油價下跌讓美國兩小鎮處境完全不同

原始文章 : http://www.bloomberg.com/news/articles/2015-05-15/two-texas-oil-towns-38-miles-apart-one-still-booms-one-s-dead

1.  油價從去年六月的107美元下跌到今年五月的60美元, 使得開採公司必須放棄開採成本較高, 或開採較不易的一些油礦, 德州的小鎮Karnes City 因其是噴油井, 油價下跌並未對其造成任何影響, 但相距僅38英哩的小鎮Smiley則不是, 所以幾乎已經沒有任何開採活動.

2.  Smiley在去年十一月時新油井仍在德州主要頁岩油區Eagle Ford佔有13%, 到今年三月時,  則只有1%, 相對的Karnes City則從2014年的13%上升到19%.  

3.  而全美油井有將近2/3在這一波油價下跌中停擺.  Karnes City 儲油的品質較佳, 黏度較低, 飽合度較高,  許多大型油商仍持續在此開採, 如Marathon Oil Corp., Encana Corp. EOG Resources Inc, 這裡將會是油商最後撤離, 最早回來的地方.

4.  美國主要的頁岩油生產區過去這一年半來存封的油井數量急速上升.

5.  在德州主要頁岩油區Eagle Ford, 大部份的區域的開採油井數量皆下降, 這也影響了當地的房仲業及零售業.

油價反彈應已觸及頂點

原始文章: http://www.bloomberg.com/news/articles/2015-04-28/the-oil-rally-looks-doomed-in-five-charts

西德州原油於三月中跌到每桶43.46美元, 近一個月來反彈到57美元, 但五個圖表顯示反彈應己結束.

1.      遠期石油的期貨價格仍低於二個月前的水準.

2.      美國的原油庫存達到新高

3.      在三大頁岩油生產地區, 也高達3400座已經開挖但未生產的油井, 全世界的石油生產國家中則有4000座

4.      石油輸出大國沙烏地阿拉伯並沒有減產以維持油價的計劃. (百萬桶/日)

5.      所有的生產者, 製造商都在銷售遠期合約, 先鎖住獲利, 避免油價下跌損及未來利潤. (期貨與選擇權的淨部位)

石油的用途(一)

要了解石油的用途, 首先要知道原油是由不同的碳氫化合物所組成, 藉由蒸餾原油, 可以將碳數由少到多的化合物一一分餾出來.    下圖是一個解釋清楚的原油分餾圖, 在20度C時, C1~C4的碳氫化合物因其沸點低, 最先分餾出來, 可用於家庭燃氣, 或液化石油氣, 就是我們常用的瓦斯.  到70度C時, 則分餾出用於石化產業原料的C1~C9的碳氫化合物, 現今幾乎所有塑化產業的源頭材料乙烯, 丙烯等, 都是這一歩驟分餾出, 再進行所謂的輕油裂解所得到的.  溫度再上升到120度時,  就是我們平常車子要加的汽油.  分子越大, 沸點就愈高, 之後就剩下柏油.

source : http://www.spesttmigas.org/2014/07/the-basic-products-from-fractional.html

在之前的文章(輕油與重油)中, 有提及原油依其密度, 或API值可大致分為輕原油和重原油 (API 越大, 密度越小), 由下圖可以知道, 不同的原油其可提煉的各種成份比例不相同, 一般來說API值越大的輕原油, 可提煉的汽, 柴油等越多(紅色及黃色部份), 剩餘的化學物值則越少(綠色部份), 如西德州原油的API約為39, 可提煉約65%的汽柴油, 剩餘物質不到10%, 但油砂及頁岩油等的API大部份小於21, 可知其汽柴油比例只有40%,剩餘物質則有30%, 在文章後面石油的用途中, 我們將知道這些數字的重要性.

source : http://www.nrcan.gc.ca/home

Gasoline (汽油)

Propane and butane (C3/C4) (丙烷及丁烷)

Cat feed (石化原料) 

