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技術進步推動全球油氣行業持續發展


來源:中國石化雜志       發布時間:2018/6/1 14:48:42     點擊率:1441

技術進步在為全球油氣行業持續發展提供資源保障的同時,也提高了其增產降本的能力。根據國際能源署的預測,隨著全球經濟及人口的持續增長,未來一次能源需求也將持續增長,到2040年,全球一次能源需求會在2017140億噸油當量的基礎上增加40%,到2050年,全球一次能源需求總量將超過200億噸油當量。由于近年來油氣價格處于相對較低水平,油公司上游投資大幅削減,未來可能出現石油供應緊張的擔憂開始出現,歐佩克、IEA及一些分析機構均表達過類似觀點,認為2020年前后可能出現因上游投資減少而導致的石油供應緊張。而BP在近期發布的《能源技術展望》中表達了不同的觀點,其認為全球的油氣資源是豐富的,僅依靠當前的技術水平就能滿足人們未來對油氣消費的需求,業界真正需要重點解決的是如何實現油氣資源更加經濟、高效和環保地生產和消費。

技術進步奠定油氣穩定供應的基礎

從目前主要分析機構的預期來看,2050年之前,全球一次能源消費仍將持續增長,油氣的占比仍會保持在一半左右,這個數字看起來很大,但完全沒必要為如何滿足未來的油氣需求而緊張,因為技術進步會幫助我們解決這一問題。就資源角度而言,新技術將幫助我們找到和開發更多的油氣資源,美國的頁巖革命就是一個很好的實例。根據BP的統計,目前全球已發現的油氣資源約為55萬億桶油當量,在目前的技術水平下,到2050年,這些資源中的1/10可以采出,約為49萬億桶油當量,屆時還可新發現約07萬億桶油當量的資源??紤]到技術進步的因素,可采資源量將再增加三分之一以上,達到73萬億桶油當量,完全可以滿足全球的油氣需求。就生產而言,技術進步在提高油氣產量的同時也將帶來成本的下降。BP認為,2050年之前,技術進步可以使油氣產量提高10%~20%,陸上常規油氣和頁巖油氣增產最為明顯;同時技術進步還將使油氣開發和作業的全周期成本平均降低約30%,其中成本削減幅度最大的是目前資本密集程度最高的領域,如深水和超深水及頁巖油氣。改進的鉆井平臺及海底作業流水線技術的進步,可以大幅降低深水油氣生產的成本;標準化、可重復性的生產方式則將在頁巖油氣鉆探和生產降本中發揮重要作用。

有效勘探開發油氣資源需四大法寶

BP分析認為,為確保2050年的油氣資源與生產目標,有三大技術不可或缺,即地震、提高采收率和井筒技術。得益于超級計算機的發展,地震技術目前已經能夠更快、更準確地刻畫地下的情況,是油氣勘探的主要手段,未來地震技術的發展將集中在地震成像和海量地震數據的處理與解釋領域。陸上勘探將是地震技術進步最直接的受益者,地震成像技術的進步將使預探井的部署更加精確,提高勘探成功率。提高采收率仍將是未來最重要的油氣開發技術,目前最常用的提高采收率技術是水驅,常規油田水驅的采收率平均為35%左右,2050 年之前,通過提高采收率技術的進步可以將石油采收率在目前的基礎上再提高10%,新增約5000億桶的石油技術可采資源量。提高采收率技術未來的發展方向包括調整注入水成分提高水驅效率及與納米和微生物技術結合的環保、智能驅油流體兩大方面。井筒技術是確保未來油氣資源有效開發不可或缺的,在需要大量鉆井的非常規油氣資源開發中,井筒技術進步的作用尤為重要。井筒改造、完井和井筒干預是未來井筒技術發展的3個主要領域。

經過100多年的發展,石油行業積累了大量數據資料,但現在真正能用在生產中的數據只有3%左右。通過海量數據挖掘石油潛力是未來有效開發油氣資源的重要途徑,數字和智能技術將發揮重要作用,由其推動的油氣行業轉型已經開始?,F在的油氣生產中,傳感器技術在泵、油氣井及井下器具中的應用越來越廣泛,將有傳感器的設備與具備海量數據采集和處理的設備相連便可獲得生產數據并提供油氣田的實時動態,這是未來油氣生產的重要趨勢之一。智能井筒是另一大發展方向,借助傳感和智能技術,未來的井筒將更加復雜,并具有自動感應油藏變化和自我調節能力,可以自動優化生產,最大限度地減少停井作業,降低單井的總體成本。在設備檢測和維修方面,目前仍是以人工為主,且需停機一個月左右,導致檢測和維修成本較高,而機器人、高性能計算和人工智能技術有助于解決這一難題。據測算,借助無人操作系統,油氣設備的檢測和維護只需幾個人在數天便可完成,可以極大地降低成本。

可再生能源發展對油氣行業利大于弊

目前的全球一次能源消費中,電力的占比在42%左右,未來這一比例有望進一步提高。就發電能源來源而言,目前煤炭仍是主力,占比約為39%,其次是天然氣,為23%,水電和核能占比分別為16%和11%,石油、風能和太陽能分別為4%、3%和1%。當前,不同能源發電成本的區域差異較大,在美國,受頁巖氣革命影響,其天然氣供應充足,氣價長期處于較低水平,燃氣發電成本已略低于燃煤發電,氣電的比重也已超過煤電;雖然風電成本連年大幅下降,但就平均水平而言,風電的成本目前仍高于氣電,不過在諸如美國中部這樣的風能資源豐富的地區,風電的成本已經與氣電大致相當,甚至略低;太陽能發電成本也在下降,但目前仍高于風電。歐洲地區的情況與美國大致相當,不過在該區新建燃氣及太陽能和風能電廠的成本比美國高約30%。中國、印度等國家則是另一番情景,煤電是成本最低的,其次是核能、風能、太陽能和天然氣。

在技術進步的推動下,到2050年將出現戲劇性的變化。2010年以來,陸上風電成本下降了23%,光伏發電成本下降了73%,未來在塔筒高度增加、葉輪直徑增大和控制系統效率提高的推動下,風電成本還將進一步下降,同時風箏風力發電機、無葉片渦輪的前沿技術也在促進風力發電效率的提高。根據BP預計,陸上和海上風力發電的平均成本在每次全球累積發電量翻番時便會減少19%,太陽能發電的平均成本會在全球累計發電量翻番時降低23%。照此估算,到2050年,無論是在北美、歐洲還是中國,陸上風電都將成為最便宜的電力,其次是太陽能??稍偕茉吹难杆侔l展和成本下降對油氣行業有一定的負面影響,但總體而言利大于弊。

總之,技術進步在為油氣行業持續發展提供資源保障的同時,也提高了其增產降本的能力。預計在目前至2050年之間,通過技術進步可新增超過25萬億桶油當量的油氣可采資源,油氣總產量將提高10%以上,成本則會下降30%左右??稍偕茉窗l展給油氣行業帶來的機遇多于挑戰,對油氣行業的綠色、低成本發展有積極意義。



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