加拿大石油工业的新天地——油砂.doc

加拿大石油工业的新天地油砂张绍飞（华东师范大学，上海，200062）摘要：20世纪90年代后期以来，加拿大油砂规模开采异军突起，不仅成为加拿大石油工业蒸蒸日上的强劲支柱，而且成为石油工业亦可以非常规石油资源为基础的开端。目前，加拿大艾伯塔省的油砂开采，正在吸引越来越多大石油公司前去投资、开发。文章以艾伯塔油砂为中心，就加拿大石油工业的特点、油砂开采的主要影响因素及油砂开发利用的中加合作等问题，作一些阐述和探讨。关键词：加拿大 油砂 中国 合作1 加拿大石油工业的特点（1）再度崛起的世界级产油大国 加拿大石油工业历史悠久，但在第二次世界大战前夕，原油年产量仅约1.50 Mt。战后发展迅速，1973年原油产量曾超过100 Mt。此后，因储量增长跟不上，加以实行资源保护政策，产量逐年下滑，1978年的产量只相当于1973年峰值的70%。经过20世纪80年代的恢复，从90年代开始，加拿大石油工业东山再起，重新跨入年产原油超过100 Mt的世界级产油大国行列。进入21世纪后，其上升势头依然不减，2003年原油产量达到142 Mt，比1999年递增14.7%，成为当今非欧佩克产油国中增产石油最快的国家之一（见表1）。表1 加拿大原油储量、产量、加工能力和消费量12 Mt 年 份 1965 1970 1973 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003储 量* 1 010 1 450 1 270 900 1 190 1 310 1 530 1 430 2 500 2 430 2 400 2 300产 量 43.90 70.10 100.30 81.60 83.30 85.60 92.60 111.90 126.90 127.50 134.00 141.90加工能力 54.23 69.52 91.93 104.03 107.32 93.62 95.62 89.24 92.68 95.47 95.77 96.01消 费 量 53.80 71.60 81.70 81.10 90.10 71.20 79.80 79.80 88.10 90.50 92.20 96.40* 未包括油砂的可采储量。（2）原油加工地远离原油产地，既有大量进口又有大量出口加拿大油气资源和原油产量集中于西部，其炼厂却高度集中于工业发达、人口稠密的东部。东部地区远离西部原油产地，但集聚着全国约四分之三的炼油能力；而西部地区，主要是艾伯塔省，则生产着全国很大部分的原油。无论在国际原油价格低廉或高昂的时期，充分考虑地理位置的因素，东部的安大略和魁北克等省的炼厂从委内瑞拉、中东进口原油，西部艾伯塔省所产的原油就近输出到美国，都是比较合理的。20世纪80年代以来，为减少东部地区的石油进口量，虽有延伸西部管道到东部实行西油东送的举措，但基本上还没有改变这种固有的态势。（3）石油出口量巨大，90%以上输向美国加拿大是美国传统的石油来源地。20世纪60年代至70年代初，加拿大曾是美国原油进口的第一源地，1970年加拿大向美国出口原油超过30 Mt，占美国原油进口总量的51%。此后，由于美国石油需求剧增，其国内产消逆差高达400 Mt以上，这一硕大漏洞已决非加拿大所能弥补，遂把石油进口重心从加拿大和拉丁美洲转向东方；同时，加拿大石油产量亦逐年滑落，对美国的出口量显著减少，1978年出口美国的原油仅约12 Mt，占美国原油进口总量的百分比骤降为3.8%。1979年第二次石油危机后，美国为避免过度依赖中东石油的巨大风险，再次启动了把石油进口主要源地从东方到西方的战略转移。加拿大则随着国内储量增长，原油年产量从1993年起复又登上了100 Mt的台阶，并逐年增长，前景看好。