小时候就说石油快用完了,现在怎么越挖越多了?(组图)

大鱼新闻 财经 5 days, 13 hours



挖不完的黄金采不完的油

如果你是一位“80”后,你在小的时候,一定听老师或者家长念叨过全世界的石油快要耗尽了,最多还可以消耗50年,人类必须尽快寻找替代能源。

如果你是一位“90”后,你在小的时候,一定也听到过老师或者家长念叨过全世界的石油快要耗尽了,最多还可以消耗50年,人类必须寻找替代能源。

如果你是“00”后……等等,“80”后到现在已经40岁了,这么多年过去了,石油快要耗尽了吗?好像没有。不仅没有耗尽,现在有的专家还说,石油还可以开采200年。



还可以开采200年?!怎么越挖越多了?是专家在骗人吗?还是确有其事?好吧,我们还是研究一下这个问题,石油到底还能支撑人类社会多少年?

石油从哪里来的?

要弄明白石油还有多少,我们得先明白石油是怎么产生的。科学家说……算了吧,目前关于石油的产生,科学家们并没有一个明确的说法,有人说是史前生物和藻类尸体经过漫长的压缩和加热后逐渐形成的,也有人反对这个理论,认为是非生物形成的。反正人类到现在为止,并不知道石油从哪里来的。或者说,人类并没有完全弄清楚石油是如何出现的。

很复杂吗?是的,因为人类至今无法生产出新的石油。关于石油的产生,早在200多年前,就有人开始研究这个问题。俄国化学家罗蒙诺索夫在1757年,对这种黑糊糊的粘稠油脂进行了分析研究,然后提出了一个大胆的假设。



▲俄国自然科学研究的开创者,米哈伊尔·瓦西里耶维奇·罗蒙诺索夫,他不仅在自然科学研究颇丰,还是个著名的人文学者,编写了《俄语语法》。

罗蒙诺索夫认为,地下那些油腻的玩意,比如油页岩、沥青、碳、石油和琥珀等都起源于植物。各种被雨水冲刷的植物叶子和死亡的植物堆积在一起,沉积到湖底或河底变成淤泥,然后再经过几万年的内部的化学反应,最后就变成了石油和煤炭。

有道理吗?当然有道理!这是目前最主流的石油产生理论:有机成因说。现代理论只不过把罗蒙诺索夫的观点稍微往前推进了两点:一是形成石油的不光有植物尸体还有动物尸体。二是还要有合适的温度,温度太高就变成天然气了。



▲有机成因说:不光有菜还要有肉,盖上锅盖小火慢炖200万年以上,你就会得到一锅石油。

要不说罗蒙诺索夫是俄国的天才呢,在200多年前就相对准确的提出了关于石油产生的重要理论。不过,俄国的天才很多,罗蒙诺索夫提出有机成因说之后100年,另外一位俄国天才科学家就石油如何产生提出了完全相反的理论。

还记得元素周期表是谁在梦中发现的吗?没错,俄国化学家门捷列夫。他也对这种黑糊糊的粘稠油脂产生了兴趣,不过,作为俄罗斯最出色的化学家之一,他对石油的产生提出了完全不同的另一套理论。



▲理科生的万恶之源,梦中发现元素周期表的德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫

门捷列夫对石油进行了认真分析,发现主要元素非常简单,就是碳和氢。因为这两种元素在地壳中大量存在,所以门捷列夫在1876年也提出了一个大胆的假设。

门捷列夫认为,地球上有丰富的铁和碳,经过地球内部高温作用,在地壳下面可能化合成大量碳化铁,这些碳化铁又与过热的地下水反应,生成碳氢化合物。最后,生成的碳氢化合物沿地壳裂缝上升到适当部位储存冷凝就形成石油。

看着是不是也很有道理?门捷列夫的这套理论就是日后的无机成因说。当然,无机成因说除了门捷列夫的理论外,还有1889年俄国学者索柯洛夫提出的石油宇宙成因说、1951年苏联学者库德里扬采夫提出的岩浆起源说等等……



虽然学者们提出了一堆理论,但遗憾的是,无论是有机成因说还是无机成因说都无法完全正确解释石油的由来。这两种理论各自都有自身缺陷。

对有机成因说而言,虽然现在主流学界都认可这一理论,但是仍然无法解释为什么许多油气层会伴生氦元素。而实际上无论动植物体内都不会富集氦元素,如果是动植物尸体沉积形成石油,就不应该伴生大量的氦。

