石油産業

2013年時点の世界の石油埋蔵量
ベネズエラと中東諸国は、最大の証明済み原油埋蔵量を保有している。[ 1 ]

石油産業は、石油製品の探査、抽出、精製、輸送（多くの場合、石油タンカーやパイプラインによる）、および販売という世界的なプロセスを含みます。この業界で最も多く生産される製品は、燃料油とガソリンです。石油は、医薬品、溶剤、肥料、農薬、合成香料、プラスチックなど、多くの化学製品の原料でもあります。この業界は通常、上流、中流、下流の3つの主要コンポーネントに分けられます。上流は原油の探査と抽出、中流は原油の輸送と貯蔵、下流は原油をさまざまな最終製品に精製することです。

石油は多くの産業にとって不可欠であり、現在の産業文明の維持に不可欠であるため、多くの国にとって重大な懸念事項となっています。石油は世界のエネルギー消費量の大部分を占めており、ヨーロッパとアジアでは32%と低いのに対し、中東では53%と高い割合となっています。

その他の地域における消費パターンは、南米・中米（44%）、アフリカ（41%）、北米（40%）です。世界は年間360億バレル（5.8 km 3 ）の石油を消費しており[ 2 ] 、先進国が最大の消費国となっています。アメリカ合衆国は2015年に生産された石油の18%を消費しました[ 3 ]。石油の生産、流通、精製、小売は、全体としてドル換算で世界最大の産業となっています。

歴史

アゼルバイジャン、バクーの油田、1926年

先史時代

スロバキア、コルニャの天然オイル温泉。

石油は岩石層中に自然発生する液体で、様々な分子量の炭化水素とその他の有機化合物の複雑な混合物から構成されています。石油は、主に炭素を豊富に含む古代のプランクトンの残骸が、何億年にもわたる地殻内の熱と圧力にさらされて生成されたと考えられています。時が経つにつれ、分解された残骸は泥やシルトの層に覆われ、地殻のさらに深いところまで沈み込み、高温高圧の層の間に閉じ込められ、徐々に油層へと変化していきます。[ 4 ]

初期の歴史

精製されていない石油は、人類によって5000年以上前から利用されてきました。石油は人類の歴史の初期から、火を燃やしたり戦争に利用されてきたのです。

しかし、世界経済における石油の重要性はゆっくりと発展し、 19世紀には鯨油が照明に、20世紀に入ってからも木材や石炭が暖房や調理に利用されました。産業革命によってエネルギー需要は増加しましたが、当初は主に石炭や鯨油などの他の資源によって賄われていました。しかし、原油から灯油を抽出し、照明や暖房の燃料として使用できることが発見されると、石油の需要は大幅に増加し、20世紀初頭には世界市場で最も価値のある商品となりました。[ 5 ]

近代史

ボリスラフの油井
ガリシアの油井
世界の石油・ガス産業の純利益は2022年に過去最高の4兆米ドルに達した。[ 6 ]
COVID-19パンデミックからの回復後、エネルギー会社の利益は、ロシアのウクライナ侵攻による燃料価格上昇、債務水準の低下、ロシアで中止されたプロジェクトの税額控除、温室効果ガス排出削減の以前の計画の撤回による収入の増加により増加した。[ 7 ]記録的な利益は、国民の臨時税を求める声を引き起こした。[ 7 ]
世界の油井からの原油生産量（カナダの重質オイルサンドなどの露天掘りの石油は除く）、1930～2012年
沖合石油プラットフォームの構造デッキの下の海水中を下方に伸びる複数の鋼鉄ライザーパイプ。
沖合石油生産プラットフォームの下にある海底ライザー
Crude Oil Production (Mbbl/d)Year0200040006000800010,00012,000197019801990200020102020CanadaChinaIranRussiaSaudi ArabiaUnited StatesTop crude oil–producing countries
ソースデータを表示します。
主要産油国[ 8 ]

帝政ロシアは1825年に3,500トンの石油を生産し、19世紀半ばまでにその生産量を倍増させた。[ 9 ] 1846年に現在のアゼルバイジャンの地域で石油掘削が始まると、ロシア帝国はバクーに2本の大型パイプラインを建設した。1つはカスピ海から黒海の港バトゥムまで石油を輸送する全長833kmのパイプライン（バクー・バトゥム・パイプライン）で、1906年に完成した。もう1つはチェチェンからカスピ海へ石油を輸送する全長162kmのパイプラインである。バクーで最初に掘削された油井は、バクーの石油産業の「創始者」の1人と呼ばれるアルメニア人実業家イワン・ミルゾエフによって1871年から1872年にかけて建設された。 [ 10 ] [ 11 ]

