Žalios naftos tiekimo grandinė: nuo gręžinio iki perdirbimo gamyklos — gavyba, gabenimas ir perdirbimas

Žalios naftos tiekimo grandinės apibrėžimas
Žalios naftos tiekimo grandinė sujungia gręžinį, kuriame nafta išgaunama iš požeminių telkinių, su perdirbimo gamykla, kurioje ji paverčiama kuru ir kitais produktais. Prieš pasiekdama perdirbimo gamyklas, kuriose žalioji nafta virsta benzinu, dyzelinu, reaktyviniu kuru ir kitais gaminiais, ji keliauja surinkimo vamzdynais, saugojimo terminalais ir vandenyno tanklaiviais. Du pagrindiniai naftos parametrai – API tankis ir sieros kiekis – nulemia, kokius produktus gali pagaminti perdirbimo gamykla ir kokia bus naftos kaina.


Turinys

  1. Gavyba (Upstream): žvalgyba, gręžimas ir produkcija
  2. Naftos kokybė: API tankis ir sieros kiekis
  3. Naftos surinkimas: nuo gręžinio iki eksporto terminalo
  4. Pagrindiniai pasaulio eksporto terminalai
  5. Gabenimas tanklaiviais: VLCC, Suezmax ir Aframax
  6. Perdirbimas: kaip nafta tampa produktais
  7. Perdirbimo ekonomika: kaip naftos kokybė lemia produktų krepšelį
  8. Kainodara: WTI, Brent ir kodėl jie skiriasi
  9. Dažniausiai užduodami klausimai
  10. Pagrindinės įžvalgos

Gavyba (Upstream): žvalgyba, gręžimas ir produkcija

Upstream yra pramoninis terminas, apibūdinantis naftos tiekimo grandinės žvalgybos ir gavybos (E&P) etapą – naftos paiešką ir jos išgavimą iš žemės gelmių.

Naftos žvalgyboje naudojami seisminiai tyrimai: kontroliuojamos požeminės garso bangos, atsispindinčios nuo uolienų sluoksnių. Geologai interpretuoja atsispindėjusius signalus, kad sudarytų požeminių formacijų, kuriose gali būti naftos ar dujų, žemėlapius. Prieš išgręžiant bent vieną gręžinį, potencialūs taikiniai tikslinami atliekant kelerių metų geologinius tyrimus.

Gręžimas yra brangus. Įprastas sausumos gręžinys Artimuosiuose Rytuose gali kainuoti 5–10 mln. JAV dolerių. Giliavandenis gręžinys Meksikos įlankoje gali kainuoti 100 mln. JAV dolerių ar daugiau. Gręžinio išgręžimas negarantuoja komercinės produkcijos – „sausos“ skylės ir nekomerciniai atradimai yra dažni.

Kai įrengiamas produktyvus gręžinys, žalia nafta teka iš telkinio į paviršių veikiama savo slėgio (aukšto slėgio gręžiniuose) arba naudojant dirbtinį kėlimą – elektrinius panardinamuosius siurblius, dujų ar vandens įpurškimą mažesnio slėgio formacijose.

Pagrindinės pasaulio naftą išgaunančios šalys:

Šalis Gavyba (mln. barelių per dieną, apytiksliai) Pagrindinės rūšys
JAV ~13 WTI, WTI Midland, Eagle Ford
Saudo Arabija ~9-10 Arab Light, Arab Heavy
Rusija ~9-10 Urals, ESPO
Irakas ~4.5 Basra Light, Basra Heavy
JAE ~4 Murban, Upper Zakum
Kanada ~5 Western Canadian Select (sunkieji naftos smėliai)
Kuveitas ~2.5 Kuwait Export Crude
Iranas ~3.5 Iranian Light, Iranian Heavy
Nigerija ~1.5 Bonny Light, Forcados

Kiekviena naftą išgaunanti šalis eksportuoja įvairias naftos rūšis, kurių kiekviena pasižymi skirtingomis kokybės savybėmis, lemiančiomis jų vertę perdirbimo gamykloms.


