國際能源署于2009年的世界能源展望報告中聲稱，由于融資環境更加嚴格，能源需求達峰，企業現金流下降，2008年全球能源資本開支大幅下降，能源資本開支大幅下降將對能源安全產生深遠而嚴重的后果。本世紀初美國發生頁巖氣革命后，美國頁巖油迅速重塑了全球石油供應體系，美國頁巖油產量迅猛增長既掩蓋了2020年前常規石油資本開支不足的影響，又放大了2020年后放大了全球油氣上游資本開支長期不足的后果，盡管在未來數年頁巖油（非常規石油）仍然在全球能源供給體系中扮演不可替代的角色，但是與過去10年美國頁巖油產量的巨大增長相比，未來美國頁巖油氣開采企業更加謹慎地增加資本開支將限制美國頁巖油供應增長速度。

相關性分析及預測

2009年美國發生頁巖氣革命后，全球油氣行業上游資本開支迅速增長，隨著國際油價于2012年達峰后，全球油氣行業資本開支在2014年達峰后持續下降，2020年新冠疫情爆發導致當年資本開支同比下滑32%，雖然度過了疫情最嚴重的沖擊后資本開支隨著國際油價上漲連續3年穩步增長，2022年達到4330億美元，同比增長13%，但仍然低于2019年資本開支水平10%。高油價刺激資本開支增長，低油價抑制資本開支擴大，1-2年的高油價持續時間并不會顯著刺激油氣開采企業增加資本開支，同樣的，油價過于劇烈的波動性會使得油氣開采企業更加審慎決定現金流流向。

(資料圖片)

圖1：全球油氣行業上游名義資本開支與布倫特原油價格

資料來源：IEA Energy Intelligence 日新客

國際油價深受市場供需情況變化影響，從供給端看，油價上漲刺激油氣開采企業擴大資本開支，資本開支擴大轉化為鉆機數增長，鉆機數增長轉化為生產井數目增長，生產井數目越多石油產量越大。因此選取“國際油價”、“資本開支”、“鉆機數目”、“石油產量”作為研究對象。同時由于美國頁巖氣革命后重塑了全球石油供給體系，選取2010-2022年作為研究的時間范圍，測算全球鉆機數同比增長率、資本開支同比增長率、石油日產量同比增長率、油價同比增長率之間的關系。

圖2：鉆機同比、資本開支同比、石油日產量同比、國際油價同比變化

資料來源：EIA IEA Energy Intelligence 日新客

圖3：鉆機同比、資本開支同比、石油日產量同比、國際油價同比描述性分析

資料來源：EIA IEA Energy Intelligence 日新客

對2011-2022年鉆機同比、資本開支同比、石油日產量同比、國際油價同比進行描述性分析，由圖3可知，2011-2022年國際油價同比的波動幅度最大，石油日產量同比的波動幅度最小，石油供應增長的難度要顯著大于油價上漲的難度。

圖4：鉆機同比、資本開支同比、石油日產量同比、國際油價同比相關性分析

資料來源：EIA IEA Energy Intelligence 日新客

利用相關分析去研究2011-2022年全球鉆機同比增長率和資本開支同比增長率、石油日產量同比增長率、油價同比增長率之間的相關關系，使用Pearson相關系數去表示相關關系的強弱情況。由圖4具體分析可知：

2011-2022年全球鉆機同比增長率與資本開支同比增長率, 油價同比增長率之間全部均呈現出顯著性，相關系數值分別是0.798, 0.714，意味著鉆機同比增長率與資本開支同比增長率, 油價同比增長率共2項之間有著正相關關系。同時，全球鉆機同比增長率與石油日產量同比增長率之間的相關系數為0.490，全球資本開支同比增長率與石油日產量同比增長率之間的相關系數為0.450，二者較為接近，但全球油氣行業上游資本開支與石油日產量的直接相關性相對鉆機數較弱。由于全球油氣行業上游資本開支僅有年度數據，而鉆機數據按月公布，并且鉆機數由資本開支轉化而成，因此在衡量資本開支增長對石油產量增長影響的過程中，近似使用鉆機同比增長率來代替資本開支同比增長率進行研究。

