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石油知识欢迎大家参加石油知识系列课程,本课程将全面介绍石油资源的形成、分布、勘探、开发、加工利用以及对世界经济和环境的影响我们将通过系统性讲解,帮助大家了解这一重要能源资源的方方面面石油作为当今世界最重要的战略资源之一,在能源、化工、交通等诸多领域发挥着不可替代的作用随着全球能源转型的推进,了解石油及其相关知识对我们认识世界能源格局、理解地缘政治环境及经济发展具有重要意义让我们一起开启这段探索石油世界的旅程!石油简介石油的定义1石油是一种天然存在的复杂碳氢化合物混合物,主要由碳和氢元素组成,同时含有硫、氮、氧等元素在常温常压下呈现为黏稠状液体,颜色多为黑色、深棕色或暗绿色,具有特殊气味石油的物理与化学特性2密度通常在
0.78-
0.97g/cm³之间,低于水主要由烷烃、环烷烃、芳香烃等组成,具有良好的燃烧性能根据组成不同,石油的黏度、闪点、凝固点等特性也有很大差异石油的历史与发现3人类使用石油的历史可追溯至公元前4000年1859年,美国宾夕法尼亚州的埃德温·德雷克钻出第一口商业油井,标志着现代石油工业的开始此后石油逐渐取代煤炭成为全球最重要的能源之一石油的重要性核心支柱石油是全球能源体系的核心工业命脉驱动全球工业生产与交通运输经济基石石油贸易与价格波动影响全球经济石油在全球能源结构中占据核心地位,目前仍是全球一次能源消费中的最大来源,占比约为30%以上作为关键的战略资源,石油价格波动对全球经济发展产生显著影响,多次石油危机曾引发世界范围的经济衰退在日常生活中,石油的应用无处不在从交通燃料到塑料制品,从医药产品到化妆品,石油及其衍生物已深度融入现代生活方式全球经济运行严重依赖石油稳定供应,这也是许多国际冲突和地缘政治紧张的根源之一石油的种类原油分类成品油分类根据密度和硫含量,原油可分为轻质原油、中质原油和重质原成品油是原油经过炼制后得到的各种石油产品,主要包括汽油轻质原油密度低,含轻质组分多,加工价值高;重质原油密油、柴油、煤油(航空燃油)、燃料油等燃料类产品,以及沥度大,黏度高,含硫量往往较高青、润滑油、石蜡等非燃料类产品从硫含量看,低硫原油(甜原油)含硫量低于
0.5%,高硫原油不同成品油有着不同的化学组成和用途例如,汽油主要由C5-(酸原油)含硫量高于
0.5%代表性的轻质低硫原油有美国C12碳氢化合物组成,用于汽车燃料;而柴油主要由C10-C22碳WTI和北海布伦特原油,它们也是国际油价的主要基准油种氢化合物组成,广泛用于卡车、船舶和工程机械等领域石油的形成理论有机质来源沉积埋藏海洋浮游生物、藻类等有机物质有机质在缺氧环境中保存并被埋藏运移聚集热演化转化石油从烃源岩向储集层运移并聚集在高温高压条件下转化为石油目前石油地质学界普遍接受的是有机成因论,即石油主要来源于古代海洋或湖泊中的生物遗体这些生物死亡后,在缺氧环境中被保存下来,并随着沉积物一起被埋藏随着埋藏深度增加,温度和压力升高,沉积物中的有机质逐渐转化为干酪根,进而在适宜条件下转化为石油和天然气成岩作用是石油形成的关键过程,包括物理压实和化学变化沉积物在压力作用下变成岩石的过程中,有机质在温度和压力共同作用下,通过一系列复杂的化学反应最终生成石油和天然气这些理论为石油勘探提供了科学依据石油的形成过程有机质积累古代海洋或湖泊中的微生物、浮游生物和藻类死亡后,在缺氧环境中沉积并保存这些富含有机质的沉积物被称为潜在的烃源岩有机质含量通常需要达到
0.5%以上才具有生油潜力热演化随着埋藏深度增加,温度和压力升高,有机质经历一系列物理化学变化在60-120℃温度下,有机质首先转化为干酪根,然后随着温度进一步升高,干酪根分解生成石油,最后在更高温度下生成天然气油气运移聚集石油和天然气因密度低于水,会从烃源岩向上运移,经过多孔且渗透性好的地层(储层岩),最终被不透水的岩层(盖层)阻挡,聚集在特定的地质构造(油气圈闭)中形成油气藏石油的形成是一个极其漫长的地质过程,通常需要数百万年甚至上亿年的时间这也是石油被称为不可再生资源的主要原因,因为其形成时间远超人类历史石油的赋存条件沉积盆地储层盖层与圈闭石油主要分布在沉积盆地中,这些盆储层是指能够储存石油和天然气的多盖层是指能阻止石油和天然气继续向地是长期接受沉积的凹陷区域根据孔渗透性岩层,主要是砂岩和碳酸盐上运移的不透水岩层,常见的盖层岩形成机制和构造特征