石油石化行业周专题：页岩油或将给美国原油产量带来新高

页岩油改变全球石油供应格局： 在“页岩油革命”推动下，美国原油产量自2008年起快速上升，原油日产量由500万桶增加至1200万桶，美国石油进口依赖度由65%下降至32%。 页岩油得到快速发展主要依赖水力压裂法和水平钻井两项技术，水力压裂法是将压裂液注入岩层中，并在添加剂的辅助下扩大岩层裂缝，增加储层渗透率。水平井扩大了井底与储层接触面，提高采收率。美国在“页岩油革命”后成为世界最大的产油国，石油出口量仅次于沙特。 新井单井产量持续增长： 衡量油井产油潜力的一个指标是新井在第一个月的原油平均日产量，美国DPR区域油田的新井单井产量在持续增加预示产油效率在稳定上升，其中二叠纪盆地自2021年起该指标领先于其余产区。美国自2023年初至今活跃钻机数和新钻井数量处于下降的走势，美国原油产量却增长至历史新高，达到1320万桶/日，主要原因是新井单井产量维持高位。 页岩油开采具有经济性： 页岩油开采成本可以通过新井盈亏平衡油价和旧井关井油价来衡量，根据美国达拉斯联邦储备银行调查数据，美国页岩油新井盈亏平衡油价在56-66美元/桶，关井油价在29-40美元/桶。我们认为油价中枢在未来几年稳定在中高位，页岩油开采具有经济性。 未来看点： 根据EIA统计的美国40个石油开采公司现金流情况，数据显示自2023年2季度起，被统计公司经营现金流用于资本开支和并购资金的比例在上升。 资本开支增长将直接增加新钻井的数量，进而反映到原油产量的增长。EIA预计2024年美国原油全年产量均值将增加至1320万桶/日。 欧佩克延长额外减产至2024年1季度末： 2023年11月30日欧佩克和非欧佩克召开部长级会议，公布了即将自2024年1月起执行220万桶/日的额外减产计划，执行期至2024年3月末。此次额外减产量较上一次公布的减产量仅增加了3.9万桶/日，我们认为此次额外减产实质是将2023年的减产计划延续至2024年1季度末，减产量没有实质性变化。 投资建议 中长期看油价中枢稳定在中高位，看好原油能源资产历史性投资机会。 风险提示：全球宏观经济下行风险；中东地缘政治事件；欧美对俄罗斯制裁升级。 1.页岩油或将给美国原油产量带来新高 1.1美国页岩油产量自08年起大幅增长 美国原油产量自1970年达到约1000万桶/日峰值后开始下降，至2008年日产量降至约500万桶。“页岩油革命”使美国原油产量在2008后快速上升，利用水力压裂法配合水平钻井技术，贮藏在页岩层中的致密油气被大量开采，美国原油产量自2008年至2022年由500万桶/日增加至约1200万桶/日，同期美国石油进口依赖度由65%下降至32%。 图表1：美国、沙特、俄罗斯石油液体产量（mb/d）和美国石油进口依赖度 水力压裂法是将含有添加剂的压裂液在高压下注入地下油气储层的天然裂缝系统，压裂液使裂缝网络扩大，添加剂中的沙或陶粒等支撑剂在压裂液返回后可以起到防止裂缝封闭，增加储层渗透率的作用，这样储层中的油气可以持续释放。水平钻井技术是在竖向钻井基础上进行水平方向的钻探，利用特殊的井底动力工具与随钻测量仪器，钻成井斜角接近90°并保持这一角度钻进一定长度井段的定向钻井技术。 水平井可以扩大井底和油气储层的接触面，提高采油效率。 全球石油供给结构在美国“页岩油革命”后发生了变化，美国石油液体产量在2014年超过了沙特和俄罗斯，成为世界最大的产油大国。石油出口量在2008年不足200万桶/日，2022年美国石油出口量接近900万桶/日，是仅次于沙特的全球第二大石油出口国。 