20世紀初頭、帝政ロシアの石油生産量はほぼすべてアプシェロン半島から産出され、世界の生産量の半分を占め、国際市場を支配していました。[ 12 ] 1884年までに、バクー郊外には約200の小規模製油所が稼働していました。[ 13 ]こうした初期の発展の副作用として、アプシェロン半島は世界で最も古い「石油汚染と環境への無関心の遺産」として浮上しました。[ 14 ] 1846年、バクー（ビビ・ヘイバト集落）では、石油探査のために、世界初の打撃工具を用いた21メートルの深さまで掘削された油井が発見されました。1878年、ルートヴィヒ・ノーベルと彼のブラノーベル社は、最初の石油タンカーを就航させ、カスピ海に進水させることで「石油輸送に革命をもたらした」のです。[ 12 ]

サミュエル・キアーは1853年、ピッツバーグのグラント通り近くのセブンスアベニューにアメリカ初の石油精製所を設立した。イグナツィ・ウカシェヴィチは1854年から1856年にかけて、現在のポーランドにあたるヤスウォ（当時はオーストリア領、中央ヨーロッパのガリツィアにあったガリツィア・ロドメリア王国内）近郊に、世界初の近代的石油精製所の一つを建設した。 [ 15 ]ガリツィアの精製所は当初、精製燃料の需要が限られていたため小規模だった。精製された製品は、ウカシェヴィチの灯油ランプに加えて、人工アスファルト、機械油、潤滑油に使用された。灯油ランプの人気が高まるにつれ、この地域の石油精製産業は成長した。

カナダで最初の商用油井は1858年にオンタリオ州オイルスプリングス（当時はカナダ西部）で稼働を始めた。[ 16 ]実業家のジェームズ・ミラー・ウィリアムズは1855年から1858年の間にいくつかの油井を掘り、地下4メートルに豊富な石油埋蔵量を発見した。[ 17 ] [ 18 ]ウィリアムズは1860年までに150万リットルの原油を採掘し、その大部分を灯油ランプの油に精製した。[ 16 ]歴史家の中には、北米初の油田はカナダの主張に異議を唱え、ペンシルバニア州の有名なドレイク油井が大陸初だと主張する者もいる。しかし、ウィリアムズの主張を裏付ける証拠もあり、その中でも特に重要なのは、ドレイク油井が1859年8月28日まで生産が開始されなかったということである。オイルスプリングスの発見は石油ブームの引き金となり、何百人もの投機家や労働者がこの地域に集まりました。カナダで最初の噴出井（原油が湧き出る井戸）は1862年1月16日に噴出しました。地元の石油業者ジョン・ショーが158フィート（48メートル）の深さで原油を発見したのです。[ 19 ] 1週間にわたって原油は勢いよく噴出し、1日あたり3,000バレルに達したと報告されています。

アメリカ合衆国における最初の近代的な石油掘削は、1850年代にウェストバージニア州とペンシルベニア州で始まりました。1859年、ペンシルベニア州タイタスビル近郊でエドウィン・ドレイクが掘削した油井は、真の近代的な最初の油井と一般的に考えられており、一大ブームを引き起こしました。[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] 20世紀の最初の四半期には、アメリカ合衆国はロシアを抜いて世界最大の石油生産国となりました。1920年代までに、カナダ、ポーランド、スウェーデン、ウクライナ、アメリカ合衆国、ペルー、ベネズエラなど多くの国で油田が発見されました。[ 22 ]

最初の成功した石油タンカーであるゾロアスター号は、1878年にスウェーデンで建造され、ルートヴィヒ・ノーベルの設計によるものでした。バクーからアストラハンまで運航しました。[ 23 ] 1880年代には、いくつかの新しいタンカーの設計が開発されました。[ 24 ]

