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1、2 0 0 6 . 4 石油科技论坛2 0 0 6 . 2 石油科技论坛随着中国经济的快速发展， 石油进口量的不断增加， 石油安全问题越来越突出。 有关研究机构对石油战略分别投入力量进行研究， 可以看出此问题的重要程度。 但是， 有关重大问题如世界石油的枯竭时间问题、 峰值产量时间问题、 中国国内石油产量的合理安排问题、 大庆等老油田的合理产量规划问题并没有给予很好的回答。 这也是世界范围内的前沿问题，即油气田生命周期的理论中的储量、产量和成本规律问题。 本文就中外石油专家石油峰值理论， 如H u b b e r t 模型、 翁氏模型、 H C Z 模型等进行了评析， 并分析石油峰值给世界带来
2、的影响及启示。有关世界石油峰值与枯 竭问题的探讨1 . 世界石油峰值与枯竭问题争论近年来世界上有关石油峰值与枯竭问题的争论非常激烈。 以石油资源预测和石油危机研究的石油科学组织最近一些年来兴起， 在国外典型的研究组织有在瑞典乌普拉萨市的A S P O 中国石油大学（北京）工商管理学院 王思聪 冯连勇 赵林中石化股份有限公司勘探开发研究院 赵庆飞（A s s o c i a t i o n f o r t h e S t u d y o f P e a kO i l ） 和在伦敦的石油枯竭分析中心（O i l D e p l e t i o n A n a l y s i s C e n t e
3、 r ） ，相应的学者有C a m p b e l l , L a h e r r r e , A l e k l e t t 1 等 ； 在国内石油峰值理论研究方面， 我国学者翁文波先生做出了开创性的工作， 翁院士之后， 以陈元千教授为首， 继承并发展了翁院士的预测理论，提出了广义预测模型、 H C Z 模型， 并对有关模型给予了推导的证明， 其预测理论在油气田储量、 产量预测及中长期规划方面得到了广泛应用。在石油峰值/ 枯竭问题的争论中分为乐观派和悲观派 2 。 乐观派认为世界常规资源是充足的， 如果考虑技术进步的因素而把非常规油气 （包括油砂沥青、 重油的超重油、 页岩油） 加入， 那么
4、世界的油气资源将是很丰富的。如美国地质调查局（U S G S ）在第1 6 届世界石油大会上公布的 2 0 0 0年世界油气资源评价 ， 世界常规石油最终可采储量为4 1 0 9 亿吨。 B P 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4 0 年左右 2 。 中国的学者也基本上是 “乐观派” 占主流。悲 观 派 的 代 表 有 地 质 学 家C a m p b e l l 先生，他认为，在2 1 世纪前十年中常规石油资源将支撑不了石油需求，廉价丰富的石油时代将终结， 从他于1 9 9 8 年油价低弥时发表的著名文章 “T h e E n d o f C h e a p O i l
5、”中就可以得出此结论。2 . 二十一世纪的石油资源量现状与展望2 0 0 4 年之初的石油市场上， 发生两件引起人们关注的事件。 首先是荷兰皇家壳牌公司宣布更正其发表的资源储量报告， 将3 9 亿桶当量的石油由“已探明资源” 改为 “可能资源” ；其次是 纽约时代周刊 在2 0 0 5 年2 月2 4 日发表的一篇文章暗示沙特阿拉伯的油田正在减产， 沙特阿拉伯将没有能力提高其石油产量以满足世界石油需求的增加。 这两个石油供应问题对股市产生了一定负面影响。 从中我们可以看出， 当我们在讨论石油资源的可持续性发展时， 总会出现警告人们世界石油供应将出现短缺的局面。最终必然会增加人们对 “石油峰值与