,沉积盆地可分岩好的储层应具有较高的孔隙度石有泥岩、页岩和盐岩等圈闭则是为前陆盆地、裂谷盆地、坳陷盆地等(通常大于10%)和渗透率,以便能储层和盖层共同形成的能够封闭油气多种类型中国主要的石油产区如松够容纳和流动足够多的油气储层品的地质体,主要包括构造圈闭、地层辽盆地、渤海湾盆地、塔里木盆地等质直接影响油田的产能和开发难度圈闭和岩性圈闭等类型都是典型的沉积盆地世界主要产油区分布中东地区北美地区俄罗斯中东是世界最重要的产油区,拥有全球约美国和加拿大是北美主要产油国特别是俄罗斯是世界主要产油国之一,其石油主一半的已探明石油储量沙特阿拉伯是该美国,通过页岩油革命显著提升了产量,要分布在西西伯利亚、伏尔加-乌拉尔和萨地区最大产油国,其著名的加瓦尔油田是已成为世界最大产油国德克萨斯州的二哈林地区西西伯利亚的萨莫特洛尔油田世界上最大的常规油田伊拉克、伊朗、叠纪盆地和北达科他州的巴肯油田是美国是俄罗斯最大的油田之一俄罗斯石油产科威特、阿联酋等国也都拥有大量的石油主要的石油产区加拿大的阿尔伯塔省则业的特点是大型油田集中开发,国家控制储量和产量拥有丰富的油砂资源较强全球石油资源储量中国石油资源分布松辽盆地塔里木盆地位于中国东北地区,是我国最大的油气位于新疆南部,是中国最大的陆相沉积产区之一,以大庆油田为代表盆地面盆地,面积约56万平方公里以塔中、积约26万平方公里,沉积厚度达5000-轮南油田为代表,蕴藏着丰富的油气资10000米大庆油田自1959年发现以源塔里木盆地的勘探开发因地处沙漠来,已累计产油超过20亿吨,是中国环境和构造复杂而具有较大难度石油工业的摇篮准噶尔盆地位于新疆北部,是中国西部重要的石油基地,以克拉玛依油田为代表克拉玛依油田1955年发现,是新中国自行勘探开发的第一个大油田,被誉为中国石油工业的摇篮此外,中国还有渤海湾盆地(胜利油田、大港油田)、鄂尔多斯盆地(长庆油田)、四川盆地等重要产油区近年来,中国石油勘探重点向深层、深水和非常规资源转移,取得了一系列重大发现石油勘探导论区域评价筛选有利勘探区目标优选确定具体勘探目标钻井验证实施勘探井钻探资源评价评估发现储量规模石油勘探是寻找和发现商业价值石油资源的系统工程,是油气田勘探开发的第一步现代石油勘探是一项高技术、高投入、高风险的活动,涉及地质学、地球物理学、地球化学、钻井工程等多个学科勘探成功率是衡量勘探效果的重要指标,在新区一般为10%-30%,在老区可达40%-60%勘探技术的进步使得勘探成功率不断提高,也使过去被认为无法开发的资源变得可以开采随着常规石油资源日益减少,勘探逐渐向深层、深水和复杂地质条件区域延伸地球物理勘探地震勘探重磁勘探电法勘探利用人工震源产生地震通过测量地球重力场和利用岩石和矿物的电学波,通过记录地震波在磁场的变化,推断地下性质差异,通过测量地地下传播的时间和强度岩层密度和磁性差异,下电阻率分布推断地质变化,推断地下地层结用于识别盆地轮廓、基构造在石油勘探中,构和物性特征作为石底构造等大尺度地质信电法勘探常用于补充地油勘探最主要的地球物息重磁勘探通常作为震勘探,特别是在复杂理方法,三维地震和四区域勘探的先导方法,地表条件下,能够提供维地震技术显著提高了成本较低但分辨率有有价值的地下信息勘探精度限现代石油勘探通常采用多种地球物理方法联合应用,以获取更全面的地下信息随着计算机技术和数据处理能力的提升,地球物理资料解释正逐步实现智能化和高精度化,大大提高了勘探成功率和效率地质勘探方法岩心取样是石油地质勘探的核心手段,通过钻井获取地下岩石样品(岩心),直接研究地层的岩性、构造、孔隙度以及含油气情况全直径岩心和侧壁岩心是两种主要的取心方式岩心分析可以提供最直接的地质信息,但成本较高,一般只在关键井段进行取心地层分析包括岩性分析、沉积相分析、层序地层学分析等通过对地层的详细研究,可以恢复古地理环境,分析烃源岩发育条件,预测储层分布,确定油气成藏时间和条件测井资料与岩心资料结合,能够系统描述地下岩层特征,是油气藏评价的重要依据油气藏与圈闭类型构造圈闭岩性圈闭由构造运动形成的能够封闭油气的地质体,如背斜圈闭、断层圈由岩性变化形成的圈闭,如砂体尖灭、生物礁等岩性圈闭的形闭等是最常见的圈闭类型,全球约70%的油气藏与构造圈闭有成与沉积环境密切相关,通常规模较小但数量众多随着勘探程关在中国,大庆油田和胜利油田的油气藏主要为背斜圈闭度的提高,岩性圈闭在新发现中的比例不断增加•砂体尖灭砂岩层向四周逐渐变薄消