世界油气资源消费现状及发展趋势

2024-05-07 08:39

1.  世界油气资源消费现状及发展趋势

北美、亚太地区和欧洲是世界主要油气消费区。多年来,美国油气消费居全球之首。天然气消费量增长较快的地区为非洲、亚太地区和中南美洲。1999年,世界一次能源消费中,石油占40.57%,天然气占24.19%。预计到2020年,北美、欧洲和亚太地区的油气产量都将出现下降,而油气消费又呈稳定增长的趋势,因此世界油气供需地区不平衡性将进一步加强。国际油价的长期趋势将随石油供需情况的变化而变化。
一、世界油气资源消费现状及消费结构
油气消费现状
北美、亚太和欧洲是世界三大石油消费区。据英国BP《2003年6月世界能源统计述评》显示:2002年全球石油消费为35.22亿吨,其中北美洲为10.65亿吨,中南美洲为2.15亿吨,欧洲和欧亚为9.25亿吨,亚太地区为9.92亿吨,中东为2.07亿吨,上述各地区占世界总消费量的比例见图4-8。2002年美国为世界石油消费第一大国,消费量为8.94亿吨,占世界消费总量的25.4%。中国石油消费量为2.46亿吨,占全球石油消费总量的7%,成为仅次于美国的石油消费和进口大国,中国已取代日本成为世界第二大石油消费国。

图4-8 2002年世界各地区石油消费量分布图

天然气是世界上消费量增长最快的能源矿产。2002年全球天然气消费量为25355亿立方米,比2001年增长了2.8%。世界各地区天然气消费量占世界比例见图4-9。北美和前苏联同是世界上最大的产气区和消费区,美国、前苏联和日本是三大天然气消费国。

图4-9 2002年世界各地区天然气消费量分布图

二、油气消费结构
全球一次能源消费构成中,在1998年油气所占比重为63.8%,而1999年油气所占比重为64.8%,油气所占比重上升了1.57%。美国能源情报署对未来20年世界一次能源需求预测数据为:世界能源总的需求量年增长率为2.1%,2020年将达到300桶/日,折合油当量15×109吨/年。其中石油需求的年增长率是1.8%,其在一次能源消费结构的比例将从2000年的40%下降到2020年的37%;天然气的年增长率为3.3%,其比例将从22%上升到29%。另据美国两位学者(埃克米得斯和奥利格尼)预测,2020年世界一次能源消费结构中天然气将占到40%以上。
他们作出这种预测的依据:首先是燃料电池大量商业化应用,目前该项技术在经济上已经可行。其次是八国集团的美国、加拿大、俄罗斯、德国、英国、意大利、法国和日本将采取更积极的行动增加天然气的使用。第三是环境保护者的压力,天然气比石油更清洁,发热量更高。第四是国际天然气市场逐渐显露生机,欧佩克国家都对天然气给予更高的重视。第五是天然气的资源量广泛,其使用比石油更可行等。
据英国BP《1999年世界能源统计年鉴》显示,1998年,中国能源消费结构是:天然气消费占2%,煤炭消费占73%,油品消费占23%,其他占2%。1988~1998年间,中国的天然气产需基本平衡。2010年,中国能源消费结构目标:天然气消费占4%,煤炭消费占67%,油品消费占21%,其他占8%。
三、油气消费发展趋势
世界能源的消费与经济的增长有极为密切的关系。未来世界石油用1995~2020年间1.9%的年增长率,与GDP3.1%的年增长率相比,其增长弹性值为0.6。而天然气的同期增长率为2.6%、与其相比,石油的需求增长并不大,与整个能源需求的增长率基本相同(图4-10)。由于处于不同的经济发展阶段,各个地区石油需求增长情况的差别很大(见表4-5)。1995~2020年,OECD各国以0.8%的年增长率呈低速增长。而发展中国家则呈现3.0%的大幅度增长形式。其中增长最大的是中国,年均增长率为4.6%,其次是以印度为中心的南亚,年增长率为4.2%,再其次的顺序是东亚3.6%,中南美洲为2.5%。

图4-10 能源消费取决于全球经济增长

(未来能源的消费量,单位:千万亿英制热单位)
(据国土资源部信息中心,2000)

表4-5 世界原油需求表

(据《国际石油经济》,2001.9)
估计非OECD国家的石油消费量,将在2010年以后超过OECD国家,2020年以后会进一步加大差距(表4-6)。

表4-6 各地区石油需求预测 (单位:百万吨石油当量)

(据《国际石油经济》,2001.9)
随着世界经济的增长,各地区和各国家对能源特别是油气的需求也在不断的增长。随着不同地区和不同国家的经济发展的不平衡进一步加剧,世界油气供需地区性不平衡也进一步加剧。世界石油资源和市场分布不均衡的矛盾有加剧趋势。从资源分布看,中东—北非、中亚—俄罗斯和北美三个地区剩余石油可采储量占世界的82.3%,待探明可采石油资源占世界的72%。其中中东地区剩余石油可采储量占世界的64%,待探明可采石油资源占世界的25%。2010年以后欧佩克在世界石油产量中所占份额将由目前的39%增至50%以上,世界石油供应将更加依赖中东。预计未来十年内,北美、欧洲和亚太三个地区的石油产量都将出现下降,而石油消费又都将稳定增长,势必导致石油供需缺口加大,其中亚太地区将成为世界油气供需矛盾最为尖锐的地区。1990~2000年,亚太地区地区石油消费量年增长5.4%,大大高于世界平均水平,1992年超过欧洲成为世界第二大石油消费区。2002年亚太地区剩余探明可采储量仅占世界总量的3.19%,石油产量占世界总量的11.17%,消费量占世界的28.1%,中国已超过日本成为本地区第一大石油消费国。未来我国石油国内供给的缺口将不断增大。据预测,到2010年,中国国内石油供给量将在1.77亿~1.95亿吨;2001年至2010年,平均增长率将在1.08%~1.81%。但国内石油需求量在不断增长。到2010年,国内需求短缺约1.17亿~1.42亿吨,需要从国外进口。
据美国能源信息署《2000年度国际能源展望》预测,随着人类环保意识的加强,在未来20年内,天然气将是一次能源中消费增长最快的能源,预计世界天然气的年均消费增长速度将达3.1%,2010年和2020年世界天然气消费量分别达3.49万亿立方和4.72万亿立方米(刘增洁,2001)。
21世纪中国天然气将进入新的发展期。2002年中国天然气消费量已达到301亿立方米,占世界消费量的1.2%。在亚太地区天然气消费中仅次于日本和印度尼西亚。未来中国对天然气的消费将会不断增长,因为这有利于改善中国的能源结构,缓解石油供应的压力。

