世界常规石油储量现状

世界常规石油储量现状 世界常规石油储量现状 Nick A.Owen，Oliver R.Inderwildi，David A.King 摘要:对于认为世界石油产量即将下降的石油峰值论者和声称石油足够使用数十年的 大型石油公司来说，目前世界石油储量到底有多少是一个始终存在着争议的问题。 事实上，许多争议可以通过对石油的品质等级、种类等进行清晰的定义得以解决。地 球上肯定还留有很多未被开采的化石燃料，并且可以在经济可承受的范围内进行开采， 但很快石油产量将会开始下降。世界石油市场将由需求主导向供给受到限制的市场转 变，供不应求的局面将会出现。 不过未来液体燃料需求量与供给量相适应的局面也可能出现，但这取决于液体燃 料混合物多样化、向合适的替代能源载体过度、以及需求方式调整的速度与程度。与 此同时，向燃料应用类型多样化经济的过度也将有利于缓解环境问题和降低社会成本。 0 引言 随着世界工业进程的不断发展，作为重要的能源供给，化石燃料愈发显得重要，其需求量不断增加。原油衍生产品在许多领域都已取代煤炭，并在运输燃料消费中占据主导地位。特别是近些年来，由于石油需求的不断增加以及消费大量石油资源造成环境污染，石油资源利用过程中出现的各种问题已经引起了社会的广泛关注。 因此，本文对常规原油储量的现状进行了分析。作为一种非可再生资源，有限的石油供给注定难以满足人们持续增长的需求。由于开采技术的限制，原油产量将不能满足需求的增长。而对于何时出现供不应求的情况，目前仍然存在着巨大争议，而且这取决于大量的不确定因素。 由于油田储量信息具有政治敏感性，公开的数据中存在着许多模棱两可的数据及错误。因此，本文将针对存在着的原油储量数据的不准确性问题进行深入分析。 由美国石油师协会,SPE,和世界石油大会(WPC)共同发布的有关蓄意提供错误信息的校正指南，对于分析在常规石油储量现状研究过程中出现的极端观点具有十分有益的作用。 经分析明，常规石油的生产能力难以满足需求的增长，其需求增长中的很大一部分缺口将必须通过非常规石油资源的生产才能予以满足。尽管存在着环境、社会、技术等方面的挑战，以及非常规石油资源产量的限制，非常规石油资源仍然存在着巨大的开发潜力弥补供给与需求的缺口。 1 文献综述 综合大量文献发现，各个机构及学者对有关石油剩余储量规模大小及品质问题一直存在着巨大的争议。目前，公开可获取的相关数据主要来自油气杂志,OGJ,、世界 石油杂志,WO,和OPEC秘书处。从总体上讲，这些机构公布的数据要比其他独立机构评估的结果更加乐观。它们并不会对调查结果产生质疑，而且可能会对这个问题比较敏感，认为自己没有义务去处理这些质疑。例如，OPEC秘书处公布的数据没有得到独立机构的审核，并且被普遍认为缺乏准确性，但仍作为公开数据而被广泛使用。 对于负责报道的新闻机构,包括国际能源署、美国能源情报署和BP世界能源统计,，在某些情况下，当一些独立学者或机构指出其数据存在错误时，这些机构会予以承认和更正。例如，国际能源署,IEA,发布的《世界能源展望2008》,WEO2008,曾指出，“世界石油资源距离枯竭为时尚早。截至2007年底，世界剩余原油和天然气液探明储量总计达1.2万亿桶至1.3万亿桶,其中包括0.2万亿桶的加拿大油砂,…探明储量数据的增长大部分来自于对OPEC国家上世纪80年代储量数据的修订，而不是通过新发现的探明储量实现的储量增加。”总之，即使有时只有很小的偏差，新闻机构也会试图根据其他机构的对自己公布的数据进行修正。 关于某个油田的数据可以从能源研究公司,HIS,这样的咨询公司获取。由于这些机构具有独立性，并利用学者编制的数据库对巨型油田的生产进行研究，因而其提供的数据具有较高的准确性。 