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中国战略性矿产——油气

来源:高维度地质科技 发布时间:2024-11-25

油气资源,作为能源矿产领域不可或缺的组成部分,对于国家经济安全、国防安全以及战略性新兴产业的蓬勃发展,具有举足轻重的作用。在全球能源需求持续攀升和能源结构深刻转型的大背景下,油气资源的战略地位愈发显著,成为各国竞相争夺和布局的关键领域。

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图1 世界油气带分布示意图

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图2 世界油气带分布示意图

随着全球经济的不断增长和人口规模的持续扩大,能源需求呈现出不断攀升的趋势。而在这一过程中,油气资源因其高效、稳定的能源供应特性,始终扮演着至关重要的角色。无论是工业生产、交通运输,还是居民生活,油气资源都发挥着不可替代的作用。

与此同时,全球能源结构也在经历着深刻的转型。在应对气候变化、推动绿色低碳发展的共识下,新能源和可再生能源得到了前所未有的关注和发展。然而,尽管新能源在技术和规模上取得了显著进步,但在短期内,油气资源仍然是全球能源供应的主要来源。特别是在一些能源需求量大、新能源发展相对滞后的地区,油气资源的战略地位更加凸显。

因此,对于油气资源的勘探、开发、利用和保护,不仅是关乎国家经济安全、国防安全的大事,也是推动战略性新兴产业发展的重要支撑。各国政府、企业和科研机构都在加大对油气资源领域的投入和研究,以期在保障能源安全的同时,推动能源结构的优化和转型升级。

一、油气的基本性质与用途

(一)石油的性质与用途

石油,作为一种天然的油状可燃混合物,主要由碳氢化合物组成,这些化合物使得石油具有可燃性和粘性等特点。石油不仅是全球能源体系中的重要支柱,还是多种化工产品的生产原料。

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图3 海上油气开采平台

在能源领域,石油经过炼制可以得到汽油、柴油、煤油等燃料,这些燃料被广泛用于交通运输,如汽车、飞机、船舶等的动力来源。此外,石油还用于发电和工业生产中的热能供应。

在化工领域,石油的用途更加广泛。通过一系列化学反应,石油可以转化为塑料、橡胶、纤维等合成材料,这些材料在包装、建筑、电子、医疗等多个行业中发挥着重要作用。同时,石油还是化肥、农药等农业生产资料的重要原料,对于提高农业生产效率和保障粮食安全具有重要意义。

(二)天然气的性质与用途

天然气,主要由甲烷组成,并含有少量乙烷、丙烷等烃类气体,是一种无色无味、易燃易爆的清洁能源。与石油相比,天然气在燃烧过程中产生的二氧化碳和其他污染物较少,因此被视为一种更为环保的能源。

在能源利用方面,天然气可用于发电、供热和居民生活用气。天然气发电具有效率高、污染小的特点,是替代燃煤发电的重要选择。在供热领域,天然气锅炉和壁挂炉等设备因其高效、环保的特点而受到广泛应用。此外,天然气还是居民生活中不可或缺的能源,用于烹饪、取暖和热水供应等。

在化工领域,天然气同样具有重要地位。通过化学反应,天然气可以转化为合成氨、甲醇等化工产品,这些产品在农业、医药、染料等多个行业中具有广泛应用。此外,天然气还可以作为化工生产的原料,用于生产一系列高附加值的化学品。

二、油气资源概况

(一)定义与分类

油气资源是指地壳或地表天然生成的,经过开采的油气总和,通常是指在某一特定时间,估算出的地层中已发现和待发现的油气聚集总量。它包括石油和天然气两大类。

石油:石油是液态烃类混合物,主要由各种烷烃、环烷烃和芳香烃组成,通常呈黑色或深棕色。它是现代社会最重要的能源之一,广泛用于交通运输、工业生产和居民生活等领域。

天然气:天然气是气态烃类混合物,主要由甲烷组成,也含有少量的乙烷、丙烷等。天然气具有清洁、高效、环保等优点,是能源消费中的重要组成部分。

从资源分级的角度看,油气资源可以分为推测资源量、潜在资源量、预测储量、控制储量和探明储量五级。这些分类主要依据地质把握程度、资源的经济价值、资源发现与否以及可采性等因素。