 世界油气资源消费现状及发展趋势

2. 世界油气资源供需形势

1.2.1 油气需求
据《BP世界能源统计(2008年)》统计数据,1985~1995年世界石油消费平均每年增长0.45亿吨;1995~2005年世界石油消费平均每年增长0.58亿吨。1985~2005年的20年间,世界石油需求的年均增长率约为1.7%。2003~2004年,随着世界经济的复苏,需求量呈现加快增长的势头,石油消费平均每天增加279万桶,相当于每年增加1.43亿吨,年均增长超过3.8%。2004~2005年,世界石油消费增长仅为0.47亿吨,增长仅为1.3%。2006年、2007年世界石油消费量分为38.90亿吨、39.53亿吨,2006~2007年世界石油消费增长仅为0.63亿吨,增长仅为1.6%,世界石油消费增加幅度呈下降趋势。
就石油消费和生产的增长而言,2007年石油市场较为活跃。2007年全球能源消费所占比例中,中国从1991年的占全世界总量的9.0%增长到9.3%,但低于美国的23.9%,也低于欧洲和前苏联的24.0%。全球石油消费增长仅为1.1%,即过去10年平均水平的60%。
2007年石油消费量统计中,美国仍占首位,为9.431亿吨,比2006年9.438亿吨减少0.1%;中国由2001年的第3位上升至2002~2007年的第2位,2006年消费量3.53亿吨2007年增加到3.68亿吨;日本由2001年的第2位下降至2002~2007年的第3位,由2006年的2.37亿吨下降到2007年的2.29亿吨。2007年世界前8个国家石油消费量见表1.5。
表1.5 2007年世界石油消费居前8位的国家


据《BP世界能源统计(2007年)》统计,1985~1995年世界天然气消费平均每年增长0.05万亿立方米;1995~2005年世界天然气消费平均每年增长0.06万亿立方米,为快速增长期。2005年世界天然气的消费仅增长了2.3%,而最近10年的平均增长率为2.5%,低于近10年的平均增长速度。2007年世界天然气的消费增长了3.1%,高于近10年的增长速度。总体上看世界各大区的天然气消费也处于增长状态,其亚太地区天然气的消费仅增长了6.4%,中东增长了2.7%,非洲增长了2.7%,俄罗斯增长了6.7%,美国增长了6.5%。我国是世界天然气消费增长最快的国家,增长了19.9%(表1.6)。
表1.6 2007年世界天然气消费居前10位的国家


天然气是世界一次能源消费结构中增长最快的部分。根据BP统计数据,2007年全球天然气消费量为2.92万亿立方米,2025年将达到4.17万亿立方米,比2005年增长42.8%。同时,天然气需求增长最强劲的地区将是发展中国家。发展中国家2025年天然气的消费量预计将为2001年的1.8倍。由于管道气和液化天然气(LNG)工业的发展,天然气市场的国际化进程在继续。在某些特定市场上,国内天然气供应有所增加,在自由化的能源市场中,工业天然气消费对价格尤为敏感。其中大多数消费增长量将可能用于发电。此外,工业化国家的天然气市场将更加成熟。
未来20年,从全球角度看,石油天然气需求将稳步增长,天然气的需求增长快于石油,发展中国家快于发达国家,但是,发达国家石油天然气消费量分别占世界消费量的51.6%和44.8%。通过对1965年以来全球天然气与石油消费增长率进行比较,可以看到,天然气消费增速明显高于石油消费增速。
1.2.2 供应潜力
国际能源机构在2007年《世界能源展望》报告中将世界能源需求的年增长率定为1.8%,到2030年世界能源消耗量将剧增55.0%。尽管世界对石油的需求不断上升,石油的供应基本满足需求。即使在2004年,世界经济出现了25年来最强劲的增长,石油需求的增长超过预期的增幅,达到3.4%,但是供需仍基本平衡。2005年全球原油日均消费总量为8360万桶,原油日均产量为8420万桶,全球原油产量可以满足消费之需。2006年全球原油日均消费总量为8371万桶,原油日均产量为8166万桶,原油产量满足消费有些困难,但基本可以满足需要。2007年全球原油日均消费总量为8522万桶,原油日均产量为8153万桶,原油产量满足消费困难增加。
以目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产43年,天然气和煤炭则分别可以供应60年和82年。
20世纪90年代开始,拉美、西非、中东地区的非欧佩克国家以及我国的原油产量份额逐步增长。同时非欧佩克国家已探明的储量稳定增加,目前非洲特别是几内亚湾地区存在巨大的资源潜力。近年,美国等西方发达国家对非洲石油投资不断增加,非洲成为世界能源市场的又一个竞争高地,已引起世界广泛关注。非洲石油储量占世界总储量的8.0%。同时,非洲石油产量、出口量较1998年也有了大幅度上升。新的勘探和开发技术、工业成本降低计划、政府对厂商的财税优惠政策都有利于非欧佩克国家石油生产量的继续增加。
根据BP统计数据:近20年来,天然气探明储量已增加了一倍,增幅超过了石油。同时,在前苏联、中东和亚太地区,天然气储量出现了强劲增长。今后世界天然气产量和消费量将会以较高的速度增长,2020年以后世界天然气产量将超过煤炭和石油,成为世界最主要的能源。
总之,今后20年世界石油天然气供给增长因素明显增多,能够满足市场需求。