失•背斜圈闭地层呈拱形弯曲,油气聚集在背斜顶部•生物礁古代生物礁体与周围泥岩形成的圈闭•断层圈闭断层使储层与非渗透岩层接触,形成封闭空间•不整合不同时期沉积岩之间的接触面形成的圈闭•盐丘圈闭盐岩运移形成的穹窿状构造实际油气藏中,纯粹的构造圈闭或岩性圈闭较少,大多为构造-岩性复合圈闭随着勘探的深入,地层圈闭、水动力圈闭等非常规圈闭类型也日益受到重视圈闭类型的识别对于确定勘探策略和开发方案具有重要指导意义油田开发基本流程资源评价评估油气藏规模和开发价值试采评价测试油气藏性能与产能开发方案确定开发策略和井网布局工程建设建设采油与地面工程设施生产运行投产运营与动态管理油田开发是将地下石油资源转化为商业产品的系统工程在资源评价阶段,通过勘探井和评价井了解油气藏基本特征,初步估算储量规模试采阶段是油田从勘探向开发的过渡,通过少量井的试采获取油气藏动态资料,为制定开发方案提供依据开发方案是油田建设的指导性文件,包括开发目标、井网布局、开采方式、产能建设等内容油田建设包括钻井、采油工程和地面工程三大部分投产后的动态管理贯穿油田全生命周期,通过不断优化调整,实现油田效益最大化和资源最优利用钻井工程牙轮钻头钻头定向钻井技术PDC采用滚动切削原理,适用于中硬—硬地层聚晶金刚石复合片钻头,采用剪切破岩原能够按照预定轨迹钻进的技术,包括斜钻进由轴承连接的数个锥形牙轮组成,理,适用于软—中硬地层钻头表面镶嵌井、水平井、大位移井等现代定向钻井牙轮表面镶有硬质合金齿,通过旋转对岩多个PDC复合片,通过旋转对岩石进行刮广泛应用旋转导向系统和测量随钻技术,石进行碾压破碎具有钻速快、适应性强削具有使用寿命长、钻进率高的特点,大大提高了钻井精度和效率水平井技术的特点,但耐磨性较差近年来使用比例不断提高极大提高了单井产能,是非常规油气开发的关键技术完井与修井完井工艺完井是指将钻好的油气井转变为生产井的工程过程,包括固井、射孔、下生产管柱等工序完井质量直接影响油气井的产能和寿命根据井筒结构和完井方式,可分为裸眼完井、筛管完井、套管完井等类型完井意义良好的完井工艺能够有效保护储层,建立井筒与储层之间的高效连通通道,防止地层水和砂粒进入井筒,延长油气井的生产周期随着油田开发向复杂地质条件延伸,智能完井、分段压裂完井等新技术不断涌现修井方法修井是指对生产中的油气井进行维护和修理的工程,包括常规修井和大修井常规修井主要解决井筒内的机械故障,如抽油泵和管柱问题;大修井则处理井筒与地层间的问题,如堵水、压裂等,通常需要更换套管或重新完井采油技术概述自喷采油机械采油利用地层能量将油气自动从井底输送到地面的采油方式自喷采利用机械设备将井底油气举升到地面的采油方式,主要包括抽油油不需要人工举升设备,能耗低,油井结构简单,管理方便然机采油、电潜泵采油、气举采油等抽油机是最传统、应用最广而,随着油田开发时间延长,地层能量逐渐衰竭,自喷能力下泛的机械采油设备,通过地面设备驱动井下抽油泵往复运动,将降,最终需要转为机械采油原油压入油管升至地面自喷采油的关键在于合理利用地层能量,避免能量过快耗散通电潜泵采油利用井下电动离心泵将原油泵至地面,适用于产量过控制油井生产压差和产量,可以延长自喷周期自喷井的产能大、含水率高的油井气举采油则利用压缩气体降低油柱密度,通常较高,单井日产可达数十吨至数百吨使原油在压力差作用下上升,适用于高含气、高含砂的油井水驱开发技术三次采油技术微生物驱利用微生物代谢产物改善驱油效果热力采油蒸汽驱、热水驱和原位燃烧化学驱聚合物驱、表面活性剂驱和碱驱气体驱CO₂驱、氮气驱和烃类气体驱三次采油是在一次采油(自然能量开采)和二次采油(水驱)之后,采用物理、化学和生物等方法进一步提高采收率的技术聚合物驱是应用最广泛的化学驱技术,通过向注入水中加入聚合物增加水的黏度,改善驱油效率中国大庆油田的聚合物驱应用处于世界领先水平CO₂驱油是近年来发展迅速的气体驱技术,不仅能提高采收率,还有利于减少碳排放热力采油主要用于稠油和重油开发,通过加热降低原油黏度,提高流动性微生物驱是一种新兴的环保型三次采油技术,具有成本低、环境友好的特点,但目前规模应用还不多海上油田开发海上油田开发是指在海洋区域进行的石油勘探与开采活动根据水深条件,海上平台可分为固定式平台、柔性平台和浮式平台三大类固定式平台适用于浅海(水深200米),结构稳定但成本高;半潜式和张力腿平台适用于中等水深(200-1500米);浮式生产储卸油装置(FPSO)则适用