圖5：月度美國鉆機同比增長率與美國石油日產量同比增加值兩年相關系數

資料來源：IEA Energy Intelligence 日新客

為研究疫后2021-2022年月度美國鉆機同比與美國石油日產量同比之間的關系，使用月度數據制作2011-2022年以2年為單位的相關系數圖表。由圖5可知，美國鉆機同比增長率對美國石油日產量同比增加值的影響呈周期性，美國頁巖氣革命后新增鉆機與新增產量的相關性顯著增強，2014年資本開支達峰伴隨油價顯著下跌，鉆機新增速度趨緩乃至負增長，但由于積累的生產井數目較大使得鉆機同比-產量同比相關系數值減小。

圖6：美國鉆機同比-美國石油日產量同比回歸分析

資料來源：IEA Energy Intelligence 日新客

選擇相關性較高的2019-2022年作為研究的時間范圍，將美國鉆機同比增加率作為自變量，將美國日產量同比增加值作為因變量進行線性回歸分析，從圖6可以發現，模型公式為：美國日產量同比增加值=137973.411 + 1352022.773*美國鉆機同比增加率，模型R方值為0.318，意味著美國鉆機同比增加率可以解釋美國日產量同比增加值的31.8%變化原因。對模型進行F檢驗時發現模型通過F檢驗(F=21.425，p=0.000<0.05)，也即說明2019年-2022年美國鉆機同比增加率一定會對美國日產量同比增加值產生影響關系，最終具體分析可知：

2019年-2022年美國鉆機同比增加率的回歸系數值為352022.773(t=4.629，p=0.000<0.01)，意味著美國鉆機同比增加率會對美國日產量同比增加值產生顯著的正向影響關系，根據線性回歸公式，2019年-2022年美國鉆機數每增加1%，美國石油日產量就提升15.15萬桶。

而在2015年-2018年，美國鉆機同比增加率不能顯著提升美國石油日產量同比增加值，原因為累積生產井數量較大，導致2015-2018年新增鉆機對新增產量的影響力有限。2021-2022年美國鉆機同比增長率與美國石油日產量同比增加值的相關性弱于2019-2020年，由上述分析與數據可預測，進入2023年之后由于存量產能較多，美國鉆機同比增長率與美國石油同比增加值的相關性將進一步減小，新增鉆機對新增產量的貢獻將縮小，也就是說新增資本開支對新增產量的貢獻也將相對縮小。

成本膨脹是難題

成本膨脹影響資本開支效率。頁巖油氣儲層致密，物性較差；巖層多樣，有效儲層規模較小；孔隙微觀結構復雜類型多樣，孔喉直徑較小。頁巖油氣田開采難度與成本顯著高于常規油氣田。此外，頁巖油氣井雖然初始產量較高但衰減速度很快，生產后3個月左右到達產量峰值，第一年往往遞減60%-70%，因此需要不斷打井來維持產量。這也就決定了頁巖油氣田生產運營更容易受到成本膨脹影響，資本開支效率更容易被成本膨脹削弱。較長期數據顯示，鉆完井成本約占頁巖油勘探開發井口成本的60%左右，基礎設施成本占頁巖油氣井總成本的2%-8%，運營成本包括采集、處理、運輸成本和水處理成本和一般行政成本。

圖7：成本膨脹

資料來源：FRED 日新客

由圖7可知，近兩年油氣開采行業相關成本項都出現了顯著的價格膨脹，當前油氣田機械設備成本項、支持油氣業務活動項已超越資本開支達峰的2014年，鉆探油氣井項斜率最大上升速度最快。2022年全球油氣行業上游資本開支近一半可能都會被成本通脹所抵消。此外，過快的成本通脹不僅限制了資本開支效率，同時也制約了頁巖油氣開采企業增加資本開支的意愿。

