在清潔能源還不能大規模代替化石能源之前，開采非常規油氣是十分必要的。談起非常規油氣資源，總是念念不忘頁巖氣，說頁巖氣鬧革命了，并改變了全球能源格局，但是還有一種非常規油氣資源——油砂

在清潔能源還不能大規模代替化石能源之前，開采非常規油氣是十分必要的。談起非常規油氣資源，總是念念不忘頁巖氣，說頁巖氣鬧革命了，并改變了全球能源格局，但是還有一種非常規油氣資源——油砂常被人們忘記。

富產輕質原油的沙特阿拉伯、伊朗和伊拉克其石油可采儲量一直居世界之首，但到2012年發生逆轉，委內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石油崛起。

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

油砂生成爭論不休

油砂（oil sands）即指“天然瀝青”。石油有機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變而成的。它的原始物質除古代水生植物、孢子和花粉之外，還有若干動物質。在地殼不斷下降和在深水缺氧的條件下，經厭氧菌的作用，使腐泥中的有機物質發生還原與分解反應，形成含有豐富碳氫化合物的瀝青基原油，在運移過程中失掉輕質組分后的產物。

從石油有機成因理論來說，這種解釋非常合符情理；但是從石油無機成因理論來說，對油砂的來源解釋簡直是霄壤之別。有個俄羅斯石油地質學家尼古萊·庫德里亞夫切夫（Nikolai Kudryavtsev，1893～1971年），被稱為“現代石油非生物成因之父”。提出了非生物成油的理論，認為在地殼內已經有許多碳，其中有些碳自然而然地以碳氫化合物的形式存在。碳氫化合物比巖石空隙中的水輕，因此沿巖石縫隙向上滲透。石油中的生物標志物是由居住在巖石中的、喜熱的微生物導致的，與石油本身無關。

庫德里亞夫切夫對加拿大艾伯塔省阿薩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氫化合物，因此，最可信的解釋是來自地殼深處的無機成因石油，這種深層石油是地球形成時的碳氫化合物經極強烈的地震從地球板塊裂縫中滲透出來的。好像也有點道理，根據這種解釋，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，持有石油無機成因理論的占少數，但不能輕易否認；從油砂資源分布來看，好像也有點道理。

根據國際能源署（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%，石油無機成因理論認為，出現這種奇特的情況，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，輕組分大量散發而形成的。

阿薩帕斯卡爾是世界上最大的油砂礦

艾伯塔?。ˋlberta）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年發現，1967年開始開采，礦區面積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）和蒸汽循環增產法（CSS）是兩種主導的地下提取技術。

油價越高，越利于油砂開采。從油砂生產烴類的經驗和技術成熟，提取成本開始降低。以前比美國致密油生產貴，但現在艾伯塔省從油砂生產石油可比美國致密油生產競爭。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，而美國從二疊紀生產的致密油估計為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年從油砂生產石油估計為2500000bbl/d，2024年將發展到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，可見生產非常規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了99%，只有加拿大在積極開采，中國所占份額很少。根據2008年1月3日《關于新一輪全國資源評價和儲量產量趨勢預測報告》評價結果：全國油砂油地質資源量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，兩者數據不可比較。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濟價值。

結語

油砂分布十分集中，使人聯想到不尋常的生成機理，地球板塊下究竟埋藏了多少非常規石油，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，集中了數十家開采公司，數百輛大型礦山卡車在礦區運輸油砂到加工廠，形成非常規石油開采的宏偉場面。

非常規油氣資源為人類提供了比常規油氣更加豐富的資源。開采非常規油氣資源必須滿足三個條件：技術可采、經濟可行和環境允許。所有非常規油氣種類即油砂、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，開采非常規油氣資源是必要的，但愿這段能源時期不要太長。