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油頁岩儲量

油頁岩儲量（英語：Oil shale reserves）是指在當前經濟條件和技術能力之下，能產生經濟效益的油頁岩資源開採。油頁岩礦藏包含有小型礦藏，但目前開採並無經濟利益，也有大型，且值得開採的資源。要確定油頁岩儲量有其困難，因為不同油頁岩的化學成分，及其含有的油母質份量，加上不同提煉技術，差異會很大。開採油頁岩的經濟可行性在很大程度上取決於常規石油的價格；如果每桶原油的價格低於同樣數量頁岩油的生產成本，就不具經濟可行性。

油頁岩礦藏是大多數常規石油儲層的烴源岩，遍布於世界各地產油區，但大部分因太深而不具開採經濟可行性。[1]全世界有600多個已知的油頁岩礦藏。[2][3]許多國家都有這類礦藏，但其中只有33個國家擁有已知，且可能是具有經濟開採的價值。 [2][4][5]

許多礦藏需經更多的勘探以確定儲量潛力。最終已探明，可歸類為儲量的包括美國西部的格林河地層（英语：Green River Formation）、澳大利亞昆士蘭州的第三紀礦藏、瑞典和愛沙尼亞的礦藏、約旦的Al-Lajjun（英语：Laijun）礦藏以及法國、德國、巴西、中國和俄羅斯的礦藏。利用費雪分析（英语：Fischer Assay）而得的結果，這些礦藏中每公噸頁岩至少可產出40升（0.25桶）的頁岩油。[6][7]

一項在2016年做的保守估計，世界油頁岩資源總量相當於6.05兆桶（9,620億立方米）頁岩油的產量，其中美國的資源總量佔世界的80%以上。[2]相較之下，世界已探明常規石油儲量估計為1.6976兆桶（2,699億立方米）。[8]

油頁岩地質

主条目：油頁岩地質學（英语：Oil shale geology）

油頁岩在許多沉積環境中形成，在各地的成分差異相當大。油頁岩可按成分（如方解石等碳酸鹽礦物，或如石英和粘土等碎屑礦物（英语：Detritus (geology)）），或沉積環境（大湖泊、淺海和潟湖/小湖泊）來作分類。油頁岩中大部分的有機物源自藻類，但也可能來自陸生維管束植物殘骸。油頁岩中的三種主要有機質（煤素質（英语：maceral）），包含有結構藻類體（英语：telalginite）、lamalginite（英语：lamalginite）（源於藻類，存於腐質沉積物中的有機物）和瀝青質岩（英语：bituminite）。[9]）一些油頁岩礦藏還含有金屬，包括釩、鋅、銅和鈾。[10][7]

大多數油頁岩礦藏在中寒武紀、早中奧陶紀、晚泥盆紀、晚侏羅紀和古近紀時期形成，經藻類沼澤沉積物的堆積及埋藏，歷經成岩作用，導致有機質轉化為油母質。最大的礦藏位於大型湖泊遺跡中，例如美國懷俄明州和猶他州的格林河地層。一般而言，在大陸棚淺海的油頁岩礦藏比在大型湖泊的厚度要薄很多。[11]

儲量定義

参见：油氣儲量與資源量化（英语：Oil and gas reserves and resource quantification）、頁岩油提煉和油頁岩經濟學

對頁岩油儲量的估計工作因多種因素而變得複雜。首先是礦藏中的油母質含量差異很大。其次是一些國家把存在的油母質總量當作儲量，而不管是否受到技術或經濟上的限制，並未把使用現有技術而可經濟性開採的部分做估計。根據大多數定義，“儲量”僅指在當前經濟及技術條件下具有經濟可行性的開採數量。另一方面，“資源”這個名詞可指所有含有油母質的礦藏。第三是開採技術仍在發展中，可採的油母質數量僅能依靠預估。[3][12]

