非常規石油

非常規石油一般是指超重原油、油砂油、緻密油、頁岩油等。這類石油的特點是：比重大、雜質多、粘度大、輕質烴類成分少，生產成本高。隨著常規石油資源的減少和生產成本上升，非常規石油將得到開發利用。

基本介紹

• 中文名：非常規石油
• 外文名：non-conventional oil
• 劃分標準：API
• 釋義：超重原油、油砂油和頁岩油
• 特點：比重大、雜質多、粘度大
• 學科：石油工程

石油分類

根據石油的相對密度（API）和黏度可以把石油劃分為常規石油和非常規石油兩大類，常規石油是API>22和黏度<100的石油，除此而外統稱為非常規石油。非常規石油具有黏度高、密度大、非烴（硫、氮、氧及金屬）化合物含量高等特點，它們在開採、運輸、加工和提煉方面與常規石油存在很大的不同。非常規石油包括重質油、高粘油、油砂、天然瀝青和油母頁岩等。

利用前景

重油

我國也擁有重質油(即稠油)資源，稠油具有比重大(0.9以上)、黏度高(50℃時達到1700MPa·s)、輕餾分低(一般只有4%左右)、含蠟量少(低於5%)和凝固點不高(5～22℃)等特點。我國對稠油油藏的研究、開發和加工已日趨成熟，並形成相當大的開採規模。全國各大油田針對其自身的特點。通過引進、消化、吸收和技術創新，形成了各具特色的開採技術，取得了新的進展和突破。勝利油田、遼河油田、大港油田、新疆油田均有稠油油藏。遼河油田是我國最大的稠油生產基地，2005年共生產稠油780萬t，占油田總產量60%以上。

油頁岩

頁岩油的炭氫比類似天然石油，含有較多的不飽和烴類及含有氮、硫、氧等非有機化合物，因此又是石油加工和化工生產的原料。

油頁岩在我國的蘊藏量十分豐富。儲量大約為2萬億t，相當於800億t頁岩油，僅次於美國、巴西、俄羅斯，居世界第四位。我國已探明和預測油頁岩總儲量為4831.7億t。按含油率6%折算，頁岩油的地質儲量達289.9億t。若按每33～35 t油頁岩生產1t頁岩油折算。可生產142億t頁岩油，接近我國到目前為止累計探明的天然石油儲量總和。以撫順為例，撫順市已探明地質儲量35億t，僅東部露天礦可采儲量就達4.3億t，平均含油率7.01%，按年開採650萬t計算。可以維持生產65年以上。我國油頁岩開採已具有豐富的經驗和成熟的技術，新興的用頁岩尾礦和廢渣生產水泥、燒磚等產業更是蒸蒸日上。

在新一輪全國油氣資源調查評價中，吉林省的油頁岩資源探明儲量居全國首位。約占全國總量的一半以上。吉林省已探明油頁岩儲量為174億t，預測資源總量接近3 000億t。已探明儲量的174億t約占全國油頁岩探明總量的55.5%.其舍油率最高可達21%~22%，平均為5%～6%。按平均含油率5%計算，可開採石油8.7億t。吉林省油頁岩資源有以下四大特點，一是已探明的儲量貧礦多富礦少，約169億t含油率在5.1%～5.95%之間；二是儲量相對集中，主要在農安縣和前郭縣兩地，保有儲量約為169億t，占全省總量的97%以上；三是適合露天開採的礦床少。大部分位於基本農田保護區之內；四是油頁岩造岩礦物的灰分是燒制陶粒的理想材料。

油砂

我國油砂資源也十分豐富，分布非常廣泛，在準噶爾、柴達木、鄂爾多斯、松遼、四川、二連、塔里木、吐哈等盆地都發現了油砂的分布。我國油砂點多面廣，且含油率高，有的地區油砂含油率高達12%以上，勘探前景十分喜人。

緻密油

緻密砂岩油又稱緻密油，一般是指夾持在生油岩系中的粉一細砂岩等緻密儲層中的石油。在我國目前比較通用的概念是低滲透油藏，指油層孔隙度低、喉道小、流體滲透能力差、產能低，通常需要進行油藏改造才能維持正常生產的油田。