按加拿大国内的原油加工和消费需求，2003年约有45 Mt剩余，若加上进口石油冲抵，该年便有超过100 Mt可供出口，成为当今世界屈指可数的石油输出大国之一。由于地理上毗邻大市场，加拿大石油出口几乎完全输往美国，2003年出口石油104 Mt，其中102 Mt出口美国，占该国石油进口总量的16.9%，成为仅次于中东（126 Mt）、南美（121 Mt）的第三大原油进口地，并有进一步增长的趋势。加拿大石油进出口情况见表2。表2 加拿大石油出口与进口量 Mt年份 1991 1992 1993 1994 2001 2003原油进口 27.2 25.4 29.3 30.5 47.0 45.1油品进口 8.0 8.4 8.0 7.1 9.8 11.3原油出口 42.0 39.7 45.1 51.2 65.6 77.2油品出口 12.8 14.1 14.8 14.1 23.3 27.2石油出口总量 54.8 53.8 59.9 65.3 88.9 104.4其中出口美国，% 91.6 96.5 96.8 93.0 99.0 97.7石油净出口量 19.6 20.0 22.6 27.7 32.1 48资料来源：按BP statistical review of world energy1992-1994有关数据整理。（4）增产原油、扩大出口的支柱和潜力来自油砂近5年来，加拿大常规石油产量明显趋向衰退，虽然在西部的钻井数增达3倍，但储、产量没有较多的上升。曾寄有厚望的东岸近海石油和天然气勘探已告无望，18年来无任何发现。在国际油价高起与技术进步的条件下，大量投资已由常规石油转向非常规石油，特别是油砂开采。2001年加拿大来自油砂的合成原油产量超过32 Mt，2003年进一步达到50 Mt左右。自上世纪末以来，该国合成原油产量的大幅度增长，既弥补了常规原油产量下降的缺口，又促进了石油出口量的扩大，起到了一石二鸟的作用。目前，加拿大石油出口总量的一半是由油砂提供的。从发展趋势看，加拿大油砂的开发利用方兴未艾。按加拿大艾伯塔省能源和公用事业委员会提供的数据，油砂内天然沥青潜在的储量为3 150亿桶（约43 Gt），其中可采储量1 744亿桶（约23.8 Gt），这将是世界上仅次于沙特阿拉伯的新油源。同时，该委员会预计，到2010年源于油砂的合成原油产量可达170万200万桶（约84100 Mt），其中半数以上将输向美国。另据加拿大石油生产者协会（CAPP）预计，到2015年，加拿大每生产4桶原油，其中3桶将是来自油砂4。增产的合成原油将主要用于出口。 2 星光灿烂的艾伯塔油砂开采业（1）聚焦艾伯塔油砂加拿大油砂几乎都集中于该国西部的艾伯塔省，其富甲天下的资源量已构成吸引世界各国眼球的焦点。艾伯塔省的油砂矿主要位于该省埃德蒙顿以北的4个区域：阿萨巴斯卡、冷湖、皮斯河和瓦比斯卡夫。已具开采规模的是阿萨巴斯卡和冷湖。艾伯塔油砂是沥青、水、砂和粘土等矿物的混合物。每单位重量含有10%12%的沥青、4%6%的水以及砂、粘土等其他矿物5，其中沥青即为油砂内所含的原油，它比常规原油粘稠（API 810），属超重油。艾伯塔油砂矿，按埋藏深度可以分为： 近地表的矿床，埋深不超过75 m，这类矿床一般可以露天开采。远离地表的矿床，埋深超过75 m，这类矿床需要采用热力采收技术，主要是蒸汽重力驱油法（SAGD）和蒸汽吞吐增产法（CSS）。使用热力技术可以获得40%或更好的采收率。露天开采:将采出的油砂先用热水和碱混合，然后用浮选法析出沥青；或在采出的油砂内注入热水或蒸汽，再用离心法取得沥青。露天开采需要巨量剥离表土，建立油、砂分离和传送装置，具有投资大、基建时间长的特点。井筒开采:一般都使用蒸汽重力驱油法。在操作上需要钻井队，上、下井间距通常58 m。