(二)资源分布

1.世界油气资源分布

石油资源主要集中在中东、美洲、非洲和亚太地区。中东地区,特别是波斯湾-里海-西西伯利亚一线,是世界上最大的石油富集区。美洲地区,包括委内瑞拉、墨西哥湾、美国西部平原和加拿大西部平原等,也是重要的石油产区。

天然气资源则相对更为分散,但仍以中东、东欧及前苏联地区为主。此外,美洲和亚太地区也有大量的天然气资源。

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图4 全球含油气盆地资源分布图(中国石油勘探开发研究院)

2.中国油气资源分布

中国石油资源集中分布在渤海湾、松辽、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、珠江口、柴达木和东海陆架八大盆地。这些盆地的可采资源量占全国总量的80%以上。

天然气资源则主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、东海陆架、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾九大盆地。这些盆地的可采资源量也占全国总量的绝大部分。

从资源深度分布看,中国石油可采资源主要集中在浅层(<2000米)和中深层(2000-3500米),而深层(3500-4500米)和超深层(>4500米)分布较少;天然气资源在浅层、中深层、深层和超深层分布则相对比较均匀。

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图5 中国的石油、天然气资源分布(知乎)

(三)资源储量

1.世界油气资源储量

根据美国《油气杂志》发布的《全球油气储量报告》,全球石油储量为2406.9亿吨,天然气储量为211万亿立方米。这些储量主要分布在少数几个资源大国中,如委内瑞拉、沙特阿拉伯、伊朗、加拿大和伊拉克等国家的石油储量占据全球储量的较大份额;而天然气储量则主要集中在俄罗斯、伊朗、卡塔尔、美国和土库曼斯坦等国家。

2.中国油气资源储量

中国石油储量为385120.65万吨(即38.51亿吨),天然气剩余技术可采储量为66834.7亿立方米。此外,中国还有大量的页岩气、煤层气等非常规油气资源。

中国在塔里木盆地、四川盆地等地发现了大量的深层和超深层油气资源,这些地区的油气勘探开发取得了重大进展。同时,在海洋深水深层领域,中国也在渤海湾海域、南海海域等地发现了多个大型油气田,揭示了我国海洋深水深层领域巨大的勘探开发潜力。

从资源前景看,随着勘探技术的不断进步和勘探领域的不断拓展,中国和世界油气资源的储量有望继续增加。特别是深层和超深层油气资源以及非常规油气资源,将成为未来油气勘探开发的重要方向。

三、油气勘查与开发

(一)勘查技术

油气勘查的主要技术方法包括地质调查、地球物理勘探、地球化学勘探和遥感技术等。

地质调查:地质调查是油气勘查的基础工作,主要通过地质学原理和方法,对地质构造、岩性、地层厚度、断层等进行分析,确定潜在的油气资源分布情况。这包括地面地质调查和海洋地质调查,通过地质填图、地质剖面测量等手段,获取地质构造和油气储层的信息。

地球物理勘探:地球物理勘探利用地震、重力、电磁等物理现象,通过对地下反射、传播和扩散等特征的观测和解释,找到潜在的油气储层。其中,地震勘探是最常用的方法之一,通过地震波在不同岩层交界处的反射和折射,来分析油气矿床的分布情况、储量情况和构造特征等。此外,还有重力勘探、磁法勘探和电法勘探等方法,它们各自具有不同的适用范围和优势。

地球化学勘探:地球化学勘探通过分析地下油气藏释放出的烃类气体和其他化学元素,来推断油气资源的存在和分布情况。这种方法通常用于确定油气藏的边界、深度和规模等信息。

遥感技术:遥感技术利用卫星、飞机等遥感平台,通过获取地表和地下的信息,来辅助油气勘查。遥感技术可以快速地获取大范围的地质构造和油气储层信息,为油气勘查提供重要的数据支持。

(二)开发技术

油气开发的主要技术手段包括钻井技术、采油技术和油气集输技术等。

钻井技术:钻井是将钻具通过钻井井口,钻进地下,到达油气储层的过程。钻井技术包括钻井设计、钻井设备的选择和运用、钻井工艺的控制等环节。随着技术的发展,钻井技术已经从传统的旋转钻井发展到水平井钻探、多分支井钻探等先进技术。这些技术可以更有效地开发深海水域和难以到达的油气矿硬矿层。