于深水区(1500米)深海采油面临诸多技术挑战,包括高压环境、复杂海况、水下作业困难等水下生产系统、深水钻井和完井技术、海底管道铺设是深海开发的关键技术近年来,随着技术进步和油价上涨,深海油气资源开发取得重大突破,如巴西Santos盆地的盐下油藏和墨西哥湾的深水油田中国也在南海深水区加大勘探开发力度天然气与石油气藏天然气形成气藏类型天然气主要来源于生物降解作用常规天然气藏包括气帽、干气藏和(浅层生物气)和有机质热降解作凝析气藏非常规天然气包括页岩用(深层热解气)根据成因,天气、煤层气、致密气和天然气水合然气可分为生物气、热解气和混合物等与石油相比,天然气的流动气热解气又可分为原生气(直接性更强,因此气藏的封闭条件要求从有机质生成)和次生气(由原油更高单一气藏的规模通常小于油热裂解生成)天然气主要成分为藏,但分布更广泛甲烷,此外还含有乙烷、丙烷等烃类气体气田开发天然气开发的关键在于合理控制产量和压力,防止水锥和气窜由于气体的高压缩性,气藏采收率通常高于油藏,可达60-80%随着输气管网建设和液化天然气(LNG)技术发展,天然气的商业价值不断提升中国四川盆地、鄂尔多斯盆地和塔里木盆地拥有丰富的天然气资源石油储运流程油田集输系统原油从井口产出后,首先进入油田集输系统集输系统包括井站、联合站和中心处理站,主要功能是对原油进行初步处理(脱水、脱气、脱砂),将符合输送要求的原油输送到储油库或长输管道现代集输系统多采用密闭流程,减少原油损耗和环境污染原油储存设施原油储存主要采用浮顶罐和固定顶罐两种类型的储罐浮顶罐适用于轻质原油存储,能有效减少挥发损失;固定顶罐则多用于重质原油存储大型石油储备基地通常还会采用地下洞库、盐穴储库等特殊储存设施,以增加战略储备能力和安全性石油运输方式陆上石油运输主要通过管道、铁路和公路进行,海上则以油轮为主管道运输是最经济高效的长距离大规模运输方式,具有连续性好、成本低、安全性高的特点大型油轮可分为VLCC(超大型原油船)和ULCC(超超大型原油船),单船载油量可达20-50万吨世界主要石油管道俄罗斯欧盟管道跨阿拉伯管道美国-Keystone Pipeline德鲁日巴石油管道是世界上最长的石油管东西管道系统是沙特阿拉伯连接波斯湾和基石XL管道原计划从加拿大阿尔伯塔省油道之一,从俄罗斯西伯利亚油田延伸至欧红海的战略石油运输通道,全长约1200公砂产区延伸至美国墨西哥湾炼油中心,全洲多国,总长约4000公里,年输送能力约里,年输送能力约5亿桶该管道使沙特能长约3500公里由于环保争议和政策变8000万吨这条管道是俄罗斯向欧洲出口够绕过霍尔木兹海峡出口石油,降低了地化,该项目几经波折,最终在2021年被拜石油的主要通道,对欧洲能源供应具有重缘政治风险阿拉伯联合输油管道则连接登政府叫停这条管道的命运反映了气候要战略意义伊拉克、沙特和黎巴嫩变化背景下化石能源项目面临的挑战石油进口与出口炼油工艺简介原油预处理常减压蒸馏脱盐、脱水,去除杂质按沸点范围分离各组分产品精制二次加工脱硫、调合,提高产品质量催化裂化、加氢等深度转化工艺炼油工艺是将原油加工成各种石油产品的工业过程常减压蒸馏是炼油的基本工艺,通过热能将原油分离成不同沸点范围的馏分,主要产品包括轻质馏分(气体、石脑油)、中质馏分(煤油、柴油)和重质馏分(减压馏分油、渣油)现代炼油厂通常采用常减压蒸馏+二次加工+深度转化+产品精制的工艺流程二次加工和深度转化工艺(如催化裂化、加氢裂化等)可以将低价值的重质油转化为高价值的轻质油品,提高原油利用率产品精制则通过脱硫、调合等工艺提高油品质量,满足环保要求催化裂化与加氢裂化催化裂化加氢裂化催化裂化(FCC)是利用催化剂在一定温度(约500℃)下将重加氢裂化是在高压氢气(10-20MPa)和催化剂作用下,将重质质油裂解为轻质产品的过程催化剂通常为硅铝分子筛,具有优油裂解为轻质产品的工艺加氢裂化催化剂通常为双功能催化良的催化活性和选择性催化裂化的主要产品是高辛烷值汽油,剂,同时具有裂化和加氢功能加氢裂化的主要产品是高品质柴同时还生产液化气和柴油等油和喷气燃料油催化裂化的特点是汽油产率高,产品中含有较多不饱和烃和芳加氢裂化的特点是产品质量高,几乎不含硫、氮和金属杂质,饱烃,辛烷值高但产品硫含量较高,需要进一步脱硫处理催化和度高但投资和运行成本较高,对技术和设备要求严格随着裂化装置是现代炼油厂的核心装置之一,对提高轻质油品产量具清洁燃料需求增加,加氢裂化在现代炼油工艺中的地位日益提有重要作用高石油化工产品石油基础化工品乙烯、丙烯、丁二烯、芳烃等基础化工原料是石油化工的起点它们主要通过石脑油裂解、催化重整等工艺生产乙烯是产量最大的石化产品,全球年产量超过