从上井注入200 以上的蒸汽，加热油砂，借助重力作用使析出的沥青进入下井，再抽出地面。对于埋深数百米的油砂矿床，先钻竖井至油砂层，然后造斜；对于埋深较浅的油砂（-75 m以上），则直接钻斜井，两者皆有利于提高采收率。采集的沥青，一般需要就地处理，使用轻油等稀释剂加工为 合成原油，以适应管道运输之需。目前，在加拿大开采油砂的大公司，正在试验一项将合成原油和沥青按50：50的比例，使之转变成为“synbit”的混合油，它与中硫原油较相似，已有小批量供应美国。如果推广应用，不仅可解决矿区稀释剂不足的问题，而且还可进一步降低油砂开发成本。（2）投资艾伯塔油砂的石油公司艾伯塔油砂的开采始于20世纪60年代，长期以来由于从油砂中提取原油的成本远高于国际市场原油价格，加以缺乏成熟的技术，一直处于小型试验阶段，问津者亦较少。时过境迁，10年前到加拿大参与油砂开采的石油公司还寥如晨星，10年后特别是近5年来，这里已光彩夺目，来此投资开采油砂的石油公司已多达几十家。2004年初，投资油砂和其他能源工程已占艾伯塔省新建项目的三分之二。目前在建油砂工程主要有加拿大合成原油公司（Syncrude Canada Ltd.）的奥罗拉2期和UE-1；太阳公司（Suncor Energy lnc.）的菲雷贝格2 期和米伦尼纽焦化装置；迪厄克雷克能源公司（Deer Creek Energy）的乔斯林工程；OPTI/Nexen公司的龙湖工程；加拿大自然资源公司（Canadian Natural Resources Ltd.）的普里姆罗塞/狼湖工程；休斯基（Husky）公司的充填工程；苏尔蒙特公司的大陆/菲利普斯工程等等 。诸多公司中加拿大合成原油公司是投资油砂开采的先驱者之一。该公司进入油砂矿区已届10年，现正在不断发展、扩张。近年辟有2 个新矿区：北矿和奥罗拉矿。矿区使用卡车、挖土机采集油砂，并用水力运输，以增加效率，削减成本。目前已着手扩大提升品位的装置（upgrader），到2006年将递增低硫合成原油能力约36万桶/d。主要的新增装置包括一座三阶液体焦化装置，能力为9.5 万桶/d。其追加投资总额的四分之一将被用于提高公司的能源效率和加强环保工作。预计2012年S02的排放将小于目前水平的60%，C02的排放比1990年水平下降24%，到2015年期望输送合成原油2亿桶（约27.30 Mt）。太阳公司是开采艾伯塔油砂的另一个先驱者。现正在进行冠名为“旅行者”的战略计划，包括扩大提升品位能力与菲雷贝格矿区的远期开发。矿区使用地蕴藏有约80亿桶（约1 090 Mt）可采储量。2004年下半年公司预计生产合成原油22.5万桶/d。现在从事2期建设。“旅行者”计划目标：到2010-2012年生产合成原油50万55万桶/d。壳牌加拿大公司（Shell Canada Ltd.）及其合作者，投资开采阿萨巴斯卡的油砂，现合成原油产量为13万桶/d，并着手于将其产能提升为15.5万桶/d，还计划扩大提升品位能力，使其产能进一步递增为22.5万桶/d。为此，估计尚需追加投资20亿美元，包括萨斯喀彻温堡基地炼厂的扩大。帝国石油公司和埃克森莫比尔加拿大公司（Imperial oil and Exxon Mobil Canada）正在进行凯尔湖油砂工程。其矿区使用地的可采储量为12亿14亿桶（约160190 Mt），开发投资50亿80亿美元，目标为合成原油20万桶/d，现己与其他公司合作，预期2009年投产。加拿大自然资源公司，提出了一项投资85亿美元的激进计划，拟启动号称“地平线”的油砂工程。其矿区使用地的可采储量估 计为60亿桶（约820 Mt），设计生产合成原油的能力为27万桶/d。初始1、2期为露天矿建设，第三期将使用蒸汽吞吐增产法采收沥青。