最近地熱和油氣的新聞很多,裡面用詞和概念常常不太一致...來篇入門的大家有興趣湊合著看
要先聲明幾點:
- 本篇純屬個人即興創作,不代表公司立場也與內部制度無關(我們用的更複雜),講錯完全是本人的問題。
- 資料主要來自SPE(Society of Petroleum Engineers)等機構之PRMS(Petroleum Resource Management System)系統,僅供參考,所有內容及更新以該機構網站(https://www.spe.org/en/industry/reserves/)為準。
- 引用部分著作權均屬該機構,但加入或改寫的部分,轉載時請註明來源,萬一有錯誤也可方便連絡。
順便廣告一下,爛尾多年的經濟分析文章第一篇上線啦:油氣? 地熱? 經濟分析是在搞啥 - 概述
舉個很俗的例子,從機率和風險的方面看,油氣探勘跟買樂透有點像。某種彩券剛出現的時候,正常人都會先評估一張多少錢,獎項、中獎人數和彩金多少,覺得夠吸引人才會掏錢買;一段時間之後,逮到機會發現有機會包牌賺錢,才會賭身家all in,這個過程大家都同意吧? 應該不會有那種彩券才剛買就把工作辭了,連後半生都規劃好的人(好啦,如果真要這樣搞我也沒辦法)
探勘石油也類似,一開始莊家(國家/公司)喊出這邊有XX億桶的油氣潛能(頭彩),有興趣的人就會去標;標到之後先做一些探勘/評估(分析中獎率/彩金,先買個幾張彩卷來看看)、開了幾期之後發現跟自己想的一樣,再集資投入巨大資本進行開發(包牌),然後生產油氣賺大錢(中獎),很理想吧?
問題來了。 今天如果說要貸款投資買彩券,可能只有地下錢莊會借;拿著自己宣稱會中獎的未開獎彩券去當抵押貸款,腦袋正常的人都不會理你(這還真的有例外,這裡不討論)。那,石油/金融業怎麼去認定手上這張彩券-礦區的價值,或是把多個礦區放在同一標準進行比較? 在探勘到開發階段,石油業界比較通用的就是PRMS系統,開發生產後則有類似的SEC系統;後者加入了更多偏重金融用途的規定,例如如何將油氣蘊藏轉為公司資產,不能任意亂喊的。尤其是SEC,為了避免公司亂放話不當操作或炒股,發布訊息時什麼能講什麼不能講,該用什麼名詞,都有十分精確嚴謹的規範,不實訊息會有罰則及法律責任(挨告)。
回頭看台灣,大多數消息都是為了達到宣傳目的,加上長期以來名詞的演變、誤用等等,各種數據很難統整比較。這邊舉幾個重點:
- 蘊藏量(Reserves):明確定義出可生產而且具商業價值(量夠大、技術成熟、能賺錢)的油氣量,才能稱為"蘊藏量"
- 資源量(Resources):很容易跟蘊藏量混淆。 資源量是指具不確定性的油氣量 - 很多新聞提到的所謂"蘊藏量"常常沒經過鑽井證實,這對業界來講頂多算是"展望資源量",有風險的
--從探勘初期的展望資源量到證實為蘊藏量的過程中,出現倍數甚至數量級的差異都不罕見,因為每個時期僅能就當時的有限資料進行最佳估計,非戰之罪
- 資產:金融界認可列為公司資產的,通常僅限蘊藏量裡面風險最低,估計最保守的那一部分(1P, P90),而且大都需要第三方公證和查核,不是自己說了算
所以,台灣新聞常把"蘊藏量","資產"這些字眼掛在嘴邊,背後的意義卻可能天差地遠,跟實際能生產的量也沒太大關係,甚至連資源量的估計方式都有顯而易見的漏洞。這就可以解釋有時看到A公司提的"蘊藏量"很小卻有人願意貸款/投資,隔壁B公司提出了一個天文數字的"蘊藏量",大家(尤其是業界)卻沒啥反應,過了很久也不見他生產出來。 如果對探討這些區別沒特別興趣的話,本文看到這裡就行了。
好,接下來就要講到PRMS,如上面所說,這是SPE所提出的油氣資源分類及評估系統,用來區分一個油氣藏的探勘/開發階段及商業價值。它整合並取代了更早之前的SPE相關標準,主要架構可以用這張圖說明:
都是英文的很難懂? 沒關係,這裡有獨家中文版。因為版面限制,就不中英文並列了,跟上面對照著看吧。
這張表上面,整體油氣資源的商業可行性(經濟價值、投資報酬率)從下往上增高;每一層的不確定性向左邊降低(保守低估值,低風險),右邊增高(樂觀的高估值,高風險)。 依當時的技術和外在環境變動,同一處油氣資源在這張表的位置也會隨之調整,有時會重疊或模稜兩可,但無論如何左上角一定是最確定,風險最低的那一塊。想從資源量升格為蘊藏量,有兩個上面稍為提過很重要的界線:
- 有鑽井(探勘或佐證井)成功發現油氣,並證實前期探勘的預估參數
- 擬定出技術上可行而且具商業性(會賺錢)的開發計劃,這包含鑽井、地面設備、管線等具體考量
所有油氣資源的起點是最左邊的原始地下總油氣量((PIIP;Petroleum Initially In Place),這是一個無法人為變動的先天條件。簡單講,就是地底下所有你知道或不知道,採的出或採不出的油氣總和,而這些油氣又可粗分為未發現和已發現兩種。
