了解天然气产业链全貌（一）：上游开采篇

•安婧•anjing@cmschina.com.cn•执业资格号Z0014623 2023年9月25日 天然气简介01 天然气储量分布情况02 全球天然气产量03 01天然气简介 1.1天然气的定义与分类 天然气定义与用途 天然气定义 ✓是指一种气态化石燃料，它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。就成分而言，天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成，主要成分为甲烷，还含有少量乙烷丙烷和其他气体。 天然气用途 ✓作为地层中的可燃物之一，天然气目前主要被用作燃料，其主要用途有城市燃气、工业燃料、发电用气、化工原料等几大类 1.1天然气的定义与分类 1.2天然气开采工艺 常规天然气开采原理及示意图 非常规天然气开采原理及示意图 页岩气储层特征远不同于常规气，自身基本上没有渗流能力，主要靠水平井和压裂增产技术形成有效导流能力。 油田伴生气是油田开采过程中伴随石油液体出现的气体，需将乙烷、丙烷、丁烷和重组分从气流中分离出来。一般采用压缩及人工制冷的方法进行分离。 煤层气由煤源岩生成之后直接被煤储层吸附而聚集，煤层气藏中有吸附气、游离气和溶解气三种存在形式。采用直井压裂、水平井压裂或者水平井-直井耦合井网的方式开采。 凝析气开发过程中，随着地层压力不断降低，气相中重烃会发生相态变化，在地层中析出凝析油，形成气液两相。一般采用衰竭式开发和保持压力开发。 致密砂岩气含水饱和度高，自身渗流能力低。主要依靠压裂开发，采用丛式井多级压裂和水平井多段压裂。 气田气的开采主要运用地面与储层的压强差，气体向井筒渗流，一般不需要采取增产措施。采用气驱气藏、气水分层等开采方法。 02天然气储量分布情况 2.天然气储量分布情况 ➢2020年全球天然气已探明储量为188万亿立方米，较2019年减少了2万亿立方米，同比减少1%。 ➢分地区来看，世界天然气储量集中于中东和独联体，两地区的占比达到了70%，亚太和北美分列第三和第四。 ➢分国家来看，天然气探明储量的前三个国家为俄国（20%）、伊朗（17%）、卡塔尔（13%）。 2.天然气储量分布情况 ➢从分地区的角度看剩余可采储量，常规天然气主要分布在中东和俄罗斯。而非常规气中，页岩气主要分布在北美，其次还有中国和澳洲；致密气和煤层气均主要分布在中国。 03全球天然气产量 3.1天然气产量-概况 俄联邦天然气生产严重受挫，美国提供最大增量 2012年至2022年，世界天然气产量由3.36万亿立方米增加到4.03万亿立方米，年均增长率为2%。2022年由于俄乌冲 突以及贸易制裁的原因，独联体天然气产量出现明显下滑（-12%），但由于北美天然气产量保持强劲增长（4%），世界天然气产量仅同比下降0.2%。 3.2天然气产量-分国家概况 俄联邦天然气生产严重受挫，美国提供最大增量 从具体国家来看，2022年美国（24%）、俄罗斯（15%）和伊朗（6%）的产量分列前三。2022年主要产气国除俄罗斯外，大多保持增长态势，美国增长4%，中国增长6%，挪威增长7%，沙特阿拉伯增长5%。 其中美国借助页岩气革命，在2011年天然气产量超越俄罗斯，成为全球天然气产量最高的国家，近10年年均增长率达4%。 3.3天然气产量-美国 美国增产主体地位不变，但疫后美国增产降速 ➢美国在过去十年间对世界天然气增量做出主要贡献，贡献率为45%。➢2022年全年天然气产量达9786亿立方米，同比增长4%，其中页岩气产量增长约400亿立方米，而气田气、油田伴生气和煤层气的开采量都略有减少。 3.3天然气产量-美国 受价格影响，预计今年大幅增产，明年增产降速 ➢根据EIA已公布的干气月度生产数据来看，今年上半年美国天然气累计产量同比上涨6%，主要由于去年Q2-Q3的高油气价格刺激生产，预计今年全年增产速度将达到5%，增量53亿立方英尺/天，即542亿立方米/年。