全球油气勘探开发趋势及对我国油气行业的启示

曹博涵

（中国石化集团经济技术研究院有限公司，北京 100029）

近年来全球油气勘探开发投资大幅下降，上游投入减少导致全球新增油气储量大幅下降，并对全球油气产量产生影响，而新冠疫情、能源转型等因素又对全球油气需求产生影响。因此，需要全面、及时、准确分析全球油气勘探开发行业最新变化，研判未来发展趋势，为我国石油企业油气业务发展提供参考。

1.1 当期国际油价对油气勘探开发投资的影响下降

国际油价是影响油气勘探开发投资的最重要因素，2015年后当期国际油价对油气投资的驱动作用下降。如图1所示，2015年前，国际油价与油气勘探开发投资高度相关，其中2003–2008年为国际油价快速上升期，油气勘探开发投资年均增速为25.3%，国际油价与勘探开发投资的相关性系数高达0.97，中国、印度等发展中国家对石油需求的快速增长是推动国际油价上升的主要因素，供需矛盾进一步提高了对国际油价的未来预期，促进全球油气勘探开发投资增长。2009–2014年为国际油价缓慢上升期，油气勘探开发投资年均增速为10.1%，其相关性系数下降至0.78；
2015–2021年国际油价波动下降，油气勘探开发投资年均增速为–4.2%，其相关性系数进一步降至0.66。造成这种状况的主要原因是，油气投资环境日趋复杂，全球加速应对气候变化，主要石油公司向低碳转型并对油气勘探开发领域采取谨慎的投资策略[1]。2021年，七大国际石油公司低碳和新能源业务投资近80亿美元，是2015年的近4倍，低碳和新能源业务占总投资的比重也由2010年的约2%增至2021年的11%。

图1 国际油价与全球油气勘探开发投资的关系

未来5年油气勘探开发投资将恢复增长，但增速难达2003–2014年水平。从短期看，由于俄乌冲突、OPEC＋减产等因素，当期国际油价仍处于高位震荡，这将推动全球油气勘探开发投资恢复增长并超过疫情前水平，预计2022年全球油气勘探开发投资将增至4 936亿美元，较2021年增长32.9%。但从长期趋势看，未来低碳转型态势将更加明显，且石油需求即将达峰，石油公司对国际油价的远景预期较2003–2014年发生了根本改变，因此对油气勘探开发投资仍维持较为谨慎态度，并不断优化和调整上游业务布局。预计2022–2026年全球油气勘探开发投资年均增速为3.2%，将远低于2003–2014年的平均增速，未来投资额也难以达到2014年峰值时的水平，这可能削弱全球油气生产的中长期增长潜力和抵御突发事件风险的能力。

1.2 单位新增油气储量所需勘探投资大幅上升

自2003年以来，单位新增油气储量所需勘探投资总体呈现上升态势，如图2所示。2003–2008年全球单位新增油气储量平均投资为9.2美元/吨（扣除通货膨胀因素的影响，下同），2016–2021年已升至13.7美元/吨，增长了48.1%，这表明在现有投资规模下，勘探技术进步仍不足以支撑新增油气储量实现平稳增长，未来若想发现更多油气资源，需要增加勘探投入。其主要原因：一是随着全球油气勘探程度的逐步提高，新增油气资源的品质下降，2010–2021年全球十大油气发现储量规模由57.2亿吨油当量下降至9.5亿吨油当量，入围门槛也由1.1亿吨油当量下降至0.5亿吨油当量；
二是地质条件更加复杂，新增油气资源越来越集中在深水、深层、高温高压等勘探难度大的地区，勘探技术要求和面临风险均较高，需大幅增加资金投入，且需持续开展超前基础研究。

图2 2003-2021年全球新增油气储量与单位勘探投资状况

勘探投资占比自2014年以后有所下降。低油价和能源转型等因素对油气勘探投资影响更大，2021年全球油气勘探投资为313亿美元，与2020年基本持平，但较2013年1 001亿美元的峰值减少了69.7%，勘探投资占总投资的比重也由2013年的14.6%降至2021年的约8.5%，继续维持投资低迷的态势。其主要原因是勘探活动风险高，所需资金投入大，在低油价时期石油公司更倾向于规避风险高的勘探活动，而将重点安排在公司的核心盆地和有利区块。勘探投入力度不足，未来可能引发资源接替问题。

