54
\ begingroup美元

我们都知道,在人类的时间尺度上,石油基本上是一种不可再生的资源。然而,我目前正在为高中生做一个活动,教他们预测人类在耗尽石油之前可以继续开采多长时间(以及可持续的开采速度是多少)。

为此,有谁知道每年大约有多少石油被创造出来(在整个地壳中,不管有多难以接近)?

\ endgroup美元
5
  • \ begingroup美元 所有的化石燃料还是只是用来制造汽油(石油)的资源? \ endgroup美元
    - - - - - -Neo
    2014年4月26日5:35
  • 1
    \ begingroup美元 就我问题的最初目的而言,只是用于提炼的石油。然而,化石燃料生产总量的问题也很有趣,因为当我们谈论发电以及汽车在天然气和汽油之间的转换时,存在一定程度的可替代性。 \ endgroup美元
    - - - - - -Kupyn
    2014年4月26日6:29
  • 6
    \ begingroup美元 好问题。除了液态碳氢化合物外,地下还会产生大量甲烷(来自各种来源,而不仅仅是“化石”),量化甲烷会很有趣。 \ endgroup美元
    - - - - - -马特·霍尔
    2014年4月26日13:04
  • 1
    \ begingroup美元 在这种情况下,补给率几乎与可持续性的极限无关:限制因素在汇,而不是源。 \ endgroup美元
    - - - - - -410年不见了
    2014年4月28日13:10
  • \ begingroup美元 我曾经听一位真菌学家朋友说,今天的大部分石油是由藻垫生产出来的,这是由于地球历史上那个时期缺乏真菌,我想这意味着今天的真菌会在这些有机物变成石油之前把它们分解掉(或者以某种方式使它们无法形成石油)。这不是我的专业领域,所以我很可能误解了她,或者我可能遗漏了一些明显的东西。 \ endgroup美元
    - - - - - -msulis
    2018年1月24日0:01

3答案3.

21
\ begingroup美元

我不能提供数字,但希望能给你一个合理的计算大纲:

形成石油所需要做的就是将源岩带到沉积盆地的适当深度,并将石油迁移到宿主岩中。如果它在经济上有利可图(见脚注),就会被纳入全球外汇储备的计算。(石油沉积学Winfried Zimmerle, H. Zimmerle)

油窗口

计算石油产量所需要的只是估计当前世界各地沉积盆地在这些条件下的主岩体积。

沉积盆地

正如你所看到的,地球上覆盖着巨大的沉积盆地,所有这些盆地在产油条件下都有一定的体积。

你可能还需要粗略估计平均一块源岩能产出多少石油,以及有多少石油将被困在经济上有利可图的主岩圈闭中。也许考虑到盆地类型的因素也有助于改进计算(挤压盆地有很多反型圈闭,而伸展盆地有倾斜层圈闭)。

我有一种感觉,地球上的石油总库存可能是一个逻辑函数。一旦所有的油阱都被填满,所有多余的油都因运移或过热而流失。空的陷阱意味着石油会找到一个地方积聚。所以它甚至可能是一个自我稳定的系统(但不是在人类的时间尺度上,但让我们看看我们能坚持多久)。

我想这会得到一个数量级的答案。有可能有人已经做了这些计算,我很想看到这些数字。

脚注:像所有资源一样,石油也遵循采矿经济学。如果你赚了钱,你就是我的,如果你没钱,你就离开。这也意味着,如果能赚到更多的钱,就会有更多值得努力的存款。用今天的储量计算几乎是无用的,因为它们无法预测未来人们愿意为石油支付多少钱。即使采矿变得无利可图,我们也可能生产合成油,因为它是一种方便的化学物质(与质量、扩散性和危险性相关的能量储存)。我们已经用菜籽油做到了这一点,可悲的是,它可以以更好的价格为富裕国家的汽车提供动力,而不是为贫穷国家的人民提供食物。

\ endgroup美元
10
  • \ begingroup美元 不错的回答,虽然我似乎误解了你的理论,价格变化与石油储量相关,因为它似乎是有缺陷的1946年至2012年通货膨胀调整后的油价似乎没有显示固定与储量估计的相关性 \ endgroup美元
    - - - - - -错误
    2014年4月27日22:11
  • \ begingroup美元 @blunders -看看这张图表。欧佩克的储量在过去的20年里没有变化。增加储量估计会使石油更便宜,降低储量会使石油更昂贵。每年石油奖金的小幅增长使更多的努力有利可图,并保持储备稳定。scotterb.files.wordpress.com/2010/12/opec.png \ endgroup美元
    - - - - - -tobias47n9e
    2014年4月27日22:19
  • \ begingroup美元 那么,你承认你对地下有多少财宝的分析是毫无意义的,因为所能找到的,与可得的相比,是毫无意义的;也就是说准备金保持不变,变动的是价格。如果是这样,不管地下有多少石油,我们永远不会耗尽,石油峰值最终将是石油使用量的下降,正如我所说的;虽然可能会更清楚,因为你是关于采矿经济学的,这就是为什么我给你的答案点了赞。此外,值得注意的是,油价的变化似乎是由投机驱动的,而不是由市场需求驱动的。 \ endgroup美元
    - - - - - -错误
    2014年4月27日22:30
  • 3.
    \ begingroup美元 我认为经济学不是问题的一部分。 \ endgroup美元
    - - - - - -gerrit
    2014年4月27日23:17
  • 1
    \ begingroup美元 就其货币总价值而言,外汇储备可能“保持不变”。但不可否认的是,它们的总质量在减少(如果你根据问题计算地壳中的总石油,而不是已知储量)。 \ endgroup美元
    - - - - - -naught101
    2014年4月28日6:51
10
\ begingroup美元

