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油页岩储量

油页岩储量（英语：Oil shale reserves）是指在当前经济条件和技术能力之下，能产生经济效益的油页岩资源开采。油页岩矿藏包含有小型矿藏，但目前开采并无经济利益，也有大型，且值得开采的资源。要确定油页岩储量有其困难，因为不同油页岩的化学成分，及其含有的油母质分量，加上不同提炼技术，差异会很大。开采油页岩的经济可行性在很大程度上取决于常规石油的价格；如果每桶原油的价格低于同样数量页岩油的生产成本，就不具经济可行性。

油页岩矿藏是大多数常规石油储层的烃源岩，遍布于世界各地产油区，但大部分因太深而不具开采经济可行性。[1]全世界有600多个已知的油页岩矿藏。[2][3]许多国家都有这类矿藏，但其中只有33个国家拥有已知，且可能是具有经济开采的价值。 [2][4][5]

许多矿藏需经更多的勘探以确定储量潜力。最终已探明，可归类为储量的包括美国西部的格林河地层（英语：Green River Formation）、澳大利亚昆士兰州的第三纪矿藏、瑞典和爱沙尼亚的矿藏、约旦的Al-Lajjun（英语：Laijun）矿藏以及法国、德国、巴西、中国和俄罗斯的矿藏。利用费雪分析（英语：Fischer Assay）而得的结果，这些矿藏中每公吨页岩至少可产出40升（0.25桶）的页岩油。[6][7]

一项在2016年做的保守估计，世界油页岩资源总量相当于6.05兆桶（9,620亿立方米）页岩油的产量，其中美国的资源总量占世界的80%以上。[2]相较之下，世界已探明常规石油储量估计为1.6976兆桶（2,699亿立方米）。[8]

油页岩地质 编辑

主条目：油页岩地质学（英语：Oil shale geology）

油页岩在许多沉积环境中形成，在各地的成分差异相当大。油页岩可按成分（如方解石等碳酸盐矿物，或如石英和粘土等碎屑矿物（英语：Detritus (geology)）），或沉积环境（英语：depositional environment）（大湖泊、浅海和潟湖/小湖泊）来作分类。油页岩中大部分的有机物源自藻类，但也可能来自陆生维管束植物残骸。油页岩中的三种主要有机质（煤素质（英语：maceral）），包含有结构藻类体（英语：telalginite）、lamalginite（英语：lamalginite）（源于藻类，存于腐质沉积物中的有机物）和沥青质岩（英语：bituminite）。[9]）一些油页岩矿藏还含有金属，包括钒、锌、铜和铀。[10][7]

大多数油页岩矿藏在中寒武纪、早中奥陶纪、晚泥盆纪、晚侏罗纪和古近纪时期形成，经藻类沼泽沉积物的堆积及埋藏，历经成岩作用，导致有机质转化为油母质。最大的矿藏位于大型湖泊遗迹中，例如美国怀俄明州和犹他州的格林河地层。一般而言，在大陆棚浅海的油页岩矿藏比在大型湖泊的厚度要薄很多。[11]

储量定义 编辑

参见：油气储量与资源量化（英语：Oil and gas reserves and resource quantification）、页岩油提炼和油页岩经济学

对页岩油储量的估计工作因多种因素而变得复杂。首先是矿藏中的油母质含量差异很大。其次是一些国家把存在的油母质总量当作储量，而不管是否受到技术或经济上的限制，并未把使用现有技术而可经济性开采的部分做估计。根据大多数定义，“储量”仅指在当前经济及技术条件下具有经济可行性的开采数量。另一方面，“资源”这个名词可指所有含有油母质的矿藏。第三是开采技术仍在发展中，可采的油母质数量仅能依靠预估。[3][12]

