21世紀世界石油工業預測分析報告

2006/12/18 0:00:00

　總體來說，20世紀是廉價的石油時代，低廉而又充足的石油支撐了人類工業的大發展，使人類在改造自然的過程中取得了前所未有的成就。但是廉價的石油在20世紀也對世界經濟產生了極大的影響，幾次石油危機使世界為之震撼。20世紀世界石油工業的興起和蓬勃發展，并不是一帆風順的，有高潮也有低谷，留給我們更多的是迷茫，因為我們到現在為止也不清楚地球到底蘊藏多少油氣資源，只是憑借我們現有的手段來發現我們能發現的油氣資源，盡量提高采收率，產出更多的油氣來。石油工業發展到今天依然有很長的路要走，21世紀的世界石油工業充滿了希望，但隨著人類對油氣資源需求的不斷增加及油氣資源的不斷減少，決定了油氣資源——這種不可再生能源——將對世界經濟產生更大的影響。
　　
　　有人預測21世紀石油時代即將終結，因為人類已經通過各種手段從地下開采了一個多世紀的石油了，尤其是第二次世界大戰后，油氣的產出急劇加大，油氣消費也達到了前所未有的地步，而油氣需求還在以比較快的速度增加著，以這種趨勢持續發展下去，人類將會在21世紀用完地下的油氣資源，石油時代將要在21世紀終結。而21世紀油氣對人類的影響將越來越大，人類在很長一段時間內還得依靠油氣資源來維持發展。這里我們憑借自己有限的知識和認識，對21世紀的世界石油工業做一些初步展望。
　　
　　一、有限的油氣資源將成為21世紀世界石油工業發展的最大制約
　　
　　雖然我們現在不能確定地球上到底有多少油氣資源，但是我們確信，油氣資源作為不可再生能源，在不久的將來某一段時間將出現枯竭，產量將逐漸下降，新發現儲量將難以彌補產量的下降，但是人類對油氣資源的需求將會持續增加，并不會因此而減少，所以能否繼續找到更多的油氣資源，能否把地下以前沒有采出的油氣資源充分利用，能否改進各種技術充分利用各種油氣資源，將成為21世紀世界石油上業的最大特點。同時，有限的油氣資源將影響和制約著21世紀世界石油工業的發展，這是我們對油氣資源遠景趨勢的一個初步判斷。
　　
　　（一）短期油氣資源展望
　　
　　從總體上來看，世界油氣資源豐富，在將來幾十年內仍然能維持人類對油氣資源的需求，但是油氣資源分布明顯呈不均狀態，應該充分認識到這個現實。人們對世界油氣資源數量的評價呈上升趨勢，剩余石油探明可采儲量是不斷增長的。
　　
　　地球上的油氣資源比人們想象的豐富。世界石油大會是評價和發布全球油氣資源評價結果的權威機構。1997年在北京召開的第十五屆世界石油大會上，俄羅斯學者N. A. Krylov等在“21世紀的勘探概念”一文中分析認為，雖然過去人們對世界原始石油資源的評價結果有一定差異，但這些評價結果總體趁勢在最近50年中是上升的。
　　
　　到2030年之前，油氣仍是世界主要的能源供應來源，約占能源供應的60%。在運輸需求的驅動下，預計石油需求年均增長約1.5%。預計天然氣的需求量以每年超過2%的速度上升，到2030年，天然氣將占能源問題的25%。由于天然氣既經濟又環保，成為許多地區發電業的首選燃料，因此天然氣成為增長最快的常規能源。由于石油資源豐富、供應可靠、價格可承受且便于運輸，全球對石油的需求將是不斷增長的。
　　
　　2005年6月《BP能源統計》（《BP Statistical Review of World Energy，June 2005》）對2004年世界剩余石油和天然氣可采儲量及世界石油產量進行統計，雖然其與油氣雜志在具體數據上有些差異，但地區分布特征與油氣雜志的統計相同。例如，2004年世界石油儲量為1619億噸，2004年世界天然氣儲量為179.53萬億立方米；2004年世界石油產量為38.68億噸。