此外,1997年发射的卡西尼号(Cassini)星际探测器在2007年到2015年间多次飞掠土卫六(土星的一颗卫星)时,通过分析采集的雷达扫描数据,发现这颗卫星上最大的海之一“丽姬娅海”,主要由液态甲烷构成。

而土卫六上是没有任何生命的,虽然石油里的烃烷结构比甲烷复杂,但是能在土卫六那种低重力环境下自然合成甲烷这种简单烃烷,未必不能在高温高压环境下合成石油这种复杂烃类混合物。烃烷可以自然形成,就说明无机环境下是存在生成石油的可能的。



▲土卫六北极附近的丽姬娅海图片,这些“海水”几乎完全由纯甲烷构成


如果按照有机成因说,石油储量肯定是有限的。我们现在开采出来的石油,都是最少200万年前埋到地下去的“老祖宗”们,“老祖宗”有限,所以石油也必然有限。哪天用光了,就真的用光了,除非再等200万年,子孙后代来挖我们变成的石油。

但是如果按照无机成因说,石油储量就几乎是无限的,因为自然环境下可以生成石油。只要消耗量小于自然界的生成量,那就可以无限使用了。

不过,无机成因说相对有机成因说,存在更多无法解释的问题,比如:石油所在地层通常有沉积的生物残骸,如果是在自然高温高压环境下生成石油,就不应该同时存在生物残骸。

好吧,既然学者们都无法完美解答石油产生的问题。我们就姑且先认可主流观点有机成因说,在自然界的石油是有限的。那么,第二个问题来了,我们的技术条件能把自然界的石油都开采出来吗?

石油为什么越挖越多了?


石油越挖越多的主要原因之一是采挖技术的进步。人类已经开采石油快200年了,但开采方式本质上始终没变,就是找到油气储集层,然后在地面上挖个洞,插根管子进去,把石油抽上来。



▲游梁式抽油机工作示意图


不过,在现代技术的加持下,现在抽油已经从一次采油变成了三次采油。

第一次采油通常是利用油层自身压力,此时能采多少油全看油层压力,压力大的时候石油甚至会自己喷出来,当油层压力减小到一定程度后油就抽不上来了,于是这口井就废弃了。这是最原始的采油方式,美国人1859年在宾夕法尼亚州打下的人类第一口油井就是采取这种方式采油。

但是,资本家们很快发现,油井减产甚至关停后,实际上油层里面还有大量的油气资源,只是压力太小抽不上来了。这可不行,阻碍赚钱的事情一定要想办法解决。

1920年后,技术人员们找到一种办法,通过采取向油层底部的砂岩层注水的方式,可以有效提升油层压力,使得石油进一步被开采出来,这就是二次采油技术。目前,二次采油率可以达到整个油层的40%。

这就完了吗?当然没有。1950年后,石油技术人员发现用聚合物、表面活性剂、聚合物交联剂等特殊化学物质降低油藏内水的表面张力和粘度后,还能再抽出一部分油,于是就有了三次采油技术,也被称为化学驱油法。之后又陆续出现了蒸汽吞吐采油法、微生物驱油法等三次采油技术。



▲一次采油、二次采油、三次采油技术示意图

从一次采油到三次采油,人类对油层的利用效率越来越高。所以,很多过去认为已经采光的油井,在新技术下又重新开采出了原油,这极大的提高了对现已探明油田的利用效率。我国大庆油田建成世界最大的三次采油基地,三次采油年产量连续20年保持在1000万吨以上。

除了开采技术进步外,石油勘探技术也在进步,越来越多的油田被发现,石油储量也是越来越多。1980年全球探明石油储量为6826亿桶,1989年增加到1万亿桶,2009年增加到1.53万亿桶……2021年是1.73万亿桶。



▲近几年我国不断发现巨型油田,1.73万亿桶的数字肯定还要继续增加

现在全世界每年消耗的石油约360亿桶,也就是说如果人类不再发现新的油田,保持目前的原油消耗量,全世界的原油实际上还能再开采50年左右。所以,80后、90后、00后都不要慌,因为对现在的10后来说,全球石油仍然可以开采50年。

另外,除了普通石油以外,人类还发现并利用了页岩油这种非常规石油(Unconventional oil)。页岩油的储量可比普通石油大多了。目前已经探明的页岩油储量有11万亿~13万亿吨,可以供应人类使用上千年。



