■ 中國工程院院士 胡文瑞
曾經的“石油,是流動的黑金、工業(yè)的血液,是世界經濟發(fā)展的基石、人類物質文明的中樞”。現在,似乎石油已經走到了自己的巔峰時期,開始緩慢地走向“下坡路”階段。石油的消費曲線出現增長乏力現象,發(fā)達國家從它的頂峰開始往下行曲線慢慢地“滑落”。石油已經輝煌了近150年,這一切似乎即將成為過去。
本部分是本書的重頭戲。為了更好地回答這些問題,下面將從六個方面的變化或者說用事實回答:為什么說要“重新發(fā)現石油”“重新認識石油”?為什么說“石油將緩慢地失去青睞度”?
人們認識自然是一個從簡單到復雜、逐漸深化的過程。首先認識了地表的東西,利用薪柴可以做飯;通過技術進步,逐漸認識到地下的東西,如煤炭、石油等。在深海、地下深層,由于技術的限制,我們現還沒完全認識。人類認識了薪柴,發(fā)現了“火”,世人稱之為能源一次革命;發(fā)現了“煤炭”,帶來了能源的二次革命;發(fā)現了“石油和天然氣”,使人類迅速進入現代社會,對于現代社會來說,沒有石油,現代文明就無法運行。現在人們還在不斷地“發(fā)現新的油氣資源”。
全球油氣資源總量5萬億噸(5×1012t)。中國著名地質學家翟光明院士及其研究團隊,承接的中國工程院《中國油氣供給與管道發(fā)展戰(zhàn)略》重大課題,20多位院士及100多位專家學者,歷時約3年(2012年底—2015年中)得出結論,其結論主要是:全球油氣資源總量約5萬億噸。
對油氣資源的認識也是一個逐漸深化的過程,世界的油氣資源是隨著技術的進步及認識的深化逐步增加的。人們首先認識到常規(guī)油氣資源、地表油氣苗、構造圈閉、地層巖性圈閉,然后認識到連續(xù)型油氣藏、非常規(guī)油氣資源。
根據目前的認識和技術條件,全球常規(guī)石油資源為4878億噸,非常規(guī)石油資源為6200億噸;全球常規(guī)天然氣資源471萬億立方米,非常規(guī)天然氣資源為3922萬億立方米。且非常規(guī)油氣資源大大多于常規(guī)油氣資源。

圖5-1全球歷次油氣可采資源評價結果
翟光明院士及其研究團隊回顧了全球歷次油氣可采資源評價,其評價結果見圖5-1。隨著地質認識的深化和技術的進步,全球油氣資源是逐步增加的,從20世紀的50年代到21世紀的2011年,全球石油資源由1.3萬億噸增加到2011的5萬億噸,石油資源平均每20年增長57%;全球天然氣資源由20世紀50年代初的138萬億立方米,增加到2011年的474萬億立方米,天然氣平均每20年增長51%。
根據目前的認識,全球常規(guī)油氣資源(加上非常規(guī)油氣資源)油當量為5萬億噸。隨著深海、極地等地區(qū)的油氣開發(fā),非常規(guī)油氣資源的快速進展,今后全球油氣資源總量肯定還會有很大的增長,現在看來是必然的。全世界已產出石油87.7億噸,剩余儲量約2260億噸,其中探明儲量1401億噸,潛在儲量859億噸,世界石油剩余儲量尚夠開采65年,世界石油探明儲量還可開采40年。世界天然氣的探明儲量若以年消費量2萬億立方米計算,夠用70年,潛在儲量夠用126年。如果加上非常規(guī)油氣資源,在世界上使用的時間會更長。
全球油氣資源除了大家都知道的中東外,美國的油氣資源也非常豐富。美國沉積巖面積約803萬平方千米,有阿巴拉契亞、墨西哥灣、加利福尼亞、阿拉斯加等10大油氣區(qū)。截至2012年底,美國探明石油儲量262億桶,占世界總儲量的23%;探明天然氣儲量177萬億立方米,占世界總儲量的41%;其中80%以上儲量集中在4個州;得克薩斯州(24%)、阿拉斯加州(22%)、路易斯安那州(20%)和加利福尼亞州(19%)。已發(fā)現的含油氣層系十分廣泛,古生界到新生界均有發(fā)現(深度500~6000米),其中石油儲量主要分布于泥盆系和白堊系,兩個層系已發(fā)現儲量占總儲量的98%;天然氣儲量主要分布于泥盆系、侏羅系、白堊系和石炭系,各層系已發(fā)現儲量分別占總儲量的47%、25%、13%和12%。