表1 各信息机构及独立学者机构公布的 a世界“探明”石油储量估计值 通过对独立学者和机构的文章进行回 十亿桶 顾不难发现，新闻机构和提供报告的机构所b 油气杂志(2009年1月) 1342公布的油田储量评估数据通常大于实际值。c 世界石油(2007年底) 1184而众多学者在他们发表的文章中，其常规石IEA世界能源展望(2008年) 1241 d 油储量数据普遍较低，其平均储量估计值降bp世界能源统计(2009年6月) 1258 独立学者及机构 903 为9030亿桶，并且预计石油产量在2010年a注: 这里将“探明”定义为“在现有经济条至2015年开始下降。公布的石油储量估计件下能够从已知油气藏中保证获取的石油储 量”。准确的报告数据还要求“探明”储量必须值如表1所示。 要有一定的准确度，因此表中有关“探明”的界定仍有些模糊。 b 该数据包括沥青砂,1727亿桶,、原油、2 数据资源的不准确性 凝析液。 c 该数据包括沥青砂,49亿桶,、原油、凝公开的石油储量数据之所以存在不准析油和天然气液。 d bp世界能源统计的数据包括沥青砂,220确性，主要是由于如下几个原因所致:一是亿桶,，原油、凝析油和天然气液。 在报告石油储量和品质等级的过程中，没有 一个国际性的对其准确性进行约束,二是对于什么样的油气资源可以被归类为商业可采储量并没有明确的定义,三是通过蓄意的误报，推动某些金融或政治议程的提出,四是技术评估自身存在着不确定性。 下面将针对报告石油储量数据时存在的主要问题进行讨论。在讨论过程中，我们可以对常规原油的品质等级进行界定，同时也是对研究如何正确报告数据的有效实践。 2.1 成本问题:资源量与储量 为解决技术评估不确定性的问题，SPE和WPC曾提出了最佳石油储量评估方法框 世界常规石油储量现状 架。这个框架运用了以概率为基础的体系，该体系将石油资源划分为预期,待发现的,、偶然,次商业的,、储量,商业的,三类。在此，“储量”被定义为不考虑石油品质等级的、可以包括常规石油和非常规石油的商业可采石油资源量，明确这一点对于下面的分析是十分重要的。 随着石油价格的上涨和开采技术的进步，非常规石油资源开始被重新划归到可商业开发的储量范畴。这通常被称为价格-储量关系。而如何按照一定的方法对其进行再分类，并没有一个统一的方法。一个很明显的例子就是，许多报告机构在近期进行加拿大沥青砂的资源量评价时，其对非常规石油商业可开采量的界定并不明确，资源量评价值范围从49亿桶,WO,到1727亿桶,OGJ,不等，而这两个结果差距甚大，分别占现有世界石油需求总量的20%和660%。 2.2 机会问题:储量与产量 SPE和WPC在评估过程中将储量进 一步细分成不同的类别，从而描述能够 开采出的石油体积的概率。这套体系用 于解决在评估和生产过程中所出现的内 在不确定性，该体系将石油储量划分为 三类:1P,探明储量=90%,，2P,探明 储量+概算储量=50%,和3P,探明储量 +概算储量+可能储量=10%,。其中，上 述每一个储量类型中的数值表示石油产 量占该类储量估计值的比重。例如，石 图1 世界2P常规石油储量流 油实际总产量应当占该地区石油探明储 量估计值的90%以上。 假设石油储量估计值是准确且固定不变的，随着石油产量的增加，1P储量值应当随着时间的推移不断上调，而3P储量值应当不断下调，并向2P储量评估值收敛。因此，从准确性的角度讲，2P储量评估值应当代表着实际储量值。而1P与2P的数据普遍被混淆在了一起，这就使本就存在的有关石油储量问题的各种争论变得更加激烈。更准确地讲，1P储量估计值是指能够合理利用采油设施予以开采的石油资源量，而不是地下埋藏的可采资源量。