采油技术:采油是将地下的油气资源通过开采井口,采上地面的过程。采油技术包括人工采油和自然采油两种方法。人工采油是通过注水、注气、注聚合物等手段,改变油气储层的物理性质,提高油气的采收率。自然采油则是依靠地下油气的自然运移和地下压力的驱动,将油气运移到开采井口。在实际应用中,人工采油和自然采油可以相互结合,根据具体的油气田地质条件和开采目标,采用不同的采油方法和工艺。

油气集输技术:油气集输是将采上地面的油气通过管道、船舶、铁路等方式,运送到加工厂或终端用户的过程。油气集输技术包括输送管道的设计和建设、输送设备和工艺的选择和运用等环节。在油气集输过程中,需要确保油气的安全、高效输送,并减少对环境的影响。

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图6 西气东输

(三)勘查开发进展

近年来,中国在油气勘查开发方面取得了显著进展。

新发现油气田:中国在多个地区发现了新的油气田,如南海的陵水36-1气田和渤海的渤中26-6油田等。这些新发现的油气田不仅增加了中国的油气储量,还为未来的油气开发提供了新的增长点。

陵水36-1气田:这是全球首个超深水超浅层大型气田,探明天然气地质储量超1000亿立方米。该气田的勘探成功,不仅填补了全球技术空白,还进一步完善了中国自主建立的中国特色深水复杂油气资源勘探开发技术体系。

渤中26-6油田:这是全球最大的变质岩油田,新增油气探明储量超4000万立方米,推动该油田累计探明储量突破2亿立方米。该油田的发现,进一步扩大了中国渤海地区的油气储量规模。

油气产量增长情况:随着勘探开发技术的不断进步和新油气田的发现,中国的油气产量持续增长。特别是近年来,中国在深水、深层和非常规油气资源勘探开发方面取得了重大突破,为油气产量的增长提供了有力支撑。

可参考公众号“高维度地质科技”连续发的“油气盆地”相关内容。

四、油气安全保障

(一)战略储备

国家油气战略储备制度是保障国家能源安全的重要手段。

储备规模:我国石油战略储备的大致储量安排为第一期1000万至1200万吨左右,第二期2800万吨左右,第三期也是大约2800万吨左右。国家战略储备能力为30天消耗量。相比之下,美国等发达国家早在70年代就开始石油战略储备,目前储备能力已超过90天。

储备方式:国家战略石油储备方式以实物为主,通过油罐、地下洞穴、海上油轮等形式存储。其中,地下盐穴存储石油的方式在美国等国家得到了广泛应用,具有良好的存储特性。我国也已在山东黄岛、浙江象山等地建设了地下水封洞库。

储备管理:石油储备管理涉及石油资源储备计划的制定、地点的选择、数量和种类的确定、资金的筹措、资源的动用等一系列问题。我国已建立国家石油储备中心,负责石油战略储备的管理工作。

(二)多元化供应

为确保油气供应的稳定性和安全性,中国采取了多元化供应策略:

国际合作:中国积极与世界各国开展油气合作,共同开发油气资源,确保油气供应的多元化和稳定性。例如,中国已与俄罗斯、中东等国家签署了多项油气合作协议。

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图7 中亚—中国输气管线路图

海外油气资源:通过海外投资和并购等方式,中国积极拓展海外油气资源,提高油气供应的保障能力。中国企业在海外油气勘探、开发、生产等方面取得了显著成果。

替代能源:为减少对油气资源的依赖,中国积极发展替代能源,如可再生能源、核能等。这些替代能源的发展不仅可以降低油气需求,还可以提高能源结构的多样性和安全性。

(三)能源转型

在能源转型背景下,油气资源在能源结构中的地位和作用发生了变化,油气行业也面临着可持续发展的挑战。

1.地位和作用

油气作为传统能源的重要组成部分,在能源结构中仍占据重要地位。尤其是在交通运输、工业生产和居民生活等领域,对油气的依赖程度较高。

随着环保意识的增强和可再生能源技术的发展,油气的需求增长速度在未来可能会受到一定的抑制。但尽管如此,油气在能源结构中的地位仍不可忽视。

2.可持续发展路径

智慧油气田建设:通过技术创新和数字化手段,推动智慧油气田建设,提高油气勘探开发的效率和准确性。这不仅可以降低油气生产成本,还可以减少对环境的破坏。

多元化能源供应体系:构建多元化能源供应体系,推动能源供应结构转型升级。实施“油气热电氢”多元化转型战略,实现跨领域跨行业协同发展。

绿色转型:面对能源转型的大局,油气行业需要积极推动绿色转型。通过发展新能源业务、提高清洁能源替代率等方式,降低油气生产过程中的碳排放和环境影响。

战略储备和多元化供应策略:继续加强国家油气战略储备制度的建设和完善,确保油气供应的稳定性和安全性。同时,积极拓展海外油气资源和替代能源的发展,降低对单一油气资源的依赖。

