为什么不趁油价下跌大量购入原油并注入油田,以备不时之需?

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来源:知乎日报 作者 / 何恒明

回答这个问题,我貌似比较合适,从 1996 年 10 月开始,我的工作就是油田的原油收储及集输。

原油大量的储存,在实际的操作中,它既困难又不经济!!!

比如说吧:

一座中型油田,它用(标准普通的)5000 立方拱顶金属储罐来储原油,它在按照常规储备刚采出地层的 “新鲜” 原油的操作中,每天因储油罐自身的 “小呼吸”(因昼夜温差的变化而引发储罐罐内压力差发生微弱变化造成 “挤” 出和 “吸” 入气体的现象)及 “大呼吸”(因收储、发送原油作业时,造成储罐罐内压差发生巨变造成 “挤出” 和 “吸入” 大量气体的现象)而耗损大量的轻烃现象。

如果在华北地区春秋季,一般 24 小时内,通过储油罐罐顶的呼吸阀,仅仅因小呼吸一项,非常痛心地往空中散逸掉原油的轻烃组分(归于小呼吸耗损类最低约 0.07% 左右)大约为 2.3 吨左右。

至于 “大呼吸” 它所造成的存油耗损的轻烃量,更是令人咋舌。

大呼吸耗损。它与收储、发送原油频繁度有关,有一些资料显示耗损近百吨左右(相当于 13.38 米高的 5000 立方罐的 33 厘米油液厚度),当然,这个数字我个人目测有些显得过大,这里就不深入探讨它了。

这些逃跑到空气中的轻质成分,它们是原油的最最精华部分。而留下来赖着不走的那些成分,多为不易挥发的重质烃成分及胶质、石蜡等等…。

这些经久存储的陈年 “老” 原油,它们在接下来的初步三相(油、气、水)分离工艺处理中,会给集输工作人员造成很大的麻烦,至于是什么麻烦,等我过一会儿再说。

这时,有朋友可能会疑问,那么我们把油罐做成全封闭的结构,不让它呼吸,不就可以避免宝贵的轻油挥发浪费了吗?

假如,我是说假如啊,我们真的全封闭储油罐(放弃储罐顶部呼吸阀等安全附件),那么,就算是我们永久封存储罐进出油口,绝不进行收、发油操作,以此来杜绝可恶的油罐 “大呼吸” 耗损。

事实上,一旦全封闭油罐,油罐内部立刻生成压缩空气层,压缩空气会用反压顶住进油口,这时候,储油大罐就与输油泵飙上了,它们之间开始比赛谁 “先眨眼”——- 结果不外呼是看先憋坏输油泵呢,还是先憋裂大罐本体。

这也就是说全密闭的油罐它是输送不进任何物质(包括液体、气体)的。

那么,我们先打开呼吸阀等进满油后,再密闭油罐防止它呼吸行不行呢?

可惜,还是不行,只要世间存在一丝丝微小的外部温差变化,这时候金属大罐的罐壁(厚度大于 4mm)就显得很脆弱了,罐内油气因热胀冷缩随即会发生(罐内正压过大)爆裂及(罐内负压过大)瘪踏内陷,造成非常严重可怕的存储重大事故。

在实际生产中,我们在存储原油时,也很难做到完全停止收发原油作业,以(避免)减少 “大呼吸” 耗损。

因为,我们在存储原油时,大罐内的存油温度,是一定一定绝不能低于所储原油的凝固点的,一旦原油凝结在储罐罐内或凝结在流程管线里 “灌了香肠”,那可就是非常重特大事故

顺便再说一句,原油,它是热的不良导体。它一旦冻凝在流程或容器里,其解卡难度之大,对生产造成的影响之大,对社会造成的危害之大,是我们行业之外的人难以想象的。所以在上一段结尾处,我连续用了三个助词 “非常”、“重”、“特大”。

可是,大罐内的存油温度,它随时都 “祈盼” 与罐外大自然的温度 “同甘共苦”—- 罐外多少度,俺也要多少度!