出于这个原因，对1P储量估计值的报道会让人们产生错误的认识，即使人们误认为储量在不断增加，而实际上这是因为1P储量估计值不断向2P值收敛造成的。通过对图2和图3有关2P储量数据的回顾，不难看出当前在储量估计方面所出现的“2P效应”。更复杂的是，一些国家将1P、2P和3P的储量数据混淆在一起广泛流传，并且对公布数据间的差异并没有进行足够的解释。尽管信息机构将储量看作是“探明储量”，但由于没有具体说明其石油产量占石油储量的比重，因而其公布的数据普遍缺乏可信度。 2.3 常规石油与非常规石油资源之间存在的品质等级问题 常规石油资源最容易获取，可以凭借成熟的技术进行生产。而相比之下，在地表温度和压力下，非常规石油会凝结，而且由于需要大规模的投资和消耗大量的能源，非常规石油的开采面临着很大的困难和挑战。这些因素同样导致了非常规石油碳排放量的增加。 为了避免混 o淆，将API大于10 的石油定义为常规 石油，这样就把超 重油划分到了非常 规石油的行列。常 规石油应当包括重 质原油,API在 o10-20之间,、中质 o原油,API在20-30 之间,、轻质原油 o,API在30以 上,，以及冷凝物。 而提供数据的机构 往往不会考虑到密图2 2P常规石油发现量、常规石油消费量年度回顾及产量、发现量预测。 度问题，因而没有 对常规石油和非常规石油进行区分，将超重油、油砂以及天然气液的产量数据统统计算到“常规液体”的范畴中去。 2.4 国际性的误报及信息隐瞒 出于某些政治、经济目的，石油储量的信息往往有意被一些机构所误报。例如，在上世纪80年代OPEC“争取配额”时期，因为OPEC国家决定减少石油出口配额，IEA为获得市场份额，故意夸大了OPEC国家的储量数据。有学者认为，该时期的储量数据被蓄意夸大了2870-3000亿桶。 2.5 注意:储采比(R/P) 油田的产量变化过程大致遵循钟形曲线的轨迹，这首先由美国学者Hubbert提出。他准确地预测了美国石油年产量将在1970年达到峰值，并且随后对大量石油产量跨越峰值期的油田进行了研究。石油产量不会始终保持高产至资源枯竭，因为这是由地质条件所决定的。 因此，《BP世界能源统计年鉴2009》中声称的“当前探明石油储量可以保证石油产量以现有的水平生产42年”这样的说法是完全错误的。储采比对于石油需求的增加 世界常规石油储量现状 和生产效率的下降并不敏感。利用生产延长期的石油产量能够计算出石油储量估计值，而专家并不能根据需求来预测储量情况。 2.6 注意:自相矛盾的数据 尽管世界石油年消费量已 经超过了常规石油每年的发现 量，但与此同时，主流机构公 布的石油储量数据仍在逐年递 增。这种报道中存在的矛盾主 要是由之前介绍的“价格波动- 储量”关系造成的，由于油价 的增长，原本非商业开采的非 常规石油资源被计算到石油储 量估计值当中。WEO2008指 出，“在过去的20年中，年度 石油发现量在逐渐下降，现在 其发现量已经少于石油产量 了”，这间接地承认了储量数据 图3 世界累积原油储量:常规石油2P储量数据，OGJ数据，调整后上存在的矛盾。 的OGJ数据。 从图1可以看出，年度新 增2P常规石油储量要小于消费量，这就导致世界常规石油储量在逐渐减少。1972年时，储量流首次出现了负值，并且从上世纪80年代开始再次出现负值并持续至今，这说明常规石油储量从那时起便开始下降了。 图3指出了常规石油储量变化的转折点。图中同时加入了OGJ发布的公开数据，其数据显示储量仍在不断增长，这和实际情况存在着明显的差异。 3 世界石油储量 到目前为止，新增探明石油储量与石油产量之间的差距在不断扩大，这基本上完全是由石油发现率的不断下降造成的,如图2,。近期内，这种差距还将继续扩大，因为少数几个大油田还将继续支撑石油的供给以避免石油产量的下滑。 