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世界能源概论及石油资源预测

王立群译

藤井清光

前言

在日本，时至今日能源问题仍旧是主要的话题，这是因为能源给予了日本的总体经济、特别是工业经济以极大的影响。石油占据着日本能源的近80%，从这一角度来看，即使认为石油支配着日本的总体经济也并非错误。

在另一方面，石油是世界上最大的国际问题。石油生产国常常主张石油价格的上涨而石油消费国则力求其价格的下跌。但是，实际上，在一九七四年大幅度上涨以后，石油价格每年一步一步地上升，这就给我们石油消费国带来了不安。这种在一九七三年以前完全没有出现过的现象，引起了世界范围内的大变动以致于形成如今的状态。这一现象究竟是怎样产生的？这种状态究竟要维持到何时？十年、二十年后石油问题又将如何呢？

本书对以上问题做了说明。石油问题的最大特点是经济与开发技术之间相互交织，如果没有石油的勘探开发技术知识，则很难理解缔结着世界政治、经济的石油本质问题。如今，若没有有关石油的知识，就不可能设想日本将来的经济和工业状况。

本书伴随着明确有关石油的世界形式和资源量，对石油开发技术作了概略的说明，并以此为基础评论了将来的石油界，所以本书理应成为经济学和工业学的较好的参考书。

阅读本书，可以领略到如下问题： ①、全世界的石油使用寿命并不很长。

②、OPEC成员国在今后的强硬立场的延续。 ③、如果没有技术，石油的经济价值为零。

④、如果没有技术知识，就不能够预测石油界的将来。

一般的读法是从第一章开始按顺序读，对石油界的将来感兴趣的读者可以先读第十章，

这样做可以深刻地理解将来世界面临的石油问题，也可以比较容易地理解石油知识的重要性。

本书在执笔时参考了石油技术协会、石油勘探开发集团、帝国石油有限公司、石油资源勘探开发有限公司及其他与石油相关的诸公司发表的资料，在此，对这些学会、集团、公司等表示深深地谢意。

笔者接受了东京大学助理教授石井吉德、助理教授田中章一对本书的忠告，在此也深表谢意。东京大学出版社的山田隆一和清水惠先生对本书的编辑和原稿的整理作了工作，由此才得以圆满地完成本书。在此希望可以对上述诸位进一步地表示深深的谢意。

藤井清光

1977年3月。

第一章 序论

石油能够主宰世界到何时？

这几年来，石油生产国定期地进行石油价格的升值，以使石油消费国感到烦恼。石油的价格究竟怎样才能安定呢？日本人特别是工业决策者不得已而关心之。本书为了预测包括这一问

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题在内的石油的将来问题，对必要的知识进行了说明。本章概略地记述了其内容。 §1、能源是工业的原动力 工业的种类是相当多的，且千差万别。但是可以互相沟通的是通过使用能源而造出工业产品。所以如果没有能源，工业就完全不能进行。由此，工业可以成为是把能源作为原动力的产业。现在世界上主要的能源是石油，特别是我国使用的能源的80%要依赖石油，与国外相比对石油的依存率是相当高的。所以，现代的日本工业，如果没有石油就完全不能进行了。 面对这一现实，日本的工业决策者完全正确地认识石油的现在和将来吗？对此，笔者抱有疑问。过去，自由地使用廉价的石油与扩大了的日本经济的步调相吻合，致使日本的工业不断地发展，如今的工业决策者不也是期待着将来再回到这一状态吗？对于过分地依赖于石油的日本，如果石油的供给受到限制的话，将会如何呢？对此，设想一下在1973年（昭和48年）末发生的石油危机就可以了。那时，每天的生活变得如何呢？甚至连全体国民都变得不安起来。这次社会动荡长达三个月才平息。此后，石油的价格开始异常上升，仅到1974年末，就变成了以前的4倍。其结果带来了世界经济的不景气和通货膨胀，日本的工业也大大地受到了影响，直到现在。

在此，稍稍接触一下过去的事情，为的是突出能源和工业的关系，并不是为了消除1973年以来石油危机的原因，相反，现在仍然存在第二次、第三次石油危机爆发的危险性，这一潜在的危险比当时还大。21世纪的能源可以称为是以原子能为主，但目前的能源，至少此时仍是以石油为主，所以工业决策者对于工业原动力的石油不得不给予关心。

如上所述，石油给予国民经济以重大的影响，所以，可以说所有的工业都与石油有关，但在众多的工业中，以下工业与石油具有特殊的关系。

A、 直接或间接地大量消耗石油的工业（制铁工业、铝工业、电力工业、化学工业等） B、 以石油为原料的工业（石油精练工业、天然气工业和石油化学工业等） C、 大量消耗石油的工业（造船工业、汽车工业、飞机制造业） 至少在此说明的工业，其决策者对石油的将来应给予考虑。 §2、对工业决策者必要的石油知识