1930年代初頭、テキサス社はメキシコ湾の汽水沿岸地域での掘削用として、初の移動式鋼鉄製バージ船を開発しました。1937年にはピュア・オイル社（現在はシェブロン社傘下）とそのパートナーであるスーペリア・オイル社（現在はエクソンモービル社傘下）が、固定式プラットフォームを用いて、ルイジアナ州カルカシュー郡の沖合1マイル（1.6km）の水深14フィート（4.3m）の油田を開発しました。1947年初頭にはスーペリア・オイル社がルイジアナ州バーミリオン郡の沖合約18マイル、水深20フィート（6.1m）の油田に掘削/生産用プラットフォームを建設しました。カー・マギー石油産業は、フィリップス・ペトロリアム（コノコフィリップス）とスタノリンド・オイル・アンド・ガス（BP ）のパートナー企業として、歴史的なシップショール・ブロック32井を1947年11月に完成させました。これは、スペリオル社が沖合のバーミリオン・プラットフォームで実際に油田を発見する数ヶ月前のことでした。いずれにせよ、カー・マギーのメキシコ湾におけるカーマック16号井は、陸地から離れた場所で掘削された最初の石油発見となりました。[ 25 ] [ 26 ] 1949年末までに、メキシコ湾で44本の探査井が11の油田と天然ガス田を発見しました。[ 27 ]

2012年から現在までの北米の稼働中の油井の総数。

第二次世界大戦（1939-1945）中、ルーマニア、バクー、中東、オランダ領東インドからの石油供給の支配は、戦争の展開と連合国の最終的な勝利に大きな役割を果たした。英ソ連によるイラン侵攻（1941年）は、連合国による中東の石油生産の支配を確保した。大日本帝国の南方への拡張は、主にオランダ領東インドの油田へのアクセスを目的としたものだった。連合国の封鎖により海上石油供給を断たれたドイツは、1942年に枢軸国軍のためにコーカサス油田を確保しようとしたエーデルワイス作戦に失敗し、一方でルーマニアは1944年8月からヨーロッパ最大のプロイェシュティ油田へのドイツ国防軍のアクセスを遮断した。東インドへの石油供給の遮断（特に潜水艦作戦による）は、戦争後期の日本をかなり弱体化させた。 1945年に第二次世界大戦が終結した後、中東諸国はアメリカから石油生産の主導権を握りました。

第二次世界大戦以降の重要な発展には、深海掘削、ドリルシップの導入、そして石油タンカーとパイプラインに依存する世界的な石油輸送ネットワークの拡大がある。1949年、アゼルバイジャン沖のカスピ海のオイルロックス（ネフチ・ダシュラリ）で初の沖合石油掘削が行われ、最終的に鉄塔の上に建設された都市が完成した。1960年代と1970年代には、石油産出国の複数政府組織であるOPECとOAPECが石油価格と政策の設定に大きな役割を果たした。石油流出とその浄化は、政治的、環境的、経済的に重要性が増す問題となっている。シベリア、サハリン、ベネズエラ、北アフリカと西アフリカ などの場所で、炭化水素生産の新たな分野が開発された。

水圧破砕法をはじめとする水平掘削技術の登場により、シェール層での生産量は飛躍的に増加しました。パーミアン盆地やイーグルフォードといったシェール層は、米国大手石油会社にとって巨大な生産拠点となっています。[ 28 ]

構造

セルビア、パンチェヴォのNIS製油所

アメリカ石油協会は石油産業を5つのセクターに分類している。[ 29 ]

上流

石油会社はかつて、売上高によって「スーパーメジャー」（BP、シェブロン、エクソンモービル、コノコフィリップス、シェル、エニ、トタルエナジーズ）、「メジャー」、そして「独立系」または「ジョバー」に分類されていました。しかし近年、国営石油会社（NOC、IOC（国際石油会社）とは対照的に）が最大の石油埋蔵量の権利を掌握するようになり、この基準で上位10社はすべてNOCです。以下の表は、2012年の埋蔵量[ 30 ] [ 31 ]と生産量[ 32 ]に基づいて、国営石油会社上位10社をランク付けしたものです。