3. 世界油气资源现状

在过去的一个多世纪里,人类对世界油气资源量的认识经历了一个不断深化的过程。在这一过程中,世界待发现的油气资源量和最终可采储量不断增加。这主要是因为油气勘探开发技术的飞速发展,也体现了石油市场不断扩大的需求。
(1)全球油气探明储量仍在不断增加。
所谓探明储量通常是指在现有的经济和作业条件下,目前地质与工程技术条件所确定的油气藏中的储量。随着地质理论水平的提高,人们对地下油气藏的认识更趋丰富完善,石油探测技术日益发展,地下探明石油资源仍在不断增加。
从下表可以看出,世界油气探明储量在1980年之后的20多年间里稳定增长。其中,石油探明储量从1980年的913.44亿吨增至2003年的1565.77亿吨,增长了71.4%;天然气探明储量从1980年的84.43万亿立方米增至2003年的175.78万亿立方米,增长了108%。
年份石油(亿吨)天然气(万亿立方米)年份石油(亿吨)天然气(万亿立方米)1980913.4484.4319931396.45141.081981931.7887.5719941406.63141.641982971.5590.0819951419.55142.221983986.3892.6819961451.33146.0619841041.3495.9919971436.67147.3719851053.2599.1519981454.74150.5919861204.95106.3719991478.13150.6619871245.81108.2020001508.94159.8319881367.32112.2820011520.13174.1219891391.87126.8120021563.82175.1519901385.90130.4020031565.77175.7819911390.74136.4820041594.10179.0019921395.68139.3020051636.00179.83

1980—2003年世界油气探明储量(据BP能源统计,2006)
(2)油气产量和储采比同步提高。
储采比即储量/产量的比率,通常是指假设将来的产量继续保持在某年度的水平,那么,用该年年底的储量除以该年度的产量,所得出的就是剩余储量可供开采的年数。
随着油气探明储量的扩大,全球油气产量和储采比也在同步增长。
一个奇怪的现象是,近10年来,在全球油气产量逐年提高的同时,世界石油储采比保持稳定,并始终保持在较高水平。这正是由于科学技术的进步,使人们获得了超越以往的油气储量发现,因而看上去好像世界上的油气资源反而越开采越多了(实际上,世界油气资源总量并不会增长)。据统计,全球石油资源还可供开采40年以上,天然气资源可供开采65年以上。可见未来的半个世纪,全球石油和天然气在资源供应方面是有保障的。

10年来世界石油产量与储采比(BP能源统计,2006)
(3)世界油气资源分布极不均衡。
从全球范围来看,石油资源丰富,但在分布上却极不均衡。世界上油气资源最丰富的地区和国家都有哪些呢?根据BP公司提供的能源统计资料显示,世界石油资源主要集中于中东和中亚—俄罗斯地区。仅中东地区就占到全球石油储量的62%和天然气储量的40%。亚太地区和北美洲所占份额极为有限。油气资源的分布不均,赋予了资源国巨大的石油资本,同时也推动了全球油气贸易和储运的迅速发展。

2004年世界石油天然气储量地区分布(BP能源统计,2005)左图为石油,右图为天然气10283

世界石油贸易流向图(百万吨)(据BP能源统计)
(4)非常规油气资源潜力很大,重油、煤层气等已成为重要的油气供应来源。
非常规资源是指在现有条件下,不能完全用现有常规方法和技术进行勘探、开发与加工的油气资源部分,主要包括重油(油砂、沥青)、深盆气、煤层甲烷气、水溶解气以及天然气水合物。据第14届世界石油大会估计,全球拥有非常规资源为4000亿~7000亿吨,非常规天然气资源849万亿立方米。非常规资源,特别是油砂和沥青,主要分布在南北美洲,加拿大的油砂资源非常丰富。
2005年世界石油证实资源储采比是40.6,如果从常规石油资源的角度来看,世界石油资源十分有限。但如果将现有油田的储量增加、待发现的油气资源和非常规油气资源包括进来,那么世界油气资源仍很丰富。随着新技术在石油行业地运用,降低了非常规油气资源的开采和生产成本,延长了油田的开采寿命,所谓石油枯竭的威胁在减缓或消退。

世界油气资源现状

4. 世界油气资源状况

1.1.1 石油资源总量丰富,分布极不均衡
截至2007年,全球石油剩余探明可采储量1686.3亿吨(不包括加拿大油砂油),排名前10位国家的石油剩余探明可采储量为1368.1亿吨,占世界的81.1%。主要分布在中东、欧洲和前苏联地区、非洲、中南美洲、北美洲及亚太地区(表1.1、表1.2)。其中,中东占61.0%,欧洲和前苏联地区占11.5%,北美洲占5.6%,非洲占9.2%,中南美洲占9.4%,亚太地区占3.3%。
表1.1 截至2007年年底世界石油剩余探明可采储量及2007年产量