主力產區細觀

為了更精確研究資本開支不足對石油產量的影響，選取全球石油產量最大、近兩年新增產能最多的美國作為研究對象，分析美國各主力產區的具體情況。

圖8：2022年12月美國各主力產區石油產量所占份額

資料來源：EIA 日新客

圖9：美國各主力產區石油日產量

資料來源：EIA 日新客

由圖8、圖9可知，美國石油產量最強勁的主力產區為二疊紀盆地，截至去年12月二疊紀盆地石油產量占美國主力產區總產量的61%，遠遠超越其它主力產區。目前二疊紀盆地絕大多數的頁巖油氣開采活動集中在Wolfcamp中上段（80％左右）和Spraberry中下段（20％左右）頁巖中，其中西部的Delaware盆地內Wolfcamp頁巖相對更厚，而Midland盆地內Wolfcamp頁巖埋藏深度較小，更易開采。新潮能源的油田就在二疊紀盆地里的Midland盆地內，按照新潮能源現有產能規模剩余儲量開采年限將達到7.98年。同行業規模可比公司CDEV、LPI、CPE的剩余儲量開采年限分別為6.36、2.90、5.97年，可看出新潮能源的油氣生產非常具有穩定性和持續性。

圖10：美國各主力產區鉆機數

資料來源：EIA 日新客

由圖10可知，二疊紀盆地的鉆機數最多，占總鉆機數的比例超過一半。這也就意味著美國新增的頁巖油氣資本開支大多數發生在二疊紀盆地，二疊紀盆地的油氣產量潛力最大。因此，在研究美國油氣行業上游資本開支對美國石油產量的影響過程中，有必要對二疊紀盆地進行特別分析。

圖11：2019-2022年二疊紀盆地鉆機同比-石油日產量同比回歸分析

資料來源：EIA 日新客

選取鉆機同比與產量同比相關性較高的2019年-2022年作為分析的時間范圍，將二疊紀鉆機同比增長率作為自變量，將二疊紀石油日產量同比增加值作為因變量進行線性回歸分析，從上表可以看出，模型公式為：二疊紀石油日產量同比增加值=416344.007 + 537900.226*二疊紀鉆機同比增加率，模型R方值為0.302，意味著二疊紀鉆機同比增加率可以解釋二疊紀石油日產量同比增加值的30.2%變化原因。對模型進行F檢驗時發現模型通過F檢驗(F=19.919，p=0.000<0.05)，也即說明二疊紀鉆機同比增加率一定會對二疊紀石油日產量同比增加值產生影響關系，最終具體分析可知：

二疊紀鉆機同比增加率的回歸系數值為537900.226(t=4.463，p=0.000<0.01)，意味著二疊紀鉆機同比增加率會對二疊紀石油日產量同比增加值產生顯著的正向影響關系。2019-2022年，二疊紀盆地鉆機數每增加1%，二疊紀盆地石油日產量增加42.17萬桶。

為更精確分析疫情后二疊紀盆地鉆機同比增長率對對二疊紀盆地石油日產量同比增加值的影響，選取2021年-2022年作為研究的時間范圍，將二疊紀鉆機同比增加率作為自變量，而將二疊紀石油日產量同比增加值作為因變量進行線性回歸分析。

圖12：2021-2022年二疊紀盆地鉆機同比-石油日產量同比回歸分析

資料來源：資料來源：EIA 日新客

從圖12可以看出，模型公式為：二疊紀石油日產量同比增加值=93693.843 + 791283.864*二疊紀鉆機同比增加率，模型R方值為0.575，意味著二疊紀鉆機同比增加率可以解釋二疊紀石油日產量同比增加值的57.5%變化原因。對模型進行F檢驗時發現模型通過F檢驗(F=29.713，p=0.000<0.05)，也即說明二疊紀鉆機同比增加率一定會對二疊紀石油日產量同比增加值產生影響關系，最終具體分析可知：二疊紀鉆機同比增加率的回歸系數值為791283.864(t=5.451，p=0.000<0.01)，意味著二疊紀鉆機同比增加率會對二疊紀石油日產量同比增加值產生顯著的正向影響關系。2021-2022年，二疊紀盆地鉆機數同比每增加1%，二疊紀盆地石油日產量增加10.16萬桶。