埋蔵量と生産量で世界トップ10の石油会社
ランク 会社（準備金） 世界の液体備蓄量（10.9バレル） 世界の天然ガス埋蔵量（10 12 ft 3） 総埋蔵量（原油換算バレル）（10億9000万バレル） 会社（制作） 生産量（百万バレル/日）[1]
1 サウジアラビアサウジアラムコ260 254 303 サウジアラビアサウジアラムコ12.5
2 イランNIOC138 948 300 イランNIOC6.4
3 カタールカタールエネルギー15 905 170 アメリカ合衆国エクソンモービル5.3
4 イラクINOC116 120 134 中国ペトロチャイナ4.4
5 ベネズエラPDVSA99 171 129 イギリスBP4.1
6 アラブ首長国連邦ADNOC92 199 126 オランダイギリスロイヤル・ダッチ・シェル3.9
7 メキシコペメックス102 56 111 メキシコペメックス3.6
8 ナイジェリアNNPC36 184 68 アメリカ合衆国シェブロン3.5
9 リビア国営企業41 50 50 クウェートクウェート石油公社3.2
10 アルジェリアソナトラック12 159 39 アラブ首長国連邦ADNOC2.9
^1  ：天然ガスと石油を生産する企業の合計エネルギー生産量天然ガスを石油のバレルに換算）。

油田または油井における上流作業のほとんどは、掘削請負業者および油田サービス会社に 委託されています。

上流部門を支配する国営石油会社以外にも、市場シェアを持つ国際企業は数多く存在する。例えば、以下の企業が挙げられる。[ 33 ]

中流

ミッドストリーム事業は、ダウンストリーム部門に分類される場合もありますが、石油産業においては独立した独立した部門を構成しています。ミッドストリーム事業およびプロセスには、以下のものが含まれます。

  • ギャザリング：ギャザリングプロセスでは、狭くて低圧のパイプラインを使用して、石油やガスの生産井を、より大きな長距離パイプラインや処理施設に接続します。[ 34 ]
  • 処理/精製: 処理と精製作業により、原油とガスは市場性のある製品に変わります。原油の場合、これらの製品には、暖房用燃料、車両用ガソリン、ジェット燃料、ディーゼル油が含まれます。[ 35 ]石油精製プロセスには、蒸留、真空蒸留、接触改質、接触分解、アルキル化、異性化、水素化処理が含まれます。[ 35 ]天然ガスの処理には、圧縮、グリコール脱水、アミン処理、パイプライン品質の天然ガスと混合天然ガス液の流れへの製品の分離、および混合天然ガス液の流れをその成分に分離する分留が含まれます。分留プロセスでは、エタン、プロパン、ブタン、イソブタン、天然ガソリンが生成されます。
  • 輸送：石油とガスは、パイプライン、タンカー／はしけ、トラック、鉄道によって処理施設へ輸送され、そこから最終消費者へと輸送されます。パイプラインは最も経済的な輸送手段であり、大陸間輸送など、長距離輸送に最適です。[ 36 ]タンカーやはしけは、長距離輸送、特に国際輸送にも利用されます。鉄道やトラックも長距離輸送に利用できますが、短距離輸送で最も費用対効果が高いです。
  • 貯蔵：ミッドストリームサービスプロバイダーは、石油・ガス供給システム全体にわたるターミナルに貯蔵施設を提供しています。これらの施設は、ほとんどの場合、精製・処理施設の近くに設置され、パイプラインシステムに接続されており、製品需要への対応が必要な際の輸送を容易にしています。石油製品は貯蔵タンクに貯蔵されますが、天然ガスは岩塩ドーム洞窟や枯渇層などの地下施設に貯蔵される傾向があります。
  • 技術の応用：ミッドストリームサービスプロバイダーは、ミッドストリームプロセスの効率向上に技術ソリューションを活用しています。燃料の圧縮時に技術を活用することで、パイプラインの流れをスムーズにし、パイプラインの漏れをより正確に検知し、通信を自動化してパイプラインと機器の監視を向上させることができます。

一部の上流企業は特定の中流事業を担っていますが、中流セクターはこれらのサービスに特化した多数の企業によって支配されています。中流企業には以下が含まれます。

社会への影響

石油・ガス産業は、純売上高のわずか0.4%を研究開発費に充てており、これは他の産業と比較して最も低い割合である。[ 37 ]米国政府などの政府は、石油会社に多額の公的補助金を支給しており、油田リースや掘削装置の費用を含む、石油探査・採掘のさまざまな段階で大幅な減税措置を講じている。[ 38 ]近年、石油増進回収技術、特に多段階掘削と水圧破砕（フラッキング）は、この新技術が石油採掘の新しい方法において極めて重要かつ議論​​の多い役割を果たしているため、石油業界の最前線に躍り出ている。[ 39 ]