　　
　　數據表明，世界石油天然氣的剩余可采儲量仍然豐富，在未來的幾十年內世界油氣資源還是能滿足人類的基本需求的。
　　
　　（二）21世紀的油氣工業總體展望
　　
　　能源需求在21世紀仍將保持不斷增長的趁勢。如按年增長速度2%計算，全世界能耗將從20世紀末的90億噸增至2020年的150億噸，2050年的250億噸。考慮節能因素，本世紀末可能達到400億～500億噸，屆時世界人均消費量可達目前發達國家水平。
　　
　　由于受資源的限制和技術進步的影響，21世紀能源結構將逐步發生變化，大致分為三個階段：第一階段石油供應量持續增長，2010～2020年常規石油產量達到41.5億～51.5億噸，此后非常規石油彌補常規石油的遞減，同時天然氣產量以高于石油產量變化的速度增加；第二階段以2040年天然氣產量（折合油當量）超過石油為標志，宣告天然氣時代的來臨，此后延續到2080～2090年天然氣產量（包括非常規天然氣）出現100億～120億噸油當量的峰值，在此期間核裂變能利用逐步高效化，核聚變能初步實現商業應用，可再生能源與非再生能源的競爭加強；第三階段從2070年到21世紀末，非再生能源除煤炭外逐漸枯竭，核能和可再生能源占有份額逐漸加大。
　　
　　21世紀內，常規石油資源將動用3000億～3800億噸儲量，其中目前已探明的剩余可采儲量約1600億噸，今后待發現的600億～1000億噸，通過采用新技術提高采收率增加1000億～1300億噸。非常規石油資源（油砂、油母頁巖和重質油）地質儲量很大，但前兩種含油或含瀝青在5%以上且埋藏較淺者不到10%，后一種在低成本時采出率也不到10%，若轉化為合成原油（SCO）則最終采收率更低。因此，當21世紀中后期大規模開采時，視那時的經濟因素以及技術進步程度決定可動用的資源量，樂觀地估計21世紀共可采出非常規石油2000億噸，高峰值在2080～2090年，年生產60億～80億噸。
　　
　　二、21世紀人類對油氣資源需求的展望
　　
　　石油工業是一個長期的事業，正因為石油公司、政府在5年、10年甚至在15年前做出的決策，如今世界才可以獲得新的石油供應。同樣，我們今天做出的對油氣資源需求的預測和油氣產業的發展預測，將影響未來許多年。
　　
　　能源需求增長與經濟增長之間有著密切關系。沒有可靠的、可承受的能源供應，經濟就不可能增長。能源消費者的數量對于確定能源需求量十分重要。《IEA International energy outlook 2005》預測，到2025年，世界人口將達到78.44億，比現在的人口總數高出25%。其中，增量的95%來自于發展中國家，而發展中國家的經濟增長速度要比工業化國家快兩倍。現在世界上85%的人口居住在發展中國家，而發展中國家的人均國內生產總值僅為發達國家的6%。現在世界上約有16億人用不上電，18%的人喝不上干凈的水，28億人沒有適當的衛生條件。隨著發展中國家國內生產總值的不斷提高，其國內生產總值在全世界國內生產總值中的比例，將從現在的1/4提高到2020年的1/3以上。全球經濟將繼續以每年略低于3%的速度增長，基本上保持與過去20年同樣的發展速度。預計全球對各種能源的需求年均增長約1.7%，到2030年日需求量將從目前的約2.2億桶油當量增加到約3.35億桶油當量。這樣巨大的能源增量遠遠超出今天所消耗的能源數量，以油當量計算，大約是目前沙特阿拉伯石油產量的10倍。