预计2030年前全球油气需求仍将保持增长态势，在储量替代率保持在150%的较好情景下，年均油气勘探投资需稳定在650亿美元以上，年均勘探开发总投资需稳定在5 000亿美元左右。全球油气勘探投资占总投资的比重应保持稳中有升态势，才能更好满足转型过渡期的油气生产需要。

1.3 单位油气产量所需开发投资有所下降

2014年后，单位油气产量所需开发投资有所下降，以较少的成本实现了油气产量的稳产增产，如图3所示。2003–2008年单位油气产量所需的平均投资为42.5美元/吨，2016–2021年已下降到33.1美元/吨，减少了22.0%。其主要原因：一是长水平段水平井、水力压裂、数字化等技术进步提高了油气田开发效率，是开发成本下降的主要推动因素；
二是低油价时期，石油公司减少上游投资，导致工程技术服务市场规模大幅下降，迫使一些油服公司降低工程单价；
三是低油价时期，石油公司采取“少井高产”模式，勘探开发活动更加集中在油气“甜点”区块。

图3 2003-2021年全球油气产量与单位开发投资状况

数字化技术的大规模应用将成为降低油气生产成本的重要手段。如壳牌智能油田可全天候持续优化资产，采收率提高了10%，产量提高了5%；
挪威国油海上智能采油平台采用全无人化设计，建造成本下降了20%，每年仅需维护1～2次，项目盈亏平衡油价已从34美元/桶降至20美元/桶以下。我国石油企业也持续推进数字化转型，并在国内建立了一批智慧油气田，打造生产过程“实时监控、智能诊断、自动处置、智能优化”的油田业务新模式[2]。据国际能源机构（IEA）预测，数字化技术的大规模应用将使油气生产成本减少10%～20%，未来数字化转型将持续驱动油气产业高质量发展。

1.4 天然气勘探开发更受重视

天然气已成为新增油气储量的主体。长期以来，全球新增油气储量以石油为主，1940–1950年新增天然气储量仅6.1亿吨油当量。1970年后，新增天然气储量开始逐渐提升，占比增大。尤其是近10多年来，在能源低碳转型的大背景下，主要石油公司越发重视天然气资产，2010–2020年新增天然气储量达215亿吨油当量，新增天然气储量占新增油气储量的比例已由1940–1950年的1.2%增至54.2%。从勘探地区看，新增天然气储量主要分布在中东、俄罗斯—中亚、非洲以及拉丁美洲等地区。2020年和2021年在土耳其黑海盆地发现了Sakarya和Sakarya North大型气田，使其成为天然气勘探新兴地区，预计俄乌冲突后欧洲加快寻找替代俄罗斯的气源，中东北非地区可能进一步加快推进天然气的勘探步伐。

天然气产量及其占比逐年增大。从全球油气产量来看，2000–2021年天然气产量年均增速为2.4%，而同期石油产量年均增速仅0.5%，天然气占油气总产量的比重已由2000年的38.8%大幅提高至2021年的48.5%。在全球低碳发展背景下，预计天然气产量仍将保持稳定增长，2030年全球天然气产量将由2021年的34.4亿吨油当量增长至38.7亿吨油当量，占油气总产量的比例将接近50%，天然气在能源结构中的作用将越发重要。从天然气产量分布看，预计北美地区产量将保持第一，呈稳定增长态势，其中美国页岩气是主要驱动因素。中东地区天然气资源丰富，勘探潜力大，预计将是天然气产量增速最快的地区，主要集中在伊朗、卡塔尔、沙特、阿联酋、阿曼等国。

1.5 深水油气资源对增储的贡献更加突出

海域油气勘探开发投资持续回升。由于国际油价波动下降等多重因素影响，2014年以后海域油气勘探开发投资虽总体呈下降态势，但其走势滞后于国际油价变化，且受油价周期影响小，如图4所示。2020年国际油价再次大跌，海域油气勘探开发投资较2019年减少了12.8%，而陆上油气勘探开发投资同比减少了37.8%。其主要原因是：一是海域油气项目建产周期长，根据不同作业方式，周期跨度为3～7年，其中深水半潜式平台建产周期较短，为3～4年，浮式液化天然气生产和储卸装置（FLNG）建产周期较长，为4～7年，而陆上常规油气田平均周期为2.7～3.7年，非常油气田平均为2～3年[3]；
二是海域油气项目投资强度大，钻一口井的平均花费在0.7～1.0亿美元。随着海域项目逐步优化、钻井效率提升、作业费用降低和标准化管理的实施，近年来海域油气项目盈亏平衡油价降幅显著，推动了海域油气业务快速发展。2021年墨西哥浅海盈亏油价为37美元/桶，巴西海域项目盈亏平衡油价为42美元/桶，圭亚那为33美元/桶，而沙特的海域盈亏平衡油价最低，仅为19美元/桶。2021年，随着国际油价回升，海域油气勘探开发投资快速复苏，较2020年增长了23.3%。