续表


表1.2 截至2007年年底按石油剩余探明可采储量排名前10位的国家


在全世界目前剩余探明石油可采储量当中,中东占了1028.6亿吨,即61.0%,仅沙特阿拉伯就达21.5%,占世界石油剩余探明储量的1/5以上,其次是伊朗(11.3%)、伊拉克(9.2%)、科威特(8.2%)和阿拉伯联合酋长国(7.7%)。中南美地区,委内瑞拉探明储量最多(7.4%)。在欧洲及前苏联地区,俄罗斯占6.4%,其次哈萨克斯坦占3.2%,阿塞拜疆(0.6%)和挪威(0.6%)。在非洲,利比亚占3.3%,尼日利亚占2.9%,阿尔及利亚占0.9%,苏丹占1.0%。在北美地区,美国、加拿大(不包括油砂油)和墨西哥所占份额分别为2.4%、2.2%和1.0%。在亚太地区,我国探明储量占世界的1.2%,印度占0.4%,印度尼西亚占0.3%,马来西亚占0.2%。
1.1.2 世界石油资源潜力大,中东石油供应占优势
目前,世界现有石油剩余探明可采储量1686.3亿吨(不包括加拿大油砂油),另外,全球待探明的石油可采资源量超过1660.0亿吨,只要有足够的投资和勘探工作量,加上科技进步,石油可采资源量、探明储量和生产量随着世界经济的发展和消费需求的增长而增长。国际能源机构预测,世界石油储量在未来30年左右有翻番的可能。全世界的石油产量高峰,将在2030年前后到来,届时年产量将达到50.0亿吨左右。
预计到2020年,中东地区石油的出口量将占世界的一半以上。目前美国、欧洲、亚太地区是全世界3大石油消费区,石油消费总量占世界的75.0%左右,石油净进口量占世界石油总进口量的84.0%,而原油年产量仅占世界总产量的30.0%左右。最近海湾石油专家预测,到2030年中东地区石油出口量将占全球总出口量70.0%,从目前的每天2000万桶逐渐增长到4600万桶。
1.1.3 石油资源储量产量缓慢增长,勘探开发难度日益增大
世界探明石油储量缓慢增长。据《BP世界能源统计(2005年)》统计数据,1985~1995年世界石油剩余探明可采储量平均每年增长35亿吨,为快速增长期。1995~2005年世界石油剩余探明可采储量平均每年增长24亿吨,为较快速增长期。不包括油砂资源,2005年、2006年、2007年剩余可采储量分别为1657亿吨、1655亿吨、1686亿吨,为缓慢波动增长。
据《BP世界能源统计(2006年)》统计数据,1985~1995年世界石油产量平均每年增长0.5亿吨;1995~2005年世界石油产量平均每年增长0.6亿吨,为较快速增长期。2004年和2005年石油产量分别为38.68亿和38.97亿吨,年增长仅为0.29亿吨,比上年增长0.7%,增长速度十分缓慢。2006年石油产量39.14亿吨,年增长仅为0.17亿吨,比上年增长0.4%;2007年石油产量39.06亿吨,增长速度较上一年下降0.2%,表明油气勘探开发难度日益增大。2007年,世界石油储量产量总体呈下降趋势,中南美地区的石油储量减幅最大,为3.6%,中东地区减幅为1.8%,亚太和北美地区较2006年变化很小,基本保持平稳;欧洲和前苏联递增1.5%,非洲地区的石油储量增幅最大,为3.2%。
1.1.4 天然气资源储量产量快速增长,待开发资源潜力大
截至2007年,全球天然气剩余探明可采储量为177.36万亿立方米,主要分布在中东、欧洲和前苏联地区、亚太地区、非洲、北美洲及中南美洲(表1.3、表1.4),其中,中东占41.3%,欧洲和前苏联地区占33.5%,非洲占8.2%,亚太地区占8.1%,北美洲占4.5%,中南美洲占4.4%。
表1.3 截至2007年年底世界天然气剩余探明可采储量和产量


表1.4 截至2007年年底按天然气剩余探明可采储量排名前10位的国家


续表


天然气储量排名前10位的国家是俄罗斯、伊朗、卡塔尔、沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国、美国、尼日利亚、委内瑞拉、阿尔及利亚和伊拉克。其中,俄罗斯、伊朗和卡塔尔3国占总储量的55.3%。
在过去10年中,天然气的消费增长率较高,但大多数地区的储采比仍然维持在较高水平。2007年,世界平均储采比是60.3,中南美地区储采比为51.2,前苏联为67.7,非洲为76.6。中东国家的储采比超过100。全球天然气探明程度低,储采比高,开发程度低,发展潜力大。
由于天然气供应源充足、成本具有竞争力以及较其他燃料有环保优势,国际天然气市场一直保持快速发展趋势。新的发电厂将成为天然气需求增长的主体。近年来,世界天然气集中产地的长输管线计划正在酝酿并部分趋于成熟。
预计2025年天然气在电力生产的能源消费总量中所占份额将达到30.0%。在发展中国家,天然气设施还没有广泛的建设,因此,天然气在电力生产中所占的比重相对较小,2025年可达17.0%。
全球将进入天然气时代,随着科技进步、环保的深入发展以及经济的持续增长,21世纪必将为天然气开拓更加广阔的市场。
1.1.5 非常规石油资源潜力大,日益受到广泛重视
除常规石油资源外,世界上的非常规石油资源(如重油、沥青、油砂和油页岩等)也很丰富。据估计,目前全球拥有的7万亿桶非常规石油资源中油砂油占39.0%、页岩油占38.0%、特殊重油占23.0%,主要分布在加拿大(占36.0%)、美国(占32.0%)、委内瑞拉(占19.0%)和其他地区(占12.0%)。
统计资料表明:重油、常规原油和天然气地质储量占总储量分别为53.0%、25.0%和22.0%,重油的地质储量略大于常规油气储量之和。
随着20世纪90年代以来开采技术的发展,以及当前高油价的刺激,过去不能经济开采的重油、超重油资源也开始具有商业价值。加拿大油砂生产的合成油和委内瑞拉由超稠油生产的奥里诺科乳化油均已成为商品。目前,已知世界油砂技术可采总量约为1035.1亿立方米,约为常规石油剩余可采储量的68.0%,开发前景相当广阔。其中加拿大的艾伯塔油砂,占世界已知油砂可采资源量的81.0%。
油页岩是一种蕴藏量十分丰富的资源。油页岩不但可提炼出燃料油类,而且还可炼制出合成煤气及化工原料,副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。全世界蕴藏的页岩油资源量约3662亿吨,比传统石油资源量至少多50.0%(国际能源机构《世界能源展望(2002年)》)。全球油页岩产于寒武系至古近—新近系,主要分布于美国、刚果(金)、巴西、意大利、摩洛哥、约旦、澳大利亚、中国和加拿大等9个国家。目前只有美国、澳大利亚、瑞典、爱沙尼亚、约旦、法国、德国、巴西和俄罗斯等国对部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作。
目前,全球油页岩主要用于发电和供暖。预测世界油页岩的产量由2000年的1600万吨增加到2020年的1.3亿吨。页岩油曾是我国液体燃料的主要来源,占全国原油产量的60.0%。全球趋向于对油页岩的利用已经更趋复合、多元化。20世纪60年代以来,随着天然石油的开采,油页岩工业逐步萎缩。我国2001年生产了8万吨页岩油,2007年我国油页岩产量已达35万吨。
美国能源部能源信息署(EIA)预测:随着油价的不断升高,常规和非常规资源量的成本差距将会缩小。最终由于价格上升和技术发展综合因素作用将使部分非常规资源量转化为常规资源量。全球油页岩资源丰富,用途广,开发利用时间也较早,但一直没有得到快速发展,主要是受到油页岩工业成本以及环境污染两大因素的制约。技术进步将使油页岩的大规模开发和利用具有可行性。
煤层气也是一种清洁高效的能源,加强对煤层气的开发和利用,不但可减少温室气体的排放量,在一定程度上还有利于臭氧层的保护、减少安全隐患。世界煤层气储量约占世界天然气总储量的30.0%以上,世界上已经发现的26个最大的天然气田(大于2830亿立方米)中,就有16个是煤层气田,其煤层气储量占天然气总储量的77.0%,位居世界前5位的特大气田均为煤层气田。世界上已有29个国家开展了煤层气研究、勘探和开发活动,从事煤层气开发的各国公司约有20多个。美国是迄今为止煤层气产量最高的国家,其进行了大规模的科研和试验,取得了总体勘探开发技术的突破,开始成功进行地面开采煤层气试验。从1983~1995年的12年间,煤层气年产量从1.7亿立方米猛增至250.0亿立方米,迅速形成产业化规模。2003年美国煤层气产量超过450.0亿立方米,2004年则达500.0亿立方米左右,占天然气产量的8%~10%,2006年则达540.0亿立方米左右,成为重要的能源资源。美国快速发展煤层气产业的经验已引起世界各产煤国家的广泛关注,英国、德国、澳大利亚、波兰、印度等国都已经制定了相应的鼓励政策,积极推动本国煤层气产业的发展。煤层气的利用可分为两类,即作为能源和原料。作为能源,煤层气可以发电;作为原料,煤层气可制合成氨,世界合成氨的73.7%来自天然气原料。煤层气还可以制乙炔等。
1.1.6 天然气水合物资源丰富,开始受到广泛关注
随着世界上石油、天然气资源的日渐耗尽,各国的科学家正在致力于寻找新的接替能源。天然气水合物被称为21世纪具有商业开发前景的战略资源,正受到各国科学家和各国政府的重视。自20世纪60年代开始,俄罗斯、美国、巴西、德国、英国、加拿大等许多发达国家,甚至一些发展中国家对其也极为重视,开展了大量的工作。俄罗斯先后在白令海、鄂霍茨克海、千岛海沟、黑海、里海等开展了天然气水合物调查,并发现有工业意义的矿体。位于西西伯利亚东北部的Messoyakha天然气水合物矿田已成功生产了17年。美国地质学会主席莫尔斯于1996年把天然气水合物的发现作为当今六大成就之一。拟每年投入资金2000万美元,要求2010年达到计划目标,2020年将投入商业性开发。亚洲东北亚海域是天然气水合物又一重要富集区。80年代末在日本周缘海域进行钻探,获得了天然气水合物及BSR异常分布的重要发现。初步评价,日本南海海槽的天然气水合物甲烷资源量为7.4万亿立方米,可满足日本100年的能源消耗。
据专家估算:在全世界的边缘海、深海槽区及大洋盆地中,目前已发现的水深3000米以内沉积物中天然气水合物中甲烷资源量为2.1万万亿立方米。水合物中甲烷的碳总量相当于全世界已知煤、石油和天然气总量的2倍。可满足人类1000年的需求,是人类未来不可多得的能源。