　　
　　三、技術進步、科技發展將成為21世紀世界石油工業最明顯的特征
　　
　　現在大部分油田已經進入成熟期，產量已經開始遞減，一些權威機構統計證明，現在世界上消費的石油，大部分是以前勘探發現的石油，新發現的石油難以彌補成熟油田的快速遞減，但是人類對能源的需求至少在2030之前是一直增長的，那么通過什么方法來彌補能源需求供給的巨大缺口呢？只有通過技術來實現油氣勘探、生產、煉化和利用的大突破，從而使油氣資源能滿足人類的需求。
　　
　　石油行業的新技術發展將是21世紀石油行業發展的一個最大的特點，回顧20世紀石油行業技術發展的歷程，以及現在石油工業發展的趨勢我們可以作出一些推斷。
　　
　　預計幾十年后一些新技術將在石油行業實現，如：（1）先進的解釋技術和工作站；（2）勘探與開發的三維動態目測；（3）四維和五維地震數據；（4）神經網絡、模糊邏輯和推理引擎；（5）實時隨鉆地質和地震信息；（6）海洋無隔水管鉆井；（7）連續油管鉆井；（8）水下多相泵抽和計量系統；（9）天然氣轉化與液化；（10）多分支井的鉆井與完井；（11）高級復合材料；（12）鉆井作業時在機器人的幫助下可實現多鉆頭的自動送鉆和鉆頭的自動更換；（13）復合套管及更為有效的連續油管技術；（14）超長延伸井；（15）先進且更為經濟的智能完井技術等等。
　　
　　為了尋找新的能源供應，石油公司已經開始進入未開發的地區和自然條件極其惡劣的地區。所有的石油公司和產油國政府都在尋找大規模的高品質的油氣資源。從石油工業發展之初，石油工業就不得不面對艱難的挑戰。21世紀我們同樣也要面臨一系列的技術問題，如許多資源分布在深海地區、北極地區、叢林等偏遠地區。應對這些挑戰，就需要技術。因此技術是在惡劣的自然環境和新地區尋找油氣資源的唯一依靠。這一方面給勘探技術提出了巨大的挑戰，勘探精度要求更準確，勘探效率要求更高，勘探的深度將更深，勘探的條件將更加惡劣，勘探的地下條件將更加復雜；一方面也給開發技術提出巨大的挑戰，既要通過各種技術來挖掘成熟油田的潛力，最大限度地挖掘成熟油田的剩余潛力，又要利用各種技術來開發勘探新的復雜的地區；一方面還要把地處偏遠地區的油氣資源運輸到資源需求大的地方，給油氣儲運技術提出了巨大的考驗；一方面還要充分地利用有限的油氣資源，盡可能地轉化為人類可以利用的能源，煉化技術將面臨巨大的挑戰；同時也給我們的應用領域即油品利用方面提出了更高的技術要求——以最少的能耗為人類創造最大的效益。
　　
　　21世紀環保將成為人類最為關注的一個話題，石油行業跟煤炭等行業一樣面臨環保的壓力，怎樣盡量避免在石油行業生產的整個產業鏈中對環境的污染，將對我們的油氣勘探技術、油氣開發技術、油氣集輸技術、油氣煉化技術和油氣使用技術提出巨大的挑戰。
　　
　　四、天然氣前景引人矚目
　　
　　世界天然氣資源十分豐富，由于勘探技術提高和開發成本降低，天然氣價格下降趨勢明顯，產量與年俱增，在能源供應中比重逐步上升。預計2040年天然氣比重將超過原油，年產將達61.5億噸油當量，2050年常規天然氣產量將達到81.3億噸油當量。此后非常規天然氣發展加快，2090年兩者合計生產近120億噸油當量。以上某些數字雖屬樂觀的估計，比相對保守的數字高很多，但表明了我們即將進入天然氣為主的能源時代。天然氣在化石燃料中是一種最清潔的能源，目前大部分直接作為燃料（發電廠、工業爐或民用），少量作為化工原料（制造合成氨、甲醇、甲醛、醋酸等）。