提炼的方法有多种，产生的可用油量也大不相同。因此，资源和储量的估计数字可显示出很大的差异。油页岩地层中的油母质含量差别也很大，开采的经济可行性在很大程度上由国际和当地石油价格决定。确定从页岩油中提炼出产品的数量和品质的方法有几种。这些方法能提供最终产品所含能量的近似值。一种标准方法是费雪分析法，以燃烧热值（即热量产出值）表达。这分析法通常被认为是种良好，可衡量整体用途的标准。美国石油学会把此分析法做过修改及标准化后而采用。但并未显示可从样本中提炼出多少油。一些工艺所产生油量比此分析法所示的为多。 Tosco II工艺（英语：Tosco II process）的油产量提高100%以上，而Hytort工艺（英语：Hytort process）的油产量提高300%到400%。[7]

资源规模 编辑

油页岩资源的规模在很大程度上取决于所使用的等级分界标准。[13]一项在2008年所做的估计，世界油页岩资源总量定为689吉吨（gigatonne，即6.89兆吨），相当于4.8兆桶（7,600亿立方米）页岩油的当量，其中美国的数量最大，推测为3.7兆桶（5,900亿立方米），但其中只有一部分可开采。[14]根据国际能源署的《2010年世界能源展望（英语：World Energy Outlook）》，世界油页岩资源超过5兆桶（7,900亿立方米）的页岩油当量，其中超过1兆桶（1,600亿立方米）是在技术上可开采的。[1]

世界能源委员会（英语：World Energy Council）在2016年提出的保守估计，世界油页岩资源总量相当于6.05兆桶（9,620亿立方米）的页岩油当量。[2]相较下，世界已探明石油储量估计为1.6976兆桶（2,699亿立方米）。[8]

地域分布 编辑

目前并无全球油页岩地理分布的概览。大约有600个已知的油页岩矿藏分布在地球各处，每个大陆均有，南极洲则是个例外，因尚未在当地做过油页岩探勘。[3][10]油页岩资源会集中在大型独立矿藏中，例如由大型内陆湖泊形成的格林河地层有部分地层厚达几米，这类地层位于当初原始湖泊的范围内。也会类似于在美国东部沿海发现的矿藏，这类在浅海中生成，厚度薄，但横向覆盖的面积可达数千平方公里。

世界最大油页岩矿藏列表 (超过10亿公吨) (作者：J. R. Dyni，2006年)[7]
矿藏 国家 形成期 总资源 (百万桶) 页岩油当量 (百万公吨)
格林河地层 美国 古近纪 1,466,000 213,000
磷矿地层（英语：Phosphoria Formation） 美国 二叠纪 250,000 35,775
东泥盆纪地层（Eastern Devonian） 美国 泥盆纪 189,000 27,000
荒地地层（Heath Formation） 美国 密西西比世 180,000 25,578
奥列尼奥克河盆地 俄罗斯 寒武纪 167,715 24,000
刚果 刚果民主共和国 ? 100,000 14,310
以拉提地层（英语：Irati Formation） 巴西 二叠纪 80,000 11,448
西西里 意大利 ? 63,000 9,015
塔尔法亚带 摩洛哥 白垩纪 42,145 6,448
窝瓦河盆地 俄罗斯 ? 31,447 4,500
圣彼得堡矿藏（库克赛特油页岩（英语：Kukersite）） 俄罗斯 奥陶纪 25,157 3,600
Vychegodsk盆地 俄罗斯 侏罗纪 19,580 2,800
玛格哈谷（英语：Wadi Maghar） 约旦 白垩纪 14,009 2,149
Graptolitic argillite（英语：Graptolitic argillite） 爱沙尼亚 奥陶纪 12,386 1,900
Timahdit油页岩矿藏（英语：Timahdit oil shale deposit） 摩洛哥 白垩纪 11,236 1,719
科林伍德油页岩（英语：Collingwood Shale） 加拿大 奥陶纪 12,300 1,717
意大利 意大利 三叠纪 10,000 1,431