提煉的方法有多種，產生的可用油量也大不相同。因此，資源和儲量的估計數字可顯示出很大的差異。油頁岩地層中的油母質含量差別也很大，開採的經濟可行性在很大程度上由國際和當地石油價格決定。確定從頁岩油中提煉出產品的數量和品質的方法有幾種。這些方法能提供最終產品所含能量的近似值。一種標準方法是費雪分析法，以燃燒熱值（即熱量產出值）表達。這分析法通常被認為是種良好，可衡量整體用途的標準。美國石油學會把此分析法做過修改及標準化後而採用。但並未顯示可從樣本中提煉出多少油。一些工藝所產生油量比此分析法所示的為多。 Tosco II工藝（英语：Tosco II process）的油產量提高100%以上，而Hytort工藝（英语：Hytort process）的油產量提高300%到400%。[7]

資源規模

油頁岩資源的規模在很大程度上取決於所使用的等級分界標準。[13]一項在2008年所做的估計，世界油頁岩資源總量定為689吉噸（gigatonne，即6.89兆噸），相當於4.8兆桶（7,600億立方米）頁岩油的當量，其中美國的數量最大，推測為3.7兆桶（5,900億立方米），但其中只有一部分可開採。[14]根據國際能源署的《2010年世界能源展望（英语：World Energy Outlook）》，世界油頁岩資源超過5兆桶（7,900億立方米）的頁岩油當量，其中超過1兆桶（1,600億立方米）是在技術上可開採的。[1]

世界能源委員會（英语：World Energy Council）在2016年提出的保守估計，世界油頁岩資源總量相當於6.05兆桶（9,620億立方米）的頁岩油當量。[2]相較下，世界已探明石油儲量估計為1.6976兆桶（2,699億立方米）。[8]

地域分佈

目前並無全球油頁岩地理分佈的概覽。大約有600個已知的油頁岩礦藏分佈在地球各處，每個大陸均有，南極洲則是個例外，因尚未在當地做過油頁岩探勘。[3][10]油頁岩資源會集中在大型獨立礦藏中，例如由大型內陸湖泊形成的格林河地層有部分地層厚達幾米，這類地層位於當初原始湖泊的範圍內。也會類似於在美國東部沿海發現的礦藏，這類在淺海中生成，厚度薄，但橫向覆蓋的面積可達數千平方公里。

世界最大油頁岩礦藏列表 (超過10億公噸) (作者：J. R. Dyni，2006年)[7]
礦藏 國家 形成期 總資源 (百萬桶) 頁岩油當量 (百萬公噸)
格林河地層 美國 古近紀 1,466,000 213,000
磷礦地層（英语：Phosphoria Formation） 美國 二疊紀 250,000 35,775
東泥盆紀地層（Eastern Devonian） 美國 泥盆紀 189,000 27,000
荒地地層（Heath Formation） 美國 密西西比世 180,000 25,578
奧列尼奧克河盆地 俄羅斯 寒武紀 167,715 24,000
剛果 剛果民主共和國 ? 100,000 14,310
以拉提地層（英语：Irati Formation） 巴西 二疊紀 80,000 11,448
西西里 義大利 ? 63,000 9,015
塔爾法亞帶 摩洛哥 白堊紀 42,145 6,448
窩瓦河盆地 俄羅斯 ? 31,447 4,500
聖彼得堡礦藏（庫克賽特油頁岩（英语：Kukersite）） 俄羅斯 奥陶纪 25,157 3,600
Vychegodsk盆地 俄羅斯 侏羅紀 19,580 2,800
瑪格哈谷（英语：Wadi Maghar） 約旦 白堊紀 14,009 2,149
Graptolitic argillite（英语：Graptolitic argillite） 愛沙尼亞 奧陶紀 12,386 1,900
Timahdit油頁岩礦藏（英语：Timahdit oil shale deposit） 摩洛哥 白堊紀 11,236 1,719
科林伍德油頁岩（英语：Collingwood Shale） 加拿大 奧陶紀 12,300 1,717
義大利 義大利 三疊紀 10,000 1,431

