戰略石油儲備方式大解密

morris_2007

美國墨西哥灣沿岸深藏著許多不為常人所知的秘密，在4個外觀無異的設施之下，隱藏著60多個巨大的鹽穴，有將近7億桶原油貯存其中。




千辛萬苦開採出來的原油，卻不惜耗資數十億美元將其註入地下，這是為什麽呢？

這要從第一次石油危機說起：1973年10月，阿拉伯國家為打擊以色列等國，宣布石油禁運，當時整個世界都高度依賴中東的石油供應，所以國際油價一路猛漲，加油站甚至出現了“一油難求”的局面。

為了保障能源安全，西方國家痛定思痛，開始建設戰略石油儲備。什麽是戰略石油儲備呢？為什麽美國將其註入地下？原油是被如何貯存在地下的？本期石油課堂帶你揭開答案。

什麽是戰略石油儲備？

一.戰略石油儲備定義

戰略石油儲備（Strategy Petroleum Reserves）就是在平時有計劃地儲備一定規模的石油，用以應對由戰爭、自然災害等意外情況而導致的石油供應不足或中斷，以維持國家能源安全、保證原油供給、平抑國內油價、減少供給中斷造成的損失。

石油是社會經濟運行的血液，一切都離不開石油。國家的能源安全取決於石油的穩定供給，戰略石油儲備是其重要的保障，那麽誰來負責戰略石油儲備工作呢？


△國際油價大幅波動時，可低買高賣，維持油價平穩

二.戰略石油儲備構成

戰略石油儲備由政府和企業儲備構成。政府儲備可以抵禦石油供應中斷，在發生戰爭、突發事件時調用；而企業儲備可以根據市場供求關系和油價波動自主調配。


△由於經濟制度不同，各國戰略石油儲備模式也有不同

美國的政府儲備和企業儲備相對獨立，企業儲備屬於市場行為，儲備量高達4.55億桶，占整個國家戰略儲備的2/3。日本則分為國家石油儲備、法定企業儲備和企業商業儲備；法國以法定企業儲備為主。

國際能源署（IEA）要求成員國儲備本國上一年度90天的原油凈進口量，而一個國家90天的原油凈進口量往往達到上億桶，如此大規模的原油該如何安全、經濟的儲存是一個嚴峻的考驗。

戰略石油儲備的形式

第一種形式是實物儲備（原油或成品油），但成品油易揮發，運輸、儲存成本也較高，所以絕大部分儲備物是原油。


△原油適合長期儲存，並可根據需求制成各類產品

另一種形式是資源儲備，就是只探不採。美國在阿拉斯加探明了10萬平方公裏的產油區，就地封存。資源儲備的缺點是動用周期長，對短期的需求作用小。

戰略石油儲備方式

大規模戰略石油儲備以原油為主，按照儲備方式的不同，可分為地面儲存、地下儲存和海上儲存三種。

一.地面儲存

一般將原油儲存在地面鋼罐中。


通常位於交通便捷、距煉化廠較近的位置

戰略石油儲油罐通常采用10萬立方米的大罐。什麽概念？一個罐就占地5000多平方米，差不多一個足球場的面積；高20多米，相當於7層樓。


△建設一座鋼罐需要消耗2000噸鋼材


△一座戰略石油儲備基地往往有幾十個這樣的大儲罐

原油長期與空氣接觸會蒸發損耗，因此大儲罐采用了“浮頂”這一特殊結構，即一個“貼浮”在油面，隨著油量的變化而升降，最大限度的減少了油面上方的氣體空間。



△需要定期輪罐，清理罐底雜質


△情報機構甚至可以根據衛星圖像中浮盤的高低來推測戰略原油儲備量

地面儲油罐結構簡單、建造成本低、輸油便捷；但其存在占地面積大、易受到外界因素影響等缺點，安全性較差。

二地下存儲

1.地下油罐

△半地下儲油罐


△地下儲罐

為了增加罐體的承壓強度，需要建設鋼筋混凝土防護墻，雖降低了外界因素的影響，但建設工期和成本都大大提升。

2. 地下水封石洞油庫

在具有穩定地下水的巖石區域挖掘洞穴，在洞穴內儲存原油。


△石洞四周被水包圍，形成“保護膜”，防止原油滲漏


△地下水封石洞的體積更大，儲油量更多

地下水封油庫的建設過程

通過豎井和施工巷道開挖洞穴。





△水漏斗區是地下水，起到密封作用

洞壁之外水壓大於洞內的油壓，將油牢牢的封存在洞體內。


△水漏斗的形態隨油位的變化而變化




符合石洞建造條件的區域不多，所以同一位置附近往往會建造多個石洞，為了避免混油和漏油，還會在相鄰石洞間建造人工水幕。

△水幕系統





為了避免因幹旱而發生地下水位下降，導致洞庫頂部缺水，還會在洞庫頂部挖掘人工注水通道。


最後，建造好的油庫終於可以儲油了。


這種油庫儲量大、封閉性好，安全性高。但對地理、地質和水文條件要求嚴苛，所以並非所有國家都擁有。


這種油庫在歐洲使用較多，日本、韓國、中東等地也有分布。韓國已建成4座地下洞庫，總庫容1830萬方；日本的3座地下洞庫，總庫容500萬方；中國已經在山東黃島、浙江象山、錦州、大亞灣、廉江等地建設了地下水封洞庫，累計庫容量達到1500萬立方米。