1.8亿吨,主要用于生产聚乙烯等聚合物合成材料以基础化工品为原料,通过聚合、缩合等反应生产的高分子材料,包括各种塑料(聚乙烯、聚丙烯、PVC等)、合成橡胶和合成纤维这些材料广泛应用于包装、建筑、纺织、汽车等领域,极大改变了现代生活方式精细化工品通过进一步加工石化中间体得到的高附加值产品,包括涂料、染料、农药、医药、表面活性剂等这些产品虽然产量不大,但技术含量高,利润率高,是石化产业链向高端延伸的重要方向成品油分类汽油汽油是碳原子数为5-12的碳氢化合物混合物,主要用作汽车燃料根据辛烷值不同,可分为92号、95号、98号等现代汽油通常添加清净剂、抗氧剂等多种添加剂,以提高性能和减少污染中国已全面实施国六标准汽油,硫含量限值为10ppm柴油柴油主要由碳原子数为10-22的碳氢化合物组成,黏度和沸点高于汽油作为压燃式发动机燃料,柴油的十六烷值(表示着火性能)是关键质量指标柴油广泛用于卡车、船舶、工程机械和发电设备等领域国六标准柴油的硫含量限值为10ppm煤油煤油是介于汽油和柴油之间的中间馏分,碳原子数为11-16航空煤油是其最主要的用途,占全球煤油消费的80%以上航空煤油要求凝点低、热稳定性好,以确保在高空低温环境下安全使用民用煤油则主要用于照明和取暖,在农村地区仍有一定使用量石油副产品利用沥青石蜡沥青是石油加工的重要副产品,主要石蜡是从润滑油馏分中提取的固体烃来源于原油减压蒸馏的剩余物沥青类混合物,主要成分是直链烷烃石具有良好的黏结性、防水性和耐久蜡具有良好的绝缘性、防水性和化学性,广泛用于道路铺设、防水材料、稳定性,可用于制造蜡烛、化妆品、防腐涂料等领域随着道路建设的发食品包装、医药等产品微晶蜡是一展,改性沥青技术不断进步,提高了种特殊类型的石蜡,结晶细小,黏度沥青路面的使用寿命和环境适应性高,主要用于高级防水材料和化妆品润滑油润滑油是石油高附加值产品,由基础油和添加剂组成基础油主要来自原油减压馏分的精制产品,添加剂则赋予润滑油抗氧化、抗腐蚀、高温稳定等特性润滑油广泛应用于机械设备润滑、密封、冷却和防锈合成润滑油是近年来发展迅速的高端产品,在航空、军工等领域有重要应用石油在交通运输中的作用石油与电力能源结构23%天然气发电占比全球电力结构中比重不断提升3%石油发电占比主要用于偏远地区和应急电源40%燃煤发电占比仍然是全球最主要的发电方式34%清洁能源发电占比包括水电、核电、风电、太阳能等在全球电力生产中,石油直接参与发电的比例相对较低,约为3%左右石油发电主要分布在石油资源丰富但天然气资源有限的中东地区,以及电网不发达的岛屿国家和地区石油发电的优点是启动快速、灵活性好,适合作为应急和调峰电源;缺点是成本高、污染大相比石油,天然气在发电领域的应用更为广泛天然气发电具有效率高、污染少、建设周期短等优势,是近年来增长最快的火电类型随着全球能源转型和碳减排要求的提高,燃煤发电比例正逐步下降,而天然气发电和可再生能源发电比例持续上升,未来电力结构将更加清洁低碳石油价格形成机制供需基本面石油价格的长期走势主要由供需基本面决定需求方面,全球经济增长、季节性因素和替代能源发展是主要影响因素;供应方面,OPEC产量决策、非OPEC产量变化和战略石油储备政策是关键变量供需平衡的微小变化就可能导致价格的显著波动金融市场因素石油期货交易使石油成为重要的金融资产,投机和套利活动可能放大价格波动美元汇率变动对石油价格有显著影响,美元走强通常导致油价下跌投资基金的资金流向也是短期油价波动的重要因素,尤其是在市场情绪主导的阶段地缘政治风险中东局势、产油国政治稳定性和国际关系变化都可能引发油价剧烈波动突发事件如战争、恐怖袭击和自然灾害对油价的冲击常常短暂但强烈地缘政治风险通常通过风险溢价反映在油价中,即使实际供应未受影响国际石油市场纽约商品交易所伦敦洲际交易所上海国际能源交易中心纽约商品交易所(NYMEX)是世界上最伦敦洲际交易所(ICE)是布伦特原油期上海国际能源交易中心(INE)于2018年大的石油期货交易场所西德克萨斯中质货的交易平台布伦特原油来自北海油推出人民币计价的原油期货,这是中国首原油(WTI)期货是其主要交易品种,也田,是欧洲和非洲石油定价的主要基准个允许外国投资者参与的期货品种上海是全