产量增长影响因素

发布网友 发布时间：2022-04-26 17:15

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热心网友 时间：2023-10-16 13:51

原油产量的增长的影响因素与储量增长略有不同，这些因素包括储量增长情况、开发工作量、市场油价、开发理论与技术进步、*的*法规以及国家经济状况等。

3.4.1.1 储量增长情况

原油的储量是产量的资源基础，因此，储量的增长情况直接影响着产量的增长。在3.1.2小节中已阐述了美国的原油储量增长和资源探明率状况。油气生产商在获得新增可采储量后，会在适当的*和市场条件下开发这些储量，因此，产量的增长滞后于新增可采储量的增长^[95～98]。

从美国本土48州(不含深水区域)来看，原油产量的高峰发生在1970年，比原油新增可采储量的高峰(1951年)滞后了19年(图3.34)。根据3.3.2小节中的储量增长的阶段划分，1970年是新增可采储量稳定增长与递减阶段的转折点，1970年之后，美国本土48州(不含深水区域)的新增可采储量呈现出了明显递减的趋势，产量在此时也开始递减。在1971～2004年间，美国本土48州(不含深水区域)的产量递减速度为1.87%。

新增可采储量和产量共同影响着储采比的变化。在70年代之前，美国的产量迅速增长，1945～1970年，美国本土48州的原油产量以4%的速度递增，而同期的新增可采储量增长速度为1.89%，并且在1967年以后，美国的原油年产量几乎都超过当年的新增可采储量，这使得原油储采比在70年代之前连续下滑(图3.35)。全美和本土48州(不含深水区域)的储采比分别在1968年和1967年降至略低于10。1971～2004年间，由于阿拉斯加和90年代以来深水区域的储量贡献，全美的平均储采比为10.5；若不考虑阿拉斯加和深水区域的贡献，美国本土48州(不含深水区域)的储采比在70年代中期至90年代中期稳定在8 的水平，但由于产量的递减速度大于新增可采储量的递减速度，1999～2004年的平均储采比有所回升，达到9.6。

图3.34 美国本土48州(不含深水区域)原油新增可采储量与产量

图3.35 美国原油储采比

一方面，随着美国本土48州(不含深水区域)新增可采储量的逐渐减少，原油的可采储量受到*；另一方面，无论从国家能源安全角度，还是油气生产商的经营战略角度，储采比都会在一定程度上受到*。这两个因素决定了产量总体上的递减趋势。

3.4.1.2 市场油价

20世纪以前，美国原油产量较低，进入20世纪以后，蒸汽机的发明带动了对原油的需求，1902年美国原油产量超过1000万吨。第一次世界大战之后，美国的汽车工业迅速发展起来，原油产量也开始快速增长，至1944年，美国的原油产量已达到2.29亿吨。1918～1944年间，原油产量平均每年增长15.3%，同期的油价平均为1.33美圆/桶。

1945～1973年间，美国的国内油价高于国际油价，这直接刺激了原油产量的持续增长，美国全国的原油产量在1970年达到峰值，为4.80亿吨。但在此之后，美国本土48州(不含深水区域)的产量开始递减，在20世纪70年代的两次“石油危机”期间，美国*对油价进行严格管制，大大低于当时的国际油价，这使得石油生产商对国内原油开发失去兴趣，从而使美国的原油产量开始递减。虽然在1981年油价控制解除之后，美国本土48州(不含深水区域)的原油产量递减速度减缓，并在1984和1985两年间有所回升，但1986年油价暴跌，使得产量随之下滑(图3.36)。

图3.36 美国原油产量与油价

从图3.36中可以看出，20世纪80年代之后，油价的涨跌只能在短期内刺激原油产量递减速度的变化，但是由于受储量增长逐渐减缓的影响，原油产量总体下降的趋势已无法避免。

单口油井日产量的变化主要与两个因素有关，一是油田开发状况与地质状况，二是油价。长期的油气田开发必然会导致单口油井日产量在经历了高峰之后开始递减，但从经济性出发，单口油井日产量对油价的变化非常敏感。油价的上涨降低了开发门槛，使得一些在低油价条件下无法经济开采的低产油田可以经济开采。低产油田的加入降低了单口油井的平均日产量。在两种因素的共同影响下，单口油井日产量与油价在一定程度上呈负相关关系。