下表按估计资源的页岩油当量，依地区/国家列表。页岩油是种合成油，透过把油页岩中有机物质（油母质）加热到一定温度后分解，而分离成油、可燃气体和残留在废油页岩（英语：spent shale）中的残余碳焦。所有数字均以桶和公吨表示。

页岩油:2008年资源及生产，依具有超过10亿公吨地区/国家排列）（作者：J. R. Dyni，2010年）[14]
地区 页岩油资源当量 (百万桶) 油页岩资源 (百万公吨) 2008年产量 (页岩油千吨)
非洲 159,243 23,317 -
刚国民主共和国 100,000 14,310 -
摩洛哥 53,381 8,167 -
亚洲 613,145 83,836 375
中国 354,430 47,600 375
巴基斯坦 91,000 12,236 -
俄罗斯 167,715 24,000 -
欧洲 368,156 52,845 355
俄罗斯 247,883 35,470 -
意大利 73,000 10,446 -
爱沙尼亚 16,286 2,494 355
中东 38,172 5,792 -
约旦 34,172 5,242 -
北美洲 3,722,066 539,123 -
美国 3,706,228 536,931 -
加拿大 15,241 2,192 -
大洋洲 31,748 4,534 -
澳大利亚 31,729 4,531 -
南美洲 82,421 11,794 157
巴西 82,000 11,734 159
世界合计 4,786,131 689,227 930

非洲 编辑

主要的油页岩矿藏位于刚果民主共和国（约有143.1亿公吨页岩油当量）和摩洛哥（123亿公吨油页岩，或81.6亿公吨页岩油）。刚果的矿藏尚未被适当勘探。[15] 在摩洛哥已发现在10个地点有油页岩矿藏，其中塔尔法亚和Timahdite的规模最大。虽然两地的储量业经清楚勘探，但尚未开始商业开采，仅进行过有限度的实验室和试点工厂研究。 [15]埃及、南非、马达加斯加和尼日利亚也有油页岩矿藏。埃及的主要矿藏位于塞法杰和Abu Tartour地区。[7]

亚洲 编辑

亚洲主要的油页岩矿藏位于中国，估计总量为320亿公吨，其中44亿公吨属于技术上和经济上可行。[7][5]页岩油的潜在资源在2008年估计为3,540亿桶（5.63×1010立方米），在2016年则改为3,300亿桶（5.2×1010立方米）。[14][13]主要矿藏和生产地点在抚顺和辽宁；其他分布在广东省茂名市、吉林省桦甸市、黑龙江省、山东省等地。[5]威斯康辛大学麦迪逊分校的Alan R. Carroll教授认为位于中国西北部的上二叠纪湖泊油页岩矿藏，在之前的全球油页岩评估中并未被列入，但当地的矿藏数量可与格林河地层媲美。[16]

除中国外，亚洲的其他主要矿藏位于泰国（187亿公吨）、巴基斯坦（2,270亿公吨，其中91亿公吨属于技术和经济上可行）、哈萨克斯坦（有几个矿藏；主要矿藏中的Kenderlyk Field有40亿公吨资源）和土耳其（22亿公吨）。[6][7]泰国的矿藏位于达府湄索县附近和南奔府里县（英语：Li District）。[17]土耳其的矿床主要分布在安纳托力亚中部和西部。[7]根据一些报导，乌兹别克斯坦也拥有470亿公吨的大型油页岩矿藏，主要位于Sangruntau（英语：Sangruntau oil shale deposit），另也位于Baysun、Jam、Urtabulak、Aktau、Uchkyr和Kulbeshkak。[18]在印度、土库曼斯坦、缅甸、亚美尼亚和蒙古国也发现有较小的矿藏。