球最具影响力的石油基准价格之一与WTI不同,布伦特期货是现金结算,不原油期货以中质含硫原油为标的物,旨在WTI期货合约交割地点在俄克拉荷马州库需要实物交割布伦特原油价格通常比反映亚太地区石油市场供需状况,成为代欣,标的物为轻质低硫原油WTI略高,这一价差反映了两者的质量差表中国和亚洲利益的油价基准异和地理位置不同石油对全球经济的影响年石油危机11973阿以战争后,阿拉伯石油输出国对支持以色列的国家实施石油禁运,导致国际油价从3美元/桶飙升至12美元/桶西方经济体陷入滞涨,全球股市暴跌,经济增长严重放缓这一事件揭示了石油供应中断对全球经济的巨大冲击年油价飙升22008受新兴市场需求增长和美元贬值影响,国际油价在2008年7月攀升至147美元/桶的历史高点高油价加剧了全球通胀压力,减少了消费者可支配收入,被认为是促成2008年金融危机的因素之一年油价崩溃32014-2016油价从2014年中的100美元/桶以上跌至2016年初的27美元/桶,主要原因是美国页岩油产量激增和OPEC拒绝减产油价暴跌导致能源企业破产潮,石油出口国经济衰退,全球通缩压力加大年新冠疫情冲击42020受新冠疫情和价格战双重打击,2020年4月WTI原油期货一度跌至-
37.63美元/桶,创下史无前例的负油价这一事件对全球石油行业造成巨大冲击,加速了能源转型进程石油行业主要企业中国石油产业结构下游炼化销售炼油、化工生产和成品油销售网络中游油气运输管道、储运和油气贸易上游勘探开发3石油资源勘探和生产中国石油产业呈现以三大石油集团为主导的格局中国石油天然气集团公司(中石油)以上游勘探开发为强项,控制了中国70%以上的原油产量和天然气产量;中国石油化工集团公司(中石化)则以下游炼化和销售见长,拥有中国最大的加油站网络;中国海洋石油集团(中海油)专注于海上油气资源开发近年来,中国油气体制改革不断深化,打破了三大石油公司在某些领域的垄断地位原油进口权和天然气销售权向民营企业开放,管道业务分离成立国家管网集团,地方炼化企业迅速崛起这些改革措施增强了行业竞争活力,提高了资源配置效率,但也对传统石油企业带来转型压力中国石油进出口现状亿吨
5.72023年原油进口量同比增长
3.7%72%石油对外依存度较2010年提高约25个百分点万吨3550成品油出口量同比增长
17.5%5战略石油储备基地数量总储量约
1.5亿桶中国是全球最大的原油进口国,2023年原油进口量达
5.7亿吨,进口来源日益多元化沙特阿拉伯、俄罗斯和伊拉克是中国最大的三个原油供应国,其中俄罗斯供应量因地缘政治变化和价格优惠而显著增加非洲和拉美国家石油在中国进口中的比重也逐渐提升,有利于分散供应风险随着炼油能力扩张和产能过剩,中国已成为亚洲最大的成品油出口国主要出口产品包括汽油、柴油和航空煤油,主要市场为东南亚和澳大利亚中国正加快建设战略石油储备体系,目前已建成舟山、镇海、黄岛、大连和兰州等战略石油储备基地,并计划到2025年将战略储备能力提高到90天的净进口量石油环境风险勘探开发影响大气和水体污染石油勘探开发会造成植被破坏、土石油开采、运输和炼制过程中排放壤污染和地下水污染特别是在生的废气包含二氧化硫、氮氧化物和态脆弱区域,道路建设和钻井活动挥发性有机物等污染物,是造成雾可能导致生态系统破坏和生物多样霾和酸雨的重要来源炼油厂废水性减少海上石油勘探对海洋生态中含有大量石油类物质、酚类和重系统的影响更为敏感,如海洋钻井金属,如处理不当会污染水体石可能影响鱼类和海洋哺乳动物的迁油燃烧产生的二氧化碳是导致全球徙路径变暖的主要温室气体泄漏事故风险石油泄漏是石油行业最严重的环境风险大型泄漏事故如2010年墨西哥湾深水地平线爆炸事件可导致大面积海洋污染,对渔业、旅游业和生态系统造成长期损害陆上油管泄漏则可能污染土壤和地下水,危害农业生产和饮用水安全原油泄漏治理墨西哥湾事故渤海湾事故治理措施2010年4月,英国石油公司(BP)运营的2011年6月,康菲石油公司在渤海蓬莱19-现代石油泄漏治理采用物理、化学和生物深水地平线钻井平台爆炸,导致1100万桶3油田发生漏油事故,共泄漏原油约700三种方法综合治理物理方法包括围油原油泄漏入墨西哥湾,是美国历史上最严桶,污染面积约6200平方公里这一事件栏、吸油材料和机械回收;化学方法主要重的海洋石油泄漏事件清理行动包括敷暴露了外国石油公司在中国海域作业的监是使用分散剂将油膜分解为小液滴;生物设围油栏、撒布分散剂、