五、油气政策与法规

(一)政策法规

中国油气领域的政策法规体系较为完善,涵盖了矿产资源法、石油天然气法及相关法律法规等多个方面。

矿产资源法:该法是中国矿产资源管理的基本法律,对矿产资源的勘查、开采、保护等进行了全面规定。在油气领域,矿产资源法为油气资源的勘查开发提供了法律保障,并明确了资源保护的相关要求。

石油天然气法:相关法规和政策文件已对石油天然气的勘查、开采、加工、运输、销售等环节进行了规范。例如,《中华人民共和国对外合作开采海洋石油资源条例》、《中华人民共和国石油天然气管道保护法》等法规,以及国家发改委、国家能源局等部门发布的关于油气行业发展的相关政策文件,共同构成了中国油气领域的政策法规体系。

其他相关法律法规:此外,中国还出台了一系列与油气领域相关的法律法规,如《安全生产法》、《环境保护法》等,这些法律对油气行业的安全生产和环境保护提出了明确要求。

(二)政策导向

勘查开发:国家出台了一系列政策措施,鼓励油气资源的勘查开发。例如,通过提供财政补贴、税收减免等优惠政策,降低企业勘查开发成本;加强油气资源勘探开发技术创新,提高油气资源采收率;推动油气勘探开发与新能源融合发展等。

加强资源保护:在鼓励勘查开发的同时,国家也高度重视油气资源的保护工作。通过制定严格的资源勘查开发许可制度,加强对油气资源勘查开发活动的监管;推动油气资源的节约和综合利用,提高资源利用效率;加强油气田生态环境保护,防止环境污染和生态破坏。

产业升级:国家积极推动油气产业升级,通过优化产业结构、提高产业竞争力等措施,推动油气行业向高质量发展转变。例如,加强油气勘探开发技术研发和创新,提高油气资源开采效率和产品质量;推动油气行业与新能源、新材料等产业的融合发展,培育新的经济增长点。

(三)监管与执法

油气行业的监管机制和执法力度较为严格。

资源勘查开发许可:国家对油气资源的勘查开发实行严格的许可制度。企业在进行油气资源勘查开发前,需要向相关部门申请并取得勘查开发许可证。在申请过程中,企业需要提交详细的勘查开发方案和资源保护方案,并接受相关部门的审核和监管。

安全生产监管:油气行业是高危行业之一,安全生产监管尤为重要。国家通过制定严格的安全生产法规和标准,加强对油气行业安全生产的监管。企业需要建立完善的安全生产管理体系,加强员工安全培训和教育,确保油气生产过程中的安全。

环境保护:油气勘探开发过程中可能会对环境造成污染和破坏。因此,国家对油气行业的环境保护提出了明确要求。企业需要加强油气田生态环境保护工作,防止环境污染和生态破坏。同时,国家也加强了对油气行业环境保护的执法力度,对违法违规行为进行严厉处罚。

六、油气行业发展趋势与展望

(一)技术创新

油气勘查开发技术的创新方向主要体现在智能化、数字化、绿色化等趋势上。

智能化:智能化将成为未来油气工业技术创新的主攻方向之一,将给石油工业带来一场全方位革命,催生智慧地质、智能油田、智能物探和智能钻井等。智慧地质依托云计算、互联网+、大数据等信息技术,可实现地质调查信息高效共享和精准服务,以及一体化、智能化、多学科地球科学信息的协同。人工智能与地质研究的深度融合,将催生出智慧地质,实现由地质大数据向智慧地质的升级。此外,量子计算具有超快的并行计算能力,可在极短的时间内处理、分析油气勘探中的海量数据,提高建模精度,使油气业务更高效、更快、更安全。

数字化:数字孪生技术是指在油气勘探开发中,针对物理实体建立相对应的虚拟模型,并模拟物理实体在真实环境下的行为。该技术在油气勘探开发领域的应用不断增加,主要用于作业及生产监控、风险预警与响应、作业及生产优化、方案设计与优化、资产管理等,加快了油气勘探的数字化转型。