據《2013年BP世界能源統(tǒng)計年鑒》,2012年底,俄羅斯石油剩余可采儲量約為119億噸,約占世界石油剩余可采儲量的5.2%,位居世界第七。俄羅斯每五年進行一次油氣資源量評價,最近一次的資源評價于2012年完成。按照俄羅斯2013年7月公布的資料,截至2012年初,石油探明儲量為287億噸,其中A+B+C1級178億噸,C2級109億噸,這是俄羅斯官方歷史上首次公布其探明石油儲量。
俄羅斯擁有豐富的天然氣資源,據1993年俄羅斯第8次油氣資源評價結果,俄羅斯天然氣原始遠景資源量為236.15萬億立方米,其中,陸地占67.9%,海域占32.1%。俄羅斯的天然氣探明可采儲量為47.57萬億立方米,占世界總儲量的27.5%,居世界第一位。按現有的開采水平,俄羅斯天然氣證實儲量可供開采79年。
中國國土資源部2016年6月13日的通報顯示,2015年完成的新一輪全國油氣資源潛力評價范圍覆蓋全國,包含對常規(guī)油氣資源和非常規(guī)油氣資源評價。評價結果表明,中國的石油地質資源量為1257億噸、可采資源量為301億噸,目前資源探明率剛超過30%;天然氣地質資源量90.3萬億立方米、可采資源量50.1萬億立方米,探明率14%。與上一輪全國油氣資源評價結果相比,石油地質資源量與可采資源量分別增加64%和42%,天然氣地質資源量與可采資源量分別增加158%和127%。這主要是因為勘探工作量增加和地質認識深化及技術進步降低了資源門檻。
四川盆地天然氣地質資源量為20.7萬億立方米、可采資源量11.2萬億立方米,比上一輪評價分別增長2.8倍和2.3倍,為西南地區(qū)能源結構調整和區(qū)域經濟發(fā)展提供了保障。中國海域各盆地天然氣地質資源量為20.8萬億立方米、可采資源量為12.2萬億立方米,與上一輪評價比分別增長55%和57%,為海洋強國戰(zhàn)略提供了重要支撐。
評價還表明,中國非常規(guī)油氣資源潛力可觀。全國埋深4500米以淺頁巖氣地質資源量為122萬億立方米,可采資源量為22萬億立方米。累計探明地質儲量為5441億立方米,探明率僅為0.4%。埋深2000米以淺煤層氣地質資源量為30萬億立方米,可采資源量為12.5萬億立方米,累計探明地質儲量為6293億立方米,探明率僅為2.1%。
隨著高品質資源逐步開采消耗,中國剩余的常規(guī)油氣資源品質整體降低,80%為低品質、高風險類型。隨著勘探開發(fā)對象復雜化,資源隱蔽性增強,發(fā)現難度加大,施工難度增加,對技術裝備水平的要求和勘探開發(fā)成本不斷提高,生態(tài)文明建設也對油氣勘探開發(fā)提出了更高要求。
最新一次全國油氣資源潛力評價結果顯示,中國的石油地質資源量達1257億噸,天然氣地質資源量為90.3萬億立方米。中國油氣資源總量近2000億噸油當量,油氣比約為1∶0.6。
總體來看,全球油氣資源十分豐富。隨著人們認識的加深,油氣勘探開發(fā)技術的進步,還可發(fā)現更多的石油,可供人類使用很長一段時間。
翟光明院士及其研究團隊認為,常規(guī)油氣資源與非常規(guī)油氣資源比例為2∶8(數據統(tǒng)計分析)。即常規(guī)油氣資源占20%,非常規(guī)油氣資源占80%。常規(guī)油氣資源開發(fā)了30.8%,非常規(guī)油氣資源僅僅開發(fā)了5%(僅中國和美國開發(fā)了部分非常規(guī)油氣資源,包括頁巖油氣資源)。
常規(guī)與非常規(guī)油氣地質理論,揭示了油氣資源的形成與分布規(guī)律,有效指導油氣勘探不斷獲得新發(fā)現。1934年,McColough提出的“圈閉學說”是常規(guī)圈閉油氣成藏理論形成的重要標志,推動了常規(guī)油氣勘探的發(fā)展。1995年,Schmoker等提出“連續(xù)型油氣聚集”理論,樹立了非常規(guī)油氣地質理論的里程碑,為非常規(guī)油氣勘探提供理論指導。