然后,它们就内外勾结互相发生热传递试图温度趋同。

秋、冬、春季在长江以北的高纬度区域,长输管线、储罐容器内的存油它随时都在发生着 “温降现象”。

所以,我们在工艺上除了在原油储油罐内部加装加热蒸汽盘管持续加热外,在冬季低温时,集输单位还得费劲的启泵通过水套炉对储罐内的存油进行不间断的 “打循环加热” 工艺,以维持存油温度始终保持在凝固点以上。并对向罐外长输到炼油厂或下游储备库的原油按比例加注甲醇,确保它不会在长途输送路上发生冻凝事故。

既然 “大呼吸” 无法避免。我们是不是在呼吸阀后部再加装容器收集那些准备逃逸的轻油呢?

这个工艺,它非常非常不安全和经济。目前,在实际油储技术上,全球还没有一个国家敢尝试这种得不偿失性价比极低的 “节约” 方法。都是 “放任” 呼吸耗损发生、“放任” 它污染环境。

我国目前采用的降耗工艺主要有两种

其一是:使得将存储的原油性质变得稳定,让它们不易挥发。

在操作上,先用负压螺杆压缩机在原油进罐存储前,提前 “拔取” 进罐原油里的那些最爱逃跑的 C1–C4 轻组分,这样原油的饱和蒸气压只有大气压的 0.7 倍了,我们再把这些已经稍微 “安静” 了点的原油,送进稳定塔再折腾一番,这时候的原油,它进罐后就已经变的 “性格稳定贤淑” 不想逃跑了。

经过这番釜底抽薪式的操作,它大大降低了储罐中的原油大、小呼吸耗损值。

稳定系统所拔出来的这部分曾经试图逃逸的轻油,它的市场售价极为昂贵远远高于商品原油的价格。(从原油里 “硬拔” 出来的这些宝贵的轻烃产量与原油温度存在正相关的关系,油温越高拔出的轻油越多),所以,算小账的原因,一些油田里的采油厂本位主义,他们多数会 “恶意” 用加热炉提高进入稳定系统的原油温度(他们经常偷偷的冒险让加热炉烧到惊人的 100+ 摄氏度以上),力争把原油所有轻组分吃干抹净,不给下游的大型储备库、炼化企业一丝丝 “喝汤的机会”。

这种层层 “恶意” 拦截珍贵的轻烃后的原油,俗称 “扒皮油”。

这些扒皮原油性格虽然极端稳定,但它们在输送到洛阳炼油厂以后,炼油厂的厂长可不待见它们,估计天天都在骂娘:“这 TMD 根本炼不出汽油,出一炉是沥青,出一炉是沥青…….”。

一些末端大型储备库的员工或者炼油厂库区员工。凭他们的直觉是:我们的大型浮顶罐里的原油,它耗损量不是像答主说的那么恐怖啊!这是因为,他们拿到手的原油,它是已经经过采油系统、集输系统、储运系统等上游企业层层拦截轻烃成分,已然被强化 “稳定” 被 “扒皮” 的原油。

不是有一首诗说得好:哪有什么岁月静好,那只是因为…. 哦,不对,不对,应该是 —— 哪有什么天生稳定的原油,那只是因为有人提前动手!

其二,采用大型浮顶罐工艺(大型及超大型原油战略储备库大多采用它),这种储罐,与拱顶罐比它可以有效降低 80% 呼吸耗损,比如 10000 方浮顶罐,它 “小呼吸” 每天仅仅才损失 40KG 左右轻烃,耗损已经不是主要矛盾了。

但是。这种罐工艺相对复杂,安全性及操作难易度相对要求比较高。

那些经过稍长期存储,并且 “呼吸” 频繁的藏在压力容器罐内的存油,大家习惯上把它们叫做 “老化油”。

时间,让原油中极易挥发的化学高分子轻组分 “拐带” 走了戊、己烷等组分一起逃向远方,也就是它的珍贵的轻质成分含量,逐渐挥发殆尽。

就算是一批来至海湾地区的上好的轻质原油,你若存放不当,它们依然也会变成委内瑞拉式的难以处理的孬油。

这些孬油,其实就是难吃的陈粮。

你别说中石化产业链中部的炼化企业头痛(他们在炼化此类低凝高胶质油,在分馏它们时,还得要按比例掺入昂贵的从石油天然气中萃取的轻质油),就是上游集输处理单位,他们在初始处理这些老化油中也是很难受的:在初始三相分离它们的时候,因它们的遗留成分多为不活波的胶质居多,难以油水破乳,它们常常严重干扰,并破坏掉电脱水器的直流电场,这十分考验现场操作人员的个人技能和责任心,稍有不慎就容易造成高含水原油外输到炼油厂的事故发生。