预计2008年的合成原油产量为11万桶/d，2012年上升为23.2万桶/d。还有众多新增的油砂工程已被许可或将启动。目前，各大公司在该省的投资总额己达300亿美元，估计到2010年的累计投资总额将超过600亿美元。艾伯塔油砂开采己为加拿大石油工业开创了新天地，前景看好。3 加拿大油砂开发的主要影响因素（1）油砂开采政策与常规石油开采相比，艾伯塔油砂开采具有的优点是： 油砂田的储量巨大，一般在几亿吨至十亿吨左右，开采寿命可长达几十年； 基本上没有勘探风险； 投资开采的利润回报率较高。但是也有明显的不足：前期投资很大，通常要几十亿美元，甚至更多； 建设时间较长，特别是露天开采，因此投资者要作出投资决择亦非易事。为了招商引资，促进油砂开采，艾伯塔省政府制定了一系列激励投资油砂开采的政策，其中核心条款的内容是：在开发前期，投资者只需向政府交纳1%的矿区使用费；在投产的成本回收期，只需向政府交纳年总收入1%的矿区使用费；在投资回收后的利润期，政府开始与投资者一起分享利润，矿区使用费的交纳标准是高于年总收入的1%，或净收入的25%。投资者并有权销售所生产的石油产品。油砂矿区使用费的收取标准大大优于国际常规石油开采通常使用的产量分成合同的利益分配比例。此外，政府还专门设立了一个高效服务窗口，为投资者提供方便，节省时间；对所有的投资者，不论投资金额大小、不论国别、均实行无歧视政策；对业己在矿区获利的投资者，若欲再申请使用新矿区，还可享受所有的优惠政策。上述政策是国际石油公司纷至沓来，落户艾伯塔省从事油砂开采业的重要原因。（2）国际原油价格国际原油价格与油砂开发利用密切相关，只有在国际原油价格高于合成原油价格的条件下，油砂才有开发利用的商业价值，油价越是趋高，油砂开发的获利空间越大；反之，油砂的大规模开发利用，也会对油价的攀升起一定的制约作用。近5年来，国际原油价格的基本态势是不断爬升、高位震荡。如WTI平均价格1999年为19.31美元/桶，次年即达30.37美元/桶，2001年和2002年虽有小幅回落，但2003年又升至31.06美元/桶。2004年超过40美元/桶（当年10月出现的最高点为56美元/桶），约相当于1999年的2倍。今后若干年内，鉴于海湾局势继续动荡，伊拉克还难以恢复正常的石油生产，国际反恐形势依然严峻，世界石油需求仍呈升势，美元弱势依旧，OPEC剩余产能己至极限及其油价调节机制己经名存实亡等推高油价的因素还在起作用，因此国际油价重新返回30美元/桶以下的日子今后将难以再现，而国际油价仍将在40美元/桶左右的高位震荡的可能性很大，最高点将突破56美元/桶。相对于高企的国际原油价格，来自油砂的合成原油生产则因技术日益成熟，供应成本自20世纪80年代以来己大幅下降，从1985年的约35美元/桶削减至2004年的约1012美元/桶，即现在的供应成本只相当于20年前的约三分之一。自20世纪90年代后期起，油砂开发利用的利润空间己被打开，从而使艾伯塔油砂开采成为世界石油工业的一个热点。从石油经济的视角看，只要国际原油价格稳定在30美元/桶左右，到艾伯塔省开采油砂还是很便宜的。（3）国际市场开拓艾伯塔油砂开采和合成原油生产必须与国际市场开拓相伴。加拿大合成原油的目标市场第一是锁定美国，特别是美国墨西哥湾沿岸地区和加利福尼亚州；其二是锁定石油需求强势的东亚诸国。由于传统文化、地理位置和石油供求等原因，加拿大理所当然地将美国作为其油砂产品的第一目标市场，美国则由于未来国内石油产量衰减、规避从中东进口石油的风险，而把加拿大视为其石油需求最安全的来源和最可靠的保证。美国能源部长亚伯拉罕（Abraham ）认为油砂对美国有巨大的价值。对于加拿大目前的油砂开采，他说：“这将是一件好事”，“加拿大将成为美国一个非常大的供应者”。