大型油田视角下油气开采业的产业代谢研究

发布时间：2020-04-28 17:45

【摘要】：作为能源行业重要子行业的石油与天然气开采业为社会经济系统贡献着油气资源,其自身需要消耗能源投入来进行能源资源开发,同时,这一过程中会产生温室气体排放并消耗水资源,目前仍缺少对油气开采业的能源投入、碳排放和水资源消耗的系统研究。为了准确衡量油气开采业的能源开发状态及其环境影响,本文从国内大型油田的视角出发,运用产业生态学的产业代谢理论,对中国油气开采业的产业代谢状态(能量代谢,碳代谢与水代谢)进行研究。本文构建了油气开采业的能、碳、水代谢综合评估模型,并将其运用在大庆油田、胜利油田等研究对象上。结果显示:在能量代谢层面,大庆、胜利、辽河油田的能源投入回报(EROI)数值在降低,未来的净能源产出会出现大幅下降;新疆和陕西两省份油气开采的能源投入回报数值波动上升;进口油气资源的EROI数值近年来普遍高于国内油田。在碳代谢层面,大庆与胜利油田的碳排放量总体下降,大庆油田的历年碳排放能源回报(EROC)数值普遍高于胜利油田。在水代谢层面,大庆油田年总工业和总新鲜用水量都呈先上升后下降趋势,胜利油田年工业和新鲜用水量呈下降趋势,两个油田的年直接工业与新鲜用水量都在上升;胜利油田历年的新鲜水投入能源回报(EROW_(Fresh))数值普遍高于大庆油田,而二者历年的工业水投入能源回报(EROW_(Total))数值基本相同。在本文研究的年限内,大庆油田与胜利油田能源投入回报(EROI)数值总体趋于下降,碳排放能源回报(EROC)与新鲜水投入能源回报(EROW_(Fresh))总体保持上升,这意味着二者贡献单位能源产出需要更高的能源投入、更少的碳排放和更少的新鲜水投入。为延缓胜利和大庆油田的净能源产出下降,同时进一步减轻开发活动中的环境影响,这需要油气开采业采取多种手段继续逐年降低本行业能源、碳和水资源消耗强度,减少油田直接能源投入、碳排放和水资源消耗。
【图文】：

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化石能源是中国能源供给的主要来源，历史上，煤炭在中国的能源消费结构中所占比重最大，其次为石油和天然气，如图1.1所示，截至2015年，煤炭占能源消费比重为64%，石油天然气总计占比24%，其余为水电、核电以及风电等能源供应。相比于油气资源，中国的煤炭消费是其温室气体排放和空气污染的主要来源之一。为应对全球气候变暖和履行《巴黎协定》中所作出的承诺，中国将严格控制煤炭的使用，煤炭消费已于2014年达到峰值[2,3]。目前

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图 1. 5 油田能量、碳和水代谢原理图Fig. 1. 5 Diagram of an oilfield’s energy, carbon and water metabolism1.2.2 研究意义本文选用国内数个大型油田作为基本的代谢分析对象。油田作为油气开采业的基本组成部分在整体上反映了行业特征，具有较强的代表性。并且，由于不同油田因地质条件、开采方式以及技术水平等方面存在着不同，其各自的运作模式和代谢状态也是不同的。过去对中国油气开采业EROI分析的研究中，多从单一油田和行业宏观的视角进行分析，目前缺乏对国内油田层面的横向比较以及异质性分析[31 33]。同时，，目前鲜有文献研究对油气开采业的EROI及其环境影响同时进行考虑[22]。现在面临的研究问题是：我国典型大型油田的能源开采状态目前是怎样的？在能源开采过程中其各自产生的环境影响（碳排放，用水）处于何种程度？如何对各油田的开采状态和环境影响进行横向比较？研究结果在学术和政策上有何启示？对此，以大型油田的视角对我国油气开采业的产业代谢状态（净能源产出、碳排放和水资源使用）进行分析是具有重要意义的，弥补了相关
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F426.22;TE34;TE37

【参考文献】