根据威斯康辛大学的参考资料http://whyfiles.org/100oil/2a.html

12.5%的石油和天然气来自生活在500万到3400万年前的生物。

因此,如果我们对人类开采前的石油总量进行估计,为4万亿桶,这将是5000亿桶。

粗略的估计是每3000万年5000亿桶或者每年17000桶。

\ endgroup美元
4
  • 1
    \ begingroup美元 计算并不清楚。提取量如何与史前积累速率相关? \ endgroup美元
    - - - - - -大卫LeBauer
    2015年7月3日13:29
  • 1
    \ begingroup美元 @David,提取的数量与此无关。我的计算将12.5%的值乘以任何开采前存在的石油总量。 \ endgroup美元
    - - - - - -DavePhD
    2015年7月3日23:17
  • \ begingroup美元 让我猜猜,这4万亿桶石油都是已探明(或可开采)的。要使用这种类型的平衡,你需要添加尚未发现或无法开采的石油量。这使数字上升了一个数量级 \ endgroup美元
    - - - - - -DrGC
    2017年1月20日20:31
  • 1
    \ begingroup美元 关键在于它是一致的,它受到埋藏时的气候条件和地质趋势的影响,这就是为什么有些时期几乎没有生产,而另一些时期则有大量生产。 \ endgroup美元
    - - - - - -约翰
    2017年1月21日1:58
3.
\ begingroup美元

大约8万桶/年?

粗略估计的一种方法是假设自中生代以来石油的形成速度没有改变。绝大多数的油藏形成于过去的2.5亿年间。我们只需要知道这段时间内形成的石油总量:

到2009年,我们已经消耗了CB2009 = 1.011至1.35e11油吨。[https://phys.org/news/2009-05-oil.html]

当时已探明的储量(90%的可采可能性)为PR2009 = 2.2e11吨。[http://www.forbes.com/sites/judeclemente/2015/06/25/how-much-oil-does-the-world-have-left/ 1688 f3955dc5]

未探明(在目前经济和技术条件下不盈利的已知油藏)可能占已探明储量的4倍。让我们将该因子标记为UPFC=4。

但最大的不确定性来自于估算未知的石油储量(尚未探明的储量)。估计是分散的,甚至没有提供一个精确的数量级。例如,这取决于你如何评估这个数字:

石油的发现

如果你假设我们已经发现了地球上沉积盆地中积累的所有油藏的一半,那么你只需要除以它们形成所需的250 - 6年。

因此,平均产油速率为:
(CB2009 + PR2009) * UPFC * 2 / 250e6 = 11,200吨/年=80000桶/年

注意,这是中生代+新生代平均成油速率减去平均石油降解速率(石油在形成后也会通过不同的自然过程损失)。

\ endgroup美元
5
  • 2
    \ begingroup美元 相关答案见www.hoelymoley.com/questions/2503/..。Klemme和Ulmishek说:“六个地层层段,代表了显生宙时间的三分之一,包含了石油烃源岩,这些烃源岩提供了超过90%的世界已发现的原始石油和天然气储量(以桶油当量计算)。”也就是说,创造我们目前石油供应的大部分过程在1亿多年前就结束了。 \ endgroup美元
    - - - - - -jeffronicus
    2017年1月27日0:48
  • \ begingroup美元 @jeffronicus我不明白你是如何根据你引用的内容得出结论的。渐新世+中新世(占储量的12.5%)持续了28万年,而白垩纪(占储量的29%)持续了7900万年。我将“中间”限定词排除在“白垩纪因为地质学家通常不能确定“中”白垩纪。 \ endgroup美元
    - - - - - -斯宾塞
    2018年1月26日12:26
  • \ begingroup美元 这些桶有多大?如果你用液体计量单位来回答会更有意义。(例如加仑或升) \ endgroup美元
    - - - - - -Eevee
    2018年2月9日14:41
  • 1
    \ begingroup美元 @Imtherealsanic液体测量装置。 \ endgroup美元
    - - - - - -plannapus
    2018年2月9日16:07
  • \ begingroup美元 哦,好吧,我需要研究一下一桶多少钱。 \ endgroup美元
    - - - - - -Eevee
    2018年2月9日16:09

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