1956年,美國學者Hubbert預測美國油氣產量,在1970年前后達到高峰,然后石油工業(yè)將進入衰竭階段,而這一預測在當時看來沒有問題,但80年代以后,很快被證明是錯的,成為一種笑話和人們反議的話題。
隨著計算機、新材料等應用于油氣工業(yè)和勘探開發(fā),使板塊構造學、有機生油論等不斷煥發(fā)新的生機,在沙漠、山前、海洋等地區(qū)不斷發(fā)現大油氣田;尤其是連續(xù)型油氣聚集理論、高分辨率三維地震、水平井體積壓裂等科技創(chuàng)新使頁巖氣、致密油等非常規(guī)油氣的勘探開發(fā)獲得突破。
近年來,全球油氣資源量大幅增加,油氣產量不斷創(chuàng)新高,2013年世界石油產量41.5億噸、天然氣產量3.4萬億立方米。2016年全球原油年產量43.82億噸,年消費44.18億噸;全球天然氣年產量3.55萬億立方米(不包括天然火炬和再循環(huán)),如果不包括氣轉燃料,但包括煤的衍生物以及氣轉液中消耗的天然氣,全球天然氣年產量為32.1億噸油當量,全球年消費天然氣32.04億噸油當量。從上數據分析,全球油氣產量還在增長,但這種增長大部分來自非常規(guī)油氣資源。所以說非常規(guī)油氣革命延長了石油工業(yè)的生命。
常規(guī)油氣資源與非常規(guī)油氣資源之比為2∶8。這是一個非常重要的結論,總體上符合客觀實際。常規(guī)油氣藏資源品質高,但總量較小;非常規(guī)油氣資源包括重油、油砂、致密油、頁巖油、油頁巖油、致密氣、煤層氣、頁巖氣、天然氣水合物等資源。
翟光明院士及其研究團隊認為,全世界油氣資源可持續(xù)發(fā)展300年。現代石油工業(yè)從美國“德雷克井”(1858年)開始到現在,經歷了近150年的輝煌時期,按現在的認識和發(fā)現的油氣資源,還可以持續(xù)發(fā)展150年(可到2168年),并保持小幅增長。20世紀中后期,許多人認為的石油“枯竭論”“峰值倫”似乎都不成立。
據最新資料,世界常規(guī)石油可采資源量為4138億噸,目前石油探明總儲量為1567億噸。以目前的開采速度計算,全球常規(guī)石油儲量可供開采30至40年。非常規(guī)石油資源為6200億噸。常規(guī)油氣資源與非常規(guī)油氣資源二者加在一起,再開采150年是有資源基礎的。
從靜態(tài)的觀點分析,全球石油資源是豐富的,發(fā)展?jié)摿艽蟆H欢蛴蜌鈨α康姆植紖s很不均勻,從石油儲量分布情況來看,中東地區(qū)儲量仍然穩(wěn)居第一,遠遠高于其他地區(qū)。它們主要是:沙特阿拉伯(占全球20%)、伊朗(占全球10%)、伊拉克(占全球9%)、阿拉伯聯(lián)合酋長國(占全球8%)、科威特(占全球8%),中東國家的石油儲量就占全球石油儲量的55%。
石油供求區(qū)域結構也不平衡,資源競爭日趨激烈,油氣資源作為天然的自然稟賦資源,全球分布極不均勻,由于全球資源分布和消費格局的不一致,圍繞石油資源的競爭還將會日趨激烈。目前,世界石油市場的結構失衡,主要體現在以下兩個方面:一是世界石油供應過度集中,二是石油資源的供應、生產和消費三者間存在著嚴重的地區(qū)失衡。
中東是世界油藏最豐富的地區(qū),作為世界石油市場的主要供應者,OPEC國家雖然今不如昔,但在世界石油供應中占舉足輕重的地位。2005年,世界已探明的石油儲量的2/3在OPEC國家,遠高于1980年65%的水平,處于歷史高位。而在經濟全球化的形勢下,世界石油市場供需地理上的失衡與不對稱,更加凸顯了世界石油供需格局的緊張局勢,勢必使世界主要石油消費國圍繞著國際油氣資源競爭加劇,從而使國際石油市場的變化越來越與國際政治經濟的變化緊密聯(lián)系在一起,其波動日趨頻繁。