　　
　　非常規天然氣有煤層氣（CBM）、深層氣、致密巖氣、富有機質頁巖氣以及天然氣水合物等，比較易于開采的是埋藏l千米以內的煤層氣，美國已有多年開采經驗，我國正在著手開發，目前已經取得了一定的成果。埋藏于我國北方凍土地帶和近海深處的天然氣水合物總儲量達15萬億噸油當量（由于勘探深度不夠，只列舉一個粗略的數據），超過其他化石燃料資源一倍，是一筆巨大的潛在能源與化工資源，只是開采的技術難度很大，應努力爭取在21世紀中期開發成功。將煤炭氣化使之轉化為合成氣、甲醇和汽油、柴油等液體燃料的技術早已開發成功，在一定程度上得到了工業應用。但由于經濟指標因素，目前難以普遍推廣。今后隨著技術的進一步改進、天然氣和原油價格的進一步提高，必將逐步擴大應用范圍，屆時人們將可利用尚十分豐富的剩余煤炭資源，實現部分煤炭資源向油氣資源的轉化。
　　
　　五、非常規石油進入角色
　　
　　世界非常規石油資源遠較常規石油資源豐富，但開采成本較高。而且其原始狀態（超重質油、油母、瀝青等）多為氫碳比低并含硫、氮化合物的重質烴，加工費用也大。資料表明，在超過1.4萬億噸的總地質資源量中，采出成本20～40美元/桶（1995年價）的可采資源約1700億～8300億噸。以上價位在當前已經開始與常規石油形成一定的競爭，但是由于成本的制約和國際油價的波動，將決定其在一段時間內還是很難替代常規油氣資源的，到2030年以后，常規石油產量越過峰值走向低谷，油價將成倍上升，屆時非常規石油的競爭力將逐漸處于優勢。
　　
　　專家預測，致密地層天然氣（包括煤層甲烷）和重油（包括油砂和油頁巖）在21世紀至少增長650%。到2101年，所有烴類儲量的一半將由這部分組成。
　　
　　天然氣水合物是20世紀發現的一種新的礦產資源，有“可燃冰”、“固體瓦斯”之稱，被譽為21世紀具有商業開發前景的戰略資源。從數量上看，全球天然氣水合物中的含碳總量大約是地球上全部化石燃料（煤、石油、天然氣等）含碳總量的兩倍，世界上絕大部分天然氣水合物分布在海洋里，儲存在水深300～500米、海底之下500～1000米的范圍以內。海洋中天然氣水合物的資源量約為18000萬億立方米，約合1.1萬億噸油當量。預計全球天然氣水合物總資源量約為22000萬億立方米。
　　
　　六、替代能源的發展
　　
　　可以替代油氣資源的能源很多，主要有風能、太陽能、核能、潮汐能、地熱能等可再生能源以及電力等二次能源。在21世紀人類對能源需求空前高漲時，我們不能不考慮替代能源對21世紀石油工業發展的影響。在高油價的催生以及在各種技術的發展下，或許會出現一種我們沒有預見到的能源來替代油氣資源，那時我們的石油行業將面臨巨大的變革。假如對風能和太陽能繼續強制使用并給予補貼，此類能源將以每年10%的速度增長，比烴能源供應增長快5倍。雖然替代能源在能源供應中將發揮越來越大的作用，但到2030年，它們仍只占全球能源需求的l%。
　　
