在清潔能源還不能大規(guī)模代替化石能源之前，黑馬開采非常規(guī)油氣是頁巖油砂十分必要的。談起非常規(guī)油氣資源，黑馬總是頁巖油砂念念不忘頁巖氣，說頁巖氣鬧革命了，黑馬并改變了全球能源格局，頁巖油砂但是黑馬還有一種非常規(guī)油氣資源——油砂

在清潔能源還不能大規(guī)模代替化石能源之前，開采非常規(guī)油氣是頁巖油砂十分必要的。談起非常規(guī)油氣資源，黑馬總是頁巖油砂念念不忘頁巖氣，說頁巖氣鬧革命了，黑馬并改變了全球能源格局，頁巖油砂但是黑馬還有一種非常規(guī)油氣資源——油砂常被人們忘記。

富產(chǎn)輕質(zhì)原油的頁巖油砂沙特阿拉伯、伊朗和伊拉克其石油可采儲量一直居世界之首，黑馬但到2012年發(fā)生逆轉(zhuǎn)，委內(nèi)瑞拉石油可采儲量躍居世界第一，加拿大也躍居世界第三，見表1（表中：吉噸=109t），其原因是北美洲的非常規(guī)石油崛起。

加拿大阿薩帕斯卡爾油砂礦和委內(nèi)瑞拉奧里諾科北部油砂帶蘊(yùn)藏著豐富的石油儲量。美洲大陸非常規(guī)石油的崛起，被稱為世界石油重心開始向西半球轉(zhuǎn)移。

油砂生成爭論不休

油砂（oil sands）即指“天然瀝青”。石油有機(jī)成因理論是這樣解釋油砂的來源：油砂是由沉積在淺海和湖沼中的腐泥轉(zhuǎn)變而成的。它的原始物質(zhì)除古代水生植物、孢子和花粉之外，還有若干動物質(zhì)。在地殼不斷下降和在深水缺氧的條件下，經(jīng)厭氧菌的作用，使腐泥中的有機(jī)物質(zhì)發(fā)生還原與分解反應(yīng)，形成含有豐富碳?xì)浠衔锏臑r青基原油，在運(yùn)移過程中失掉輕質(zhì)組分后的產(chǎn)物。

從石油有機(jī)成因理論來說，這種解釋非常合符情理；但是從石油無機(jī)成因理論來說，對油砂的來源解釋簡直是霄壤之別。有個俄羅斯石油地質(zhì)學(xué)家尼古萊·庫德里亞夫切夫（Nikolai Kudryavtsev，1893～1971年），被稱為“現(xiàn)代石油非生物成因之父”。提出了非生物成油的理論，認(rèn)為在地殼內(nèi)已經(jīng)有許多碳，其中有些碳自然而然地以碳?xì)浠衔锏男问酱嬖凇Ｌ細(xì)浠衔锉葞r石空隙中的水輕，因此沿巖石縫隙向上滲透。石油中的生物標(biāo)志物是由居住在巖石中的、喜熱的微生物導(dǎo)致的，與石油本身無關(guān)。

庫德里亞夫切夫?qū)幽么蟀“⑺_帕斯卡油砂礦的分析，沒有哪種“烴源巖”會形成如此巨大的碳?xì)浠衔铮虼耍羁尚诺慕忉屖莵碜缘貧ど钐幍臒o機(jī)成因石油，這種深層石油是地球形成時的碳?xì)浠衔锝?jīng)極強(qiáng)烈的地震從地球板塊裂縫中滲透出來的。好像也有點(diǎn)道理，根據(jù)這種解釋，還不知道地球板塊下究竟埋藏了多少石油？

加拿大富集全球71%的油砂

目前，持有石油無機(jī)成因理論的占少數(shù)，但不能輕易否認(rèn)；從油砂資源分布來看，好像也有點(diǎn)道理。

根據(jù)國際能源署（IEA）估計，加拿大油砂的原始可采儲量為178000×106bbl(2.83×1010m3)。世界能源理事會（WEC）2010年引用美國地質(zhì)勘測局的報道，23個國家中的598個沉積層中都有油砂，其中最大的沉積分別在加拿大、哈薩克斯坦和俄羅斯聯(lián)邦。

全球油砂可采儲量估計為2496.7×108bbl，其中加拿大占1768×108bbl(281.1×108m³)，占70.8%；哈薩克斯坦占420.09×108bbl(66.79×108m³)，占16.8%；俄羅斯占283.8×108bbl(45.12×108m³)，占11.4%（注：1bbl=0.159m³）。見表2。

這三個國家占有世界油砂總量的99%，石油無機(jī)成因理論認(rèn)為，出現(xiàn)這種奇特的情況，只能解釋為在地球史變遷過程中，油砂來源都處于板塊的裂縫帶，蘊(yùn)藏在地殼中的烴類通過裂縫滲透到地面的原油，輕組分大量散發(fā)而形成的。