过去日本总可以买到一定量的便宜的石油，所以当时的日本工业完全没有必要担心能源问题。但世界能源状况从1974年以来有了极大的变化。以前消费国掌握的石油支配权转移到了石油生产国那边，这就使得石油生产国具有了可以自由地决定供给量和价格的权力，而消费国（工业国）失去了主导石油的价格的主导地位。这对工业国来说确实是一件大事，这对日本这一对石油依赖度为世界第一的国家来说，无形中受到了巨大的影响。

工业的决策者至少要先于5年到十年来预测并计划工业，以此来推测是否能以适当的价格来确保能源，及因能源供给不足而带来的经济不景气能否再次出现等等。对这一问题建立计划是重要的材料，这是因为无论到何时，工业决策者都有必要对今期的石油供给和价格情况有所了解。

石油的供给，即产量和价格的影响因素有以下几种： A）、世界的政治和经济 B）、世界的石油资源 C）、石油勘探开发技术

上述的A）项是处于不断变化之中的，所以几乎不可能以此为前提来预测石油，这一方面的预测几乎是毫无根据的，本书没有涉及。B）项由于直接关系到石油的供给，所以对此至少要有概略的知识。最后一项C）是决定石油将来的。石油勘探开发技术经过了100年以

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上的发展，已经有了长足的进步，延长这种进步的趋势就可以预测将来的技术。由此就可以推断石油与其他种类的能源能够竞争到什么时候，所以迫切地希望工业的决策者对石油的勘探开发技术有一个概略的了解。 §3、石油失去支配能力的时期

现在是石油时代，其原因是石油在质、量和价格方面比其他一次性能源优越。将来，石油在质和量上不会存在大的变动，但在产量和价格上具有大大改变的可能性，石油在世界上失去主导能力的时期是其数量和价格比其他一次性能源都差的时期。

那么将来代替石油的能源是什么呢？21世纪可以称为原子能时代。即使在现在，原子能发电在世界上每年也都有确实的增长，预测进入二十一世纪应具有相当的实力。目前正在使用的是核分裂能量，这样，铀的资源量方面就会存在问题，随着核聚变技术的提高，到二十一世纪如果完成了此项技术，人类对能量的任何担心就都不会存在了。但，在过去二十年的原子技术发展过程中，常常达不到预定的目标，所以，还信任原子能的决策者现在的设想就成为问题了。至于核聚变，现在还没有彻底完成实验阶段，因此在试用上，原子能是一种长远的幻想的能量。即使认为原子能时代早晚会到来，但在二十一世纪初是否会到来，仍是一个疑问。

目前，次于石油的有实力的一次性能源是煤炭。本书的多处对它都有说明。煤炭的存在无疑减弱了石油的光彩，并大大地消弱了石油的发展。在另一方面，原子能时代的到来如果不是很晚的话，那么，补充一次性能源的一定是煤炭。到二十世纪末，似乎存在着煤炭时代再次到来的可能性。但是，为了这一可能性，煤炭必须进行液化。因为，在使用方面，煤炭根本无法与石油争胜负。

由此可见，石油的替代能源不具备实力。但在另一方面，如果石油的供给量下降会出现什么现象呢？石油的价格就会从现价开始升值，直到替代石油的一次性能源具备一定的实力为止。此情况在数年之内存在着在世界范围内发生的可能性，这对于日本工业来说是一件非常大的事情。

§4、石油勘探、开发技术的可能性和特殊性

日本的工业决策者有必要了解作为工业原动力的石油以及为预测将来的石油供给状况而了解石油勘探开发知识。这在前面已经记述了，但这项技术是以自然为对象的，所以与其他的工业技术相比具有很多特殊性。对一般人来说极难熟悉。用以下两点表示石油开发产业和石油技术的特殊性，希望读者能预先了解这本书多次出现的内容：

a）、石油勘探、开发的偶然性

了解地下数千米的状况，的确是相当难的，所以无论如何偶然性都会存在。但是，石油的勘探开发技术可以减弱偶然性。由于技术的进步，就使得大量的石油生产成为可能。由此看来，石油的勘探、开发并不是简单的赌博。

b)、石油勘探、开发技术和经济并行

无论怎样说，工业技术和经济都不无关系。和石油开发技术相比较，没有什么工业其技术和经济如此地相关，因此在技术中多次加入经济评价。

§5、本书的目的

本书把明确下列要点作为目的。

a)、石油的现状，以及为了了解日本处理这类问题的立场所需要的知识。（第二章） b)、关于石油资源的知识。（第三、四章）

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c)、石油勘探、开发技术概略。（第五~九章） d)、石油的将来。（第十章）

对c)项，此处必须稍稍加以记述。石油勘探、开发是以整个地球为对象的，所以有必要自然地顺应多种手段，这些细致的手段对推进石油的勘探开发起着重要的作用，所以不能省略。但是，本书表示的是其概略的知识，没有详细说明的余地，不过专科书和学术论文对其有详细的说明。本书的卷末收集了大量的文献。希望读者参考。

