作者：易成高 陈荣 夏海波
中国石油勘探开发研究院
近年来，得益于技术进步，美国非常规原油产量大幅增加，2015 年、2016 年非常规原油产量分别占原油总产量的52％、48％，非常规油田已成为美国原油产量接替的新产区。非常规原油产量的快速增长和产地的变化，也促进了美国原油输送设施建设及各种输油方式的发展。中国非常规原油资源非常丰富，其中致密油可采储量达13×108～14×108t，可回收页岩油资源达160×108t，但与美国相比，中国在非常规原油输送基础设施建设方面存在较大差距。因此，有必要分析中美两国在该方面存在的差距，梳理出美国成功的经验和做法，为中国非常规原油输送设施建设提供参考和借鉴。
1 美国原油产量产地的变化趋势
1.1 产量
最近几年，美国的原油产量大幅增加，其中非常规油田的原油产量和占比均增速明显，产量从2006 年的5.6×104 m3/d 增至2015 年的70×104m3/d（图1）。据EIA 预测，美国非常规原油产量将继续增加，预计2040 年达到101×104m3/d，非常规油田已成为美国新的原油主力产区。
1.2 产地
美国非常规原油产地主要包括北达科他州的巴肯、德克萨斯州的鹰滩、科罗拉多州的奈厄布拉勒等（图2）。而美国常规原油80％以上的储量集中于德克萨斯州、阿拉斯加州、路易斯安纳州、加利福尼亚州等，即高度集中于美国南部和阿拉斯加的北冰洋沿岸地区。随着非常规原油产量的大幅增加，美国原油生产中心发生北移。
2 美国已建油田至炼厂输送设施现状
按美国国防区域石油管理局（Petroleum Administrationfor Defense District，PADD）的划分，美国炼油布局分5 个区域，其中PADD1 为美国东海岸地区，PADD2 为中西部地区，PADD3 为墨西哥湾地区，PADD4 为洛基山地区，PADD5 为西海岸地区。已建炼厂115 座，炼油能力达260×104m3/d，其中45％位于墨西哥湾地区，炼油能力超过129×104m3/d（图3）。
美国常规原油以管道输送为主，多数原油管道系统修建于20 世纪50-70 年代，用于将老油区产油输送至炼厂。随着非常规原油的开发，新油区现有管道基础设施运能趋于紧张。例如，2012 年有报道称巴肯油田因石油产量快速增加，当地输油管道不堪重负；根据2013 年业内出版物数据，北达科他州石油日产量已比管道运能高出约4.3×104m3/d。
3 非常规原油开发对输送方式的影响
美国非常规原油产量大幅增加和原油产地的变化，促使承运机构在运输环节增加投资，采用多种运输方式输送非常规原油至炼厂。
3.1 输油管道建设投资大幅增加
2010－2013 年间，美国在油气输送、处理和存储基础设施领域投资大幅增加了60％，从563×108美元增至896×108美元。在2010-2014 年间，美国原油管道长度增加了22％，总长达到9.82×104km。其中有多条非常规原油输送管道，如Double Eagle 管道和Bakken 管道，分别输送鹰滩和巴肯页岩油。
3.2 铁路弥补新油区输油设施的不足
美国铁路货运已有超过180 年的历史，目前铁路货运总里程高达22×104 km，居世界首位。与原油管道相比，铁路网更密集，能覆盖到新油区，可以为美国几乎所有炼厂提供运输服务。为了加强新油区运输原油的能力，美国铁路已经在基础设施和设备上花费了数十亿美元，使得铁路在服务不同市场的灵活性方面
比管道更具备竞争力。铁路公司设计建造了专门的输油专列及输油罐车（图4），该油罐车符合美国交通部指定标准，可常压运输各类液体产品（包括危险易燃物品）。并且铁路公司在各铁路终端建设了快速装卸油设施，一列专列可以运载超过1×104m3的原油，并能在24 小时内完成装卸。这些创新措施使铁路公司能够快速适应新油区原油输送的需要。
3.3 建立完善的综合输油系统
