1. 美国油气地质背景
美国油气资源的分布是受北美石油地质条件所控制的。按照板块学说的观点,美国在大地构造上位于北美板块的南部,其西部大陆边界为北美板块边缘,由于北美板块和太平洋板块碰撞,北美西部边缘形成了著名的北美科迪勒拉山系及火山活动带。美国北部与加拿大接壤,地质构造与加拿大相连。美国东临太平洋,南濒墨西哥湾并部分与墨西哥毗连,东部大陆边缘为板块内部大陆边缘,其活动性较西部大陆边缘差。
根据地壳的性质和一般构造特征,美国的大地构造可以划分为三种主要单元:①克拉通,即板块内部地壳稳定、构造平缓的地区,为美国中部和北部地区;②褶皱带,即围绕克拉通分布的地壳活动及构造强烈变形的地带,为环美国大陆东部、南部和西部延伸的褶皱山系;③海岸平原和陆棚,即褶皱带与洋壳之间的地带,为美国东海岸、墨西哥湾和西海岸地区。
根据地表地质的差异,北美克拉通可以进一步分为加拿大地盾和中央稳定地台。加拿大地盾位于北美克拉通的北部,缺乏沉积盖层,结晶基岩已出露,岩石古老,构造稳定,地盾区全为火成岩和变质岩,没有含油远景。地盾区以南广大的内部稳定区为中央稳定地台,由火山岩和变质岩结晶基底和较年轻的沉积盖层组成。结晶基底从地盾区向外呈波状下降,沉积盖层覆盖其上。在基底隆起处沉积层较薄甚至缺失,在基底沉降形成的盆地中沉积较厚,随着结晶基底向地台外围下降,沉积盖层逐渐加厚。沉积盖层主要为古生界,部分带有中生界。
按以往“槽台学说”的大地构造观点认为:在北美地台的东西两侧,发育有经不同时期造山运动而回返的地槽系统。东部的阿巴拉契亚地槽,发育于早古生代,经加里东和海西运动回返,形成强烈的褶皱带,呈北北东走向,地槽区内早古生代和前寒武纪变质岩、岩浆岩褶皱变形强烈、断裂发育。西部的科迪勒拉褶皱带为元古宙和古生代的地槽,加里东运动时回返,以后又重新沉降成为沉积区。中生代时,地槽中部隆起,将原有地槽分为性质不同的两个部分。美国的含油气盆地均与这一基本的构造格局有关[15]。
与油气分布有关的北美洲大地构造轮廓是:在大陆内部为相对稳定的地壳部分,东、西、南三面均为高度变形的岩石所环绕。加拿大地盾为大地构造稳定的古老岩石露头区,主要由火成岩和变质岩组成,没有含油远景。在中部稳定的内部区域,于与地盾相类似的结晶岩石之上,有一系列受宽阔的凸起所分隔的不太复杂的盆地,其中充填了不厚的沉积盖层。在科罗拉多高原和部分落基山系中,发生了区域变形。包围着中部稳定内部区域的边缘盆地则沉陷较深,构造也较为复杂。几条强烈褶皱和断裂的岩层强烈变形带夹持着稳定的中央地块,它们是:从阿拉斯加一直延伸到墨西哥的科迪勒拉冲断带、阿巴拉契亚冲断带、沃希托冲断带和马拉松冲断带。
褶皱带向海岸一侧发育有海岸平原和陆棚,阿巴拉契亚冲断带以东为皮德蒙特山前带的结晶岩隆起,大西洋沿岸平原的中生代和新生代沉积岩超覆其上,形成沉积岩楔形体,沿大西洋边缘分布,向海的方向变厚,从几百米逐渐增至12192米。中生代和新生代沉积岩也超覆于沃希托和马拉松冲断带上,并形成墨西哥湾沿岸平原。科迪勒拉冲断带以西为盆地和山脉地区、落基山脉的一部分和太平洋边缘系统。这一带的构造活动在地质史中相当活跃,因而形成了比较复杂的构造体系。
阿拉斯加位于科迪勒拉山系的北端,地质特点类似于该山系的其他地区,具有许多中、新生代盆地。阿拉斯加可以分为两个主要构造层单元,北部包括布鲁克斯山脉以及到北冰洋的整个北坡,布鲁克斯山为整个科迪勒拉冲断带向北延伸的一部分;南部单元包括布鲁克斯山脉以南的所有地区。北部单元的地质历史比南部单元的更为复杂。
2. 北美地区典型国家的油气工业发展概况
北美地区的天然气和石油在世界油气资源分布的比例分别是19%和18%。2002年(估计值)北美地区的石油产量为55725万吨,占世界产量的16.88%,天然气产量为8234.98亿立方米,占世界总产量的32.96%。美国是世界第二大天然气生产国,第三大石油生产国,同时也是世界上最大的石油进口国。加拿大的油气资源较丰富,是美国油气的最大供应国。墨西哥是拉丁美洲最大的石油生产国,又是北美自由贸易区的成员国,现已成为美国石油进口的主要来源之一。