Distillate (柴油及煤油)

Residual fuel (重油及柏油)

下列為美國於2013年對不同石化產品的消耗比例:

• 汽油 (Gasoline) : 46%

• 燃油及柴油 (Heating Oil/Diesel Fuel) : 20%

• 噴射飛機燃油 (Jet Fuel (Kerosene)) : 8%

• 丙烷及丙烯 (Propane/Propylene) : 7%

• 液化天然氣 (NGL & LRG)1 : 6%

• 甲烷及乙烷 (Still Gas) : 4%

• 石化產業原料 (Petrochemical Feedstocks) : 2%

• 焦油 (Petroleum Coke) : 2%

• 重油 (Residual/Heavy Fuel Oil) : 2%

• 柏油 (Asphalt and Road Oil) : 2%

• 潤滑油 (Lubricants) : 1%

• 雜項溶劑類 (Miscellaneous Products/Special Naphthas) 0.4%

• 其他油類 (Other Liquids) : 1%

• 航空燃油 (Aviation Gasoline) : 0.1%

• 蠟 (Waxes) : 0.04%

• 煤油 (Kerosene) : 0.02%

上列中的前三項皆是屬於交通工具的燃油, 佔石油消耗比例達74%, 若再加上丙烷, 丙烯及液化石油氣, 則有高達84%是燃燒掉.  比較美國與其他國家及世界的平均值, 用於進一歩加工生產塑化產品的大約只有百分之十, 下圖是2010年全世界對不同石化產品的消耗比例, 圖中前四項為交通燃油及民生燃氣, 總佔比約70%.  2013年, 全世界的石油消耗量是每天九千萬桶, 有70% 的石油是燃燒掉的, 即每天要燒掉六千三百萬桶的原油.

比較各國在石油消耗中種類的不同, 中國, 日本及印度在交通燃油及民生燃氣的使用約佔總石油消耗量的60%左右, 美國是現今所有國家中, 交通燃油使用最高的國家, 台灣的比例很特殊, 交通及民生燃油不到30%, 但是石化原料比例高達五成以上, 這和我們的塑化產業是出口產業有關. 國內便宜的電價是因, 人均碳排放量偏高則成為果.

石油的組成(輕原油和重油)

石油的組成大部份是碳氫化合物, 主要可以分為四類:

1.飽合的直鏈碳氫化合物 (paraffins), 其約佔石油組成 15% ~ 60%, 利如烷類.

2.飽合的環狀碳氫化合物 (naphthenes), 其約佔石油組成 30% ~ 60%, 利如環烷類.

3.多環芳香烴 (aromatics), 其約佔石油組成 3% ~ 30%, 為不飽合的碳氫化合物, 利如苯類.

4.最後是煉油最後剩下似瀝青的物質 (asphaltics).

若以元素分析來看石油的組成, 其中碳元素(carbon)所佔的比例最高, 約83% ~ 87%. 其次是氫 (hydrogen) 10 ~ 14%, 再來是氮 (nitrogen) 0.1 ~ 2%, 氧 (oxygen) 0.05 ~ 1.5 %, 硫 (sulfur) 0.05% ~ 6%, 最後是金屬元素, 其總含量通常小於 0.1%, 最常見的是鐵 (iron), 鎳(nickel), 銅(copper), 和釩(vanadium).

相對於未飽合的多環芳香烴及似瀝青等物質,飽合的碳氫化合物中的氫相對於碳的比例較高.  碳鏈較短時, 氫相對於碳的比例也會較高.  由於氫原子比碳原子輕(氫的原子量只有碳的1/12).  1, 2 項含量較高的原油, 其比重會較小, 黏滯系數較低(比較不黏,流動性較好), 稱為輕原油.  至於重油, 則比重較高, 流動性較差.  由於我們日常生活中所使用的液化石油氣, 汽油大約是使用C4~C12的直鏈碳氫化合物, 因此輕原油對生產汽油等較有利, 較少裂解或氫化歩驟.  輕原油的另一個好處是其比重低且流動性好, 於生產時容易從油田中抽取.