因国际市场上原油价格便宜,我们若超量采购的话,不考虑 VLCC 运费、不考虑中途原油挥发耗损造成的品质下降(这一条无法避免),到港后找合适的闲置储存容器比较困难。

战略储备库,它的维护,它的地理位置等等需要考虑的各种因素非常繁杂,并非是一拍脑袋,就大规模随地大建快上的。

上面已经说过,原油与食物一样,越新鲜越好,你得尽快吃,不然它也会品相逐步降低,对经济反而产生负面影响。

当然了,我们在青岛黄岛等沿海处改扩建了一批洞库,大批量存储战略性石油储备,这种战略考虑是一点都没问题,毕竟这个世界真还不太平。

好了,我们正式开始回答题主的问题:把采购的商品原油,大量注入地下以备不时之需,这究竟行不行?

看了题目,我就很好奇,这个问题的灵感,它是不是来至于民间传说中:狡猾的日本人,他们进口大量我国煤炭后,埋入东京湾地下以后待用的那个段子而衍生出的问题。

假如我们把进口的商品煤炭,铁矿石等不易降解的固态物藏埋于地下,留做未来不时之需,这个操作,你猛地看上去,好像还真是一个蛮靠谱的神话故事。

但是,若往油田地下注入已经初步处理过的商品化的石油产品,这种操作就是人类绝难做到的一件事情。

以我多年从事能源行业的认知,这种操作,它明显比用工业化电解纯水、以此来制造出清洁能源 —– 氢气,是更加的不经济不靠谱的一件极为蠢的操作。

我们即使不考虑采收率(往往是你每注入地下 100 桶原油,依靠目前全球的石油开采技术,能再次收回 30 桶左右就已经是最高水平之一了),我们只说说在纯理想状态下,用现有技术手段往地层注油储藏能不能做到?

首先,地层隐藏的压力,它是超过我们普通人的想象的,我今生就从没有见过往地下生生 “硬挤” 进原油的骚操作,只见过一些油田往油区地下 “补水” 操作。

油田注水操作:因为油田在连续长期生产过程中,因抽提了大量的油、气、及其它混合液体,造成地下压力逐渐亏空,我们必须往油藏区地层高压注水来补压、顺便利用注入的水,在油水密度差下,驱赶地层油藏中的原油成分,让它们聚集抱团取暖,易于随后的采收的作业。

这时候注水,要到达 3000 米左右目的层,一般需要高达 20MPa 左右压力,某些油田甚至需要更高的超高压才能完成上述动作。

再顺便说一句 MPa,它是一个很大很吓人的压力单位。原子弹爆炸点附近,冲击波才能产生 10MPa 左右压力。

地层内压力惊人,如果往下注油,必须要硬顶出一个非常大的 “空间”,也就是说要把地层中的坚硬的岩石和高压流体极限压缩致密或驱离,否则,“新” 来的藏油将没有地方呆。

其次,我们将要挤压注入的便宜的国际原油,它去的目的区域,需要刚刚好,该区域物理上必须要具有完全封闭的圈闭地质结构,如果,不巧,它不具备这种地质结构的话,我们即使注入 100000 万桶原油,未来也难找回哪怕零星几桶原油。

再次,目前,受多重利空消息影响,国际市场主要产油目的国的原油期货价,被国际炒家打到每桶 20 美元左右低位。

我们在不考虑国际期货和现货的交易规则,乘这么难得的机会 “捡便宜” 顺利的大量抢购到了原油现货。并在题主的建议下,利用特种高压泵,克服地层强大的反压力,并在地质专家们的指导下,正确注入油田圈闭油藏区域。经过这一番完美操作下来后,以目前的人类所具备的科技水平,仅仅在注油时,发生的耗电量,它也将是惊人的(至少每桶提高 60+ 美元成本,参考注水耗电)。