Naftos kokybė: API tankis ir sieros kiekis

Naftos kokybę ir jos komercinę vertę apibrėžia du parametrai: API tankis ir sieros kiekis.

API tankis yra American Petroleum Institute sukurtas matas, parodantis, kokia lengva ar sunki yra nafta. Formulė: API tankis = (141.5 / savitasis svoris) − 131.5. Pagrindinės ribos:

Lengva nafta yra vertingesnė, nes iš jos gaunama daugiau aukštos vertės produktų (benzino, dyzelino, reaktyvinio kuro) ir mažiau mažos vertės likutinio mazuto. Sunkią naftą pirkti pigiau, tačiau ją sunkiau ir brangiau perdirbti į lengvuosius produktus.

Sieros kiekis klasifikuoja naftą į:
– Saldžią (sweet): mažiau nei 0,5 % sieros pagal svorį
– Rūgščią (sour): daugiau nei 0,5 % sieros

Saldi nafta yra vertingesnė, nes siera yra perdirbimo gamyklų problema. Jos šalinimas (desulfurizacija) kainuoja ir reikalauja specializuotos įrangos. Daug sieros turinti nafta prekiaujama su nuolaida, palyginti su panašaus tankio saldžia nafta.

Šių dviejų parametrų derinys skatina komercines derybas. Brent nafta (apie 38° API, 0,37 % sieros – lengva saldi) yra vertingesnė nei Arab Heavy (apie 27° API, 2,8 % sieros – vidutinio sunkumo rūgšti). Kai perdirbimo pajėgumai apdoroti rūgščią naftą yra riboti, kainų skirtumas gali smarkiai išaugti.

Trumpas pavyzdys: jei Brent kainuoja 80 USD už barelį, o Arab Heavy parduodama su 7 USD nuolaida, perdirbėjas turi nuspręsti, ar perdirbti Arab Heavy, patiriant papildomas desulfurizacijos išlaidas ir mažesnę lengvųjų produktų išeigą, vis dar apsimoka, palyginti su brangesne Brent nafta. Šis skaičiavimas yra naftos pirkimo pagrindas kiekvienai didžiajai pasaulio perdirbimo gamyklai.


Naftos surinkimas: nuo gręžinio iki eksporto terminalo

Kai nafta išgaunama, ji turi būti surinkta iš atskirų gręžinių ir transportuojama į saugojimo ar eksporto terminalą. Tai vyksta dviem etapais.

Surinkimo linijos (gathering lines) – tai mažo skersmens vamzdynai (paprastai 4–12 colių), kurie surenka naftą iš atskirų gręžinių aikštelių ir tiekia ją į didesnes magistralines linijas arba baterijų saugyklas centrinėje surinkimo stotyje. Surinkimo stotyje susijusios gamtinės dujos atskiriamos nuo naftos ir atliekamas pirminis vandens atskyrimas.

Magistraliniai vamzdynai (trunk pipelines) perveža naftą dideliais atstumais iš surinkimo rajonų į perdirbimo gamyklas ar eksporto terminalus. Svarbiausi naftos vamzdynų tinklai:

Ten, kur vamzdynų nėra, nafta gali būti gabenama geležinkelio cisternomis (svarbu Šiaurės Amerikos skalūnų regionuose) arba autovežiais, nors tai yra brangu ir riboto tūrio.

Eksporto maršruto pasirinkimas tiesiogiai veikia tai, kokius pirkėjus gamintojas gali pasiekti. Kanados naftos smėlių nafta didžiąja dalimi yra uždaryta sausumoje, todėl ji priversta konkuruoti tik su JAV vidaus nafta dėl vietos Meksikos įlankos perdirbimo gamyklose – tai struktūrinis nepalankumas, mažinantis Western Canadian Select (WCS) kainą.


Pagrindiniai pasaulio eksporto terminalai

Eksporto terminalai – tai vietos, kur nafta iš vidaus vamzdynų pakraunama į vandenyno tanklaivius. Juose paprastai yra keli dideli saugojimo rezervuarai, giliavandenės krantinės, skirtos pakrauti VLCC, ir matavimo sistemos kroviniui perduoti.