如何歸類是否為輕原油, 各地區及不同組織有不同的定義, 大致上, API小於20為重油(heavy oil).  (API的定義見文章最後).  API愈小表示比重愈大,  美國西德州原油(West Texas Intermediate) API=39.6, 布蘭特原油(Brent Crude) API=38.06, 杜拜原油 (Dubai Crude) API=31.0.  水的API為10, 若原油的API小於10表示其在水中會下沈. 這一類的被稱為超重原油(super heavy oil).  位於沙烏地阿拉伯的全世界最大油田(Ghawar)所生產的原油的API介於33 ~ 40之間. 而在上一篇文章中(World Crude Oil Reserves), 提到關於委內瑞拉及加拿大大幅上修石油礦藏量, 主要是來自油砂.  油砂中所含有的原油是屬於重油或超重油, 並不適合生產汽油, 較適合提煉柴油及噴射機油.

API 全文是  American Petroleum Institute (美國石油協會), 它的定義如下:

API Gravity = 141.5/SG - 131.5

其中SG (Specific Gravity) 是比重, 攝氏四度的水為1.  由以上公式可以知道, 若比重和水相同為言1 , 則API =10, 重油是表示API小於20,  則比重大約為0.934.  西德州原油的API為39.6, 可計算出其比重大約為0.827.

參考資料:

http://en.wikipedia.org/wiki/API_gravity

http://chemistry.about.com/od/geochemistry/a/Chemical-Composition-Of-Petroleum.htm

World Crude Oil Reserves

資料來源 : U.S. Energy Information Adminstration (http://www.eia.gov/)

Barrel  : 等於 42 美國加侖, 約等於公制中的 159 公升

以下表格的單位皆是 十億桶 (Billion Barrels)

 世界的石油礦藏量主要是指開採中或探勘中所估計的礦藏量, 同一礦區剛開採時往往會對其蘊藏量估計較保守,  隨著開採規模而上修. 隨著頁岩油及油砂的開採.世界的石油礦藏量已經從1980年的6420億桶, 上升至2013年的16459億桶. 若以2013年的石油消耗量為每日9千萬桶計算, 約可以開採50年.

1980年代沙烏地阿拉伯的石油礦藏量就佔了世界總蘊藏量的四分之一, 隨著各個國家礦藏量上修, 再加上科技進步使得開採頁岩油及油砂可行, 並加入其蘊藏量.  不過石油礦藏量的預估一直存在爭議性, 尤其是否有加入頁岩油及油砂等非傳統的油礦, 會讓數值變化許多. 例如美國目前被認為是頁岩油蘊藏量最多的國家, 估計有15000億至26000億桶, 佔了全世界頁岩油存量的七成. 約當等於現今全世界的石油礦藏量.  但是開採成本, 經濟價值仍具爭議. (http://en.wikipedia.org/wiki/Shale_oil)

上圖中加拿大於2003年的石油礦藏量由約50億桶大幅增加到1800億桶主要是因為位於艾伯塔省(Alberta)的油砂被認為具有開採價值. 同樣的委內瑞拉的石油礦藏量在2010年後由原本的1000億桶上升到3000億桶, 也是其位於Orinoco的重原油被認為有開採價值.

2013年的16459億桶中若扣除加拿大及委內瑞拉的頁岩油及油砂的增加量(約3500億桶), 則16450億桶的世界礦藏量下修至12950億桶, 以目前的每日消耗量9千萬桶計算,  可開採約39年.

下表是1980年代起每年的石油礦藏量除以消耗量所預估的可開採年限, 1970年代石油危機時就曾說石油只能再開採30年. 隨著科技的進歩, 不變的是石油還有數十年的開採年限, 改變的該是開採成本以及開採及消耗的環境衝擊.