6、枯竭” 这一话题的关注程度。美国能源情报署 （E I A ） 3 ， 2 0 0 02 7石油峰值问题及油气田 生命周期理论研究- - 中外石油专家石油峰值理论要论评析石油科技论坛 2 0 0 6 . 4年依据U S G S“2 0 0 0 年世界油气评价”资 源 量 结 果 ，按 照 资 源 量 低 值（9 5 % ） 、 期望值( 5 0 % ) 和高值 （5 % ） ， 分别按 0 % 、1 % 、2 % 和 3 % 的假设增长率， 并把产量开始下降时的储采比定为1 0 ， 预测了世界石油年产量的1 2 种预测发展情况， 见图1 。 如果世界原油保持2 的年增长率， 以低值 （概率9 5
7、 % ） 进行计算， 预测的最终可采资源量为2 2 4 8 十亿桶， 则2 0 2 6 年为其预测产量高峰年，高峰年产量达4 2 . 7 9 4 十亿桶左右 ； 如果世界原油保持2 的年增长率， 以期望值 （概率5 0 % ）进行计算，预测的最终可采资源量为3 0 0 3 十亿桶， 则2 0 3 7 年为高峰年， 高峰年产量达到5 3 . 2 0 9十亿桶左右 ； 如果世界原油保持2 的年增长率，以高值（概率 5 % ）进行计算，预测的最终可采资源量为 3 8 9 6十亿桶， 则2 0 4 7 年为高 峰 年 ，高峰年 产 量 达 到6 4 . 8 6 2 十亿桶左右。 以其它增长率（0 %
8、、1 % 、3 % ）预测的具体趋势分析及数据请见图1 及表 1 ：E n e r g y F i l e s公司的 M i c h a e lR S m i t h 4 , 在2 0 0 4 年3 月3 1 日发表的“W o r l d o i l S u p p l y R e p o r t ”中表示， 不断增长的石油需求伴随着储量的不断减少及油气探明率的不断降低。 D o u g l a s W e s t w o o d 公司 4 , 也认为世界上的未发现油气储量是不可能满足人类不断增长的能源需求。 如果人们对石油的需求量以1 % 的速度增长， 那么全球石油产量会在2 0 1 6 年
9、达到峰值 （8 3 M b / d ） ；如果人们对石油的需求量以2 % 的速度增长， 那么全球石油产量会在2 0 1 1 年达到峰值（8 7 M d / d ） ；而如果人们对石油的需9 08 07 06 05 04 03 02 01 00年产量 （十亿桶）预测最终可采资源量H i s t o r y M e a n L o w ( 9 5 % ) H i g h ( 5 % )1 9 0 0 1 9 2 5 1 9 5 0 1 9 7 5 2 0 0 0 2 0 2 5 2 0 5 0 2 0 7 5 2 1 0 0 2 1 2 52 0 2 12 0 6 72 1 1 22 0 8 02
10、 0 3 72 0 5 0图1 E I A 对世界石油产量的预测图表1 E I A 对世界石油产量的预测表可采资源量可采资源量产量年均预测产量高峰年产量概率（十亿桶）增长率 （）高峰年（十亿桶）2 2 4 80 . 02 0 4 52 4 . 5 8 0高值（5 % ）2 2 4 81 . 02 0 3 33 4 . 8 2 02 2 4 82 . 02 0 2 64 2 . 7 9 42 2 4 83 . 02 0 2 14 8 . 5 1 13 0 0 30 . 02 0 7 52 4 . 5 8 0期望值( 5 0 % )3 0 0 31 . 02 0 5 04 1 . 2 3 83 0
11、 0 32 . 02 0 3 75 3 . 2 0 93 0 0 33 . 02 0 3 06 3 . 2 9 63 8 9 60 . 02 1 1 22 4 . 5 8 0低值（9 5 % ）3 8 9 61 . 02 0 6 74 8 . 8 3 83 8 9 62 . 02 0 4 76 4 . 8 6 23 8 9 63 . 02 0 3 77 7 . 8 4 6求量以3 % 的速度增长， 那么全球石油产量在2 0 0 6 年就会迎来峰值。 即使人们对石油的需求量以0 % 的速度增长， 石油产量峰值的时间也只能推迟到2 0 2 2 年。 现在世界上有9 5 个国家在生产油气资源， 但其