阿薩帕斯卡爾是世界上最大的油砂礦

艾伯塔省（Alberta）油砂礦床是世界上最大的油砂沉積層。艾伯塔省油砂礦床有四個大礦床：阿薩帕斯卡（Athabasca）、和平河（Peace River）、冷湖（Cold Lake）和沃帕斯卡爾（Wabasca），其總資源量估計為（1.7～2.5）×1012bbl。其中阿薩帕斯卡爾油砂礦是加拿大艾伯塔省最大的而且最容易獲得的瀝青資源，它在面積為30000km2富集了1×1012bbl瀝青。（注：1bbl=0.1364t）

圖1 艾伯塔省油砂礦床

阿薩帕斯卡油砂礦藏（Athabasca oil sands）是世界上最大的油砂礦藏，位于加拿大艾伯塔省東北部，集中在麥克默里堡（McMurray）。1848年發(fā)現(xiàn)，1967年開始開采，礦區(qū)面積141000km²，砂巖多為淡水及半咸水相，屬白堊系，礦藏埋藏深度0～750m。油砂可采儲量0.170×1012bbl（27×109m³），其中深度小于120m的適宜露天開采儲量為7.3×109m3。深度120～750m的礦藏采用鉆井注蒸汽開采。

從油砂提取的成本在降低

從油砂提取石油主要有兩種方法：傳統(tǒng)的地表挖坑采礦和地下鉆井采礦。地表采礦時，將富含瀝青的地表鏟到卡車上到處理廠分離。在歷史上，地表采礦是從油砂生產(chǎn)石油的主要來源，但近幾年衰減，其原因是約80%的瀝青儲層離地表越來越深。隨之而起的其他方法是地下采礦法，即將蒸汽注入地層，浸泡瀝青，然后泵出地面。目前，蒸汽輔助重力泄油法（SAGD）和蒸汽循環(huán)增產(chǎn)法（CSS）是兩種主導(dǎo)的地下提取技術(shù)。

油價越高，越利于油砂開采。從油砂生產(chǎn)烴類的經(jīng)驗和技術(shù)成熟，提取成本開始降低。以前比美國致密油生產(chǎn)貴，但現(xiàn)在艾伯塔省從油砂生產(chǎn)石油可比美國致密油生產(chǎn)競爭。艾伯塔省地下開采項目估計盈虧平衡平均為64美元/桶，露天開采項目在60-64美元/桶，而美國從二疊紀(jì)生產(chǎn)的致密油估計為81美元/桶，巴肯特（Bakken）69美元/桶，鷹福特（Eagle Ford）約64美元/桶。

油砂產(chǎn)油量逐年增加

有許多公司在加拿大開采油砂，著名的公司見表3，其中也有中國公司如中國石油的子公司布里第能源（12）和中海油（8）。

2014年從油砂生產(chǎn)石油估計為2500000bbl/d，2024年將發(fā)展到3200000bbl/d。在這個世界上最大的油砂開采基地上，場面很壯觀。約兩噸的油砂才能提煉出一桶原油，如果按2500000bbl/d計算，每天需要5000000噸油砂。

在開采油砂礦和油頁巖礦中常用礦山專用卡車，也是世界上載重最大的卡車。一般載重為400噸，見圖2。每天需要搬運(yùn)5000000噸油砂，需用5000000/400=12500車次，如果地下開采部分，至少需要1萬車次，可見生產(chǎn)非常規(guī)石油的場面非同小可。

中國有多少油砂資源？

全球油砂資源被加拿大、哈薩克斯坦和俄羅斯占據(jù)了99%，只有加拿大在積極開采，中國所占份額很少。根據(jù)2008年1月3日《關(guān)于新一輪全國資源評價和儲量產(chǎn)量趨勢預(yù)測報告》評價結(jié)果：全國油砂油地質(zhì)資源量59.7億噸，可采資源量22.6億噸。見表4，請注意，表2指原始可采儲量，表4指可采資源量，兩者數(shù)據(jù)不可比較。雖然寫文章可以說中國有豐富的油砂資源，實際上尚未有開采的經(jīng)濟(jì)價值。

結(jié)語

油砂分布十分集中，使人聯(lián)想到不尋常的生成機(jī)理，地球板塊下究竟埋藏了多少非常規(guī)石油，還是一時講不清楚的事情。世界上最大的油砂開采基地在加拿大艾伯塔省，集中了數(shù)十家開采公司，數(shù)百輛大型礦山卡車在礦區(qū)運(yùn)輸油砂到加工廠，形成非常規(guī)石油開采的宏偉場面。

非常規(guī)油氣資源為人類提供了比常規(guī)油氣更加豐富的資源。開采非常規(guī)油氣資源必須滿足三個條件：技術(shù)可采、經(jīng)濟(jì)可行和環(huán)境允許。所有非常規(guī)油氣種類即油砂、頁巖油、致密氣、頁巖氣、天然氣水合物等均屬化石燃料范疇，不是清潔能源。在人類尚不能用清潔能源代替化石燃料之前，開采非常規(guī)油氣資源是必要的，但愿這段能源時期不要太長。