1.2二叠纪盆地单井产油量保持领先 页岩油贮藏在渗透率极低的岩层中，传统储油岩层渗透率在10-100毫达西之间，页岩油岩层渗透率仅有10毫达西，需要通过水力压裂技术才能使油流出。美国页岩油生产在经历了技术突破后产量大幅增长，其中二叠纪盆地更是后来居上，成为美国页岩油最大的资源区。2015年6月美国页岩油产量首次超过常规原油达到461万桶/日，在美国原油总产量中占比超过50%，成为美国原油产量的主要来源。2020年3 -6 月二叠纪产区页岩油产量达到409万桶/日，超过其余页岩油产区产量总和，成为美国最大的页岩油生产区域。 图表2：美国二叠纪页岩油、非二叠纪页岩油、美国原油总产量（mb/d）和页岩油产量占比 二叠纪盆地自2021年起新井单井产油量领先于其余页岩油产区，原油产量约占美国原油总产量的45%。油井的产油量自开挖后会随着时间推移不断衰减，衡量油井产油潜力的一个指标是井在开始生产的第一个月的原油平均日产量。二叠纪盆地在2023年前8个月的新井单井日产量约为847桶/日，高于其余页岩油产区。二叠纪盆地的钻机数和新钻井数量自2022年起未见增长，且自2023年初至今处于下降的趋势，而美国原油产量在2023年8月达到新高1300万桶/日，主要是得益于新井单井产油量维持高位。 图表3：DPR区域新井单井产量（桶/日） 1.3页岩油开采经济性 页岩油开采成本按照新钻井和旧井可以分成新井盈亏平衡油价和旧井关井油价。 新井盈亏平衡油价是指能够覆盖整个油井生命周期包括钻井、完井和产油阶段的所有成本的最低油价；关井油价是指运营商维持已完钻油井正常产油的最低井口价格。 根据美国达拉斯联邦储备银行调查数据，美国页岩油的新井盈亏平衡油价在56-66美元/桶之间，关井油价在29-40美元/桶之间。我们预计油价在24年仍将维持高位，我们认为高油价区间或为70美元/桶以上，因此页岩油开采仍具有经济性。 图表4：旧井关井油价（美元/桶） 1.4美国页岩油启示 美国页岩油产量在全球原油总产量占比于2008年后快速上升，2009年页岩油占比不足1%，至2019年占比接近10%，沙特、科威特、阿联酋和卡塔尔四个欧佩克核心产油国的原油总产量在全球产量中的占比一直以来稳定在20%左右。沙特一直以来依靠高原油产量和供应弹性影响着全球石油市场，随着页岩油市场占有比例逐渐上升，沙特乃至欧佩克成员国对国际原油市场的影响力发生了变化。 页岩油较常规原油供应弹性更高：页岩油技术不但降低了石油开采成本、提高了采收率，也极大缩短了钻探和开采的时间。在页岩油技术普及前，油井的平均钻井时间是32天，现在已经缩短至20天以下。钻井所需时间减少、采收率上升不仅降低了开采成本同时也让页岩油生产商能够快速对油价变化做出反应。美国石油产业结构也影响着页岩油供应弹性，美国页岩油公司通常规模不大，根据美国劳工统计局统计，70%页岩油公司的员工人数在1-9人。美国页岩油公司规模较小，且作为价格接受者对原油生产做出独立的决策，因此可以更快速对市场做出反应。 图表5：美国和中东原油产量（百万桶/日）以及页岩油在全球产量占比 1.5未来看点 美国能源署（EIA）统计了美国40个上市的石油开采公司的合计资本开支，数据显示这些公司在2023年2季度减少了经营性现金流中用于股东回报的比例，增加了资本开支和用于并购资金的比例，资本开支和原油产量在2季度达到了过去3年的最高水平。资本开支增长将直接增加新井的数量：美国石油生产商通常会将新井和完井数量保持大致相近来维持生产活动的可持续，而2020年疫情导致需求下降，石油开采公司减少投资，更多依靠已开钻但未完工的油井转化成完井来进行生产，结果导致了2020年至2021年新井的数量远低于完井数量，后续增产的动能受到限制。