欧洲 编辑

 
位于爱沙尼亚北部的奥陶纪油页岩（库克赛特油页岩（英语：Kukersite））露头。

欧洲最大的油页岩矿藏位于俄罗斯（354.7亿公吨页岩油当量）。主要位于伏尔加-佩奇约尔斯克省（Volga-Petchyorsk province）和波罗的海油页岩盆地（库克赛特油页岩）。欧洲其他主要油页岩矿藏位于意大利（104.5亿公吨页岩油当量）、爱沙尼亚（24.9亿公吨页岩油当量）、法国（10亿公吨页岩油当量）、白俄罗斯（10亿公吨页岩油当量）、瑞典（8.75亿公吨页岩油当量）、乌克兰（6亿公吨页岩油当量）和英国（5亿公吨页岩油当量）。德国、卢森堡、西班牙、保加利亚、匈牙利、波兰、塞尔维亚、奥地利、阿尔巴尼亚和罗马尼亚也有油页岩矿藏。[7][14]

中东 编辑

中东重要的油页岩矿藏位于以色列（相当于约2,500亿桶（4.0×1010立方米）页岩油）和约旦（相当于约1,020亿桶（1.62×1010立方米）页岩油）。[13]这两处资源在2008年估计各相当于40亿桶（6.4亿立方米）和341.72亿桶（5.4329×109立方米）页岩油。[14]约旦油页岩的品质高，可与美国西部的媲美，但含硫量高。其中最好的矿藏在约旦中西部的El Lajjun、Sultani和Juref ed Darawish三地，而靠近其北部边界的雅尔木克河矿藏则延伸到叙利亚。[7][19]以色列的大部分矿藏位于死海附近内盖夫沙漠北部的罗腾盆地（Rotem Basin ）。以色列油页岩的热值和产油率相对较低。[7][20]

北美 编辑

 
于科罗拉多州桃花心木区（Mahogany Zone）的格林河地层油页岩样本。右边浅色的为历经风化的表面，左边深色的为新断裂处。。

美国的油页岩资源在2005年估计为3,010亿公吨，为世界上最大者。有两个主要矿藏：美国东部的泥盆纪-密西西比油页岩（Devonian-Mississippian shales）矿藏，面积达250,000平方英里（650,000平方公里）；及在美国西部科罗拉多州、怀俄明州和犹他州的格林河地层矿藏，是世界上最丰富的油页岩矿藏之一。 [7]

根据美国地质调查局（USGS）最近的研究估计，美国的资源可能比以前估计的更多。根据研究，三个最大的油页岩矿藏都位于格林河地层中，皮斯斯盆地（英语：Piceance Basin）拥有1.525157兆桶（2.424806×1011立方米）的资源，[21]大格林河盆地（Greater Green River Basin）拥有1.444992兆桶（ 2.297354×1011立方米)，[22]和优音塔盆地（英语：Uinta Basin）拥有1.318964兆桶(2.096985×1011立方米) 页岩油资源。[23]世界能源委员会估计美国的页岩油资源总量可能相当于3.7兆桶（5,900亿立方米）。[14]而在2016年，委员会估计页岩油资源甚至高达6兆桶（9,500亿立方米）。[13]

加拿大已发现19个矿藏。研究最充分的位于新斯科舍省和新不伦瑞克省。[24]

大洋洲 编辑

澳大利亚的油页岩资源在2008年估计为45.31亿公吨，为317亿桶（5.04×109立方米）页岩油当量，其中约240亿桶（38亿立方米）在技术及经济上可开采。[14]矿藏位于东部和南部各州，昆士兰州东部矿藏的潜力最大。 [7]新西兰也发现有油页岩矿藏。[14]

南美洲 编辑

巴西在南圣马特乌斯、巴拉那和帕莱巴谷地（英语：Paraíba Valley）至少拥有9个油页岩矿藏。 在2008年，油页岩资源总量为117.34亿公吨，相当于800-820亿桶（1.27×1010-1.30×1010立方米）页岩油。[14]在阿根廷、智利、巴拉圭、秘鲁、乌拉圭和委内瑞拉也发现有少量资源。[14][25]

参照 编辑

参考文献 编辑

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参考书目 编辑

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