图4 2003-2026年全球海域油气勘探开发投资状况

随着海域油气新发现取得突破，预计未来5年海域投资将显著增长。预计2022年海域油气勘探开发投资将保持快速复苏态势，投资额将增至1 313亿美元，较2021年增长17.5%，国际油价高企和海域良好的勘探前景是主要推动因素。预计2022–2026年海域油气勘探开发投资年均增速为6.8%，而同期陆上油气勘探开发投资年均增速为1.8%，海域油气投资占比将由26.6%增至30.5%。

深水油气资源将是全球油气资源的重要接替。近年来，得益于海上地球物理勘探技术和钻井技术的进步，海域新增油气储量远远大于陆上，特别是深水地区，已成为全球油气勘探的热点领域。2011–2021年全球十大油气发现中，海域新增油气储量为189亿吨油当量，占比为61%，而其中深水新增油气储量为147亿吨油当量，占比为47.2%。近10年深水勘探井占总勘探井数（不包括非常规）的5%左右，但发现储量超过全球的50%。2021年，全球十大油气发现中8个位于海域，且全部是深水油气资源，新增储量8.5亿吨油当量，占该年十大油气发现新增储量的88.6%，如表1所示。结合全球油气发现变化趋势，预计未来深水仍将是油气储量增长最重要的领域，圭亚那和巴西海域、土耳其黑海、东非和北非海域将继续保持深水油气勘探热点地区。

表1 2021年全球十大油气发现 百万桶

深水油气产量及其占比逐年增大。2000–2021年深水油气产量年均增速为6.0%，而同期油气总产量年均增速仅为1.3%，深水油气产量占总产量的比重已由2000年的3.6%增至2021年的9.2%。随着深水油气开采技术的不断发展以及深水油气勘探开发投资力度的不断加大，预计2021–2030年深水油气产量年均增速仍将达到4.4%，远高于油气总产量1.2%的年均增速，2030年深水油气产量占比将提高至12.2%，如图5所示。由此可见：深水油气资源将成为全球油气资源的重要接替，也将成为主要石油公司油气勘探的主战场。从产量分布看，深水石油主要产自巴西，2021年巴西深水石油产量占全球深水石油总产量的41.1%，预计未来产量仍将保持快速增长。深水天然气主要产自挪威，2021年挪威深水天然气产量占全球深水天然气总产量的28.2%，预计未来5年挪威深水天然气产量仍将保持基本稳定，非洲和中东也将成为深水天然气产量增长的主要来源地，集中在莫桑比克、土耳其、以色列等国。

图5 2000-2030年全球深水油气产量状况

1.6 非常规油气地位继续上升

非常规油气投资主要集中在北美，主要投向陆上页岩油气，受国际油价周期影响大。2003–2014年，随着国际油价上涨，水平井、水力压裂等技术的快速发展，非常规油气勘探开发投资快速增长，年均增速高达29.8%，占总投资的比重由6.1%快速提高至26.6%，如图6所示。2014年国际油价大跌后，页岩油气企业利润大幅减少，非常规油气投资热度明显下降，2014–2016年北美非常规油气新钻井数降幅近50%，而2020年北美非常规油气新钻井数再次大幅下降，非常规油气投资降至572亿美元，较2019年投资降幅近50%。低油价促使北美非常规油气产业降本增效，技术进步和充分的市场竞争使其大部分项目的盈亏平衡油价显著下降，美国页岩油气盈亏平衡油价由2014年的78美元/桶大幅降至2021年的42美元/桶。2021年油价高企，推动非常规油气投资大幅回升至729亿美元，较2020年增长了27.4%，占比提高至19.6%。

图6 2003-2026年全球非常规油气勘探开发投资状况

非常规油气勘探开发投资快速回升，占比将增大。随着页岩油气企业盈利能力增强，非常规油气投资短期内将显著增长，预计于2030年前达到峰值。现金流充裕后页岩油气企业迅速增加了投资活动和股东分红，预计2022年非常规油气投资将增至1 152亿美元，较2021年增长58.0%，主要投向美国陆上页岩油气，特别是开采成本低、勘探潜力大的二叠纪盆地。预计非常规油气勘探开发投资将于2022年底恢复至疫情前水平，2022–2026年年均增速为8.4%，占总投资的比重将由23.3%增长至28.4%。