Terminalas Vieta Šalis Svarbios savybės
Ras Tanura Persijos įlanka Saudo Arabija Didžiausias naftos terminalas pasaulyje; talpa ~6,5 mln. barelių per dieną
Kharg Island Persijos įlanka Iranas Pagrindinis Irano eksporto terminalas
Basra Oil Terminal (ABOT) Persijos įlanka Irakas Pagrindinis Irako jūrų krovos terminalas
Ruwais / Das Island JAE JAE Pagrindiniai ADNOC eksporto taškai
Sidi Kerir (Sumed) Viduržemio jūra Egiptas Gauna naftą iš Raudonosios jūros, eksportuoja į Viduržemio jūrą
Primorskas Baltijos jūra Rusija Pagrindinis Baltijos jūros naftos eksporto terminalas
Kozminas Ramusis vandenynas Rusija Rytų Sibiro (ESPO) naftos eksporto taškas
Bonny / Forcados Atlanto vandenynas Nigerija Vakarų Afrikos naftos eksporto terminalai
SBM (plūdurai) Įvairios Įvairios Naudojami ten, kur jūros dugnas neleidžia statyti stacionarių terminalų

Šių terminalų geografinė padėtis lemia kelionės trukmę ir tanklaivių klasę, naudojamą skirtingiems prekybos maršrutams. Kelionei iš Persijos įlankos į Šiaurės Vakarų Europą reikalingi arba Suezmax dydžio tanklaiviai (per Sueco kanalą), arba VLCC, plaukiantys aplink Gerosios Vilties kyšulį.


Gabenimas tanklaiviais: VLCC, Suezmax ir Aframax

Žalia nafta gabenama specializuotais tanklaiviais. Tanklaivių rinkoje naudojamos dydžių kategorijos, apibrėžiamos pagal dedveitą (DWT) – bendrą laivo talpinamą svorį, įskaitant krovinį, kurą ir įgulą.

VLCC (Very Large Crude Carrier): 200 000–320 000 DWT. Talpina 2 mln. barelių naftos. Dominuojantis laivas tolimųjų nuotolių maršrutams: Artimieji Rytai–Azija, Artimieji Rytai–Europa aplink Afriką. Per didelis plaukti per Sueco kanalą pakrautam. Pavyzdžiai: Scrinis klasė, TI klasės supertanklaiviai. Tipinis maršrutas: Ras Tanura (Saudo Arabija) į Ningbo ar Čingdao (Kinija) – maždaug 6 500 jūrmylių.

Suezmax: 120 000–200 000 DWT. Sukurtas plaukti per Sueco kanalą pakrautam (kanalo grimzlės apribojimai iš esmės apibrėžia šią klasę). Talpina apie 1 mln. barelių. Tipiniai maršrutai: Vakarų Afrika–JAV įlanka, Juodoji jūra–Viduržemio jūra, Artimieji Rytai–Europa per Suecą. Svarbūs pavadinimai: Teekay Suezmax laivynas, Euronav laivai.

Aframax: 80 000–120 000 DWT. Pavadintas pagal AFRA (Average Freight Rate Assessment) skalę. Talpina 500 000–700 000 barelių. Naudojamas vidutinio nuotolio maršrutuose, kur uostų apribojimai neleidžia įplaukti didesniems laivams: Baltijos jūra, Karibų jūra, Viduržemio jūra, Pietryčių Azijos pakrantės.

Panamax naftos tanklaiviai: 55 000–79 000 DWT. Skirti originalioms Panamos kanalo šliuzų sistemoms (nors išplėstas kanalas dabar leidžia didesnius laivus). Naudojami regioninėje prekyboje, kur uostų infrastruktūra riboja didesnius laivus.

Krovinių gabenimo tarifai tanklaiviais nurodomi Worldscale punktais (WS) – tai procentinė dalis nuo standartinės tarifų lentelės, kurią kasmet skelbia Worldscale Association. WS100 reiškia visą skelbiamą tarifą. WS70 reiškia 70 % to tarifo. Worldscale tarifai skiriasi priklausomai nuo maršruto, laivo dydžio ir rinkos sąlygų. 2020 m. tanklaivių tarifų šuolio metu VLCC tarifai kai kuriuose maršrutuose trumpam pasiekė WS300 – tris kartus daugiau nei standartinis tarifas.