緻密砂岩氣已成為全球非常規天然氣勘探的重點領域，全球緻密砂岩氣約占非常規與產量的75%。緻密砂岩油成為全球非常規石油勘探的亮點領域，北美也發現緻密砂岩油盆地19個，緻密砂岩油主力產層4套，已探明可采儲量6．4×t。我國也具有形成大規模緻密砂岩油的地質條件，如四川盆地川中侏羅系、鄂爾多斯盆地長7段緻密砂岩等。

問題

非常規石油由於在資源賦存方面與常規石油大不相同，因而在開發過程中會產生更多的問題，具體包括幾個方面。

環境污染

非常規石油生產存在著比較嚴重的環境問題，同時由於在其生產加工過程中需要使用更多的化學添加劑，從而對生態環境造成更大損害。加拿大的油砂生產己經對當地的土壤、空氣和水源造成了污染。一項研究表明，阿爾伯塔省12%的森林土壤酸承載能力超標，阿爾伯塔癌症委員會發現在下游的Fort Chipewyan社區癌症發病率比預期的約高3000,血液和淋巴腫瘤是預期的兩倍，該委員會並沒有給出原因，估計可能與當地的油砂生產有關。另據政府空氣品質監測機構的報告，該地區二氧化氮和硫化氫略有增加，在一些溪流，多環芳烴的水平己經對魚的胚胎構成毒性。尾礦處理也是個非常棘手的問題，當前尾礦池的大小己經相當於溫哥華市的而積，而且仍在增長，尾礦己經威脅到當地一些鳥類的生存，並且每年都有高達1 100萬公升的尾礦泄漏出去叫。

二氧化碳排放

非常規石油生產會排放更多的溫室氣體也是個值得重視的問題。重油生產中排放CO2最多的環節在生產和提煉階段，這兩個階段產生的CO2是常規石油生產同樣數量最終產品所產生CO2的2～4倍。研究表明，每噸重油在生產和使用整個過程中產生的CO2為3．860t，遠遠高於輕（中）質原油和天然氣，後二者產生的CO2分別為3．324t和2．115t。

能源銷耗

非常規石油生產也是能源高度密集的產業。首先從能源投入來看，非常規石油的開採需要更多的能源投入。由於油砂一般在常溫下不能流動，因而首先需要把油砂加熱溶化然後才能把這些液體運輸到地面進行深加工，而這需要消耗大量能源，此後對油砂油進行焦化－加氫處理生成合成油的過程也需要消耗大量的天然氣，這些反過來會造成能源供應的緊張。

水的銷耗

油砂生產要消耗大量的水，平均每生產1m³的瀝青需要消耗2～4m³淡水。當前，阿爾伯塔省近1/4的淡水都被用於油砂開採。頁岩油生產中使用的水力壓裂法也需要消耗大量的地表水或地下水。據統計，一口頁岩氣井需要消耗200萬～400萬加侖水，頁岩氣生產需要消耗的總水量相當於當地用水總量的0．1%～0．8%；頁岩油生產與之相似，這對當地供水也形成了一定的壓力，尤其制約了乾旱地區頁岩油的開發，南非即由於這個原因暫停了頁岩油（氣）的生產。

引發地震

美國俄克拉荷馬地質調查部門的報告顯示，頁岩氣生產過程中廢水的注入與2011年11月發生在該地區的一系列3．7～5．6級地震有一定的關係，這是由在高壓條件下“回流”的水不斷注入斷層帶附近的深注水井造成的。