　　替代能源有其局限性。例如，從玉米提取乙醇，既不經濟，能源效率也不高，而且還大量占用土地。風能和太陽能也面臨著其他挑戰。盡管在理想條件下，風能發電成本有一定的競爭優勢，但從現有技術來講，風能發電比用礦物燃料發電成本大的多。而這種能源的發展還受到地域的限制，會產生間歇性中斷，還有視覺和噪音方面的影響。太陽能是一種非常有潛力的能源，但現在獲取太陽能的成本同樣遠高于礦物燃料。太陽能也有供應間歇問題，畢竟它每天都要落山。氫能的狀況如何呢？人們在討論氫能的發展前景時，有幾點值得注意：第一，氫能不是一種能源，它不存在于自然界中。在使用氫能作為燃料之前，我們必須先從石油、天然氣或水中分離出氫。這是可行的，但花費太昂貴，而且整個處理過程需要大量的能源消耗。第二，要把這種清潔的新燃料投放到消費市場，還需要建立新的基礎設施。氫能不易儲存，現在還沒有用于氫能生產、運輸和分銷的基礎設施。到目前為止，還沒有一個經濟可行的辦法將氫能用作汽車、卡車和公共汽車的燃料。第三，從使用安全方面考慮，廣泛使用氫能所存在的潛在危險也需要引起關注。上述問題容易被人們忽略。人們在考慮能源問題的同時，往往沒有考慮到或真正理解能源系統的規模和復雜性。我們絕不是輕視替代能源工作的重要性，但這些問題意味著，至少在未來的幾十年內，隨著人口增長和全球經濟繁榮，我們需要尋找和生產充足的常規能源。
　　
　　七、后石油時代的來臨
　　
　　石油作為人類的主要能源不過一個多世紀，但是在經過這一個多世紀的發展，低廉而又充足的廉價石油時代已經終結，隨著國際油價的高位劇烈震蕩，油價居高不下和石油產量即將達到峰值的出現，后石油時代即將來臨，因此，21世紀的石油工業就又可稱為后石油時代的石油工業。
　　
　　借用生物學的概念，我們將石油的開發生產看作和許多有生命的事物一樣，經歷孕育、生長、強壯、衰老、死亡的生命周期過程。后石油時代就是全球石油生命周期中所謂的衰老和死亡階段。
　　
　　根據研究石油枯竭問題的組織ASPO發布的統計數據來看，石油峰值將在2010年左右出現，這比一般的預測要早的多。石油峰值的出現意味著油價將要高升，全球爭奪石油資源的斗爭將更加激烈，石油供應將更加難以滿足激增的石油需求，石油供需缺口將繼續擴大。當然ASPO組織的論斷是否正確，還需時間驗證。
　　
　　后石油時代是以石油達到峰值后逐漸減少，天然氣也將隨之減少，油價居高不下為典型特征的。所有依賴于石油的行業、與石油相關的行業（包括金融業）都將面臨著巨大的挑戰，都開始考慮如何擺脫高油價的影響，如何擺脫后石油時代的影響，如何在后石油時代尋找到自己新的發展空間。
　　
　　在后石油時代對石油工業來說既是挑戰，也是機遇。
　　
　　挑戰是石油產量達到峰值后將逐年下降，地球上所剩未探明的石油資源將更加有限，想要再有巨大的勘探發現非常困難，而只能把目光投向那些勘探條件惡劣，風險較大的地區，加大了石油公司和政府的經營風險。這就要求石油公司進一步深化對已開發油藏的進一步認識，深層次地描述老油藏，挖掘潛力，盡可能地提高采收率，但是這必須以核心的尖端的物探技術和其他服務技術為基礎，沒有核心與先進的技術做支撐，石油行業將很難生存。
　　
　　機遇是油價上升，高油價給石油公司進行研發提供了保障，石油公司可以投入更多的資金來提高勘探技術和開發技術，以便在未來的勘探中發現更多有價值的油藏和最大程度地開發利用地下資源。
　　
　　高油價為石油公司帶來了更大的利潤空間，在高油價的支撐下將有可能勘探那些被認為風險較大的地區，來尋求勘探上更大的突破，大規模的風險勘探一旦有大的發現，將會帶來巨大的盈利空間。
　　
　　21世紀的石油行業充滿了神奇的色彩，很多新發現是我們今天不可能預見到的，我們只能對我們所熟知的一些領域作出一些預測和判斷，但實際上21世紀的石油工業的發展將比我們上面所描述的更加多變、更加復雜，這一狀況將由我們石油行業的下一代來驗證了。

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