Perdirbimas: kaip nafta tampa produktais

Perdirbimo gamyklos yra cheminio apdorojimo įmonės, atskiriančios naftą į tinkamus naudoti produktus. Pagrindinis procesas – atmosferinė distiliacija: naftos kaitinimas krosnyje iki maždaug 350–400°C ir karštų garų tiekimas į naftos distiliacijos koloną (CDU) – aukštą koloną, kurioje skirtingos angliavandenilių frakcijos kondensuojasi esant skirtingoms temperatūroms.

Distiliacijos kolonos viršuje išsiskiria lengvesni produktai, apačioje – sunkesni:

Frakcija Apytikslis virimo diapazonas Produktas
Dujos <30°C SND (propanas, butanas)
Nafta (Naphtha) 30-150°C Benzino komponentas, naftos chemijos žaliava
Žibalas 150-250°C Reaktyvinis kuras (Jet A-1), žibalas buičiai
Gazolas 250-350°C Dyzelinas, skystas kuras
Atmosferinis likutis >350°C Mazutas arba žaliava antriniam perdirbimui

Tai – paprasta perdirbimo gamykla su viena distiliacijos kolona. Daugelis gamyklų besivystančiame pasaulyje yra būtent tokios, todėl jų gaminamų produktų asortimentas ribotas.

Sudėtingos perdirbimo gamyklos turi antrinius konversijos įrenginius, kurie skaido sunkiuosius likučius į lengvesnius, vertingesnius produktus:

Sudėtingos perdirbimo gamyklos gali perdirbti sunkią rūgščią naftą ir vis tiek gauti didelį lengvųjų produktų išeigos kiekį. Paprastoms gamykloms, norint užtikrinti tinkamą produktų kokybę, tenka apsiriboti lengva saldžia nafta.


Perdirbimo ekonomika: kaip naftos kokybė lemia produktų krepšelį

Produktų krepšelis (product slate) – tai produktų mišinys, kurį perdirbimo gamykla gali pagaminti iš tam tikros rūšies naftos. Jis lemia, ar gamykla uždirba pelną.

Krekingo marža (crack spread) yra pagrindinis perdirbimo pelningumo rodiklis: tai skirtumas tarp perdirbtų produktų vertės ir naftos žaliavos kainos.

Paprasta versija: jei dyzelinu prekiaujama už 120 USD/barelį atitikmenį, o nafta kainuoja 80 USD/barelį, produktų ir naftos kainų skirtumas yra 40 USD/barelį. Šis skirtumas turi padengti perdirbimo gamyklos veiklos sąnaudas (energiją, darbo jėgą, techninę priežiūrą), o likutis – pelnas.

Naftos kokybė yra nepaprastai svarbi krekingo maržos skaičiavimui:

Lengva saldi nafta (pvz., Brent, WTI): Iš paprastos distiliacijos gaunama apie 50–60 % lengvųjų produktų (benzino + dyzelino + reaktyvinio kuro). Reikia mažiau apdorojimo, bet jos pirkimo kaina aukštesnė.

Sunki rūgšti nafta (pvz., Arab Heavy, Western Canadian Select): Iš paprastos distiliacijos gaunama tik 30–40 % lengvųjų produktų, o likusi dalis – pigus sunkusis mazutas. Norint ją atnaujinti, reikalinga sudėtinga perdirbimo gamykla su krekingo ir koksavimo įrenginiais. Jos pirkimo kaina daug mažesnė, tačiau sudėtingos gamyklos kapitalo kaštai yra labai aukšti.

Štai kodėl Saudi Aramco ir Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC) daug investavo į sudėtingų perdirbimo gamyklų statybą tiek savo šalyse, tiek tarptautiniu mastu (įskaitant partnerystes su Azijos perdirbimo gamyklomis). Tai leidžia jiems užfiksuoti daugiau vertės grandinės iš savo daugiausia sunkios rūgščios naftos.