石油的世界產量與消耗量 (二)

資料來源 : U.S. Energy Information Adminstration (http://www.eia.gov/)

Barrel  : 等於 42 美國加侖, 約等於公制中的 159 公升

以下表格的單位皆是 (千桶/日)

黃底標示的是OPEC成員國

表中為世界前 15 大石油生產國, 在1980年代前15大生產國的總產量佔世界總產量的88.5%, 在2013年這個比例下降到77.3%, 其中前三大產油國, 俄羅斯(蘇聯), 美國及沙烏地阿拉伯這三國的總產量在1980年代幾乎佔了世界總產量的50%, 在2013年此比例下降至37%. 當全世界石油產量在這33 年間增加44%的同時, 俄羅斯(蘇聯), 美國及沙烏地阿拉伯這三大產油國產量增加很少. 也是前15大產油國的生產比例由88.5%下降至77.3%的主因.

從1980到2013年, 有些國家原來不生產石油的, 也有了相當量的產出, 如亞洲的越南, 泰國. 當中產量增加最多的為非洲的安哥拉, 中東的卡達, 巴西及挪威. 順便一提的是, 卡達人口約二百萬人, 是現今人均所得(GDP)最高的國家, 可達到十萬美元以上.

上表為從1980到2013年產量增加倒數15名(選取2013年日產量仍有十萬桶以上者), 英國算是在先進國家中產量唯一大幅下滑的. 另外印尼的下降也是值得注意,  因為在東南亞人口不斷增長的國家中,  相較於越南, 泰國等產量大幅上升, 只有印尼的產量下滑至原來的57%, 印尼原來是OPEC員國, 於2009 年退出. 這對其國內的通膨及經濟發展不是件好事. 有幾個OPEC成員國上榜, 似乎也說明OPEC的勢力慢慢減少.

世界前 15 大石油消耗國中, 在1980年代前15大消耗國的消耗量佔世界總消耗量的79%, 在2013年這個比例下降到70%, 其中於1980年的前三大消耗國,美國, 俄羅斯(蘇聯), 及日本, 除了美國有些微增加外, 日本下滑了約一成, 前蘇聯合計的成員國更只有原來的西52%.  這三國的總消耗量在1980年代幾乎佔了世界總消耗量的50%, 在2013年此比例下降至31%. 取而代之的是中國, 印度, 巴西, 沙烏地阿拉伯等國的數倍成長.

石油消耗增加前15個國家的總合是整個世界的石油消耗量的1.04倍, 其中中國的增加量便佔了整個世界增加量的將近三分之一. 石油消耗量增加反應在幾個因素: 1. 經濟成長, 製造業等需要能源. 2. 人口增加, 交通運輸等民生能源需求增加. 3. 石化產業產能上升.  泰國, 南韓,  新加坡及台灣的增量主要可以反應這幾個國家的石化產業, 需進一歩分析.

石油消耗減少前15個國家中大部份是歐洲及北歐國家如德國, 義大利, 法國, 瑞典, 瑞士, 英國, 日本等已開發國家, 從節能產業(如大眾運輸), 及產業外移各減少多少能源需求待進一歩分析,  若減少大部份來自節能成效,  或許石油的需求量, 會隨著中國,  印度等國家進步而減少.

2013年石油產出國主要來自OPEC成員國及前蘇聯成員俄羅斯及哈薩克, 另外再加上加拿大, 挪威及墨西哥. 至於有石油缺口的前15國家, 可發現二個極端, 一部份是過去15年石油需求增加最多的中國,  印度, 南韓,  新加坡, 台灣等, 另一部份卻是石油需求減少最多的德國, 法國, 義大利,  西班牙, 荷蘭等. 另外, 曾是OPEC成員國的印尼, 現今的產量卻只有所需量的六成.

問題一 : 印尼盾相較於其他亞洲貨幣於週去三十幾年相對弱勢,  石油產量大幅下滑, 供需缺口大增,問題在於?

問題二: 俄羅斯為何在石油消耗量大量的減少?