5.  世界油气资源状况

世界经济的发展与油气资源的开发利用密切相关。自20世纪90年代以来,世界油气资源的探明储量呈缓慢增长趋势,油气剩余探明可采储量稳中有升。据美国联邦地调局最新全球资源评价结果表明,世界油气资源在相当长时间内仍然可以支撑世界经济的发展。
一、世界油气资源探明储量
油气资源的探明储量(proved reserves)是指在现有的经济和开采条件下,根据地质的和工程的情报预测已知的储油层在将来可以被合理地利用的那些储量。根据英国石油公司(以下简称BP公司)《2003年6月世界能源统计评论》中数据(表4-1),截止到2002年底,全世界石油探明储量为1427亿吨(BP公司统计数据中不包括油页岩和油砂储量),其中欧佩克石油探明储量为1119亿吨。按世界各地区分类,北美地区为64亿吨,占世界总量的4.8%,中南美洲为141亿吨,占世界总量的9.4%,欧洲和欧亚地区为133亿吨,占世界总量的9.3%,中东地区为934亿吨,占世界总量的65.4%,非洲地区为103亿吨,亚太地区为52亿吨,占世界总量的3.7%。世界各地区石油探明储量占世界总量的比例见图4-1。2002年世界石油探明储量前十位国家沙特阿拉伯(360亿吨)、伊拉克(152亿吨)、科威特(133亿吨)、阿联酋(130亿吨)、伊朗(123亿吨)、委内瑞拉、俄罗斯、美国、利比亚和尼日利亚。2002年底,全世界天然气探明储量为155.78万亿立方米,其中北美洲为7.15万亿立方米,占世界总量的4.6%,中南美洲为7.08万亿立方米,占世界总量的4.5%,欧亚为61.04万亿立方米,占世界总量的39.2%,中东地区为56.06万亿立方米,占世界总量的36.0%,非洲为11.84万亿立方米,占世界总量的7.6%,亚太地区为12.61万亿立方米,占世界总量的8.1%。世界各地区天然气占世界总量的比例见图4-2。

图4-2 2002年世界各地区天然气探明储量分布图


表4-1 世界油气探明储量表


图4-1 2002年世界各地区石油探明储量分布图

2002年世界天然气探明储量最多的国家是俄罗斯,为47.57万亿立方米,其次是伊朗,为23万亿立方米。世界天然气探明储量前25位国家见表4-2。
二、世界石油剩余探明可采储量
石油探明剩余可采储量能直观地反映出对世界近期油气产量的影响。据2002年12月23日和24日美国《油气杂志》统计,截止到2002年世界石油剩余探明可采储量为1661.48亿吨(含重油砂等非常规石油资源)。其中中东地区为939.24亿吨,西半球为429.64亿吨,非洲为106.07亿吨,东欧和前苏联地区为108.71亿吨,亚太地区为53.03亿吨,西欧为24.79亿吨(梁纲,2003)。