Paprasta taisyklė: sudėtingos perdirbimo gamyklos gali perdirbti pigią sunkią rūgščią naftą ir dirbti pelningai; paprastos gamyklos turi pirkti brangią lengvą saldžią naftą, kad pagamintų priimtiną lengvųjų produktų kiekį.


Kainodara: WTI, Brent ir kodėl jie skiriasi

Pasaulinė žalios naftos rinka kainas nustato per etalonines sutartis. Dominuoja dvi.

Brent nafta (ICE Brent, prekiaujama ICE Futures Europe Londone) yra svarbiausias pasaulio naftos kainų etalonas. Nepaisant pavadinimo, Brent šiandien atspindi Šiaurės jūros naftos rūšių mišinį – Brent, Forties, Oseberg, Ekofisk ir Troll (bendrai „BFOET“). Maždaug 70 % pasaulio naftos kainos nustatomos kaip skirtumas nuo Brent.

WTI (West Texas Intermediate) (NYMEX WTI, prekiaujama CME Group Niujorke) yra JAV etalonas. WTI yra lengva saldi nafta (apie 39,6° API, 0,24 % sieros), pristatoma Cushing mieste, Oklahomoje – JAV centre esančiame vamzdynų mazge.

Kodėl jie skiriasi:

Veiksnys WTI Brent
Pristatymo taškas Cushing, Oklahoma (sausumoje) Šiaurės jūra / jūra
API tankis ~39.6° (lengvesnė) ~38.3°
Sieros kiekis ~0.24% (saldesnė) ~0.37%
Rinkos aprėptis Daugiausia JAV Pasaulinė
Tipinis kainų ryšys Paprastai pigesnė nei Brent Pasaulinis etalonas

WTI paprastai prekiaujama su nedidele nuolaida, palyginti su Brent, nes ji yra sausumoje – bet koks perteklius Cushing mieste sumažina WTI kainą žemiau jūrinės Brent naftos kainų. Istoriškai Brent-WTI kainų skirtumas svyravo nuo beveik nulio iki daugiau nei 20 USD už barelį JAV skalūnų perprodukcijos laikotarpiais (2012–2015 m.).

Kiti regioniniai etalonai:
– Dubai/Oman: Artimųjų Rytų rūgščios naftos etalonas Azijos pirkėjams
– Urals: Rusijos pagrindinės eksporto rūšies etalonas
– Murban: Oficiali ADNOC naftos rūšis JAE naftai

Kiekvieno visame pasaulyje prekiaujamo naftos krovinio kaina nustatoma kaip skirtumas (pliusas arba minusas) iki vieno iš šių etalonų, atsižvelgiant į jo kokybę, vietą ir konkrečios rūšies pasiūlos bei paklausos balansą.


Dažniausiai užduodami klausimai

Kuo skiriasi gavyba (upstream), tarpinis etapas (midstream) ir perdirbimas (downstream) naftos pramonėje?

Upstream – tai žvalgyba ir gavyba (naftos paieška ir jos išgavimas). Midstream – tai surinkimas, transportavimas (vamzdynais ir tanklaiviais) bei saugojimas (naftos gabenimas iš gręžinio į perdirbimo gamyklą). Downstream – tai perdirbimas ir paskirstymas (naftos pavertimas produktais ir jų pristatymas galutiniam vartotojui). Šie skirtumai svarbūs komerciškai, nes skirtingos įmonės specializuojasi kiekviename etape.

Ką praktiškai reiškia API tankis?

API tankis nurodo, kokia lengva ar sunki yra nafta. Didesnis API tankis = lengvesnė nafta = vertingesnė. Lengva nafta (API virš 31°) paprastoje perdirbimo gamykloje pagamina daugiau benzino, dyzelino ir reaktyvinio kuro be brangaus apdorojimo. Sunki nafta (API žemiau 22°) pagamina daugiau mažos vertės likutinio mazuto, nebent gamykla turi brangią krekingo įrangą.