这些注油所耗费的电能,它也是我们电力生产企业费老劲的用电煤热能、水能、光能、核能、风能等资源辛辛苦苦淘换出来的,它们一点都不比原油卑微。

原油,它脾气与水可不一样,它是高危产品,极易燃爆,若让这些商品原油,再重返地下深处,肯定还会有大量高额的其它辅助成本产生,幻想把这些下注的每桶原油成本,做到 150 美元以下,即使在国际上招标,也难找到一家高科技石油企业,有兴趣拿下这个项目。

再再次,大量原油往地下 “藏” 已经很不容易,同样,未来再往上提,它们依然不会让你省心。

我们当初费了洪荒之力,在听信题主的这个好主意后,好不容易注入地层的这些前商品原油,这等于是让其放虎归山了!

这些曾经 “纯洁” 的商品原油(它们不含酸、碱、盐,杂质、含水率低于 0.3%….),一旦它们成功侵入地下后,立马就会无耻的与地层中的硬水(高含 Ca2+、Mg2+ 等离子的水)、硫、碱、盐等等杂质媾和打成一片,并随着地层内压差变化做布朗运动在四处流窜,它们这时候,已经不配在叫做石油了,它们已经堕落成该死的油水乳化物啦….。

等到我们某一天需要这些 “不时之需” 的的时候,我们不得不又得重新再一次用高成本再次开采一遍。

那些已经失散到地层各处的它们,已经在其 “体内” 重新镶嵌了强碱性和各种盐分等矿物杂质,它们又一次具备了强大的腐蚀性(它们除了啃不动玻璃钢管线外,会 “啃食” 一切招惹它们的所有流程内设备),我们不得不需要重新再对他们破乳、脱水、脱硫、脱气…..。

我国中石油、中石化等企业,它们的原油开采成本很高。

不像波斯湾周边国家,他们浅浅的下上个大口径生产套管就能自喷生产。而我们则需要耗费巨量电力才能把地层里的原油 “拿上来”。并且我们油藏地质结构特别复杂,故而还需要用油嘴来限制单井产量(单井若不限制出口流量,短期内其地层结构就破话殆尽,90% 以上的理论原油储量,将永远无法开采出来,目前,即使塔里木的高压高产自喷井,也不得不加装了 6 毫米油嘴),我们的油田没有海湾国家油田具有的天生禀赋。

以我所在的油田为例,因为它含水量极高,绝大多数油藏区块平均含水率在 90+% 左右,整个油田,单井最高产油井,日产如果能稳定在 20 吨左右,就一定会是万众仰慕的宝贝,采油区经理们恨不得睡在它的采油树下(我国最优秀的渤海海上油田,它最高初期产能,惊艳的创造过单产每日可达 1000 桶左右的产量)。

我们这些高达 90% 以上含水率油井,它并不是我们油田开采到后期才如此可怜不堪的,早在二十多年前,我刚当兵退伍复原回到油田时,它们就是如此。记得刚上班时,我们采油厂的值班调度一次聊天时说:这么高的含水,估计咱油田也撑不了几年………..,

本人也就一年又一年的担心油田解散、下岗、饿饭,睡大街…. 直到离职…..。

就是如此高的含水,也就是说,我们这些可怜的油田老区块,他们依靠几十年来,日复一日收集一层飘在液体表面薄薄的一层油花花,一直撑到了现在…..。

我们油田井口压力均不到 0.7MPa 左右(所以油田内安全阀起跳上限都不高于 0.6MPa),没有自喷能力,必须依靠高耗电能抽取上提,故而开采成本今天依然是超过 80+ 美元 / 桶。