燃烧浮油和使用管漏洞,促使中国政府加强了海洋环境保方法则利用微生物降解油污此外,预防吸油材料等,共动用6500艘船只和50000护法规事故后,康菲石油公司支付了13工作同样重要,包括加强设备维护、完善名工作人员,最终封堵耗时87天亿元人民币的生态修复和渔民赔偿金泄漏监测系统和制定应急预案等石油开采对气候变化的影响石油化工安全生产火灾爆炸风险有毒物质危害石油及其产品易燃易爆,是化工安全的主要风险硫化氢、苯等有毒有害物质对人体健康的威胁静电与雷电高温高压设备3静电积累和雷击可能引发的安全事故炼油过程中高温高压设备的安全风险石油化工企业是安全生产的重点监管对象,主要风险包括火灾爆炸、有毒物质泄漏、高温高压设备故障等火灾爆炸是最常见的石油化工事故类型,如2015年天津港8·12爆炸事故造成173人死亡,直接经济损失68亿元有毒物质泄漏不仅威胁工人健康,还可能造成区域环境污染和居民疏散石油化工安全管理体系包括风险评估、设备维护、操作规程、应急预案和员工培训等方面自动化控制系统和安全仪表系统在预防事故中发挥重要作用大型石油企业普遍建立了HSSE(健康、安全、安保与环境)管理体系,定期进行安全检查和应急演练安全生产不仅关系到企业自身发展,也是企业社会责任的重要体现石油资源的可持续发展资源高效利用提高石油采收率是实现资源可持续的基础通过应用先进的开采技术,如三次采油和水平井多级压裂,可将油田采收率从传统的30%提高到50%以上精细化储层描述和智能油田建设使得低丰度资源的开发成为可能炼油过程中的吨油增效技术则可以从同等原油中提取更多高价值产品清洁生产工艺石油开采和加工过程的清洁化是减少环境影响的关键无污染钻井液系统、钻井废弃物资源化利用、炼厂零排放工程等技术不断推广应用绿色炼厂建设强调能量集成和污染物协同处理,显著降低能耗和排放数字化技术在优化能源效率方面发挥着越来越重要的作用低碳转型路径石油企业正积极探索低碳转型之路一方面通过碳捕集与封存(CCS)技术减少现有业务的碳排放;另一方面加大在可再生能源、氢能和生物燃料等新能源领域的投资壳牌、BP等国际石油公司已宣布2050年净零排放目标,中国石油企业也在双碳目标指引下加速绿色转型步伐石油替代能源发展生物燃料氢能源生物燃料是直接替代石油燃料的重要氢能被视为未来交通能源的重要选选择,主要包括生物乙醇、生物柴油择,特别是在重型运输领域氢燃料和生物航空煤油巴西是生物乙醇使电池汽车具有加注快速、续航里程长用最广泛的国家,约60%的汽车使用的优势绿氢(使用可再生能源电解乙醇或乙醇汽油混合燃料生物燃料水制氢)是真正零碳的氢能源,但目的优势在于可再生性和较低的碳排前成本较高日本、韩国和欧盟是氢放,但粮食安全和土地利用冲突是需能发展的领先地区,中国也将氢能列要解决的问题为战略性新兴产业可再生电力风能和太阳能发电成本持续下降,已在许多地区实现平价上网电动汽车的快速普及使电力在交通领域对石油的替代成为可能然而,可再生能源的间歇性和季节性波动需要大规模储能技术的支持发展智能电网和多能互补系统是提高可再生能源利用效率的关键石油科技前沿智能油田自动化技术人工智能应用智能油田是集成了传感器自动化和机器人技术在石人工智能和机器学习在石网络、大数据分析和自动油勘探开发中的应用日益油行业的应用前景广阔控制系统的现代化油田广泛无人机用于地表勘AI算法可以从海量地震数通过实时监测井下和地面探和管道巡检;水下机器据中识别潜在油气藏;预参数,智能油田能够优化人用于海上油田作业;钻测性维护系统可以提前发生产策略,提高采收率并井自动化系统可以减少人现设备异常,防止故障发降低运营成本数字孪生工干预,提高钻井效率和生;优化算法可以实时调技术可以构建油藏的虚拟安全性这些技术不仅降整生产参数,最大化产量模型,模拟不同开发方案低了人工成本,也减少了和效益中国石油企业正的效果中国正在大庆、危险环境下的人员风险加大AI技术研发投入,加塔里木等油田推广智能油速推动油气产业数字化转田建设,取得显著成效型世界石油行业趋势年2030石油需求峰值多数机构预测的全球石油需求达峰时间35%非常规油气占比2030年非常规油气在全球供应中的预计比例万亿25清洁能源投资到2050年全球能源转型所需投资(人民币)50%数字化节本增效数字技术为石油企业带来的潜在成本降低比例能源转型是当前石油行业面临的最大趋势随着气候变化应对力度加强和可再生能源成本下降,全球石油需求增速放缓,多数权威机构预测2025-2035