全球油氣資源產量、供給與需求之間存在嚴重的區(qū)域失衡。從全球石油的供需對比來看,中東和亞太是失衡最嚴重的兩個地區(qū),但是兩者失衡的方向截然相反,中東地區(qū)是嚴重的供過于求,而亞太地區(qū)是嚴重的依賴于供給。目前亞太地區(qū)剩余探明可采儲量占比4.2%,石油產量僅占世界總量的10.4%,消費卻占世界的26.45%。2005年亞太地區(qū)每天需要石油2344.6萬桶,而亞太地區(qū)日均生產792.8萬桶,只能滿足消費量的1/3。2016年,亞太地區(qū)日均石油消費量為33577千桶,比之2005年大幅度增加。
依據2004年的數據,北美地區(qū)的石油消費量相當于其石油產量的1.74倍。這意味著,為了滿足2461.9萬桶的日需求量,當時北美地區(qū)國家不得不每天進口近1000萬桶石油。但到了2016年,隨著北美新的油氣供給中心的誕生,美國年產石油543.0百萬噸,加拿大年產石油218.2百萬噸,墨西哥年產石油121.4百萬噸,北美合計年產882.6百萬噸,而石油日消費量美國為19631千桶,加拿大石油日消費量2343千桶,墨西哥石油日消費量1869千桶,北美合計石油日消費量23843千桶,約為1187.3百萬噸/年。北美的石油自給率達到了74.3%,與2004年相比北美石油對外依賴度大幅緩解,所需的部分從南美進口一部分就可以保證北美石油消費供給。由于全球石油供給在北美出現的新變化,全球石油消費供給格局也隨之出現重大變化。下一步圍繞石油資源的競爭都可能將集中在中東、中亞、俄羅斯、中國南海等地區(qū)。
未來150年,石油可能仍然保持世界重要能源的地位,但能源需求結構將發(fā)生變化。盡管全世界可供開發(fā)的油氣資源約有5萬億噸,2016年全世界每年消耗石油44.183億噸,油氣合計消耗76.22億噸油當量,若維持這樣的消耗,目前全球可供開發(fā)的煤、石油和天然氣等資源可供應全世界使用1200年。但是現在全球化石燃料的消耗卻以每年大于3%至4%的速度增長著,但是從發(fā)達國家看,需求在下降。
目前,石油儲量前五強是委內瑞拉(408.7億噸)、沙特阿拉伯(364.1億噸)、加拿大(236.3億噸)、伊朗(216.2億噸)和伊拉克(197.5億噸),這5個國家石油總儲量1422億噸,占全球總儲量的62.7%。天然氣儲量前5強是俄羅斯(47.8萬億立方米)、伊朗(34.0萬億立方米)、卡塔爾(24.7萬億立方米)、美國(9.6萬億立方米)和沙特阿拉伯(8.3萬億立方米),這5個國家天然氣儲量合計為124.3萬億立方米,占全球總儲量的63.1%。2014年全球石油儲量略增0.5%,達到2268.4億噸,天然氣儲量增長0.3%,達到197.1萬億立方米。全球油氣資源仍主要集中在中東、美洲及俄羅斯地區(qū)。
《BP世界能源展望((2017)》報告預測,到2035年,世界能源需求變化將持續(xù)增長,屆時石油仍然是世界主要消耗能源,目前,新能源和可再生能源在能源結構中所占比例還較小。未來20年,世界一次能源總需求量(化石能源)將以年均2%左右的速度增長,預計從1997至2020年世界一次能源總需求量將增長57%。到2030年,世界能源需求將比現在高60%以上,而石油需求將增長60%,每年達到400億桶(54.57億噸)。預測在全球對初級能源的最終消費中,各種能源所占比例變化不大,其中,石油仍然是最大的燃料來源,其所占的份額將從2002年的34.9%,可能略升至2030年的35.30%。天然氣將成為增長最快的能源,年均增速將達2.7%,2030年天然氣在一次能源消費結構中將提高到25%(圖5-2)。
所以說“油氣資源不是少了而是多了”。這個研究結論是著名地質學家翟光明院士帶領20多位院士、100多位專家學者,歷時3年(2012年底至2015年中)研究得出的,這是因為技術進步,認識進步,“重新發(fā)現石油和天然氣”的概率大大增加了。

圖5-2 全球一次能源消費歷史及預測