在20世纪的20～40年代，美国的原油储量处于快速增长时期，发现了一系列的大油田，同时期的单口油井日产量在开发技术的推动下不断攀升，从1900年的0.3吨/日增至1944年的1.52吨/日(图3.37)。1945年起，美国的国内油价高于国际油价，这促进了低产油田的开发，在1945～1958年这段时间内，单口油井日产量增长速度明显减缓。1958～1972年，虽然美国的名义油价仍高于国际油价，但对通货膨胀和汇率进行调整后，以2004年美圆计算的油价实际上是在下降，此时，低产油井无法经济开采，单口油井日产量逐步攀升，1972年达到高峰，平均为2.49吨。1973年的“第一次石油危机”以后，美国对油价进行了管制，虽然国内油价大大低于国际油价，但是与石油危机之前相比，油价不仅提高幅度大，而且连续上涨；到1981年美国*解除油价管制时，油价达到31.77美圆/桶。在这段时期内，美国的单口油井日产量不断下降，从1973年的2.47吨降至1981年的1.70吨。1986年发生了油价暴跌，一些低产井被逐渐废弃，单口油井日产量的下降速度与之前相比有所减缓，2001年以来，油价持续走高，单井日产量继续保持下降趋势。

图3.37 美国本土48州(不含深水区域)单口油井日产量与美国油价

3.4.1.3 开发工作量

美国能以较低的储采比使油气产量多年来维持相当高的水平，除资源条件等原因外，有庞大的开发工作量作为后盾也是重要原因之一。

为保持原油的稳产和上产，美国每年都要完成大量的钻井工作量，产油井数也随之大幅度增加。美国本土48州(不含深水区域)在1923年原油产量初次达到1亿吨时，有产油井29万口；1940年，原油产量初次达到2亿吨时，有产油井39万口；1951年产量为3亿吨时，有产油井47.5万口；1966年产量达到4亿吨时，有产油井58.3万口(图3.38)。

1945年以来，美国的开发活动经历了两次高峰：第一次高峰发生在50年代中期，1955年，美国活动钻机数达到首个高峰，为2686台。1956年钻开发井4.1万口，其中原油开发井2.8万口。第二次高峰发生在80年代，1981年美国有活动钻机3970台，钻开发井7.4万口，其中原油开发井4.1万口。1986年，由于受到油价暴跌的影响，美国开发井数随之下滑。虽然2000年以来，美国开发井略有增长，但远远不及高峰时期。2004年，全美钻开发井3.2万口，尚不及1985年的原油开发井数(图3.39，图3.40)。

从美国本土48州来看，1945年起，美国开始实行高于国际油价的*，国内开发活动随之增加。美国本土48州开发井数目从1945年的1.8万口增至1956年的4.1万口，增长了近1.3倍(图3.41)。但由于60年代，国际七大石油公司操纵着原油定价权，国际油价较低，石油公司可以通过进口原油获得更多的利润，他们对本国的开发活动逐渐减少，到1971年，美国本土48州开发井数已降至1.9万口。1973年，“第一次石油危机”的到来，美国开始实施低油价*以保护国内经济，但随着国际油价的暴涨，美国国内油价也逐步跳高，这刺激了美国国内的开发活动，开发井数目也逐渐上升。1981年，美国完全解除价格管制，当年的开发井数也随之达到高峰，但随着1986年国际油价的暴跌，开发井数也急剧下滑。在1973～2004年间，美国开发井数与以2004年美圆计算的美国国内油价之间的相关系数达到0.53，具有显著的正相关关系(置信度99%)。这说明开发活动受价格的影响显著。

图3.38 美国本土48州(不含深水区域)原油产量与产油井

图3.39 美国全国开发井与活动钻机数

美国国内低产井比例较大，与1978年相比，1979年本土48州生产井共增长了13952口，其中低产井有11675口。到1983年，美国共有单井日产量低于10桶(约1.36吨)的低产井44万口，这些低产井当年产量约0.65亿吨。到2003年，全美低产井占产油井总数的77%，它们的平均日产量不足0.3吨，这些井的产量之和占全美总产量的15%^[99]。形成“多井低产”的原因主要有两个^[90]：其一，高产富集的储量所占比例不大。根据兰德公司1976年的统计结果，美国91.3%的原油储量集中分布在18个含油气州中。在这些州中，可采储量大于5亿桶(约0.68亿吨)的特大型、大型油田储量仅占总储量43%。其二，由于美国石油工业发展初期的“掠夺式开采”，油井产量迅速递减，低产井大量出现。