問題來了,既然叫"未發現",那要怎麼估計,不是矛盾嗎? 在這邊"未發現"意思其實比較接近"沒有直接證據",例如今天靠地質調查或震測找到了一個封閉構造並抓出概略的面積,在還沒鑽井之前,通常會先拿鄰近的相似油氣田去類比並推測油層厚度和孔隙率之類的參數,再用推測數據套用簡單的體積法算出一個油氣量,評估值不值得繼續探勘(鑽井)。 但不管這樣算出來的量有多大,還沒鑽井之前都不確定底下是不是真的有油氣,這就叫"未發現"。
這種粗估的油氣量算是前期評估的重要結論,但以業界來說,不確定性實在太高,僅供參考,因此沒鑽井前只能歸類於"未發現"。其中又分為因為各種限制而無法生產的"無法採收油氣量",以及具潛在商業性,有可能開採但不一定賺錢(例如量不夠,開採/生產費用太高)的"展望資源量"。
經過成功的探勘井,發現油氣確實存在且可能有商業性,就可以用新取得的井下資料修正數據,把"展望資源量"升級成"條件資源量" (可惜通常是下修)- 也就是說某些條件下可以開採賺錢。 除了當下的油氣構造本身,也會考慮如果未來在附近找到其它構造,共用設施之後得以達到商業門檻,或出現技術突破提高採收率、降低成本等等,所以條件是隨時變動的,甚至本來毫無價值的都可能搖身成為商業性油氣藏(最有名的例子就頁岩氣吧)。如果有心要走下去,這個時要開始規劃鑽佐證井及一些進階試驗/研究,修正或證明預估的參數正確,更進一步降低不確定性。
佐證井也成功後,就要開始全面研究及訂定開發計劃,這階段的重點是證明油氣確實有商業價值,才能列入業界認可的"蘊藏量"。相較於上面大多是以體積法估算,"蘊藏量"通常要以地質和油層模型為基礎,經過專業軟體數值模擬能產出來的量才算數。除了地質和油層研究,開發計劃也要把整個開發期所需的各項設施及費用,包括地面設備、管線和日後油氣田運作、復舊成本,甚至油價和政策長期變動之類的政經因素都考慮進去,整個案子要符合投資報酬率才行。 因此牽涉的層面變的很廣,這也是一般人最難瞭解,容易忽略的部分。
商業可行的開發計劃獲得公司內部及礦區主管機關核准之後,就正式由探勘期進入開發期,可以開始相關建設並準備生產。 這中間有許多法規及行政面的程序,在石油業已經很成熟的國家這只是例行公事,但在剛進入這個產業或法規不明確的國家,可就是漫漫長路了...
講到這是油氣資源從底下往上爬的部分,重點是商業可行性;那從右到左的"不確定性"(機率)呢? 評估方法依資料種類各有不同。舉個最直觀的,探勘井發現儲集岩有50公尺厚,如果百分之百確定(不確定性=0)那就好辦了,直接套用。But... 現實世界很少這種好事,地層會有厚度變化,要是佐證井發現構造邊緣同一層砂只剩20公尺,中間就隱藏著不確定性。這時地質師要用有限的資料去推(猜)測地層出現各種厚度的機率大概是多少,例如假設最厚就是50公尺(高值),最薄是20公尺(低值),兩者之間厚度漸變,機率均等;或也可以解釋成中間有斷層,突然之間就從50變20公尺,都會影響參數設定。
地質資料永遠不夠,不確定性的掌握除了證據也有主觀成分,在在考驗地質師的經驗和功力。照這種模式推估所有參數的可能性之後,最常用的是輸入蒙地卡羅法進行數千至數萬次的模擬計算,每一次都根據個別參數的分布範圍和機率隨機產生新數據代入,最後得到整體油氣資源量的機率分布,通常分為高值(3P、P10,意思有點不同但一樣是高估)、低值(1P、P90,最保守)和最佳值(2P、P50,可能性最高),以每個階段的估算結果做為決策參考。
PRMS系統除了主要架構,也對於以上說到的每個步驟詳細列出原則、建議和規範的工作方法、數據採用的標準等等,有興趣的可以自己去研究。 所有油公司/探勘案都在同一架構之下進行評估,且經得起查核,才能確保公信力,進行比較或投資的參考。探勘部門的任務和專長,就是如何自行取得資料或驗證外來資料,提出可靠的數據和分析,用來輔助決定後續要開發生產或退出礦區等動作。 全面性的了解,才知道值不值得冒風險; 拿不出證據,自己把潛能喊的再高,沒人買帳或最後賠個精光,也是白搭。
以上是油氣,那地熱呢? 基本邏輯、架構、規範類似,也同樣會遇到資源量、蘊藏量分不清楚的問題,再加上地熱牽涉的層面和法規複雜性有時比油氣更廣,所以評估標準沒有油氣業界這麼統一。用UNFC-2009做為代表,有興趣的可以看看這篇,裡面除了不同系統的對應關係,也可以看到在探勘到開發,不同階段評估出來資源量的差異。 UNFC-2009也有跟PRMS類似的架構圖,不過說了比較複雜嘛...所以它是立體的,厲害了吧? 下次有力氣再來寫吧(應該要很久以後了)...
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