世界石油资源不均衡地分布在全球近70000个油田中，其中507个“巨型”油田的原油产量占据了世界常规总产量的近60%。排名前110位正在生产的油田的石油产量占据了全球石油总产量的50%，前20位的油田产量占据了全球总产量的27%，产量最高的10个油田其石油产量占据了全球总产量的20%。 在上述507个巨型油田中，有430个油田正在生产，其中有261个油田产量正在下滑。2007年，在排名前20的正在生产的油田中，有16个油田的石油产量已经走向 终结性的枯竭。巨型油田峰值后的平均产量递减率对于决定未来油田的生产能力具有十分重要的意义。这些油田产量的递减将导致未来的石油需求与产量之间的差距越来越大，预计2010-2050年的累积差距将达到9250亿桶。现有油田的平均产量递减率将达到每年4.07%,如图4,。 WEO2008指出，现有的世界前20个产量最高的油田都是在1959年之前发现的，这说明未来能够发现同样规模油田的概率将会越来越小。从图2可以看出，发现常规石油资源的高峰期出现在上世纪60年代初期。1948年是常规石油发现量最多的一年，这一年发现了包括沙特阿拉伯的加瓦尔油田,现有储量最大、最高产的油田,在内的储量总计1070亿桶的石油。20世纪80年代以来，几乎很少再有巨型油田得以发现，最后一个巨型油田是在上世纪60年代发现的。 下面将会利用两种不同的方法对常规石油储量的情况进行检验。第一种方法是对2P,探明储量+概算储量,常规石油储量数据进行回顾，第二种方法是对公开数据进行调整，通过推测指出数据中存在的错误。 3.1 对矫正过的2P常规石油储量发现量数据的回顾 这里的数据由学者Laherrére,2009b,提供，他预测石油最终可采储量为2万亿桶，这与众多独立学者所预测的平均2.03万亿桶石油储量十分接近。 在图2中，“常规石油发现量”曲线下方的区域表示2P常规石油储量发现量，截至2007年，总计大约1.86万亿桶。如果假设最终可采储量为2万亿桶，那么2007年以后的常规石油储量发现量将大约只有1400亿桶。 由于图2中表示常规石油储量发现量的曲线下方的面积与表示常规石油总产量的曲线下方的面积基本相等，因而可以利用常规石油储量发现量数据对未来的石油生产曲线进行预测。目前常规石油的累积产量已经达到1.13万亿桶，未来还有8700亿桶常规石油未被开采。因为常规石油的累计产量已经超过最终可采储量的55%，所以常规石油的产量可能已经达到峰值平台期。 3.2 对公开储量数据进行更正 下面将通过对公开数据进行调整来估计常规石油的实际储量，进而解释WEO2008与独立学者及机构针对公布的储量数据存在的分歧。 图3为2P常规石油储量历史数据以及来自OGJ的相关数据。OGJ的数据显示，在20世纪80年代和2004年，分别出现了两次明显的非正常的石油储量暴增。第一次出现数据增长是因为OPEC争取配额,进而导致数据夸大，石油储量增加了2870-3000亿桶,造成的错误，而第二次数据的猛增是因为将沥青砂的储量计算了进来。 需要指出的是，仅仅对公开数据进行简单的调整并不能完全说明数据报道中存在的错误。例如，由于产量的增加，原本估计的1P石油储量数据值随着时间的推移逐渐增加，日益趋近于2P石油储量数据值，这正是导致图3中调整后的数据曲线为什么还会不断上涨的原因。无论怎样，调整后的数据证明了Laherrére和其他学者及独立机构 世界常规石油储量现状 对2P常规石油储量数据的预测是正确的。针对存在的错误，现将表1中的储量估计值进行调整，其结果如表2所示。 