绿色化:随着全球对环境保护的重视,油气行业的绿色化转型也成为必然趋势。这包括采用更环保的勘探开发技术,减少对环境的影响,以及加强废弃物的处理和资源回收利用等。例如,中国石油企业正在实现着油田“四变”,即“油田变地热田”“油田变绿电田”“油田变绿氢田”“油田变储碳田”。

(二)国际合作

国际油气合作的前景和机遇主要体现在跨国油气项目合作、技术引进与交流等方面。

跨国油气项目合作:随着全球能源需求的持续增长和油气资源的日益紧张,跨国油气项目合作成为各国获取能源资源的重要途径。通过合作,各国可以共同开发油气资源,实现资源共享和优势互补。例如,中国积极推动引领高质量的“大金砖合作”,宣布建立金砖国家深海资源国际研究中心,与巴西、埃及等拥有丰富深海油气资源的国家开展合作。

技术引进与交流:技术引进与交流是国际油气合作的重要方面。通过引进国际先进的油气勘查开发技术和管理经验,可以提高本国的油气开发水平和效率。同时,通过与国际同行的交流与合作,可以促进技术创新和产业升级。

(三)可持续发展

油气行业在可持续发展方面既面临挑战也迎来机遇。

挑战:油气开采和生产过程会产生大量温室气体,给减排带来挑战。同时,油气资源的勘探和开发也可能对生态环境造成一定影响。此外,随着可再生能源的快速发展和成本下降,油气行业面临着来自可再生能源的竞争压力。

机遇:首先,技术创新为油气行业的可持续发展提供了有力支撑。通过采用新技术、新工艺和新方法,可以提高油气资源的勘探和开发效率,降低生产成本和环境影响。其次,国际合作也为油气行业的可持续发展带来了机遇。通过与国际同行的合作与交流,可以共同应对全球性挑战,推动技术创新和产业升级。最后,随着全球能源需求的持续增长和油气资源的日益紧张,油气行业在能源供应和保障国家能源安全方面仍将发挥重要作用。

七、结论与建议

(一)结论

油气资源作为国家战略中的重要组成部分,其地位和作用不容忽视。在国家经济、社会发展和国家安全等方面,油气资源都发挥着举足轻重的作用。然而,在勘查开发、安全保障、政策法规等方面,油气行业也面临着一些现状和问题。

勘查开发方面:油气资源的勘查开发技术不断进步,但仍然存在一些挑战。例如,深部油气资源的勘探和开发难度较大,需要更加先进的技术和设备支持。同时,油气资源的勘查开发也面临着环境保护、社会责任等方面的压力。

安全保障方面:虽然国家已经建立了相对完善的油气安全保障体系,但在一些方面仍然存在不足。例如,油气战略储备的规模和能力还需要进一步提升,油气供应的多元化和稳定性也需要加强。

政策法规方面:油气行业的政策法规体系已经相对完善,但在一些方面还需要进一步完善和细化。例如,油气资源的产权制度、勘查开发许可制度、安全生产和环境保护等方面的政策法规还需进一步加强和完善。

(二)建议

油气资源勘查开发:加大深部油气资源的勘探力度,提高勘探成功率。鼓励技术创新和研发,推动油气勘查开发技术的不断进步。加强油气资源的综合利用和回收,提高资源利用效率。

政策法规体系:建立健全油气资源的产权制度,明确产权归属和权益分配。完善勘查开发许可制度,加强监管和执法力度,确保油气资源的合法勘查和开发。加强安全生产和环境保护方面的政策法规建设,确保油气行业的健康可持续发展。

国际合作与可持续发展:加强与国际油气公司的合作与交流,共同开发国际油气资源。引进和借鉴国际先进的油气勘查开发技术和管理经验,提高国内油气行业的整体技术水平和管理水平。推动油气行业的绿色发展和可持续发展,加强环境保护和社会责任方面的投入和力度。

综上所述,油气资源在国家战略中具有重要的地位和作用。为了保障国家能源安全和促进油气行业的健康发展,需要加强油气资源的勘查开发、完善政策法规体系、促进国际合作与可持续发展等方面的工作。这些措施将有助于推动油气行业向更加健康、稳定和可持续的方向发展。


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