由上述對二疊紀盆地鉆機同比和石油產量同比的兩次回歸分析可知，二疊紀盆地新增鉆機對新增石油產量的作用正在減弱。進入2023年，由于存量產能積累較大，二疊紀盆地即使資本開支增長率有進一步提高，但是對應的石油產量同比增加速度將會放緩。

對美國各主力頁巖油氣產區除了要研究總產量，也要分析新井產量，使用EIA鉆井生產率（DPR）報告中的“每臺鉆機的新井石油產量”數據進行比較，該指標使用新油井的估計總產量除以該地區每月鉆機數量的固定比率，滯后兩個月，該指標不代表每口新完井的新井石油/天然氣產量。

圖13：美國各油氣主力產區新井石油產量

資料來源：EIA 日新客

由圖13可以發現，美國各主力頁巖油氣產區的新井石油日產量的排名為：1.Bakken；2.Eagle Ford；3.Niobrara；4.Permian；5.Anadarko；6.Appalachia；7.Haynesville。二疊紀盆地雖然頁巖油產量最為強勁，但新井石油產量在美國各油氣主力產區的排名只是第4，Bakken產區雖然新井石油產量排名第一，但總產量在美國各油氣主力產區的占比只是13%，與排名第二的Eagle Ford相同。可見美國各油氣主力產區的總產量和新井石油產量的排名有很大差異，因此有必要具體研究排名前五產區具體的油氣生產情況。

圖14：Bakken產區油氣產量

資料來源：EIA 日新客

圖15：Eagle Ford產區油氣產量

資料來源：EIA 日新客

圖16：Niobrara產區油氣產量

資料來源：EIA 日新客

圖17：Permian（二疊紀盆地）產區油氣產量

資料來源：EIA 日新客

圖18：Anadarko產區油氣產量

資料來源：EIA 日新客

由圖14至圖18可以發現，只有二疊紀盆地油氣產量的趨勢最為匹配，且油氣產量都高于2019年頂峰，保持著強勁的上漲。其它各大產區油氣產量趨勢在2020年以后出現明顯分化，石油產量增速普遍低于天然氣產量增速，特別是石油產量都顯著低于2019年。意味著除二疊紀盆地以外，開采出產品含氣量比例顯著上升，伴生天然氣比例提高一般意味著油田衰老程度加深。

后疫情時代高油價下美國頁巖油氣開采企業業績提升明顯，資本開支有所增加，但是在投資者愈加嚴格的資本約束和快速的成本膨脹下，美國油氣開采企業更偏向于把更多收益返還給股東，并將新增資本開支更多用于短期存量資源開發，比如開發更多氣井和用于庫存井的完井上。歐美油氣公司管理層之所以熱衷于回購股票，在于回購股票帶來的每股油氣內在價值提升效率遠遠高于勘探和開采。而對于常規油氣，2021年全球油氣勘探活動與2020年基本持平，但常規油氣發現新增儲量卻下降近60%，僅49億桶油當量，是75年來最低。

隨著美國天然氣價格暴跌，在可以預見的將來，鉆機數增速將因此而放緩，這同時意味著美國油氣行業上游資本開支增速也將放緩。進入2023年，隨著存量產能的持續消耗與新增產能意愿低迷，美國油氣產量增速將顯著放緩。

圖19：美國前七大石油生產商產量進入平穩期

資料來源：Shubham Garg

$中國海洋石油(00883)$$新潮能源(SH600777)$$中國石油(SH601857)$

關鍵詞： 資本開支 資料來源 石油產量