年间将达到峰值这导致石油公司加速多元化转型,向能源公司而非单纯石油公司方向发展欧洲石油公司在这一转型中走在前列,如BP计划到2030年将石油产量减少40%在石油资源方面,常规易采资源日益减少,非常规和深水资源开发成为增量主要来源非常规油气如页岩油、致密油和油砂在全球供应中的比重不断提升北美页岩油革命改变了全球油气供应格局,美国已成为石油净出口国数字化和低碳技术正重塑石油行业的生产方式和商业模式,成为石油企业应对未来挑战的关键中国石油行业发展战略双碳目标引领增储上产与自主创新中国承诺2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,这一目保障能源安全是中国石油战略的核心中国将继续实施油气增储标对石油行业提出了转型要求中国石油企业正加快能源结构调上产七年行动计划,重点突破深层、深水和非常规资源,力争到整,大力发展天然气、可再生能源和氢能中石化提出建设世2025年石油产量稳定在2亿吨左右,天然气产量达到2300亿立界领先洁净能源化工公司战略,中石油和中海油也制定了绿色方米低碳发展路径技术自主创新是增储上产的关键支撑中国已突破一批核心技碳捕集利用与封存(CCUS)技术是实现减排的重要途径中国术,如超深井钻完井、复杂储层开发和致密油开采技术十四在吉林油田、胜利油田等地开展了CO₂驱油与封存示范工程,五期间,中国将加强油气勘探开发装备国产化,提高产业链安既提高了油田采收率,又减少了碳排放未来CCUS将成为石油全水平同时,积极参与全球油气合作,推进一带一路能源合企业转型的关键技术之一作项目石油行业的职业发展石油行业提供多元化的职业发展路径,主要岗位包括勘探地质师,负责油气藏发现和评价;钻井工程师,负责油气井设计和施工;采油工程师,负责油田开发和生产管理;炼化工程师,负责石油加工转化;市场营销人员,负责石油产品销售此外,还有环保工程师、数字化专家和管理人员等多种职位石油行业的就业现状正在发生变化一方面,随着自动化和数字化程度提高,传统操作岗位需求减少;另一方面,绿色低碳转型创造了新的就业机会,如碳资产管理、新能源开发等领域总体而言,石油行业仍是理工科毕业生的重要就业方向,特别是石油工程、地质、化工等专业中国石油企业每年招聘数万名高校毕业生,为行业输送新鲜血液研讨与互动环节石油未来挑战创新机遇随着全球能源转型加速,石油行业挑战中蕴含机遇,石油行业的转型面临多重挑战碳减排压力与传统也带来新的发展空间清洁能源技业务模式的冲突、资源枯竭与勘探术、数字化解决方案、碳捕集与利成本上升、新能源崛起与市场竞争用、高端石化材料等领域都存在创加剧,以及地缘政治不确定性增加新机会请分享您认为石油行业等因素,都可能影响石油行业的长最有前景的创新方向是什么?这些期发展请思考在后石油时代,创新将如何改变现有的能源格局?传统石油企业应如何转型?问题讨论现在开放讨论时间,欢迎就课程内容提出问题或分享见解可以围绕石油资源开发、价格形成机制、环境影响、替代能源发展等话题展开讨论特别鼓励结合自身专业背景和兴趣方向,思考石油知识在相关领域的应用价值课件总结与回顾基础知识我们系统学习了石油的形成、分布、分类及物理化学特性,了解了石油在全球能源格局中的战略地位石油是古代生物遗体经过漫长地质演化形成的复杂碳氢化合物混合物,全球分布不均,中东地区储量最为丰富开发技术课程介绍了石油勘探、钻井、采油和炼化等全产业链技术现代石油技术正朝着数字化、智能化和清洁化方向发展,地震勘探、水平井、三次采油和清洁炼制等技术不断突破,大大提高了资源利用效率和环境友好性产业经济我们分析了石油市场、贸易格局和价格形成机制,探讨了石油对全球经济的深远影响石油价格波动受供需基本面、金融因素和地缘政治等多重因素影响,对能源安全和经济稳定具有重要意义可持续发展课程最后讨论了石油行业面临的环境挑战和可持续发展路径在全球碳中和背景下,石油行业正积极推进清洁生产、降低碳排放,同时探索向综合能源企业转型,发展可再生能源和新能源技术在未来的学习中,建议同学们密切关注能源转型趋势和技术发展前沿,将石油知识与其他学科交叉融合,培养创新思维欢迎通过指定参考文献深入学习,也可关注国际能源署、BP世界能源统计等权威资源获取最新行业动态感谢大家的积极参与,希望这门课程能为你理解全球能源格局提供有益视角!。
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