“阿波羅一號”。阿波羅一號的橫空出世突破了傳統(tǒng)壓裂技術局限，將中國頁巖氣開發(fā)帶入渦輪壓裂時代，使我國超越美國和俄羅斯，成為現(xiàn)存渦輪壓裂車單機功率最大的國家。
但杰瑞對大功率泵的研發(fā)創(chuàng)新并未就此止步。為了進一步提高泵性能，技術人員將一臺在現(xiàn)場作業(yè)了5年的5000型柱塞泵進行拆解，盤點所有關鍵零部件，針對磨損嚴重、出現(xiàn)異常的部件進行剖析，即使在設計范圍內，也沒有放過。
最終，技術人員對壓裂泵的動力端殼體、齒輪、軸承等方面進行了20多項優(yōu)化，將動力端的理論承載能力提升1.1倍。
這一精益求精的研發(fā)帶來的，是在整泵重量、尺寸幾乎不變的情況下，裝載杰瑞新代5000型泵的電驅壓裂設備更為輕巧，且能更適應更高負荷的連續(xù)作業(yè)。
與此同時，電驅相關的研發(fā)也在前瞻性的準備中。早在2011年，杰瑞的研發(fā)人員就已考慮電驅代替柴驅的解決方案，并有目標的進行技術儲備。
為此，杰瑞公司內部還采用專線供電的方式，特意搭建了5MW驅動的電驅壓裂試驗平臺，專門用于電驅壓裂裝備的研發(fā)和測試工作。
一邊是杰瑞裝備在井場應用中的不斷升級和創(chuàng)新積累，一邊是在內對電驅裝置持續(xù)的研發(fā)，歷經(jīng)8年沉淀，杰瑞才成功推出了頁巖氣電驅壓裂成套裝備及頁巖氣開發(fā)解決方案。
這套方案不僅是壓裂裝備動力引擎模式的更換，更是一套針對國內頁巖氣開發(fā)壓裂環(huán)節(jié)量身定制的整體解決方案，它包含電驅壓裂成套裝備、供電解決方案、智能控制方案以及商業(yè)運作模式，讓電驅壓裂應用無電力供應擔憂。
該方案也創(chuàng)造了多個世界第一：全球第一臺7000型電驅壓裂裝備，搭載全球功率最大的柱塞泵;行業(yè)最大排量的電驅混配橇;世界第一臺智能免破袋連續(xù)輸砂裝置……這套解決方案，能夠完全適應國內壓裂作業(yè)高壓力、大排量、長時間連續(xù)作業(yè)工況，且國產(chǎn)化程度達90%以上。
自主研發(fā)之路難走，一段長達8年的研發(fā)，時間成本顯得有點高。但或許只有這樣的厚積薄發(fā)，才能讓頁巖油氣開發(fā)走的更快，因為它敢于同真正的難題硬碰，并竭力解決了難題。
05、降本將是一場持久戰(zhàn)
得益于杰瑞這樣敢啃硬骨頭的技術創(chuàng)新者，負重之下，中國的頁巖產(chǎn)業(yè)始終在蔓延。
2019年，中國的致密氣和頁巖氣產(chǎn)量雙雙創(chuàng)下歷史新高，分別達到400億立方米和150億立方米，其中頁巖氣產(chǎn)量增幅高達38.9%。
目前，除了四川盆地外，我國包括長慶油田、新疆油田、大慶油田、大港油田等在內的多個油氣產(chǎn)區(qū)，都已開始試水頁巖油氣開發(fā)。
在2020年，杰瑞10000型電驅壓裂裝備、5000型電驅壓裂橇等參與中國頁巖油重點項目，助力創(chuàng)造了渤海灣地區(qū)單日最高壓裂11段的“中國速度”。
根據(jù)計劃，大港油田的頁巖油田計劃到2025年，實現(xiàn)年產(chǎn)頁巖油50萬噸，成為中國頁巖油氣革命發(fā)展的又一重要陣地。
展望未來，油氣行業(yè)儼然還需要更多杰瑞電驅壓裂式的創(chuàng)新。
從遠期來看，大型油氣生產(chǎn)國之間的博弈、地緣紛爭、世界經(jīng)濟前景的不明朗……這些因素都可能引發(fā)油價的再次大起大落。
與此同時，2019年中國油氣進口量再創(chuàng)新高，石油對外依存度達70.8%，天然氣對外依存度達43%。居高不下的對外油氣進口量，依舊使得國內能源安全問題凸顯。
挑戰(zhàn)、風險、市場波動，其實從未遠離過油氣行業(yè)，過去如此、現(xiàn)在如此、未來也將如此。近幾年油價的頻繁起落，為國內油氣行業(yè)帶來了更大警醒：行業(yè)的發(fā)展，不能全靠油價的漲跌。以不變應萬變，才是前行的長遠之道。而這不變之道，即是對技術的持續(xù)創(chuàng)新。
杰瑞電驅壓裂解決方案正是如此，通過對技術持續(xù)的深耕，最終助力國內頁巖氣開發(fā)走上了自主化之路。
油價未來或高或低難以預測，但技術進步只會讓成本更低;技術研發(fā)之道看起來慢一些，但它終將讓我們走得更遠。