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3. 地下鹽穴儲油庫

地下鹽穴是一種腦洞大開的原油貯存方法，也是我們本期的重點內容。

原油與鹽岩不反應、不溶解，且有足夠的承壓能力。利用循環淡水，就能溶解鹽岩形成較大的地下空間，工程量遠遠小於地下水封石洞油庫，是一種理想的儲油方式。


△美國90%的原油都儲備在鹽穴中

鹽穴的建造過程分為三步：鑽井→水溶造腔→注油。


（1）鑽井

鑽井打通地面與鹽岩層的通道，下入雙層套管。


（2）水溶造腔

從井口注入淡水溶解鹽岩。為防止上層鹽岩溶解過多，還會向井筒內注入柴油。


△柴油會浮在水面上，阻止上層鹽岩與水的接觸

溶腔是一個非常複雜的過程，要不斷調整套管的位置、切換注水和排水套管來控制腔體的形狀。

鹽穴造腔周期較長，最短幾個月，長的超過30個月。


△腔體形狀受鹽岩的溶解性、成分、蓋層深度、水等很多因素的影響



△一個腔體可以儲存10-100萬方原油

（3）注入原油

鹽穴造好後，注入的原油較輕，漂浮在鹽水之上，下部的鹽水逐漸被排出。

當需要動用儲備原油的時候，註入鹽水，較輕的原油被排出。



地下鹽穴儲油是最理想的儲油方式，目前美國利用該方式儲存了7億桶原油。

三.海上儲存

目前很多國家抄底低油價，購買了大量原油，陸地儲存能力有限，很多巨型油輪停泊在海上，成了臨時儲油罐。


△大型儲油輪

有的國家提出在海底建造儲油罐或者鹽穴儲油洞，但是……


關於戰略石油儲備，你應該知道

我國60%的原油依賴進口，來源主要集中在中東、非洲及中亞等地。


運輸有三種方式：鐵路、管道和海上油輪。

雖然戰爭和災害只是小概率事件，但戰略原油儲備的重要性是毋庸置疑的。進口原油需要大量的資金支持，維護和管理也是一個龐大的工程，在這方面美國僅一年的維護費用就高達2億美元，大額的資金從何而來？

1. 以政府撥款和利息補貼為主；

2. 收取石油消費特別稅；

3. 來自企業等民間機構的籌資。

戰略石油儲備只有關鍵時刻才能動用，各國的動用機制也不盡相同，以美國三種釋放機制為例：

1. 全部釋放

出現石油供應中斷，對國家安全和經濟造成嚴重負面影響或者已經導致石油產品價格暴漲時，可以全部釋放。

2. 限量釋放

國際或者國內出現大範圍石油供應短缺時，為了避免影響經濟，可以限量釋放儲備石油，釋放總量不得超過3000萬桶。

△1990年海灣戰爭期間，美國投放了2114.1萬桶儲備原油，穩定了原油市場

△2005年9月，動用1620萬桶，應對卡特里娜颶風對墨西哥灣油田的衝擊

△2008年8月，動用539萬桶應對全球金融危機導致的國際油價震蕩

△2011年7月，動用3000萬桶來穩定由利比亞政局更換所帶來的國際油價波動

3. 試驗銷售

銷售總量不得超過500萬桶，能源部長具有使用權限。

△2014年3月，烏克蘭政治危機，克里米亞公投在即，美國宣布首次“試銷”，釋放500萬桶原油

△近期美國宣布2018年至2025年間，將銷售5800萬桶戰略石油儲備——因為美國已經從進口國華麗變身為出口國了

關於戰略原油儲備，各國機制如下：


△信息來源：王向青，2011年

中國的戰略石油儲備

美國的戰略石油儲備足夠該國消耗240天，日本達到187天，瑞典107天，法國116天……

截止到2015年第二季度，中國共建成8個國家石油儲備基地，總庫容為2860萬立方米，可儲備2610萬噸原油，約2.1億桶。但是，這只夠國內消耗30多天


△舟山、鎮海、大連、黃島、獨山子、蘭州和天津共7個地面儲備基地；還有1個黃島地下儲備洞庫


△鎮海石油儲備基地：中石化承建，共52座儲油罐，庫容520萬立方米


△舟山石油儲備基地：中石化集團承建，總庫容將達到750萬立方米


△大連石油儲備基地：中國石油天然氣集團承建，可儲備300萬立方米原油

當前國際市場原油供大於求，油價斷崖式潰跌，這引發了一輪全球性的購買熱潮。傳統原油進口國都在抄底囤積原油，中國當然也不應該錯過機會。

有報告顯示中國政府將在2016年增加7000萬至9000萬桶戰略原油儲備。但目前國內原油儲存能力已經告急，大量滿載的油輪停泊在近海。如果明年再增加進口9000萬桶原油，戰略石油儲備達到3億桶，這也離2020年達到5.5億桶的政府目標相差甚遠，改變眼前的困難或許真的需要從多個角度調整思維。

石油課堂建議如下：一、油田限產，鼓勵增加石油進口。中國的地質條件差、石油行業的市場化程度低，這使中國原油開採桶油成本居高不下，應該利用這次低油價機會，淘汰部分落後產能，促進整個行業的健康發展；

二、減少上遊開發投資，但保持勘探投資，努力增加國內的探明儲量，利用低油價的時機增加國家的能源安全砝碼；

三、追加戰略石油儲備油庫方面的投資，一方面拉動國內經濟和相關產業，另一方面提升國家能源安全建設；

四、藏油於民，鼓勵社會資本參與戰略石油儲備。據統計，中國的民營石油儲備能力在2億噸以上，但利用率很低。國家一方面可以考慮將閑置的民營油庫納入石油儲備，另一方面可以開放政策，讓更多社會資本進入該行業。

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