➢但是去年Q4天然气价格暴跌，美国天然气期货价格从2000年以来的78百分位数跌至4百分位数，抑制生产积极性，因此EIA预计2024年产量美国干气同比增产仅2%，增量26亿立方英尺/天，即266亿立方米/年。 3.3天然气产量-美国 新增支出温和，气价暴跌导致活跃钻机减少，预计明年增产降速 ➢由于油价暴跌，2016年以来，大型跨国油气企业以及页岩企业大幅缩减资本支出，2019年页岩行业经历结构性改革，将更多的现金流用于分红偿息，因此即使在去年的高油气价格之下，能源企业的资本支出增长仍然较为温和，2023年页岩企业资本支出仍比2018年低7%，因此中期来看，美国页岩气快速增产的时代已经结束。 ➢短期来看，由于去年Q4天然气价格暴跌，今年气价持续低位，美国天然气钻机数从5月开始连续下降，目前相比4月高点已下降25%。➢基于以上因素，预计明年美国天然气增产将会大幅降速。 3.4天然气产量-俄罗斯 受俄乌冲突与本土需求缩减影响，俄气大幅减产，短期内产量恢复可能性小 ➢由于对欧洲管道气出口损失规模大、LNG基础设施严重不足以及潜在买家需求水平的不确定性，俄气难以找到替代出口，憋库导致2022年俄气被迫减产12%，降幅840亿立方米，产量降至6184亿立方米。➢除出口下降760亿立方米之外，2022年俄本土天然气需求也因制裁而出现大幅减退，全年消费量下降670亿立方米，降幅14%。➢根据彭博预估数据，由于基数效应，去年H1俄对西欧的管道气仍未全停，因此今年上半年俄气产量同比大幅下降13%。但是去年H2开始，管道气出口骤降，因此今年7月开始俄气产量同比降幅或缩小至3%左右。➢今年来看，Gazprom俄最大天然气生产企业预计其全年产量将同比下降5%左右，这与俄能源官员发言一致，认为今年产量将同比下降5%。➢长期来看，由于西方政府禁止企业为俄提供技术和设备，目前大批在建油气田宣布延后或彻底停滞，未来即使俄乌冲突缓和，俄气产能恐怕也难再增长。 *投产时间未知，2021年后已不再公布项目进展情况，目前与其相连的LNG项目Arctic LNG 2在7月只投产了三分之一，即4.85十亿立方米。 3.5天然气产量-中东 中东增产主要用于内需 ➢整体来看，2022年中东天然气产量保持上升趋势，同比增长2%，达到7213亿立方米，占全世界产量18%。 ➢其中伊朗、卡塔尔和沙特三国占中东总产量的77%。 3.5天然气产量-中东 中东增产主要用于内需 ➢伊朗天然气产量近10年保持强劲增长，对世界天然气增产量的贡献达到15%。但是由于伊朗大多数产量用于国内消费，出口仅占其产量的7%，且几乎全部出口均通过管道输送至土耳其与伊拉克，因此伊朗天然气供应弹性小。 ➢卡塔尔2013-2022年天然气年产量一直维持在1700亿立方米左右，未出现明显变化，因最大的天然气产区北方-南帕斯天然气田区产能老化，政府已于2017年开始扩建该天然气田，预计于2025年前投入生产，在此之前，卡塔尔很难出现产量的大幅增长。 ➢沙特天然气产量占世界产量的3%，2022年同比增产5%，十年年均增长率达2%。该国天然气扩产主要目的是通过天然气替代燃油发电来释放出更多的石油用于出口，因此在天然气完全替代燃油发电前不会有天然气出口的可能性，预计在2030年实现天然气对油的完全替代。 3.6天然气产量-中国 中国天然气产量保持高速增长，且常规开采为主 ➢2022年中国天然气产量为2218亿立方米，同比增加6%，占世界产量的5%。➢中国天然气行业在2000年后进入快速增长期，年均增长率达7%。➢中国天然气目前已探明总储量为8.4万亿立方米，占世界探明总量的4%，无论是在产产量还是剩余可采量，常规气占据绝对主体地位，而非常规气由于开采难度大，技术突破难，因此增产难度大。 3.6天然气产量-中国 中国天然气产量保持增长态势 ➢今年截至8月中国天然气产量同比增长6%，根据中石化预估，今年全年同比预计增幅5%，增量约120亿立方米。 ➢新增产量大部分来自在产气田的增产，2022-2023年新增气田产能总计28亿立方米左右。➢2022年1月，国家发改委、国家能源局联合发布《“十四五”现代能源体系规划》，该规划提出“到2025年，国内天然气年产量达到2300亿立方米以上”。天然气作为重要的双碳过度能源，以及重要的调峰能源，未来国产气增产速度预计保持稳步增长。 3.7天然气产量-西欧 2022年西欧天然气产量小幅上扬，但整体下降趋势不变。 ➢西欧天然气产量约占全球产量的5%，2012年-2022年，西欧天然气产量年均增长率为-3%， ➢2022年西欧天然气开采量小幅增长，同比增长4%，主要增长来自于挪威与英国的超负荷生产。 ➢荷兰由于地震频发，政府推进减产计划，天然气产量已从2012年的684亿立方米跌至2022年的150亿立方米左右，预计将继续减少； 3.7天然气产量-西欧 新产能无法抵消减产与检修影响 ➢由于油气开采导致地震频发，荷兰政府持续推进减产计划，并将于2023年10月1日，彻底关停其最大气田Groningen，该气田的关闭将导致西欧自产天然气出现2%左右的小幅下滑。 ➢挪威2023年新增产能0.67亿立方米，但由于OrmenLange、Nyhamna和AastaHansteen三个主要设施发生停电导致停产，叠加去年大量气田超负荷生产今年气田检修量大，因此挪威1-8月天然气产量同比下降5%。 ➢预计西欧全年天然气产量下降3-6%。 数据来源：EIA，NPD，CBS，GOV.UK，招商期货 3.8天然气产量-澳大利亚 澳大利亚增产降速，且即将进入减产周期 ➢澳大利亚天然气产量在近十年里年均增速达10%。 ➢由于Bayu-Undan油气田衰减，且上游资本开支在疫情后一直保持低位，因此澳大利亚官方预计2023年澳气增产速度下降，同比或仅增产1%，而明年产量或开始下降。 数据来源：BP，澳大利亚产业，技术与资源局，招商期货 4.总结 天然气储量分布情况 ➢分地区来看，世界天然气储量集中于中东和独联体，两地区的占比达到了70%，亚太和北美分列第三和第四。 ➢从国土资源部发布的全球剩余技术可采资源量来看，常规气比非常规气要略多一些，其中常规天然气主要分布在中东和俄罗斯，非常规气主要集中在北美页岩气。 全球天然气产量概况 ➢各地区产量排名，北美、独联体和中东地区的天然气产量分别位于全球前三，占比在67%左右，其中美国占全球产量24%，俄罗斯占15%。➢过去十年，由于页岩气革命，美国天然气增产量为全球第一，贡献了全球增产量的近一半。 重点产气国产量预测 ➢美国：是全球最大增产来源，受去年Q2-Q3高气价影响，今年预计大幅增产，但去年Q4气价暴跌至历史低位，生产积极性受抑制，预计明年增产降速。➢俄罗斯：受俄乌冲突与本土需求缩减影响，俄气大幅减产，短期内产量恢复可能性小，长期来看，即使冲突结束但是对立不会结束，由于技术和设备受限，俄气未来难再有新增产能。➢中东：中东将是全球第二大增产来源，但伊朗和沙特增产主要用于内需，卡塔尔产能老化，因此目前中东对全球供应难以提供增量。➢中国：截至8月中国天然气产量同比增长6%，根据中石化预估，今年全年同比预计增幅5%，增量约120亿立方米。➢西欧：由于荷兰地震频发，政府推进减产计划，中长期产量将保持下降趋势。短期来看，由于2022年高气价使挪威超负荷生产，今年大量气田进检修，且荷兰彻底关停其最大气田Groningen，因此今年西欧产气量预计将大幅下降3-6%。➢澳大利亚：由于产能老旧，资本支出下滑，因此今年澳大利亚天然气或仅增产1%，明年或进入减产周期。 总体来看，天然气价格暴跌且维持低位抑制全球生产商的生产积极性，使得增产主力军——美国的增产将在明年降速，俄乌冲突持续导致第二大产气国难再增产，澳大利亚与卡塔尔产能老旧衰减，西欧因地震政府推行减产行动，其余增产国家主要以自用为主且增量不大，例如中国、伊朗和沙特，意味着全球天然气供应的弹性低，其供应