图3.40 美国全国开发井构成

图3.41 美国本土48州开发井与油价

3.4.1.4 开发理论发展与技术进步

在石油勘探和开发工程中，钻井是必不可少的基本环节，具有资金和技术密集型的工程特征，涉及许多理论和技术问题。钻井工程理论上以流体力学、管柱力学、岩石力学、化学、测量与控制等学科为基础；技术上，以井眼轨迹控制技术、井眼稳定技术、高效破岩与洗井技术、保护油气层技术和油井设计技术为关键技术。

文中在2.3.2.3小节中回顾了美国钻井技术的发展历程，可以清晰地看出20世纪以来的钻井技术可以划分为四个发展阶段：概念时期(1901～1919年)、发展时期(1920～1948年)、科学化钻井时期(1949～1969年)和自动化钻井时期(1970年至今)(图3.42)。

图3.42 美国本土48州(不含深水区域)原油产量历史与石油工业的理论和技术进步

概念时期：20世纪初期，美国的钻井技术刚刚起步，原油产量从1901年的不足1千万吨增至1919年的0.5亿吨。1859～1919年，全美累计原油产量仅占美国本土48州(不含深水区域)可采资源量的2%。技术进步不断推动着单井产量的增长，到1919年，单井日产量已逐渐增至0.30吨。

发展时期：20世纪20年代之后，内燃机技术推动了汽车工业迅速发展，在钻井技术上，派生出了内燃机驱动钻机，同时，牙轮钻头和固井工艺进一步发展。到1948年，美国原油产量已增至2.76亿吨，单井日产量达到1.72吨，原油采出率增至15.20%。

科学化钻井时期：随着第二次世界大战以后美国经济的发展，对原油的需求不断增长，这促进了开发工艺的不断提高。在此时期，发展了钻柱力学和井斜控制理论，喷射钻井、参数优选和地层压力检测等技术。到1969年，美国本土48州(不含深水区域)的原油产量达到4.50亿吨，单井日产量为2.27吨，原油采出率也达到37.60%。

自动化钻井时期：计算机技术在20世纪70年代的引入和无线随钻测量技术的研发，是钻井技术发展的一个新的里程碑。计算机技术推动了钻井数学建模与定量分析，加快了科学化钻井的发展。70年代以后，美国本土48州开采难度增大，表现为储层质量下降，钻井深度增加。在单口油井的日产量不断下降的情况下，美国本土48州(不含深水区域)的原油采出率从1970年的39%增长到2004年的70.4%。这些数据表明，美国石油工业的发展对开发理论和技术的依赖程度逐渐增加，只有在理论和技术不断进步的前提下，以前的难采资源才能得到充分开发。

3.4.1.5 *法规

与3.3.1.4小节中介绍*法规对储量增长的影响类似，这里也从美国众多的联邦石油*法规中选择典型的*法规分析其对原油产量的影响(图3.43)。

图3.43 美国原油产量与石油法规、*

美国*于1916年实行的《无形钻井开发费扣减》*能使油气生产者尽快回收风险勘探与开发投资，推迟向*缴纳所得税的时间，提高了油气生产者进行油气勘探与开发活动的积极性。1924年实行的《耗减百分比津贴》*则为美国石油工业维持了大量的勘探风险资金。这两项*是美国20世纪20～30年代原油产量快速增长的直接动力。在经济大萧条之前，美国本土48州的原油产量在1923年首次达到1亿吨，并从1926年起，原油产量始终保持在1亿吨以上。