一、美国油气工业发展概况
1.美国油气的产储量
美国是世界油气资源大国,到目前为止,美国探明的石油储量大体占世界总量的2.8%,天然气探明储量占3.2%。2003年1月1日美国的天然气估计探明储量为5.19万亿立方米,比2002年同期的估计探明储量5.02万亿立方米增加了3.39%。2002年底石油的剩余探明储量为30.75亿吨,比2001年底的剩余探明储量30.07亿吨增加了2.26%。2002年其石油产量为2.89亿吨(实际值),比上年的2.90亿吨减少了0.34%。2002年天然气的产量为5703.87亿立方米,比上年同期的5758.48亿立方米下降了0.95%。
美国一次能源生产结构变化趋势为:从1950年到1999年水电在能源生产中所占的比例逐渐增加,天然气从1950年到1980年在美国一次能源生产结构中所占的比重逐年增加,但在20世纪80年代之后,天然气所占比重先是忽然急剧减少,然后在90年代之后基本处于比较稳定的状态。石油在美国一次能源生产结构中所占比重从1950年到1999年稳中有降(见图6-1)。
图6-1美国一次能源生产结构变化
2.美国的油气贸易
美国不但是油气资源大国,而且也是油气消费大国。其国内的油气生产不能满足消费,需要进口大量的油气。据英国BP《2003年6月世界能源统计述评》统计,美国2002年石油进口为11357千桶/日,比2001年减少了2.2%。天然气的进口量为1089.1亿立方米,天然气消费量为6675亿立方米,比2001年增长3.9%。美国的石油进口量巨大,其进口量占世界总进口量的26%。油气对外依赖程度非常大。
随着美国经济的持续、稳定发展,据预测,美国的石油进口量在未来将稳步增长(见图6-2)。
图6-2美国未来石油生产与进口趋势
(美国石油消费,百万桶/日)
美国进口石油的地区主要是西半球(指美洲地区)、中东地区和非洲地区(见下图)由于地缘政治和一体化管网的自由贸易协定、能源部门相互投资、分担的安全义务以及可靠的供应关系等原因,2000年美国石油总进口的55%集中来自四个国家:加拿大(15%)、沙特阿拉伯(14%)、委内瑞拉(14%)和墨西哥(12%)(见图6-3和图6-4)。
图6-32000年美国石油进口的地区分布
(据国土资源部信息中心,2001)
图6-42000年美国石油进口的10大供应国(单位:千桶/日)
(据国土资源部信息中心,2001)
除了继续巩固与美洲国家的关系外,中东将首先成为美国全球能源政策的焦点。
3.油气消费
(1)美国经济增长与能源消费预测
美国近20多年的经济增长,使美国消费的石油就占全世界石油总消费量的25%强。从1973~1998年间,美国的能源消费量增长了22.42%,而1998年美国的GDP是1973年的1.93倍。
美国是世界上的头号经济大国,虽然近期美国经济增长有趋缓的态势,但美国的经济在未来将继续缓慢增长,因此,其能源消费在未来也将继续增长,见图6-5。
图6-5美国石油总需求量趋势(百万桶/日)
(据国土资源部信息中心,2000)
(2)美国油气消费量
美国每年平均消费石油8.97亿吨,天然气6544亿立方米。见表6-1和表6-2。
表6-1美国1987~2000年石油消费(单位:亿吨)
(据BP.2001)
表6-2美国1985~1998年世界天然气消费(单位:亿立方米)
(据BP,2001)
(3)美国油气消费结构
从总体上看,美国的一次能源消费结构与世界的一次能源消费结构趋势基本相同,从1950年到1980年,美国的煤炭消费量占一次能源消费比重逐渐下降。而石油所占比重变化不大,天然气消费量所占比重却不断上升。1980年后,石油所占消费比重还是基本未变,而天然气所占消费比重在突然下降后逐步回升,煤炭所占比重在1980年之后稳中有升。
