修正Hubbert模型及世界石油产量临界点预测

世界原油生产过程中长期有组织地限产已使产量曲线明显偏离了理想Hubbert曲线,具有"分段截头移位"特征。根据修正Hubbert模型,限产期内可以存在多个产量峰值,但对世界石油经济的影响仅是产量转向永久性递减的临界点。在全球石油终极可采储量3955×108t的前提下,全球石油产量的临界点可能出现在2026—2032年,届时全球石油产量约为(46.86～65.82)×108t/a,储量采出程度约为67.7%;若全球石油储量采用2910×108t的保守估计,世界石油产量将可能在2013年前后出现全面递减。世界石油工业这一重大转折将对油公司的可持续发展提出严峻挑战。

基于多循环Hubbert模型对全球石油峰值的预测

文章应用多循环Hubbert模型对全球石油峰值进行预测,并对比单循环Hubbert模型预测结果,以及大量作者及机构对石油峰值预测研究,证实全球的石油峰值将推迟至2037年左右发生,峰值产量也将超过42Gb(109桶)。与单循环Hubbert模型相比,多循环Hubbert产量曲线峰值之后的产量递减率高于峰值前产量增长率,更符合历史产量数据的波动,也一定程度上克服了其夸大未来峰值产量的缺陷,因此在全球石油峰值的预测中更具价值。

峰值预测理论在四川盆地致密气的应用

四川盆地致密气资源丰富,勘探开发前景广阔。近年来,重新认识致密气富集规律,快速推进一体化评价,实现地质、工程双突破,四川盆地侏罗系沙溪庙组致密气规模上产成效显著。产量峰值预测是天然气发展目标确定的重要依据,为此,基于盆地致密气历史产量具有较大的起伏性和波动性的特点,结合峰值预测模型适用条件,选取哈伯特(Hubbert)及沃德(Ward)模型预测盆地致密气峰值产量。预测过程中,研判最终可采储量为数学模型与资源潜力的切入点,将储量发现与产量增长预测有效联动,建立主控因素约束下的两种储-产耦合预测模型。研究结果表明:①四川盆地致密气产量将在未来10年保持快速增长,预计可实现百亿立方米上产。②四川盆地致密气,Hubbert模型预测2036年达到70×10^(8)~105×10^(8)m^(3)的产量峰值,相对稳产期6年;Ward模型预测2045年达到38×10^(8)~90×10^(8)m^(3)的产量峰值,相对稳产期6年。③预测结果准确率和相关性分析表明,相比于Ward模型,Hubbert模型的产量预测结果具有更高的准确率和精度。通过构建符合致密气产量“波浪式”增长特点的高精度预测模型,攻克了传统预测方法拟合差、预测难的问题,实现致密气产量峰值预测由定性到定量的飞跃,为四川盆地致密气发展目标的确定提供技术支撑。

基于Hubbert峰值模型的中国有色金属产量峰值研究

随着矿产资源大量开采,中国矿产资源耗竭问题愈发突出。本文利用查明资源储量数据,应用Hubbert峰值模型分析了中国十种有色金属矿产的产量峰值年限。结果表明:中国锑矿在2014年就已经到达Hubbert产量峰值,其他9种有色金属矿产将在2050年前后顺次达峰,其中,锡矿、铅矿和锌矿将于2030年前达峰,钴矿、铜矿和铝土矿将于2040年前达峰,钨矿、镍矿和钼矿将在2040年后达峰;除锑矿、钼矿和镍矿外,其他有色金属矿产耗竭程度要高于全球水平。为了有效缓解中国矿产资源耗竭程度,提出几条建议:增强二次资源循环利用强度;加大找矿勘查力度,对不同矿种设置优先勘查次序;增大进口量、拓宽进口来源;加快海外投资布局的步伐。

基于Hubbert模型的中国锑矿生产峰值研究

锑矿是中国的优势矿产之一,主要用于阻燃剂、铅酸蓄电池等领域且目前在阻燃剂领域具有不可替代性。近年来中国锑资源需求日益增长,但也面临着矿山开采过度、走私泛滥、资源消耗过快等问题。本文选用Hubbert生产峰值预测模型对锑矿产量峰值及其到达时间进行判断。预测结果表明,在最终可采资源量分别为689万t、842.5万t和996万t三种情景下,产量峰值分别为13.78万t、15.65万t和17.6万t,峰值到达时间分别为2014年、2019年和2023年。通过分析我国锑资源消耗过快的影响因素,提出延缓锑资源耗竭速度的对策建议。

川南页岩气峰值产量预测

中国页岩气资源主要分布在四川盆地及邻区,四川是中国最早进行页岩气勘探开发的盆地,发展潜力巨大。产量峰值预测研究是指导页岩气发展的重要依据,以研究四川盆地南部地区页岩气的勘探开发潜力为基础,通过对国内外预测模型的筛选和适用性分析,采用Gauss与Hubbert模型预测川南页岩气产量增长趋势。综合考虑影响页岩气产量预测的关键因素,以期实现储量发现与产量增长预测的有效联动。将最终可采储量(URR)作为影响产量变化趋势的综合表征指标,创新建立以最终可采储量为约束条件的储—产量耦合预测模型,并在不同最终可采储量情景下,对川南页岩气未来产量峰值进行较高精度的量化预测。研究结果表明:①在未来一段时期,川南页岩气具有广阔的勘探开发前景,峰值产量与最终可采储量呈正相关关系;②研判达到峰值时间,从历史拟合出发,预测产量达到峰值时间在2042年左右;③对于峰值产量区间,峰值产量预测结果证实,两种模型预测不同情景最终可采储量下的峰值产量接近,川南页岩气产量高峰区间中值在350×10^(8)~400×10^(8) m^(3),相对稳产期10年以上。