表1 考虑OPEC争取配额和加拿大油砂因素以后， 调整后的世界常规石油储量估计值 通过上述两种方法证明，对于 十亿桶(吉桶) 公开发布的世界2P常规石油储量 油气杂志(2009年1月) 882 数据，需要将数据值下调至原油，冷凝物 世界石油(2007年底) 8500-9000亿桶才符合实际储量值。 892 原油，冷凝物 bp世界能源统计(2009年6月) Campbell和Heapes提出了第830 a 常规石油三种检验常规石油储量的方法，即独立学者机构 903 常规石油 对石油生产过程中的石油耗竭情独立学者及机构 872 常规石油 况进行研究，这就避免了需要估计a注: 根据WEO2008在数据调整的基础上，再次减少了 12.5%的天然气液储量。 全球石油最终可采储量的困扰。尽 管这种方法存在着一定的不确定性，但是利用该方法得出的结果来预测常规石油的产量峰值已经在2005年发生了，并且预计包括所有液体燃料在内,除天然气液,的液体燃料生产峰值将会在2010年左右到来。这一结果有力地支持了本文观点的正确性。 3.3 液体燃料需求及产量预测 如前所述，常规石油的实际储量并没有某些机构公开数据所显示的那样多，那么对于未来液体燃料的产量变化问题就有必要进行进一步的探讨。图4为IEA公布的数据，由图可知，未来液体燃料供给与需求之间存在着缺口，供给是否能够满足需求的增长，要视液体燃料混合物多样化的 发展情况而定。 根据IEA公布的数据，2008年 全球液体燃料消费总量为8541万桶 /日，即312亿桶/年。美国能源信息 署,EIA,指出，自1985年起，世 界液体燃料消费需求以年均1.42% 的速度稳定增长，如果以这个速度继 续增长下去，那么到2030年，全球 将消费总计425亿桶的液体燃料。 IEA预测未来液体燃料需求的 增长将主要来自中国和印度，而供需 缺口将主要由非常规石油、提高石油 采收率以及天然气液的生产来填补。 对于发达国家，IEA预测其液体燃料 的需求量将保持零增长，对于为什么图4 世界液体燃料需求量与供给量预测 得出这一结论，IEA并没有给予解 释。这与之前IEA预测发达国家液体燃料需求量将保持高速增长的结论存在着矛盾。 根据图4提供的数据，常规石油将会以现有开采速率一直生产至2030年。但实际上常规石油开采还要受到原油储量、新发现油田及开发情况、提高采收率等因素的影响。全球液体燃料的85%由现有正在生产油田的常规石油炼制而成，2010年以后，其产量将会以每年4.07%的速度递减。 如果以该速率进行生产，那么到2020年时，利用现有正在生产油田的原油、非常规石油和天然气液炼制的液体燃料混合物将只能满足当年液体燃料需求总量的50%。而剩下的那部分液体燃料需求量,大约180亿桶,则需要通过开采目前尚未开发的资源才能得以满足。 4 油价变化及未来资源情况 原油供给的紧张显然会影响到原油价 格的变化。图5对原油名义价格及实际价 格进行了回顾。无论是名义价格还是实际 价格，其油价历史最高值均出现在2008年。 图5中标出了油价波动情况，每一次 油价的显著变化一般都反映了一个单独 的事件，有可能是因为地区冲突造成的石 油供应紧张，也可能是由于有的限产 造成的油价大幅度攀升。最近的一次油价 上涨起始于2002年，由于多种因素的影 响，油价增幅相对平缓。 WEO2008预测2030年的世界石油价 格将达到200美元/桶，较之前一年预测图5 世界石油价格历史回顾 的65美元/桶增加了135美元/桶。两次预 测之间存在如此大的差距使人们对定量预测结果难以信服，所有的定性指标均显示未来的石油价格会大幅上涨。 根据报酬递减法则，油价的上涨将不可避免。尽管新的开采技术的应用可以延缓油价的增长及剧烈程度，但对有限的非可再生资源的消耗将使得油价上涨不可避免。随着油价的增长，原本不具有经济性的非常规石油资源得到了开发。