除增加管道建设投资外，美国大力建设铁路和水路输油设施，以应对非常规原油产量增加和产地变化（图5），针对不同的输送范围，采用相应的输送方式（表1）。
统计近年来美国各种输油方式的原油输送量。①管道输油量：与2008 年相比，2015 年美国国内油田至炼厂管输原油量增长了62.6％。然而，这一增长仍不能完全满足新增非常规原油产量输送需求。②铁路输油量：美国近几年铁路输油量急剧上升，由2008 年的62×104m3增至2015 年的1 582.7×104m3，2014 年为1 904.6×104m3，为近年最高峰。③水路输油量：美国原油水路运输增长较快，驳船和油轮输油量由2008 年的4 081.9×104m3增至2015 年的7481.8×104m3（图6）。可见，美国已经建立了以管道输油为主，铁路输油和水路输油为辅的综合输油系统，铁路和水路输油在整个系统中起到越来越重要的作用。
4 中美原油输送设施建设差距
原油管道长度：截止到2015 年末，美国原油管道总长约11.66×104km，截止到2016 年末，中国原油管道总长超过2.8×104km，与美国相比，仍有较大差距。
输油方式互补性：美国建设了完善的输油系统，在输油管网未覆盖或管输能力不足的非常规新油区，铁路和水路输油方式弥补了新增原油的输送需求。2016 年末，中国铁路营运里程达到12.4×104km，成为仅次于美国的全球第二大铁路网。2016 年末，中国内河航道通航里程12.71×104km，主要分布在中国东南部。中国铁路网和水路网分布不均匀，东南部密度大于西北部，而中国非常规原油资源分布于西部、北部（表2），原油外输难以采用铁路和水路运输。
输油市场竞争性：美国约有160 家管道公司，123家储存服务商，铁路货运拥有7 个一级货运系统（年营业额大于2.5×108美元）、21 个区域货运系统（年营业额0.2×108~2.49×108美元）、510 个地方货运系统（年营业额小于0.2×108美元），以及2 695 家船运公司。美国输油服务商众多，能够根据市场需求快速反应，迅速将原油输送至不同地区，具有巨大的灵活性。如近年来北达科他州巴肯地区原油外输绝大部分通过铁路输送，2015 年该地区铁路向外输送原油量达到8.6×104m3/d；德克萨斯州伊格福特和帕米亚盆地等非常规原油也大部分通过铁路运输至炼厂。同时，水路输油量日益增加，仅2009－2013 年期间，密西西比河及其支流驳船运输油量增加了10 倍。中国原油铁路、水路运输量与管道运输量相比较少，且原油水路运输更重视海外原油进口设施建设。
相关政策环境：美国油气开发历史悠久，建立了相应完善的原油输送系列政策、法律、法规，其非常规油气开发政策制定起步较早，侧重从调整税收和补贴方面引导投资，引入竞争，保护国内运营商。如《能源意外获利法》《原油暴利税法》《纳税人减负法案》等，其中包含有针对页岩油气作业企业和管道企业采取税收减免的内容，推动了美国页岩油气的成功开发。中国针对页岩气开发也制定了系列鼓励政策，在输送设施建设方面，鼓励企业在基础设施缺乏地区建设天然气管道、压缩天然气和小型液化天然气等基础设施。但对于致密油和页岩油的开发，支持力度不如非常规天然气，专门针对非常规原油输送基础设施建设方面的政策较少，不利于建立统一机构实施监管和规范市场行为。
5 启示
美国针对非常规原油输送建设了非常完善的体系，为其非常规原油开发提供了坚实的基础设施保障。其特点包括：充足的资本投资、多种输油方式互相弥补、充分的市场竞争、完善的相关政策。美国铁路和水路输油设施建设经过多年发展，具有得天独厚的优势，故其非常规原油输送设施建设和发展模式是难以复制的，但在加大投资、加强运营市场竞争、加大政策支持等方面值得中国学习借鉴。
（来源：油气储运 2018年1月）
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