华北一线老油田成本,它们极尽所能也不能把每桶成本降到 80 美元以下。

我国最优秀的渤海湾曹妃甸附近海上油田成本算最低了,估计在 40 弱美元 / 桶左右,而西北伟大的甘肃长庆油田,它们的原油成本稍微有些低。紧邻长庆油田内蒙巴彦淖尔一线成本就又变的很高了,它们开采难度极大,它们的油质属于重稠油,高胶质易凝固,在冬季低温时就得歇菜休息 — 磕头机也抽不动了、最西端的新疆库尔勒附近顺北沙漠中的油田,它虽现场开采成本不高、出口含水也极低,井口含水率仅仅 2% 左右,油品质也极高(刚采出井口的原油,它们色泽橘黄晶莹透明,井口压力惊人达到 6MPa 左右,完全可持续自喷生产)。但缺点是没配套长距离外输管线,而且它拥有与四川东部一样的海相碳酸盐油田的老毛病,H₂S 高到恐怖程度(动辄 1000PPM),所以伴生的宝贵的天然气含 H₂S 超高,我国目前无法技术性收集利用,全部就地放空点燃,于是就出现了诡异的一幕 —– 西北油企左手放空浪费掉刚产出的天然气,右手还得去高价购买一些 “干气” 自用。在高硫产区,你若不戴着空呼去油田生产现场,瞬间就能见识真正意义的 “秒杀”。新疆西北油田单罐车运输原油的成本早已超过开采成本……。

我们这些国内油田,它们的开采运营成本,远远比国际油价高的那可不是一星半点儿,那么我们为什么不 “聪明” 的关停掉封存它们,去在国际市场上抢购便宜货呢?

事实是,假如我们今天全面停井停产,明天国际控盘油价的像维多集团 (Vitol) 一帮家伙,他们等不及天亮就会开启狂欢模式剪我们的羊毛 —– 顷刻间将把国际油价做成不断上涨的 “妖股”,油价必定每天在我们目瞪口呆中迭创新高。

战略性大宗商品,我们必须要不惜成本的保持存在感,铁矿石之痛,它再次告诉我们这个残酷的事实,我们必须有可控的 “灭火机、隔离墙”。

低油价,它看似对我国这样的耗油超级大户非常非常有利,其实,主流西方国家,他们权衡利弊,更愿意看到用低油价摧毁我国近乎无敌的清洁能源产业。

我国的能源危机恐惧感,它是从娘胎里就带来的,所以,我国竭尽全力发展再生能源、清洁能源产业,并且经过这些年的辛劳,我们已经成功的摧毁及清除了,几乎全球所有该行业的绝大多数竞争对手。

新能源产业,它这就为将来的超高油价对我国卡脖子,构筑了强大的防火墙!

若超低油价时间过长,最受打击的反而是美国的页岩油及我国的新能源产业。

在我国,像华锐风电这样的企业将会越来越多依次倒下,我国的光伏、风电、小水电、煤化工等等相关产业都会遭到致命打击。一旦神华集团的煤制油、大唐、中广核旗下的新能源等等相关企业,被低油价相继害死的话,那么,等到未来超高的油价冲击我们的经济的时候,我们就再也没有对冲风险的手段了,我们只有眼睁睁看着他们剪我们的羊毛。

油企常年亏损经营,依然不停生产的再一个原因,从纯生产技术上来看,原油石化等开采行业,它与玻璃制造行业很像,在技术上需要连续作业一条龙连轴转,一旦我们强行停井,地层水就会迅速改变地质结构,等到有一天我们再想启动油井时,就得大量的上地质措施(射孔、补孔、压裂……),否则绝大多数油井就近乎报废了。

而且,石油业它的上下游链条很长,提供的岗位也很多(在世界 500 强企业里,仅仅只有唯一的沃尔玛,也只有它,才能与中石化一样养活百万级别的工作岗位)、同时它也很脆弱,一个国家建成完整石化工业链条难度很大,摧毁它却非常轻松容易。

采油工艺技术日新月异,你若不时刻积极参与升级,很快就会像委内瑞拉的石油产业一样被边缘化。比如,页岩油水压裂技术就很难突破,我国四川东部及贵州等地藏有大量页岩油、气,它们等待采油技术工艺突破。。。

所以,不管这食物再怎么便宜诱人,我们也不能眼大肚小,去猛吃猛喝,你还是先掂量自己饭量。悠着点吧!

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