表4-2 2002年世界前25位主要国家天然气产量和探明储量


续表

(据刘倩如等,2003)

表4-3 世界石油剩余探明可采储量 (亿吨)

(据梁刚,2003)
表4-3列出了2002年底世界各大区域石油剩余探明可采储量和石油剩余探明储量居前25位的国家,这25个国家的剩余探明可采储量约为1485.18亿吨,占全世界石油剩余探明可采储量总量的89.39%。其中排在第一位的是沙特阿拉伯,石油剩余探明可采储量为355.21亿吨,其次是加拿大,石油剩余探明可采储量为246.60亿吨,比2001年底的6.63亿吨增长了3619.46%。这一变化并非由于石油勘探取得重大发现,而是由于加拿大的油砂生产石油成本大幅度下降。油砂与常规石油及天然气有很大不同。通常石油及天然气是通过钻井从多孔隙岩石中收集并使用油泵抽出而获得。油砂则与常规石油不同,它为沥青、沙石、水和粘土的混合物,油砂利用就是从混合物中使用萃取工艺分离出沥青,然后生产出高质量的称作“合成原油”产品。油砂资源世界各地都有分布,但分布最多的要属加拿大艾尔伯塔省北部的阿萨巴斯卡(Athabasca),其他地区如Melville岛、加拿大极地、Wabasca、冷湖和太平河都有油砂矿分布。以现有的工艺技术从油砂中生产原油成本仍然较高,约9美元/桶,而中东地区开采原油成本仅2美元/桶。不过,油砂开发机构声称,采用新工艺将可大幅度降低生产成本而使油砂利用更具竞争力。在艾尔伯塔,油砂生产的原油量已超过常规石油产量。由于加拿大油砂生产原油成本下降而使该国石油公司更安全,可免去来自委内瑞拉进口原油高昂的运输和安全保障费用。艾尔伯塔希望到2010年时油砂原油产量增至190万桶/日(0.9500亿吨/年)。据有关机构最新研究表明,世界最大石油储量可能不在中东,而是位于加拿大的艾尔伯塔省。
从表4-3中我们可以看出,2002年底世界石油剩余探明可采储量比2001年1月1日世界累计探明石油可采储量1402.82亿吨增加了258.66亿吨,增长幅度为18.44%。其主要原因:一是世界油气勘查和开发投资自2000年以较大幅度增长。据《油气杂志》报道,Hehman兄弟公司的世界油气勘探开发投资半年度调查表明,2000年世界勘探开发投资预算比1999年上升10.2%,这主要是美国和加拿大的独立公司在2000年继续扩大天然气勘探开发。由于增加了投入,有一些国家相继发现了新的油气资源,如安哥拉,阿尔及利亚、澳大利亚,以及俄罗斯和里海地区。二是随着海上及深水油气勘探开发技术的发展和成本的降低,世界海上油气勘探开发投资快速增长,大陆边缘及深水地区勘探十分活跃。近年来,海区油气勘查和评价井数不断增加,勘查和开发的水深也不断被刷新纪录。1999年世界深水区发现的新油田达25个,其中有12个位于美国墨西哥湾水域,4个位于安哥拉水域(李树枝,2001)。三是开采新技术的应用使开采成本降低,一些非常规石油资源得到利用。如加拿大的石油剩余探明可采储量的大幅度增加是由于利用新技术来开发重油砂,使其石油剩余探明储量大幅度增长,加拿大油砂将成为未来北美重要油源。
从以上数据可以看出,世界油气资源比较丰富,但油气资源分布极不均衡,而且世界天然气资源分布总体上与石油分布有较密切的相关性。按地理分布,油气主要分布在地球的新月带,即北非—中东(波斯湾)—中亚—西西伯里亚—北美(至南美北部),新月带集中了世界绝大部分的石油天然气资源。
三、世界油气资源最终可采资源量预测
2000年5月,美国联邦地质调查局在第十六届世界石油大会上公布了新的全球油气资源评价结果。该结果认为全球石油最终可采资源量为4138亿吨,天然气最终可采资源量为436万亿立方米。其中,全球累计生产原油约1200亿吨,天然气约49.6万亿立方米。石油剩余探明可采储量1400亿吨左右,待发现常规原油资源量1003亿吨(梁刚,2003)。但2002年12月23日和24日美国《油气杂志》最新统计表明,随着勘探技术的提高和新的开采技术的应用,世界油气资源剩余探明可采储量在不断增长,据剑桥能源研究协会对未来8年全球石油生产能力的变化情况作出预测,未来8年世界石油供应将明显增加,产能增幅达22%。增长较快地区为欧亚大陆(俄罗斯和里海地区)、西非和拉美,但增长最多的仍然是中东地区。西非近年石油开发异常活跃,不断有大的石油储量被探明,成为全球石油生产快速增长地区,据预测,西非石油产量将由现时的4.3百万桶/日增至2010年的6.8百万桶/日,增幅为60%,即这期间全球石油产能增加量的1/7将由西非提供。因此,世界油气资源在相当长时间内仍然可以支撑世界经济的发展。

 世界油气资源状况

6. 世界油气资源现状

据美国地质调查所和国际能源机构统计(美国地质调查所,2000),世界石油储量的分布很不均衡。2000年全世界石油剩余储量为1331.89×108t,大于10×108t的国家有20个,其中中东国家和地区的石油储量大约占据世界储量的1/2;其次为俄罗斯,大约占14%(表1-1)。据1998年世界《油气杂志》统计,世界石油剩余储量为1331×108t,待探明储量670×108t,非常规石油资源(4000~7000)×108t。按现在全世界每年消费石油30×108t计算,至少到2040年以前,石油仍然是一种不可替代的优质能源。全世界2000年年产量上亿吨的国家有13个,按产量高低顺序为沙特阿拉伯、美国、俄罗斯、伊朗、挪威、墨西哥、中国、委内瑞拉、阿尔及利亚、伊拉克、阿联酋、尼日利亚和英国;年产量为(9000~3000)×104t的国家和地区有6个,按产量高低顺序为科威特、巴西、利比亚、印度尼西亚、卡塔尔、哈萨克斯坦和科威特(包括沙特中立区)。除此以外,还有其他70多个国家和地区产油,如加拿大、澳大利亚、罗马尼亚、特立尼达和多巴哥、埃及、阿塞拜疆、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、安哥拉、丹麦等,2000年的产量共计为9.28×108t。全世界2000年总产量为39.22×108t(表1-1)。
据2000年资料,世界天然气剩余储量超过1×1012m3的国家共有16个。俄罗斯居首位,达48.1×1012m3,其次是中东的伊朗、卡塔尔、沙特阿拉伯、阿联酋、伊拉克和科威特,合计50.3×1012m3。这些国家的可采储量占世界的79%。中国剩余储量为1.4×1012m3,居世界第15位(表1-2)。
表1-1 世界已探明石油剩余储量和石油产量分布