美国1999年能源消费总量为8533.6百万吨油当量,其中石油所占比重为40.6%,天然气所占比重为25.2%,二者合计占美国一次能源消费总量达64.8%。
二、加拿大油气工业发展概况
1.加拿大油气的产储量
加拿大的油气资源量也比较丰富。2002年加拿大的石油探明可采储量为246.60亿吨,比2001年的石油探明储量6.63亿吨增加了3619%。2003年报道天然气的估计探明储量1.70万亿立方米,比2002年1月1日的天然气估计探明储量1.69万亿立方米增加了0.59%。
加拿大2002年底的石油产量为10975.0万吨,与上年同期相比增加了6.5%。2002年的天然气产量为2074.20亿立方米,比上年同期的产量2057.72亿立方米增加了0.80%。
2.加拿大的油气贸易
加拿大是石油净出口国,1998年其进口原油为3830万吨,进口油品为860万吨,出口原油6350万吨,出口油品为1570万吨。1999年加拿大的天然气商品量为1780亿立方米,比1998年的1695亿立方米增加了5%,其中输往美国的天然气上升8.5%,达到了947亿立方米,占美国天然气消费总量的15%,这主要是1998年末投入运营的管输能力扩容工程已开始发挥作用。
加拿大是美国天然气、石油和电力最大的供应国。2000年加拿大石油贸易增长了4%,对美增长了10%。2000年加拿大出口天然气1016.6亿立方米。
3.油气消费
加拿大1998年的石油消费量为8320万吨,比1997年的消费量8210万吨增加了1.3%(见表6-3),1999年加拿大的天然气消费量为842亿立方米,比1998年的833亿立方米增加了1.1%(表6-4)。
表6-31990~1998年加拿大的石油消费量(单位:百万吨)
(据BP,2001)
表6-41985~1999年加拿大天然气消费量(单位:亿立方米)
(据BP,2001)
在加拿大的一次能源消费结构中,1999年石油所占比重为36.4%,天然气所占比重为28.2%。
三、墨西哥油气工业发展概况
1.墨西哥的油气产量和储量
截止到2001年底,墨西哥石油剩余探明可采储量为17.29亿吨,比上年同期的36.75亿吨减少了52.95%。墨西哥是拉丁美洲最大的石油生产国,原油产量年平均约为1.55亿吨。2002年墨西哥的石油产量为1.59亿吨(估计值),比2001年的1.56亿吨(实际值)增加了1.69%。
截止到2003年1月1日,墨西哥的天然气证实储量为2485.10亿立方米,比上年同期的8354.93亿立方米减少了70.26%。2002年墨西哥的天然气产量为456.91亿立方米,比上年同期减少了约1.94%。墨西哥的天然气储量在拉美仅次于委内瑞拉,在美洲居第四位。墨西哥开采的天然气大部分是伴生气,只有不足25%的天然气产自非伴生气田。由于墨西哥在天然气勘探开发上投资很少,所以产量近5年一直不高。墨西哥国家石油公司估计,今后十年墨西哥对天然气的需求将增长9%,而天然气产量却会不断下降(王锡华、焦震衡,2003)。
2.墨西哥的油气贸易和油气消费
墨西哥国土面积为192万平方公里,人口有9860万,国内生产总值超过了4000亿美元,人均GDP为4000美元,石油消费量为178万桶/日,人均石油消费量6.6桶/年,成品油需求量为165.1万桶/日,其中汽油占三分之一。1998年汽油消费量为50.7万桶/日,其中国内炼厂供应量为45.3万桶/日。目前该国每日进口的13.5万桶高辛烷值汽油大部分来自壳牌的帝尔帕克合资炼厂,同时也从欧洲进口汽油。该国汽油出口量为8.1万桶/日,通常销往美国。另外该国天然气的消费量也有所增加。一些以燃料油为动力的电厂已经改用天然气为燃料,新建电厂全部采用天然气为燃料。
1999年墨西哥的天然气商品量为351亿立方米,比上年增加了2.3%。2000年墨西哥向美国出口石油为1359千桶/日。1999年墨西哥出口天然气16亿立方米,比1998年的出口量4亿立方米增加了300%。2000年墨西哥向美国出口1.7亿立方米,而从美国进口31.1亿立方米。