開發現狀

全球非常規油氣資源開發利用現狀

非常規油氣資源開發與利用取得的成績主要集中在西半球的美洲地區，其中以加拿大的油砂油、美國的頁岩油和頁岩氣，以及巴西的超深水油田石油最為典型。

加拿大油砂油

油砂油是砂、水、泥塗與瀝青的混合物，其實早在18世紀初期，加拿大印第安人就發現了油砂資源，並進行簡單使用。到20世紀中葉，隨著技術的發展、成本的降低，加拿大油砂開始作為能源資源被加以運用，並進入了大規模開採與提煉階段。如今，在全球石油供應緊張、國際油價高位運行等巨觀環境下，加拿大油砂產業的發展面臨前所未有的機遇。據加拿大官方統計，加拿大的石油儲藏量極為豐富，約為1740億桶，位居世界第三，其中97% 來自於砂油，約為1690億桶，主要集中在西部的匹斯河、冷湖和阿薩巴斯卡附近，其儲量是美國全國油砂儲量的8倍。從開發方式來講，加拿大油砂資源的主要開採方式有兩種，即露天開採和井下開採。由於加拿

大境內的油砂大多埋藏於地面70 米以下，所以加拿大約80% 的油砂資源通過井下開採為主要方式獲得。
由於多年的開採經驗，加拿大已經掌握了油砂油開採、提煉的技術，並保持世界先進水平。根據加拿大石油生產商協會（CAPP）2011 年的統計，2011 年加拿大油砂油產量約為160萬桶/ 天，占全部石油產量的一半；而到2025年這一數字預計將達到370萬桶/天，約占加拿大石油產量的近80%。油砂油產量（334 萬桶/天）的飆升使加拿大於2011年躋身於世界前六大石油生產國。

美國頁岩氣

美國是最早開發利用非常規油氣資源的國家，歐巴馬政府期間，隨著技術的提高，美國在非常規天然氣領域取得了突破性進展，尤其是伴隨著頁岩氣資源的勘探和大規模開發，美國成為頁岩氣開發領域的排頭兵，這無疑將掀起美國能源歷史上新的革命，並將開啟“美國能源新紀元”。其實，早在19 世紀初美國就開始開發頁岩氣資源，但由於技術的制約，直到最近幾年才取得技術上的突破。為了更好地鼓勵頁岩氣等非常規油氣資源的開發，2012年4月，歐巴馬總統專門成立了旨在推動美國國內非傳統天然氣資源安全開發利用的 “部門間工作組”，用以協調美國能源部、環保局和內政部三個部門進行相關技術研究和資源開發。技術的突破直接推動了頁岩氣產量的急劇攀升，根據美國能源信息署（EIA）2011年的統計數據，美國頁岩氣的產量從2006 年的0.94 萬億立方英尺飆升至2010年的4.46萬億立方英尺，預計至2035 年美國頁岩氣的產量將達到12.25 萬億立方英尺，而美國本土頁岩氣的儲藏量約為860 萬億立方英尺，開發潛力巨大。

目前，美國的頁岩氣主要儲藏和生產地有七個，主要分布在美國的中南部和西部地區。美國頁岩氣資源的開發有效地降低了美國天然氣進口數量，根據美國能源信息署的統計數據， 2007年以後，隨著頁岩氣等非常規能源的開發技術的成熟與大規模套用，美國進口天然氣數量大幅下降。截止到2011年， 美國天然氣的淨進口量相比2007年下降了約50% ；預計到2035年，美國天然氣的生產與消費的缺口將從2007年的1.9萬億立方英尺下降至3173億立方英尺。

巴西深水石油

由於常規油氣資源長期、過度地開採，陸地蘊藏的石油儲量不斷下降，深海石油開始引起人們的注意。近些年來，在巴西東南部海域的深海和超深海地區接連發現儲量巨大的油氣田，這些深海油田約蘊藏500—1000億桶的油氣資源。深海油氣資源的發現使巴西的油氣儲量可與科威特和俄羅斯比肩[5],提升了巴西在全球能源格局中的地位。2009年5月，巴西首個平均水深達6000米的超深水油田開始產油，產油量約為1.5 萬桶/天[6]， 此後巴西的超深水石油開採從試驗階段進入正式生產階段。目前，巴西國家石油公司（Petrobras）已經掌握了深水油田石油生產的浮式採油、儲油和卸油等超深水採油技術。巴西在深水石油開採方面取得的技術進步使其石油供應量大幅攀升。根據英國石油公司的預測，從2010年至2030年，巴西深水石油的產量每天將至少增加200萬桶，能夠有效地彌補常規油氣資源的不足。