国外油气资源趋势预测研究现状

2025-03-11 10:56:44

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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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