非常规石油产量增速将趋缓，但仍快于常规石油。近年来常规石油产量保持基本稳定，而非常规石油产量呈快速增长态势，占比迅速增大。其中2000–2010年、2010–2020年非常规石油产量年均增速分别为12.9%和18.6%，均高于常规石油产量增速，致密油是主要驱动力。2021年全球致密油产量增至4亿吨，美国占比高达94%。受美国石油需求逐渐达峰和能源转型影响，预计2021–2030年非常规石油年均增速将为3.8%，较之前有所放缓，但仍高于常规石油，2030年非常规石油产量占比将由2021年的12.4%小幅增长至14.4%，如图7所示。

图7 2000-2030年全球非常规石油产量状况

2030年页岩气占天然气产量的比例将超过30%。近年来常规天然气产量保持低速增长，而非常规天然气产量呈快速增长态势，占比迅速增大。其中2000–2010年、2010–2020年页岩气产量年均增速分别为32.5%和17.7%，美国页岩气革命是推动非常规天然气产量增长的最主要因素，2021年全球页岩气产量增至9 379亿立方米，如图8所示。在天然气需求增长、美国加大开发页岩气的背景下，预计2021–2030年页岩气产量将保持稳定增长，年均增速为4.2%。到2030年页岩气产量占比将由2021年的23.3%增长至30.3%，届时页岩气将成为全球天然气产量的一个重要来源。

图8 2000-2030年全球页岩气产量状况

2.1 油气勘探投资需维持在合理区间

能源转型背景下，油气仍将是重要的基本保障能源。当前国际油价处于高位震荡，石油公司盈利能力增强，预计未来5年全球油气勘探开发行业将回暖，油气投资增长并推动勘探活动趋于活跃，我国石油企业应坚定油气勘探领域的信心。另一方面，近年来全球油气勘探成本上升，油气勘探投资和勘探投资占总投资的比重均有所下降，导致新增油气储量降至历史低点，全球油气安全稳定供应面临严峻挑战。为维持未来全球油气供需平衡，避免发生重大油气供应紧张甚至危机事件，未来全球油气勘探投资应有所增长。由于我国新增油气储量难度大，为确保新增油气储量保持稳定增长，我国石油公司勘探投资占总投资比重应高于全球平均值。未来几年，我国石油企业应继续保持较高的油气勘探力度，确保油气勘探投资维持在合理区间。积极探索非常规油气、深层油气、深水油气等新领域，加强深层三维地震勘探技术、水平井“一趟钻”技术、光纤成像测井技术、数字化技术等研究，有效降低勘探成本。

2.2 进一步加大天然气勘探开发力度

在能源转型大背景下，未来天然气将扮演越发重要的角色，预计全球天然气需求将由2021年的4万亿立方米增长至2030年的4.5万亿立方米。随着我国“双碳”目标的推进和绿色发展理念的贯彻落实，国内天然气消费需求将持续增长，预计国内天然气需求将由2021年的3 726亿立方米增至2030年的5 724亿立方米。近年来我国天然气对外依存度仍持续上升，2021年已达到45.1%，预计中长期我国天然气对外依存度还将上升，未来天然气进口成本仍将可能处于高位，全面提升天然气供应量极为重要。另外，俄乌冲突使能源安全成为各国的战略重心，这要求我国石油企业继续做强做优油气业务。建议我国石油企业继续加大天然气勘探开发投入力度，推进新增储量持续增长，积极布局天然气和液化天然气资产项目，重点关注中东、西北非和东非等前沿地区，实现海外优质天然气资源的有效获取[4]。

2.3 加强深水和非常规油气资源开发力度

未来海域油气资源，尤其是深水油气资源将成为全球油气储量和产量增长最重要的领域。我国石油企业在深水领域起步较晚，可结合自身技术实力、投资规模等客观情况，逐步积累深水油气资源开发技术和管理经验。积极与国际石油公司开展深水油气区块合作，分享勘探开发成果。重点关注巴西和圭亚那海域、莫桑比克沿海、东地中海、黑海和南里海等热点地区[5]。

未来非常规油气产量占总产量比重将继续增大，不同类型非常规油气呈现差异化发展特征，其中致密油、页岩气产量将继续保持较快增长，而油砂、重油产量增速较低。我国石油企业应加强非常规油气勘探开发力度，加大国内非常规油气资源利用，持续关注海外非常规油气资源重点地区，突出效益优先和低碳发展理念。