▲页岩油是从一种页岩中提炼出来的


美国前总统特朗普在2020年就曾公开讲话:“我们美国现在是世界上最大的石油和天然气生产国,我们的能源是独立的,我们不需要中东石油。”特朗普能说出这种话,正是因为美国近年来依靠页岩油气一跃成为能源出口大国。

页岩油这么好?有缺点吗?有,那就是贵,而且不好提炼。

页岩油开采技术比石油复杂得多,所以开采成本也高得多。页岩油最大的生产国美国,页岩油的成本在每桶30至50美元。而沙特阿拉伯的石油生产成本只有每桶3美元,双方经常互相打价格战。

所以,目前的石油和页岩油储量,至少在我们这一代基本上应该是用不完的........

能放心能源安全吗?


还能用50年的石油,还能用上千年的页岩油,大家是不是可以放心使用了?恐怕还真不是。

作为重要的战略资源,石油既是能源,也是有关国家手里的政治武器。某个国家有足够的石油,并不代表全世界每个国家都能分到足够的石油。就算在石油供应充足的时候,也可以人为制造供应问题,引发石油危机。



▲石油滋生霉菌

1973年10月,第四次中东战争爆发后,因为美国向以色列空运武器,并提供22亿美元的军事援助,以沙特阿拉伯为首的石油输出国组织(欧佩克OPEC)为了打击以色列和美国,就把石油作为武器,削减产量、提高油价。石油价格从每桶3.01美元,提高到每桶11.65美元。这就引发了第一次石油危机。



▲第一次石油危机中排队加油的汽车

由于西欧、日本80%以上的石油依靠进口,特别是要依靠中东石油,油价的上涨让这些国家陷入混乱之中。加油站前,汽车排起了长队,并引发了一系列经济问题。石油武器很快见到效果。1973年11月,欧洲(除荷兰外)、日本先后宣布和阿拉伯人站到一起。

美国很快也怂了,派出基辛格到沙特阿拉伯等国家进行“穿梭外交”。一直到1974年3月,阿拉伯国家正式发表声明,决定解除对美国的石油禁运,石油供给恢复,危机才逐渐解除。

5年后,1978年发生伊朗伊斯兰革命,从1978年底至1979年3月初,伊朗停止输出石油60天,使石油市场每天短缺石油500万桶,再次引起油价急剧上升。到1980年,油价刚刚要稳定,伊朗和伊拉克又爆发了两伊战争,两国石油生产都急剧减少。于是,第二次石油危机爆发。



▲战争中被点燃的油井

石油输出国组织此时内部发生分裂,多数成员国希望提高油价,而沙特阿拉伯则主张冻结油价,甚至单独大幅度增加产量来压价。内部的这一分裂导致石油输出国组织失去市场调控能力。

最后的结果就是各主要出口国轮番提高油价,每桶原油的价格从14美元涨到了35美元。高油价再次引起西方工业国的经济衰退,仅美国GDP就下降了大约3%。

第三次石油危机同样是因为战争。1990年伊拉克入侵科威特,引发第一次海湾战争,两国石油设施遭到严重破坏,石油产量骤降。仅仅3个月的时间里,国际油价从14美元/桶急剧攀升至42美元/桶。



▲用来扑灭油井大火的坦克灭火车


因为第一次海湾战争结束很快,所以,这次石油危机也结束的很快,相比于前两次石油危机,这次石油危机的影响并没有那么大。不过,美国经济却几乎与战争同步陷入衰退,拖累全球经济增长,直接引发世界经济危机。1991年和1992年, 西方经济仅分别增长0.7%和1.5%。

其实,认真分析三次石油危机,就会发现一个核心要素,石油危机的爆发和战争密切相关。只要产油国发生战争,或者有影响战争走向的意愿,那么石油就会成为影响经济的战争武器。

2022年,俄乌冲突爆发,这一次能源再次成为武器。虽然没有发生石油危机,但是却发生了同样作为能源的天然气危机。国际市场上,天然气价格一段时间里达到了史无前例的2000美元/立方。



▲中国的光热发电站

所以,虽然理论上人类还能在未来相当长一段时间里,可以依靠石油作为能源。但是,战争这些不可测因素会极大影响石油、天然气等化石能源的供应,我们还是要积极保持对新能源技术的研究力度,用自主可控的绿色能源代替对石油等不可再生化石能源的依赖,才能更好的保证国家安全。

 

相关新闻