基于机器学习的石油多峰模型研究及应用

油田在实际开发过程中,受新区块投产、开发方案调整和“三采”措施等因素的影响,年产量数据会呈现多峰形态。针对经典的Hubbert、HCZ等模型不能直接拟合多峰数据序列的问题,开展了基于机器学习的油田产量多峰预测模型研究。基于Hubbert模型,对多峰数据序列进行分段最小二乘拟合,在拟合误差函数中引入控制分段个数的罚分项,采用动态规划算法,自动求得最优分段的多峰预测模型,该模型运用在实际的油田产量数据上,预测结果达到预期目的。提出了一种通过自动最优分段的线性回归学习来建立油田产量多峰预测模型的方法,在实际应用中具有建模简单、自适应性强的优点。

四川盆地中部古隆起震旦系气藏产量增长趋势预测

科学预测油气产量变化趋势对制定能源开采计划及调整发展战略具有重要意义。四川盆地中部古隆起震旦系气藏勘探开发潜力巨大,目前已成为四川盆地继磨溪地区下寒武统龙王庙组气藏后又一重要上产领域,成为盆地常规天然气产量增长的主体和天然气上游业务效益贡献的关键,合理的产量规模预测对实现其高质量开发意义重大。因此,从四川盆地中部古隆起震旦系气藏天然气资源地质与开发特点出发,将最终可采储量作为影响产量增长趋势的边界条件,引入到峰值预测产量增长趋势理论的Hubbert与Gauss两种非线性时间序列峰值预测模型中,开展不同探明率条件下的四川盆地中部古隆起震旦系气藏产量预测研究,进一步明确未来勘探开发潜力。模型预测结果表明:①2种预测模型对四川盆地中部古隆起震旦系气藏产量发展趋势都有着较乐观的预测结果,预测结果较为接近;②产量预测结果表明,Gauss模型的预测结果相关性更高;③四川盆地中部古隆起震旦系气藏将在未来20年继续保持产量快速增长趋势,将于2036年达到(140~285)×10^(8) m^(3)/a峰值产量,并在2032—2040年处于相对稳产期,稳产阶段结束时最终可采储量采出程度将超过60%。

中国石油峰值预测及其应对策略研究

之前的学者对于中国石油产量及峰值的预测大都是根据的2000年以前的数据进行的，预测结果已经不具有准确性。本文将根据1990～2013年中国石油产量的最新数据分别利用Hubbert模型、广义翁氏模型、HCZ模型三种模型，预测中国石油的年产量以及峰值。尽管国外的大多数专家认为Hubbert模型是最适合石油预测的模型，但本文将三种模型的预测值和实际产量值进行对比，得出广义翁氏模型预测的结果更贴近实际值，更加适合中国石油产量的预测。面对即将到来的石油产量峰值，中国主要采取减少本土石油产量、投资国外资源、进行能源替代等多种应对策略。

我国石油产量峰值预测

本文对国内石油生产、需求、进口和石油资源开采的历史情况进行了简要概括,在此基础上对未来我国石油产量达到峰值(Hubbert Peak)的时间及我国石油资源的开采年限进行了预测,并探讨了影响我国石油产量峰值的因素。预测结果表明,我国石油生产很可能在2020～2030年达到Hubbert Peak,此后石油产量逐渐降低,直至资源采尽。

我国一次能源开发潜力分析

基于2014年中国能源资源可采储量、现有技术水平等条件,采用Hubbert模型对未来中国一次能源开发利用潜力做出分析.研究结果表明:可再生能源装机量增速达到峰值后继续保持高度,但化石能源开采量峰值呈现下降趋势;煤炭、石油、天然气和页岩气产量峰值将分别出现在2027年、2023年、2024年、2055年,峰值产量分别为35.41、3.02、2.53、10.26亿t标准煤;水电、风电、太阳能装机容量增速最快点将分别在2013年、2049年、2044年出现,装机容量分别为2.88、16.75、27.2亿kW.

基于锂资源的电动汽车发展潜力分析

近年来,在能源转型以及碳中和政策等推动下,电动汽车行业快速发展,且前景持续看好。但始于2020年下半年的能源危机表明,原材料对电动汽车发展的影响不容小觑。文章从生产电动汽车动力系统所必需的锂资源出发,利用哈伯特模型对未来锂产量进行预测,结合对主流动力电池正极材料的剖析,估算锂资源支撑的电动汽车市场规模。结果表明,锂资源是电动汽车发展过程中不可忽视的制约因素之一,在不考虑资源回收的情况下,全球锂产量仅可以满足较低情形下的电动汽车发展需求。