华盛顿基本能源政策咨询公司，全球水和能源战略组副主任弗里德里克塞杜兹说：“布什政府在寻求能源安全中，必须日益注重加拿大。”3近年来，美国大幅度增加进口加拿大原油，同时显著削减来自波斯湾和委内瑞拉原油就是一个很好的佐证。使用加拿大重质合成原油的市场对象是炼厂的焦化、沥青和硫磺装置。美国炼厂的焦化装置主要集中在该国墨西哥湾沿岸地区的得克萨斯州和路易斯安那州，那里的焦化能力达100万桶d以上，并拥有全国很大比例的硫磺处理能力。因此，把墨西哥湾沿岸地区作为加拿大合成原油的主要市场亦是顺理成章。沥青装置主要分布在美国中西部，但那里的能力己趋饱和，且需求有明显的季节性。管道是加、美间运送合成原油最快捷、安全、便宜的运输方式。加拿大合成原油进入新市场需要扩大输送渠道，2003年末，因布里奇管道公司（Enbrige pipeline）顺势发布了新管道计划： 南部通道：从威斯康星州的苏必利安到伊利诺伊州的伍德河，并联结现有管道到美国墨西哥湾沿岸地区，管道输送能力估计在100万桶/d以上； 西部通道：从艾伯塔省北部到埃德蒙顿，再修建横贯山地管道系统至温哥华，输送能力50万60万桶/d。然后，从海上输至加利福尼亚州和亚洲。提议中的新管道计划，基本上反映了运送加拿大合成原油到墨西哥湾沿岸地区的加、美双方的意向，以及进一步开拓亚洲东部市场，诸如中国、韩国、中国台湾及日本。（4）前期开发成本前期开发成本高昂是加拿大油砂开发利用的主要制约因素。艾伯塔油砂矿地处埃德蒙顿以北的高纬度森林沼泽地带，冬季漫长寒冷 、气候条件严酷。由于采集的沥青需要分离处理，就地稀释加工转化为合成原油 才能在管道内运移，因而投资设备的成本很大。例如一套提升品位装置的投资，目前在埃德蒙顿即达30亿加元。到此投资开采油砂的许多大公司几乎都大幅度增加了前期开发成本。太阳公司的米伦尼纽油砂工程，原预算前期开发成本为20亿加元，结果比原预算增加了70%，达34亿加元；加拿大合成原油公司，由于壳牌升降机价格不断上升等 原因，使前期开发成本从预计的38亿加元，追加到57亿加元，上涨了50。诸如此类的事情对投资油砂开采带来了较大的负面影响。投资希尔堡油砂工程的北特鲁厄（True north）能源公司，原计划到2005年生产沥青9.5万桶/d，2009年产量增长1倍，当其前期开发成本从10亿加元递增为33亿加元后，己宣称将无限期地推迟其工程目标；加拿大自然资源公司则把其巨大的“地平线”工程推迟一年，即直至2008年将不启动生产11万桶/d的沥青，如此等等 。油砂工程推迟或受阻，对美国来说决非好事。据美国能源部预测，2010年美国从国外进口石油每年将达800 Mt。因此，有人认为 “对美国能源供应最大的威胁不是恐怖分子，而是艾伯塔油砂工程不断上涨的基建成本”。4 油砂开发利用的中加合作前景中国与加拿大在政治、经济、文化领域的合作关系良好，在能源领域合作亦有广阔的空间。从国内国际多方面考虑，中加两国理应加强油砂开发合作。两国合作的基础是：（1）油砂开发利用 两国有很强的互补性20世纪90年代以来，随着国内经济的高速成长，中国不但转变为石油净进口国而且迅速演化为世界仅次于美、日的石油进口大国。十多年来，国内油气勘探和生产量虽有可喜的进展，但仍难以适应强劲增长的石油需求。1993-2003年的10年间，中国国内石油产量平均每年以1.6%的低速递增，而石油消费却每年平均以7%的高速递增。2004年全国石油进口总量已达120 Mt。据国家发改委能源研究与发展战略研究中心权威人士称：到2010年，中国将进口石油180200 Mt。进口依存度将由2003年的38.5%提高为2010年的50%以上。中国强劲的石油需求、巨大的石油市场、可观的投资能力与加拿大的丰富资源，开拓亚洲市场的目标、吸引投资开发油砂的战略己形成很强的互补性。