这也是为什么加拿大油砂以及深海石油资源在过去十年中得以开采的原因所在。由于优质的常规石油资源量在快速下降，迫使生产者对非常规石油进行开采。因此，为实现能源供应安全而对石油进行开采的过程遵循着报酬递减规律，而减少的收益不仅仅是经济方面的，支撑能源市场运转的环境及能源安全也将受到该规律的影响。 另一个学派观点也应当进行分析，该观点通过对石油与世界经济活动存在的密切 世界常规石油储量现状 联系进行观察得以提出。该观点认为油价长期维持在大约100美元/桶以上将会导致经济危机的爆发，进而造成油价的下跌，并使投资者减少对替代燃料的投资。由于传统的经济模型难以对油价波动进行充分描述，所以该油价临界值难以得到准确的估计。对油价波动的非对称影响进行量化需要利用系统方法，这需要投入大量的工作。尽管油价的上升与经济下滑存在着密切联系，但油价的下跌与经济增长的联系则相对较小。这种不对称主要源于不同部门之间的资源再分配成本,例如劳动力的再训练，材料的采集,，需求构成,对耐用品的需求，例如大型汽车,，以及投资延迟,例如，家庭及公司面对经济的不确定性会推迟主要的投资,。 油价与GDP之间的变化关系用“油价-GDP弹性系数”表示，该系数由GDP的变动百分比除以油价的变动百分比所得。世界油价-GDP弹性系数的平均值为-0.055,,0.005,。这就意味着油价上涨10%，GDP就会下降0.55%。考虑到近期实际石油价格居高不下，是2000年以前油价的3倍，而且预计未来石油价格将继续上涨，经济的下滑在所难免。此外，由于发展中国家严重依赖石油进口，并且能源利用效率低下，其油价-GDP弹性系数相对于发达国家还会更高。 因此，在石油供给紧张的经济背景下，世界各国需要心照不宣地按照油价-GDP弹性系数理论制定有效协作的国际政策机制。该机制应当致力于减少能源消费，并且加强引入替代能源的紧迫感以及提高能源消费的利用效率。犹豫不决会使未来的宏观经济因为油价过高而出现令人担忧的结果，届时将需要更为严苛的政策以降低油价-GDP弹性系数值。我们需要通过加大对替代能源的投资和改进需求方的能源消费方式，打破油价与经济活动之间自我调节的关系，这将延长常规燃料向非常规燃料的过度过程，并使这一过程复杂化。 5 结论 本文与众多独立学者及机构存在一致的结论，即常规石油产量将会很快开始下滑，并且可轻易获取大量廉价石油的时代可能已经终结。在不久的将来，人类将面临严峻的能源供应不足的挑战，同时伴随着能源需求的不断增加以及环境政策日趋严格的双重压力。 本文重要的结论如下: , 廉价液体燃料的时代已经终结。为满足新增的能源需求，需发展非常规资源，而利用这些资源炼制的石油产品价格将十分高昂。 , 从主要的公共机构获得的石油储量数据实际上往往存在着问题，因此需要慎重地对其进行解读。 , 许多机构公布的世界石油储量估计值其实是2P储量,即探明储量+概算储量,。这意味着应当对这些储量值进行下调，从1.15-1.35万亿桶下调至0.85-0.9万亿桶。 , 除非发生经济危机导致需求增速下降，并与供给增长速度相等，否则2010-2015 年之间可能出现燃料供给与需求之间的失衡。 , 如果以现有的能源需求增长速度继续发展下去，那么现有的用于炼制液体燃料的资源到2023年将只能满足能源需求的一半。 , 对于满足液体燃料需求的能力，将会视液体燃料混合物实现多样化、向合适的替代能源过度、以及需求方的能源利用情况,如能源利用方式的改变,而定。 , 油价对宏观经济的消极影响是十分显著的，因此需要加大对替代能源的投入。许多替代能源既有助于改善能源安全，同时能够减少温室气体的排放。 王柳青 芮旭涛 译自“Energy Policy”，38(2010)，p4743-4749