下表按估計資源的頁岩油當量，依地區/國家列表。頁岩油是種合成油，透過把油頁岩中有機物質（油母質）加熱到一定溫度後分解，而分離成油、可燃氣體和殘留在廢油頁岩（英语：spent shale）中的殘餘碳焦。所有數字均以桶和公噸表示。

頁岩油:2008年資源及生產，依具有超過10億公噸地區/國家排列）（作者：J. R. Dyni，2010年）[14]
地區 頁岩油資源當量 (百萬桶) 油頁岩資源 (百萬公噸) 2008年產量 (頁岩油千噸)
非洲 159,243 23,317 -
剛國民主共和國 100,000 14,310 -
摩洛哥 53,381 8,167 -
亞洲 613,145 83,836 375
中國 354,430 47,600 375
巴基斯坦 91,000 12,236 -
俄羅斯 167,715 24,000 -
歐洲 368,156 52,845 355
俄羅斯 247,883 35,470 -
義大利 73,000 10,446 -
愛沙尼亞 16,286 2,494 355
中東 38,172 5,792 -
約旦 34,172 5,242 -
北美洲 3,722,066 539,123 -
美國 3,706,228 536,931 -
加拿大 15,241 2,192 -
大洋洲 31,748 4,534 -
澳大利亞 31,729 4,531 -
南美洲 82,421 11,794 157
巴西 82,000 11,734 159
世界合計 4,786,131 689,227 930

非洲

主要的油頁岩礦藏位於剛果民主共和國（約有143.1億公噸頁岩油當量）和摩洛哥（123億公噸油頁岩，或81.6億公噸頁岩油）。剛果的礦藏尚未被適當勘探。[15] 在摩洛哥已發現在10個地點有油頁岩礦藏，其中塔爾法亞和Timahdite的規模最大。雖然兩地的儲量業經清楚勘探，但尚未開始商業開採，僅進行過有限度的實驗室和試點工廠研究。 [15]埃及、南非、馬達加斯加和奈及利亞也有油頁岩礦藏。埃及的主要礦藏位於塞法傑和Abu Tartour地區。[7]

亞洲

亞洲主要的油頁岩礦藏位於中國，估計總量為320億公噸，其中44億公噸屬於技術上和經濟上可行。[7][5]頁岩油的潛在資源在2008年估計為3,540億桶（5.63×1010立方米），在2016年則改為3,300億桶（5.2×1010立方米）。[14][13]主要礦藏和生產地點在撫順和遼寧；其他分佈在廣東省茂名市、吉林省樺甸市、黑龍江省、山東省等地。[5]威斯康辛大學麥迪遜分校的Alan R. Carroll教授認為位於中國西北部的上二疊紀湖泊油頁岩礦藏，在之前的全球油頁岩評估中並未被列入，但當地的礦藏數量可與格林河地層媲美。[16]

除中國外，亞洲的其他主要礦藏位於泰國（187億公噸）、巴基斯坦（2,270億公噸，其中91億公噸屬於技術和經濟上可行）、哈薩克斯坦（有幾個礦藏；主要礦藏中的Kenderlyk Field有40億公噸資源）和土耳其（22億公噸）。[6][7]泰國的礦藏位於達府湄索縣附近和南奔府里縣（英语：Li District）。[17]土耳其的礦床主要分佈在安納托力亞中部和西部。[7]根據一些報導，烏茲別克斯坦也擁有470億公噸的大型油頁岩礦藏，主要位於Sangruntau（英语：Sangruntau oil shale deposit），另也位於Baysun、Jam、Urtabulak、Aktau、Uchkyr和Kulbeshkak。[18]在印度、土庫曼斯坦、緬甸、亞美尼亞和蒙古國也發現有較小的礦藏。