资本开支持续增加将反映到美国原油产量的持续增长，EIA预计2024年美国原油全年产量均值将增加至1320万桶/日的历史最高产量。 图表6：美国DPR区域新井、完井数量和DUC井变化 2.11月30日欧佩克会议点评 欧佩克与非欧佩克在2023年11月30日召开了部长级会议，会议公布了欧佩克与非欧佩克的成员国即将自2024年1月起执行220万桶/日的自愿额外减产计划。 具体分配到成员国的减产量分别是：阿尔及利亚5.1万桶/日，伊拉克22.3万桶/日，科威特13.5万桶/日，沙特100万桶/日，阿联酋16.3万桶/日，哈萨克斯坦8.2万桶/日，阿曼4.2万桶/日，俄罗斯50万桶/日。 2023年4月份欧佩克公布的成员国额外减产量总计是215.7万桶/日，执行期至2023年底。此次欧佩克公布的额外减产总量较4月份增加了3.9万桶/日，执行期至2024年3月底。我们认为此次额外减产是将2023年的减产计划延长至2024年1季度末，减产量没有实质性改变，因此石油供应短缺的基本面将延续至2024年。截至2023年12月1日，WTI油价收于74.07美元/桶，布伦特油价收于78.88美元/桶，近期油价走低或是因为欧佩克减产执行率走低以及市场情绪的影响。我们认为油价中枢受基本面支持在2024年上半年或将维持高位。 图表7：欧佩克和非欧佩克成员国额外减产情况 3.风险提示 全球宏观经济下行风险；中东地缘政治事件；欧美对俄罗斯制裁升级。 4.附录 4.1原油价格 图表8：原油价格（美元/桶） 图表9：布伦特和WTI期货价格及价差（美元/桶） 图表10：原油现货价格（美元/桶） 4.2原油指数 图表11：伦敦金价（美元/盎司）和美元指数 图表12：美元指数与WTI原油价格（美元/桶） 图表13：金价（美元/盎司）与WTI原油价格 4.3原油供给 图表14：原油供给 图表15：美国原油产量（万桶/日） 图表16：俄罗斯海运原油出口量（万桶/日） 4.4原油需求 图表17：美国炼厂原油需求 图表18：美国炼厂原油加工量（万桶/天） 图表19：美国炼厂原油开工率 4.5原油进出口 图表20：美国原油进出口（美元/桶） 图表21：美国原油进口量（万桶/日） 图表22：美国原油出口量（万桶/日） 4.6原油库存 图表23：美国原油库存（万桶） 图表24：美国原油总库存（万桶） 图表25：美国原油战略储备库存（万桶） 图表26：美国原油商业库存（万桶） 图表27：美国原油库欣库存（万桶） 4.7成品油价格 图表28：美国成品油价格（美元/桶） 4.8成品油供给 图表29：美国成品油产量（万桶/日） 图表30：美国成品油产量（万桶/日） 图表31：美国汽油产量（万桶/日） 图表32：美国柴油产量（万桶/日） 图表33：美国航空煤油产量（万桶/日） 4.9成品油需求 图表34：美国成品油需求（万桶/日） 图表35：美国成品油需求（万桶/日） 图表36：美国汽油需求（万桶/日） 图表37：美国柴油需求（万桶/日） 图表38：美国航空煤油需求（万桶/日） 4.10成品油进出口 图表39：美国成品油进出口（万桶/日） 图表40：美国成品油净出口量（万桶/日） 图表41：美国汽油净出口量（万桶/日） 图表42：美国柴油净出口量（万桶/日） 图表43：美国航空煤油净出口量（万桶/日） 4.11成品油库存 图表44：美国成品油库存（万桶） 图表45：美国成品油总库存（万桶） 图表46：美国汽油库存（万桶） 图表47：美国柴油库存（万桶） 图表48：美国航空煤油库存（万桶） 5.风险提示 全球宏观经济下行风险；中东地缘政治事件；欧美对俄罗斯制裁升级。