其次，石油开发的理学知识（地质学、物探学）、工科知识对上述目的来说是必要的。因本书以工业决策者为对象，所以前者叙述简单而后者叙述详细。对以上问题希望读者预先了解。§6、单位

在本书中，原则上以“米”制为基本计量单位，但因石油技术受美国的影响较大，所以美制单位（英尺、磅）的使用率也很高。以管、井孔的直径为例，在日本使用“英寸”也是极普通的。除“米”制单位以外，在本书中使用的其他单位如下：

英寸：in=25.4mm 英尺：ft=30.48mm 桶：bbl=158.98(升) 桶/日：b/d=58kl/年

为了参考，把其他英尺、磅制单位记述如下： 长度mile=1609.3m 海里=1852.0m

速度mile=0.446m/s

面积acre=4046.9平方米

压力1b/in**2=psi=0.0703kg/cm**2

第二章：石油能源的价值

石油影响日本工业的各个方面。 本章说明石油为主要能源的原因。即石油比其他一次性能源更为优秀，日本利用它发展了工业。但是，石油也有缺点，这一缺点导致了能源危机，这在将来似乎也不可以消除。 §2.1、石油的特点 §2.1.1、石油的定义

在说明石油之前，有必要描述一个石油的定义，对其叙述是极为复杂的。作为不明确的使用方法，一般把从地层中产出的可燃性液体和精练它而得到的液体总称为石油。其中前者为原油，后者为石油制品，有汽油、石脑油、煤油、轻油、重油等。除了把上述称为石油以外，也总称石油制品为石油。油气资源、石油勘探、开发中的石油意味着原油，家庭中使用的灯油（煤油）也叫做石油。

在化学成分上，石油是碳、氢元素组成的化合物，即碳水化合物。石油系的碳化氢中，分子小的在常温下是气体，被称为天然气：分子大的在常温下是液体：更大的分子如沥青在常温下是固体。

§2.1.2、石油作为一次性能源的特点

在使用于社会上和工业上的一次性能源中，石油是极为优秀的，其理由如下： a)、因为是液体，所以从资源开发到使用，都比较易于处理。 b)、热量大。

c)、因不纯物质少，所以能完全燃烧（无灰）。 d)、可做内燃机的燃料。

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e)、不含有害物质。 f)、可作化学燃料。

开采石油的油井由油管组成，石油垂直地从地下流动到地上。在地表上，石油水平地流过输油管线以到达目的地。在石油精练厂中，石油在流动中反应并被处理以制成油产品。由此看来，石油从开发到成为制品之间的连续操作，自动控制是比较容易进行的。所以成本比较低。

很长一段时间，工业能源的主流—煤碳负于石油的原因是煤在上述a)__d)项中性质比石油低劣。石油中的重油与煤炭具有直接的对比关系，所以煤和重油可以如下进行比较： a)、对热量来说，煤每克是4500——7500卡；重油大约是10000卡。 b)、燃烧效率煤是60%，重油是80%。 c)、煤的燃烧装置复杂而重油的则简单。

d)、点火及火力调节对煤来说是困难的，而对重油则极容易。

e)、燃烧时，煤易于产生烟且灰也比较多，而重油不出现烟和灰。在环境问题如此严厉的今天，煤炭确实难于使用，特别是为了消除灰尘，必须有特殊的手段，这也是要消耗经费的。

以上对煤和石油进行了比较，由于煤在所有方面上都难于使用，所以逐渐地失去了作为能源的主要地位，直至现在。

石油作为一次性能源的确优秀，但遗憾的是其资源量并不大，其使用的时间预测也不会长，因此，预测次于石油的接替到来的一次性能源是原子能。但是，原子能与石油相比，在前面记述的d)__f)项中是处于劣势的。处理原子能的时候，必须控制住放射性能量。由此，对原子能发电的安全性，其起码的信赖程度都不能得到，因此，日本的原子能发电往往比预定的要晚，即可以认为原子能作为替代石油的能源的时期比预想要晚。 §2.1.3、化学特点

地层中的石油可以称为原油，呈暗褐色或暗绿色，它被精制以后就成为石油制品。由于石油是多种类的碳化氢混合组成的混合物，所以分离提取碳化氢是很难的。石油中的碳化氢一般可以分为以下四种类型：

⑴、石蜡系碳化氢，CnH2n+2 ⑵、稀烃系碳化氢，CnH2n ⑶、环烷系碳化氢，CnH2n ⑷、芳香族碳化氢，CnH2n-6 在石油中，以上四种类型不是单独存在的，一般情况下一个石油分子结合上述四种中的两种以上的情况较多。

⑴、石蜡系碳化氢

是链状的碳水化合物，在常温、常压下含有四个碳原子以上的烃为气体；五个以上的为液体；十六个以上的为固体。四个以上的碳氢化合物具有同分异构体，存在着无支链的正构烷烃和有支链的异构烷烃。

⑵、稀烃系碳化氢

是具有双键结构的碳氢化合物。一般地，在原油中不存在稀烃，但它却是分解汽油的 重要组分。

⑶、环烷烃

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