12、中包括美国、俄国在内的4 6 个国家已经过了石油产量的高峰值 ； 另有包括英国、 马来群岛在内的1 0 个国家， 已预感到石油产量的下降趋势 ； 而包括挪威、 澳大利亚和中国等在内的1 2 个国家， 已经处在石油高峰阶段或即将迎来石油峰值 ； 其余的2 7 个国家的石油产量在未来的2 0 年也会达到峰值。国内外石油峰值预测方 法简介当油气田投入开发之后， 如果拥有一定数量的产量变化数据， 就可以利用预测模型， 进行产量和可采储量的预测。 同时， 对于一个国家， 一个地区的可采资源量， 以及峰值的发生时间， 也可进行有效的预测。 下面介绍几种比较实用的预测模型。1 . H u b b e r t
13、 模型国外学者在油气田生命周期的石油产量峰值和资源枯竭问题的研究是比较早的。 1 9 5 6 年， H u b b e r t 与U S G S合作， 分析并预测了美国的石油生产趋势。 H u b b e r t 利用实际资料拟合逻辑斯谛曲线的方法， 对美国油气产量的预测得到这样的结论 ： 美国不断增长的石油产量， 将会在1 9 6 5 年和1 9 7 0年之间达到峰值， 然后伴随着石油储量的减小， 产量会迅速下降。 这一结论震惊了国际石油公司和美国石油协会。 哈伯特预测的结论被实际资料所证明。 哈伯特 5 1 9 6 2 年， 通过美国油环 球 石 油2 82 0 0 6 . 4 石油科技论
14、坛气可采储量拟合逻辑斯谛方程， 提出的预测模型， 业内人士称之为哈伯特模型。 1 9 9 6 年， 我国陈元千等人对该模型完成了理论推导 6 。美国学者A l - J a r r i 于1 9 9 7 年也进行了该模型的推导 7 ， 但比前者的推导约晚一年有余。 该模型的主要关系式为 6 ：Qmax = 0.25bNRNpm = 0.5NR2 . 广义翁氏模型在石油峰值理论研究方面， 我国学者翁文波院士， 于1 9 8 4 年提出了泊松旋回， 人们又称为翁氏旋回或翁氏模型。 该模型于1 9 9 6 年， 由陈元千教授完成了理论上的推导， 并首次提出了求解非线性模型的线性迭代试差法 8 。该预测
15、模型的主要关系式为 8 ：Q = atbe_(t/c)Nmax = a(bc/2.718)btm = bcNR = acb+1/(b+1)3 . H C Z 模型根据大量油气田开发实际资料的统计研究和理论上的推导，由胡建国、陈元千、张盛宗提出了 H C Z 模型 9 ， 其主要关系式为 ：Qmax = 0.3679bNRNpm = 0.3679NRH C Z 模型可以简化为著名的龚帕兹（C o m p a t z ）经济增长模型，国外又称为莫尔（M o o r e ）模型。4 . 威布尔 （W e i b u l l ） 预测模型利用数理统计学中的威布尔分布曲线， 1 9 9 5 年由陈元千、
16、 胡建国完成了理论上的推导 1 1 ， 并建立了威布尔预测模型。 其主要关系式为 1 0 ：Q =atbe_(tb+1/c)Np = NR1_e_(tb+1/c)Npm = 0.3679NR5 . 瑞利模型根据瑞利（R a y l e i g h ） 分布， 陈元千教授建立的瑞利模型， 其基本关系式 1 1 ：Q = ate_(t2/c)Np = NR1_e_(t2/c)NR = ac/2Qmax = 0.4289ac1/2Npm = 0.4NRtm = 1.414C1/2石油峰值理论给世界带 来的影响1 . 石油峰值的来临为替代能源的发展创造了机会很多认为石油峰值正在逼近的理论表明， 高油价的冲击对整个人类而言将是持久的甚至是灾难性的。 伴随油价不断攀升及其环境压力的日益增大， 国内外愈加关注替代能源 （包括非常规油气资源、 新能源、 可再生能源） 的开