表1-2 世界各国天然气资源概况


7. 世界石油供需现状与趋势

1、全球石油储量充足
石油作为非可再生资源,其储量十分有限。当前,全球石油开发能力不断提高,根据BP公司发布的《BP世界能源统计年鉴2021》数据,2012-2020年,全球石油探明储量整体上呈现上升趋势,但整体储量变化并不明显。2020年,全球石油探明储量为17324亿桶,与2012年相比仅上升了2.81%,但总体来说储量较为充足。

2、石油储量分布:委内瑞拉储量最多
从国家层面来看,全球石油储量呈现很明显的集中分布,委内瑞拉(17.54%)、沙特阿拉伯(17.17%)、加拿大(9.70%)、伊朗(9.11%)和伊拉克(8.37%)牢牢占据着世界的前五强。

3、全球石油产量下降5.3%
根据《BP世界能源统计年鉴2021》数据,2015-2020年,全球石油产量总体呈现下降趋势。2019年,全球石油产量为44.78亿吨,同比下降了0.14%。2020年全球石油产量较2019年下降5.3%,至41.65亿吨。

4、石油产量分布:美国产量最大
从区域结构来看,2020年石油产量TOP10国家分别为美国,沙特阿拉伯,俄罗斯,加拿大,伊拉克,阿联酋等。美国是全球第一大石油生产国,占全球石油生产总量的17.11%,已连续第三年成为全球增产最多的国家。

5、全球石油消费量大幅下滑
根据《BP世界能源统计年鉴2021》数据,2015-2020年,全球石油消费量总体呈现增长趋势。2019年,全球石油消费量为9759.8万桶,同比上升0.34%。2020年受疫情影响,全球石油需求出现大幅下滑,2020年同比下滑3.8%,至8847.7万桶。

6、石油消费量分布:美国消费了全球石油资源的19.41%
从区域结构来看,2020年石油消费量TOP10国家分别为美国,中国,印度,阿联酋,俄罗斯,日本等。美国是最大石油资源消费国,2020年占全球石油消费量的19.41%。

综合来看,全球石油储量充足,2020年受疫情影响产量、消费量均有下降。预计未来随着全球疫情好转,全球石油产销量将恢复增长。
—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国石油化工产业发展前景预测与投资战略规划分析报告》

世界石油供需现状与趋势

8. 国外油气资源趋势预测研究现状

一、阶段划分
20世纪早期,就有一些学者对油气未来的发现状况和产量进行了定性的判断,可以视为油气资源趋势预测的雏形,近100年来,大致经历了个人主观判断阶段(20世纪早期至50年代)、应用数学模型开展定量预测阶段(20世纪60~80年代)和综合预测阶段(20世纪90年代以来)三个时期。
(一)个人主观判断阶段
这一阶段始于20世纪早期,主要是部分地质学家对美国或世界油气资源状况的主观判断以及对未来的估计。1906年,美国石油地质学家协会第三任主席、著名的油气专家I.C.怀特曾在白宫的州长会议上就美国的油气资源作了发言,他估计美国的石油最终可采储量为100×108~250×108bbl之间,将在1935~1943年间用尽。1919年,美国地质调查局(USGS)的总地质师DaveWhite认为:“(世界)石油生产的高峰将很快过去,很有可能在三年内”。1920年5月,另一位著名的地质学家,美国地质局的总地质师普拉特,对美国的石油最终可采储量作了预测,他说:“由于储量不断被采出,美国产量的高峰期很快一掠而过,可能是5年,也可能只有3年”,但是实际上,1920~1930年的10年间,美国已生产了70×108bbl石油,另外还增加了剩余可采储量64×108bbl。这些著名的石油专家对油气资源及生产的悲观论断具有很大的主观性和局限性,但也反映了世界油气勘探开发早期由于油气资源地质规律的认识、技术条件和经济条件的制约,人们对油气资源蕴藏状况和发现过程的认识比较肤浅。
(二) 应用数学模型开展定量预测阶段
从20 世纪50 年代开始,地质学家们尝试运用数学模型对油气资源趋势预测进行定量研究。M. K. Hubbert 是美国著名的石油地质学家,他开创了石油峰值理论的模型研究。1949 年,他在 “Science”上发表了文章 “Energy from fossil fuels”,提出了矿物资源的 “钟型曲线”问题。1956 年,Hubbert 与 USGS 合作,分析并预测了美国的石油生产趋势。其预测结果显示,美国本土的石油生产将在1966 年至1971 年达到高峰期,而事实验证了他的预测。Hubbert 于 1962 年利用实际资料拟合逻辑斯谛曲线的方法,得到可以用于预测累积产量和最终可采储量的模型,该模型在国外得到广泛应用,并被命名为 Hubbert (哈伯特) 模型。此后,Hubbert 将其模型发展应用于探明可采储量的发现规律和最终可采资源量的预测,并应用于北美及其他地区可采资源量的预测,取得了较好的效果。此后,Albert Bartlett,Colin J. Campbell,Cutler J. Cleveland,KennethS. Deffeyes,Richard Duncan 等对哈伯特曲线进行了详尽的分析,并利用哈伯特曲线对世界油气储量和产量的增长趋势开展了预测研究。
其他学者,如 J. J. Arps,M. Mortada,A. E. Smith 等也曾应用概率统计学原理,建立了动态勘探发现模型,并应用于美国最终可采资源量的预测。
此外,得到广泛应用的预测模型还有龚帕兹模型,以及基于概率论和统计学理论的随机模型,如威布尔模型、对数正态分布模型等。
(三) 综合预测阶段
20 世纪 90 年代以后,由于油气资源在世界经济中发挥着越来越重要的作用,发达国家的政府、跨国石油公司和一些学术研究机构开展了大量的油气资源趋势预测的研究。研究的内容越来越广泛,方法手段越来越多样,考虑的因素越来越复杂; 研究的目的也不仅仅局限于学术上的探讨,更多的是为国家或组织、石油公司制定发展战略提供依据。
二、预测模型
从研究方法来看,主要采用定性判断和数学模型定量预测,比较常用的模型是哈伯特模型。哈伯特模型是指任何油田的开采都遵循一个钟形走势,开始平缓增加,然后急剧上升,到顶点保持平稳,最后急速下滑。
地质学家 Jean Laherrere 在对世界上许多国家的石油储量和产量的增长关系进行了大量研究之后,认为排除政治或其他方面影响,产量的增长曲线将会是储量增长曲线的镜像,产量高峰与储量发现高峰有一种 “滞后对应”的关系。另外,他还研究了Hubbert 曲线对石油产量的预测功能,指出单个的哈伯特曲线可能对美国石油产量这样只有一个高峰形态的情况适用,大多数油气田受石油地质条件、勘探开发技术、经济因素和政策法规的影响,其油气储量和产量往往呈现 “多峰”的特点,需要用多旋回哈伯特模型来拟合与预测。1999年,Al-Jarri和Startzman将单旋回哈伯特模型发展成多旋回哈伯特模型,并在2000年利用多旋回哈伯特模型对世界天然气供应进行了预测。
此外,得到广泛应用的预测模型还有龚帕兹模型,以及基于概率论和统计学理论的随机模型,如威布尔模型、对数正态分布模型等。
三、预测实例
(一)USGS2000年世界石油评价
在USGS2000年世界石油资源评价中,既预测了待发现的油气资源量,又采用美国本土石油储量增长经验的模拟模型,预测全球油气储量增长潜力。结果表明,世界范围内已探明常规石油可采储量为1734×108t,1995~2025年已知油田储量增长1000.1×108t,未发现资源量为1286.2×108t,总计4020.3×108t。其中中国已探明石油开采储量为25.1×108t,已知油田的储量增长26.8×108t,未发现资源量为20×108t,总计71.9×108t,分别占世界的比例为1.45%、2.68%、1.56%、1.79%。
(二)EIA对世界石油产量预测
美国能源情报署(EIA)根据USGS在2000年对世界常规石油资源的评价结果,按照USGS世界常规石油资源3种预测值(2248×109bbl、3003×109bbl和3896×109bbl),考虑4种世界石油产量的年均增长率(0%、1%、2%、3%)预测了12种结果(图2-1-1)。