研究者たちは、石油・ガス企業からの寄付が議員に環境問題に関する投票を促すことを目的としているのかどうかを研究した。米国議会議員候補者への石油・ガス業界の寄付は、2010年の約3,500万ドルから2018年には8,400万ドル以上に増加したという報告がある。また、この増加は、スーパーPACとも呼ばれる独立委員会などの団体を通じて、独立した外部からの支出も増加したことで発生したと指摘している。石油・ガス企業は、特に環境規制に関して、業界の政策志向と一致する投票記録を持つ候補者を支持すると言われている。[ 40 ]

学者たちは、石油業界が提案された規制のコストを強調した経済的説明を支持することで気候変動政策に反対してきた経緯を調査してきた。また、業界が資金提供しているコンサルタントや業界とつながりのある組織が、1997年の京都気候変動交渉に至るまでの期間を含む1990年代の公のコミュニケーションや政策討論で、これらのコスト推定をどのように推進してきたかについても説明している。[ 41 ]

環境学者たちは、化石燃料による汚染や気候変動といった悪影響は平等に分配されず、脆弱な層に特に大きな影響を与えると指摘し、これを「化石燃料人種差別」と呼んでいます。[ 42 ]化石燃料システムが環境リスクや公衆衛生リスクにおいて人種間の不平等を引き起こす可能性があることを説明しています。全米黒人地位向上協会などの公民権団体は、環境と気候正義を支持し、化石燃料への依存を高める政策に反対しています。[ 43 ]

石油・ガス掘削は地域社会全体に影響を与え、生態系に悪影響を及ぼす可能性があるとして批判されています。そのため、化石燃料開発を減らし、風力や太陽光発電といったエネルギー開発の利用を増やすよう求める声が多く上がっています。[ 44 ]

環境への影響

水質汚染

石油産業の一部の事業は、精製副産物や原油流出による水質汚染の原因となっている。水圧破砕法は天然ガスの採掘量を大幅に増加させたが、このガス採掘によって飲料水のメタン汚染が増加したという説や証拠も存在する。[ 45 ]地下タンクや廃製油所からの漏出も周辺地域の地下水を汚染する可能性がある。精製石油を構成する炭化水素は生分解性が低く、汚染された土壌に何年も残留することが分かっている。[ 46 ]このプロセスを加速させるために、石油炭化水素汚染物質のバイオレメディエーションが好気性分解によって行われることが多い。[ 47 ]最近では、ファイトレメディエーションや熱処理によるバイオレメディエーションなどの他のバイオレメディエーション法も研究されている。 [ 48 ] [ 49 ]

大気汚染

石油産業は、揮発性有機化合物（VOC）の排出源として世界最大です。VOCは地上オゾン層（スモッグ）の形成に寄与する化学物質群です。[ 50 ]化石燃料の燃焼は、副産物として温室効果ガスやその他の大気汚染物質を生成します。汚染物質には、窒素酸化物、二酸化硫黄、揮発性有機化合物、重金属などがあります。

研究者たちは、石油化学産業が夏よりも冬に地上オゾン汚染物質の排出量を増加させる可能性があることを発見しました。 [ 51 ]

気候変動

石油の採掘と精製から生じる温室効果ガスの排出量は、採掘技術（フレアリング、メタンガスの排出、漏洩排出など）の違いや石油や貯留層特有の特性により、鉱床ごとに大きく異なります。[ 52 ] [ 53 ]

化石燃料の生産、精製、燃焼によって発生する温室効果ガスは、気候変動を引き起こします。1959年、アメリカ石油協会（API）がアメリカ石油産業100周年を記念して開催したシンポジウムで、物理学者エドワード・テラーは地球規模の気候変動の危険性について警告しました。[ 54 ]エドワード・テラーは、「大気中の二酸化炭素は温室効果を引き起こす」と説明し、化石燃料の燃焼が進むと「氷床が溶け、ニューヨークが水没する可能性がある」と述べました。[ 54 ]

1988年に国連によって設立された気候変動に関する政府間パネルは、20世紀半ば以降に 観測された気温上昇の大部分は人為的な温室効果ガスによるものだと結論付けている。

気候変動への懸念から、多くの人々が太陽光や風力といった他のエネルギー源の利用を始めています。こうした最近の変化により、石油産業の将来に懐疑的な見方をする人もいます。[ 55 ]

参照

業界の先駆者
石油生産
金融と政治
環境問題
石油地質学
石油生産地域
業界研究プロジェクト
その他の記事

参考文献

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