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(lǐng)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(nèi)，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(dāng)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(fù)仍不明朗。從短期內(nèi)看，在全球疫情沒有退去之前，油氣需求很難得以恢復(fù)。有研究機構(gòu)預(yù)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(dāng)下面臨的唯一困難。
為了保障國家能源安全，國內(nèi)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(guān)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(zhì)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(nèi)頁巖氣目前的產(chǎn)量與當(dāng)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(zhuǎn)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(shù)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(shù)，在油氣行業(yè)越來越受青睞。例如在當(dāng)下備受業(yè)內(nèi)推崇的電驅(qū)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(guān)鍵的工藝技術(shù)——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(guān)的作業(yè)過程和裝備極為復(fù)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(shù)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(wù)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(qū)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(qū)替代了傳統(tǒng)的柴驅(qū)。
杰瑞研制的柱塞泵，其實已在國內(nèi)頁巖氣壓裂作業(yè)中有多年應(yīng)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(yīng)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(qū)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(shè)計理念，研制出了電驅(qū)壓裂裝備，其功率是傳統(tǒng)常見柴驅(qū)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(qū)壓裂裝備同時工作的壓裂作業(yè)，現(xiàn)在僅需9臺電驅(qū)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(shù)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(dāng)?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(fēng)扇+變頻控制，將電驅(qū)壓裂的噪音控制在了85分貝以內(nèi)，滿足夜間施工。
此外，該電驅(qū)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(nèi)置智能分析診斷，為井場作業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)與預(yù)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(shè)計。
例如，混砂裝備的工作性能相比同規(guī)格柴驅(qū)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(qū)壓裂解決方案的推出，極大提高了國內(nèi)頁巖氣開采能力。
2019年，杰瑞的電驅(qū)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(qū)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(nèi)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(shù)創(chuàng)新的深耕者
值得注意的是，杰瑞推出電驅(qū)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(shù)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(qū)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(shù)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(shù)人員開始思索這一系列問題。
技術(shù)人員經(jīng)調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，這些問題難以解決，關(guān)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(dāng)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(shù)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(shù)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(guān)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(shè)計范圍內(nèi)，也沒有放過。
最終，技術(shù)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(qū)壓裂設(shè)備更為輕巧，且能更適應(yīng)更高負荷的連續(xù)作業(yè)。
與此同時，電驅(qū)相關(guān)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(qū)代替柴驅(qū)的解決方案，并有目標的進行技術(shù)儲備。
為此，杰瑞公司內(nèi)部還采用專線供電的方式，特意搭建了5MW驅(qū)動的電驅(qū)壓裂試驗平臺，專門用于電驅(qū)壓裂裝備的研發(fā)和測試工作。
一邊是杰瑞裝備在井場應(yīng)用中的不斷升級和創(chuàng)新積累，一邊是在內(nèi)對電驅(qū)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(qū)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(nèi)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(qū)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(qū)壓裂應(yīng)用無電力供應(yīng)擔(dān)憂。
該方案也創(chuàng)造了多個世界第一：全球第一臺7000型電驅(qū)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(qū)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(yīng)國內(nèi)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(shù)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(nèi)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(qū)壓裂裝備、5000型電驅(qū)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(qū)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(nèi)能源安全問題凸顯。
挑戰(zhàn)、風(fēng)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(nèi)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(yīng)萬變，才是前行的長遠之道。而這不變之道，即是對技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。
杰瑞電驅(qū)壓裂解決方案正是如此，通過對技術(shù)持續(xù)的深耕，最終助力國內(nèi)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(yù)測，但技術(shù)進步只會讓成本更低;技術(shù)研發(fā)之道看起來慢一些，但它終將讓我們走得更遠。