Kodėl Brent nafta naudojama kaip pasaulinis etalonas, o ne WTI?

Brent yra jūrinė – Šiaurės jūroje esanti nafta gali būti pakrauta į tanklaivius ir išsiųsta bet kur į pasaulį. WTI pristatoma Cushing mieste, Oklahomoje, vidiniame vamzdynų mazge, turinčiame ribotą tiesioginį priėjimą prie tarptautinių rinkų. Todėl Brent rinka geriau atspindi pasaulinę pasiūlą ir paklausą. Dauguma tarptautinių naftos sandorių kainų nustatomos kaip Brent skirtumai.

Kuo skiriasi VLCC ir Aframax?

VLCC (Very Large Crude Carrier) yra supertanklaivis, kurio talpa 200 000–320 000 DWT, gabenantis apie 2 mln. barelių naftos. Jis naudojamas tolimųjų nuotolių maršrutuose (Artimieji Rytai–Azija). Aframax yra vidutinio dydžio tanklaivis, kurio talpa 80 000–120 000 DWT, gabenantis 500 000–700 000 barelių. Jis naudojamas trumpesniuose arba uostų ribojamuose maršrutuose, kur VLCC negali prisišvartuoti.

Kaip sieros kiekis veikia naftos kainą?

Daug sieros turinti („rūgšti“) nafta verta mažiau nei tokio pat tankio mažai sieros turinti („saldi“) nafta. Siera turi būti pašalinta perdirbimo gamykloje (desulfurizacija), o tai reikalauja daug energijos ir brangios įrangos (hidrovalymo įrenginių). Sieros pašalinimo kaštai atsispindi kainų nuolaidoje, su kuria prekiaujama rūgščia nafta, palyginti su saldžia.

Kas yra krekingo marža (crack spread)?

Krekingo marža yra skirtumas tarp perdirbtų produktų rinkos vertės ir naftos žaliavos kainos – tai bendras perdirbimo gamyklos pelningumas. Populiari versija yra „3-2-1 krekingo marža“: 2 barelių benzino ir 1 barelio dyzelino vertė atėmus 3 barelius naftos. Plati krekingo marža reiškia, kad perdirbimas yra pelningas; siaura ar neigiama marža reiškia, kad perdirbėjai praranda pinigus.


Pagrindinės įžvalgos

Related Reading

To deepen your understanding of the topics covered in this article, explore these related guides: the two benchmark grades that dominate global pricing, how API gravity determines which products a barrel can yield, why the chemistry of each barrel matters for refinery margins and the forces that move crude benchmarks up or down.

Daugiau informacijos rasite the cover that protects cargoes against loss or damage at sea svetainėje Shipping Education.

Understanding Commodities
Understanding Commodities

Understanding Commodities – tai nemokama ir neutrali edukacinė svetainė, aiškinanti pasaulinių žaliavų rinkų veikimą importuotojams, eksportuotojams, žemės ūkio verslui ir gamintojams. Kiekvienas vadovas parašytas iš verslo perspektyvos, o ne biržos prekiautojo pozicijų. Jokių tarpininkų. Jokių paslėptų tikslų. Jokio žargono.

Continue Reading

More guides from Understanding Commodities

Didžiausios karbamido gamintojos: reitingai ir tiekimo grandinės rizika

Kurios šalys pagamina daugiausia karbamido? Kinija, Rusija, Kataras ir kitos valstybės pagal produkcijos kiekį, gamtinių dujų įtaka, eksporto draudimai ir...

Read article →

Anglies tiekimo grandinė: procesai, transportas ir svarbiausi rinkos dalyviai

Kas yra anglies tiekimo grandinė? Nuo gavybos iki eksporto terminalų ir galutinių vartotojų — energetinės ir metalurginės anglies skirtumai, laivų...

Read article →

Pradinis įnašas (Initial Margin) ir variacinis užstatas (Variation Margin)

Paaiškinimas apie pradinį įnašą (Initial Margin) ir variacinį užstatą (Variation Margin): kaip abu užstato tipai veikia ateities sandorių ir nebiržinėse...

Read article →

Choose language