图2-1-1 EIA对世界石油产量的预测图(EIA,2000)

(三)石油峰值的研究
石油峰值是指全球石油产量的顶峰,实质上是研究石油枯竭问题。石油峰值理论从一个全新的角度对储量、产量及各作业量进行定性和定量的研究。
目前,全球石油峰值理论的主要观点有四种:一部分地质学家认为会出现在最近的15年;有些学者认为会出现在多年以后,比如Odell认为应该出现在2060年以后;IEA,EIA,Exxon,WETO study,DTI等能源组织或石油公司认为石油峰值不可预见;一些经济学家认为石油峰值不会出现。
对于世界石油资源的问题,可以分乐观派和悲观派。乐观派主要有美国地质调查局(USGS)、BP公司等代表政府和石油公司的组织,悲观派主要有石油峰值研究会(ASPO)等代表地质工作者的组织。
乐观派的专家学者认为世界常规油气资源是丰富的,如果考虑技术进步的因素,更是没有问题。例如,美国地质调查局(USGS)在第16届世界石油大会上公布的《2000年世界油气资源评价》,世界常规石油最终可采储量为4109×108t,比上次预测有了大幅度的增加。USGS的世界能源工程项目主任Thomas Ahlbrand坚持高产稳产概念,不相信即将来临的石油峰值,并举例英国北海油田过去20年中屡次违背钟形曲线式样规律,认为石油时代远没有结束。BP公司的年度统计资料近年来每年公布的石油储采比数据都在40年左右。
美国剑桥能源研究协会发表报告称,目前全球还有大约3.74×1012bbl原油剩余,按照目前的消耗量计算,足够人类使用122年。报告还认为,全球石油产量要到2030年才达到顶峰,而顶峰之后石油产量不会骤然下跌,而会经历一个“有起有落”的过程,然后再缓慢减少。报告认为,石油产量将在21世纪下半叶才会出现永久性的下降,而且这个日期有望通过发现新的油田、技术发展、能源储备和利用其他能源来获得推迟。在此之前,石油产量有望维持在一个较高和平稳的水平。
埃克森—美孚等石油公司认为,在常规油气资源之外,全世界的重油、油砂和页岩油储量大约为7×1012bbl,与常规石油储量大致相当。只要发现其中20%的资源,就将超过迄今为止全世界1×1012bbl的常规石油产量。例如,加拿大油砂中蕴藏的石油估计多达1750×108bbl,比伊朗或伊拉克的储量还要高。
而悲观派对世界石油资源前景并不看好。ASPO认为,以BP为代表的石油公司高估了世界石油探明储量。2003年底,BP公布的世界石油探明储量为1148×109bbl,而ASPO估计的数字为780×109bbl,两套数据差异很大。ASPO认为由于石油资源量是有限的,所以峰值过后,石油产量就会不可避免地下降;具体来说,在100多个石油生产国中超过石油峰值的国家大概有64个,包括美国、俄罗斯、英国、挪威、印度尼西亚等,比如美国的石油峰值大概出现在1971年,英国石油峰值大概出现在1999年,世界常规石油产量峰值在2005到2006年到来,而包含常规油、深海油、极地油、重油和天然气液的广义上的石油,其产量峰值年在2010年左右。
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