总之，就油砂开发问题来说，中国需要加拿大，加拿大也需要中国。（2）开辟加拿大新油源，有利于中国石油供应安全目前，中国石油进口的源地主要是波斯湾地区，2004年进口石油总量中己有50%以上来自该区。众所周知，波斯湾地区是当今世界上最为动荡不稳的地区。人们对20世纪爆发的第一、第二次世界性石油危机，海湾战争，以及本世纪初的伊拉克战争都 记忆犹新：一个国家的石油进口高度依赖一个地区，就会遭遇石油供应中断的危险，乃至造成社会不稳和经济瘫痪。中国要吸取国际教训，要改变石油进口严重依赖波斯湾地区的状况，规避有朝一日有可能带来的巨大风险，确保国家石油供应安全。欧美和日本等国为防范石油供应中断，一般都建立了不少于90天的战略储备，中国在战略石油储备问题上还刚刚起步，防范风险的能力还很弱，就是将来建立了可观的战略石油储备，仍然要坚定不移的实施石油进口多元化的战略。从中长期看，从加拿大进口石油可以使现有的石油进口地区结构趋于合理。（3）石油合作 两国己有良好开端中加石油合作既有真切的意向，又有实在的动作，早在1989年中国石油天然气集团公司和加拿大艾伯塔省在北京共同建立了中加艾伯塔石油中心，该中心为两国石油经济技术交流、培训与合作，以及有关人员的往来提供了很好的条件。近年来，双方往来更趋频繁，2004年6月艾伯塔省省长克莱恩来京与中国三大石油公司的高层谒诚相见 ，送上了欢迎中国去加拿大投资开发油砂的“石油请帖”7。2005年1月加拿大总理马丁携大型经贸代表团访华，双方签署了一系列合作项目，其中有7个能源方面的合作协议，两国决定共同推动油、气领域的合作，包括艾伯塔油砂方面的合作。此间前后，中国亦多次对艾伯塔 油砂提炼的原油作鉴定，对其性能有了科学的认识，并明确表示中国将派遣代表团前往加拿大作深入考察的意向。上述动向充分反映了中国与加拿大合作开发油砂己经有好的开局。（4）借鉴加方开发重油的经验为我所用加拿大对重油、超重油的开发己积累有丰富的经验，可供中国借鉴。中国石油储量中难以采收的重油和超重油亦占有相当的比重，如果能把这部分储量转化为可采储量，对中国石油工业无疑是一个不小的贡献。 综上可知，中加两国在油砂开发利用方面具有长期合作的坚实基础，而且可以合作得很好。但在具体操作中应当注意： 适度参与稳步发展，在充分调研的基础上确定在加拿大的矿区使用地，在取得成果的基础上逐步扩大开发规模； 严格控制前期开发成本，避免投资过大； 开采和购买并重，同时注意从东部油砂矿流向中国出口的两港口之间原油输送管道的建议问题，近年内可考虑在我国石油进口总量中将从加拿大进口石油的比重逐步提升为10%或更多； 国内有关炼厂改造或增置与之相关的设备。参 考 文 献1 BP statistical review of world energy fall report work book,2004 2 钱今昔、张绍飞等.战后世界石油地理.天津：天津人民出版社，19813 A new lease of life .Petroleum Economist , January 20044 Producers poised to capture burgeoning oil sands market. Journal of Canadian Petroleum Technology, September 20045 Nina M. Rach ,SAGD drilling parameters evolve for oil sands ,Oil & Gas Journal , June 7,20046 2005年国内外石油市场前瞻.国际石油经济，2004，（12）7 David J. Hawkins .Canadia