歐洲

 
位於愛沙尼亞北部的奧陶紀油頁岩（庫克賽特油頁岩（英语：Kukersite））露頭。

歐洲最大的油頁岩礦藏位於俄羅斯（354.7億公噸頁岩油當量）。主要位於伏爾加-佩奇約爾斯克省（Volga-Petchyorsk province）和波羅的海油頁岩盆地（庫克賽特油頁岩）。歐洲其他主要油頁岩礦藏位於義大利（104.5億公噸頁岩油當量）、愛沙尼亞（24.9億公噸頁岩油當量）、法國（10億公噸頁岩油當量）、白俄羅斯（10億公噸頁岩油當量）、瑞典（8.75億公噸頁岩油當量）、烏克蘭（6億公噸頁岩油當量）和英國（5億公噸頁岩油當量）。德國、盧森堡、西班牙、保加利亞、匈牙利、波蘭、塞爾維亞、奧地利、阿爾巴尼亞和羅馬尼亞也有油頁岩礦藏。[7][14]

中東

中東重要的油頁岩礦藏位於以色列（相當於約2,500億桶（4.0×1010立方米）頁岩油）和約旦（相當於約1,020億桶（1.62×1010立方米）頁岩油）。[13]這兩處資源在2008年估計各相當於40億桶（6.4億立方米）和341.72億桶（5.4329×109立方米）頁岩油。[14]約旦油頁岩的品質高，可與美國西部的媲美，但含硫量高。其中最好的礦藏在約旦中西部的El Lajjun、Sultani和Juref ed Darawish三地，而靠近其北部邊界的雅爾木克河礦藏則延伸到敘利亞。[7][19]以色列的大部分礦藏位於死海附近內蓋夫沙漠北部的羅騰盆地（Rotem Basin ）。以色列油頁岩的熱值和產油率相對較低。[7][20]

北美

 
於科羅拉多州桃花心木區（Mahogany Zone）的格林河地層油頁岩樣本。右邊淺色的為歷經風化的表面，左邊深色的為新斷裂處。。

美國的油頁岩資源在2005年估計為3,010億公噸，為世界上最大者。有兩個主要礦藏：美國東部的泥盆紀-密西西比油頁岩（Devonian-Mississippian shales）礦藏，面積達250,000平方英里（650,000平方公里）；及在美國西部科羅拉多州、懷俄明州和猶他州的格林河地層礦藏，是世界上最豐富的油頁岩礦藏之一。 [7]

根據美國地質調查局（USGS）最近的研究估計，美國的資源可能比以前估計的更多。根據研究，三個最大的油頁岩礦藏都位於格林河地層中，皮斯斯盆地（英语：Piceance Basin）擁有1.525157兆桶（2.424806×1011立方米）的資源，[21]大格林河盆地（Greater Green River Basin）擁有1.444992兆桶（ 2.297354×1011立方米)，[22]和優音塔盆地（英语：Uinta Basin）擁有1.318964兆桶(2.096985×1011立方米) 頁岩油資源。[23]世界能源委員會估計美國的頁岩油資源總量可能相當於3.7兆桶（5,900億立方米）。[14]而在2016年，委員會估計頁岩油資源甚至高達6兆桶（9,500億立方米）。[13]

加拿大已發現19個礦藏。研究最充分的位於新斯科舍省和新不倫瑞克省。[24]

大洋洲

澳大利亞的油頁岩資源在2008年估計為45.31億公噸，為317億桶（5.04×109立方米）頁岩油當量，其中約240億桶（38億立方米）在技術及經濟上可開採。[14]礦藏位於東部和南部各州，昆士蘭州東部礦藏的潛力最大。 [7]紐西蘭也發現有油頁岩礦藏。[14]

南美洲

巴西在南聖馬特烏斯、巴拉那和帕萊巴谷地（英语：Paraíba Valley）至少擁有9個油頁岩礦藏。 在2008年，油頁岩資源總量為117.34億公噸，相當於800-820億桶（1.27×1010-1.30×1010立方米）頁岩油。[14]在阿根廷、智利、巴拉圭、秘魯、烏拉圭和委內瑞拉也發現有少量資源。[14][25]

參照

參考文獻

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參考書目

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