20世纪30年代之前，油气资源处于无序开采状态。为保护石油资源，1930年的矿区租赁法修正案要求矿区作业者应按照规定的井网密度钻井。此外，为制止原油生产的混乱局面，控制产量，稳定油价，产油较多的俄克拉何马州和得克萨斯州分别于1928年和1932年通过了按市场需求比例生产石油的法律。根据这些法规，由州法律委员会确定某一时期内市场对原油的需求总量，然后分配给油田，进而将每个油田的生产配额分配给矿区租赁人或每口井。在市场需求旺盛时，规定了每口井的最大生产许可量；在市场疲软时，每口井的产量*在最大许可量的某一百分比水平。1929年经济大萧条开始至按市场需求比例法实施前，某些州油价跌至10美分/桶，而且由于掠夺性开采，单口油井日产量迅速下降(图3.37)；该法实施后，油价趋于稳定，生产井的采收率得到了有效控制。1934年，加利福尼亚州、阿肯色州、科罗拉多州、伊利诺伊州、堪萨斯州、密歇根州、俄克拉何马州和得克萨斯州结成产油州同盟，该同盟于1935年通过了《科那里豪特石油法》(Connally Hot Oil Act)，并获得了国会的批准。这些法律规定既稳定了油价，也保护了油田。

1959年，艾森豪威尔总统签署了“*石油进口计划”(MOIP)。该计划实施的部分原因是美国国内油价高于国际油价，为降低美国对国外原油的依赖程度，保护本国石油工业，美国*将原油的进口量限定为不超过国内需求量的9%。这项计划在1973年该项计划终止前持续刺激着美国原油产量的攀升，1970年美国本土48州(不含深水区域)的原油产量达到高峰，为4.68亿吨。

1973年爆发了“第一次石油危机”，受石油禁运和油价高涨的影响，联邦*终止了*石油进口计划，通过了《紧急石油分配法》。该法规定将国内有限的石油产量分配给炼油厂或其他消费者，同时规定了原油的最高限价。1975年，《紧急石油分配法》终止时，又通过了《能源*与节能法》，该法虽然取消了对某些石油产品的价格*，但仍控制着石油价格。在此期间，美国国内石油生产商不能享受国际市场油价上涨的好处，因此多数石油开发活动转向国外，美国本土48州的原油产量在1976年已跌至不足3.97亿吨，与1972年相比，下滑15.20%。

1979年，伊朗的政局变动引发了“第二次石油危机”，美国*宣布从1979年6月起的28个月内逐步解除国内的原油价格管制，以刺激国内的原油开采。但随后，为防止油气生产商因解除国内油价管制和国际市场油价上涨而获取巨额利润，国会通过了《原油暴利税法》，于1980年3月起生效，里根总统在1988年签署的《混合贸易法案》中取消了原油暴利税。在征收暴利税期间，由于美国国内油价解除管制，较高的国际油价刺激了美国国内的原油开发活动，特别是在1981～1985年期间，高油价降低了原油开采的门槛。在1981～1983年间，本土48州(不含深水区域)的原油产量保持稳定，1984和1985年的原油产量出现回升，接近3.60亿吨的水平。

从80年代中期以后，美国国内原油产量逐渐下降，为降低对国外原油的依赖程度，*开始重视非常规油气资源的勘探开发，相继采取了一些优惠措施刺激原油产量增长。1989年通过了《非常规油气资源抵税法》，该法规定对低产井、重油、边际油井和用三次采油技术提高采收率的，其支出资本的10%可以用于税收抵免。1995年通过了《免除深水矿区使用费法》，该法的实施极大地刺激了深水区域的油气开发活动。1994年，深水区域产量0.54亿吨，1995年的产量达到0.65亿吨，到2000年，达到1.97亿吨。《免除深水矿区使用费法》在2000年终止，但美国*继续对深水区域的油气开采给予优惠*，并且对风险越大的项目给予减免的费用越高。

综上所述，在影响美国原油产量增长的诸多因素中，储量增长情况是资源基础，产量受限于已探明的储量状况；市场油价对美国原油产量的影响仅限于一定时期内，是间接*因素，它在早期受国家**；开发工作量是影响产量的直接因素；开发理论与技术进步降低了成本，提高了开发成功率和效率，是重要的推动因素；*的*法规是影响产量的宏观控制因素，*通过*法规一方面调整油价刺激开发活动，另一方面通过实施一系列的税费优惠措施来发展新的开发理论和技术，并指导开发投资。开发工作量是开发投资的直接体现。较大的开发工作量投入带来了较高的产量。产量的变化趋势也同样影响着*对石油工业的*。结合原油储量增长与各影响因素之间的关系，原油储量与产量的增长与各影响因素之间的关系见图3.44。

图3.44 美国原油储量与产量增长因素关系图