加拿大石油砂(Canadan’s oilsands),又稱焦油砂(tar
sands),主要儲藏在加拿大Alberta省碳酸鹽三角地(The Carbonate
Triangle)地區(qū);主要儲藏及產(chǎn)區(qū)在這個地區(qū)的Athabasca、Peace River
和Cold Lake三地,儲量巨大。最大的Athabasca儲區(qū)的儲量估計為13400億桶,Cold
Lake產(chǎn)區(qū)為2010億桶,Peace River產(chǎn)區(qū)1570億桶,總估算儲量有17000億桶之巨!按照目前技術(shù)水平可達(dá)到的10%左右的可采率,加拿大石油砂可采儲量是1740億桶。但從石油砂中采出的石油產(chǎn)品并不是常規(guī)的石油,而是一種在常溫狀態(tài)下成凝結(jié)狀的石油瀝青(bitumen),石油瀝青要變成常規(guī)石油產(chǎn)品應(yīng)用,需要一系列的復(fù)雜加工過程,首先是通過升級提煉轉(zhuǎn)變成和普通原油品質(zhì)近似的合成原油(synthetic
crude
oil),然后再送到煉油廠加工成消費需求大的汽、煤、柴油和其它石油制品。當(dāng)然,石油瀝青也可以直接拿來鋪路,只是Alberta省地廣人稀,從它巨大的石油儲量中拿出最微不足道的一點兒就足夠鋪那里幾輩子的路了。
一、
加拿大石油砂資源的前世今生
科學(xué)家有理由相信大約在5千萬年前,因為地層運動或其它原因,Alberta省巨大數(shù)量的原油從原儲層向地面方向逐漸東移了100多公里,深度環(huán)境污染了遇到的一大片砂層,也就是說把這片砂層給飽和浸泡了。在隨后的幾千萬年,這些浸在沙層里的石油成為嗜石油細(xì)菌的盛宴。細(xì)菌先揀容易的吃,它們首先吃掉了碳?xì)浞肿渔湺痰氖停褪菍氋F的輕質(zhì)原油,把它們分解成二氧化碳和水,然后再吃較重的原油,最后留下了分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的石油瀝青和其它雜質(zhì)。剩下的這些細(xì)菌啃不動的就成為現(xiàn)在的加拿大石油砂資源。雖然加拿大石油砂資源儲量巨大,但細(xì)菌在過去幾千萬年吃掉,分解掉的原油至少是目前石油砂儲量的3倍,并且是品質(zhì)高的原油。如果人類早進(jìn)化幾千萬年,就是因為這些加拿大油砂地區(qū)的石油儲量,目前的石油供應(yīng)緊張的局面是幾百年以后的事。
二、
石油砂資源的開采
加拿大石油砂的開采有兩種方式,露天礦采和抽取。
首先嘮叨一下露天礦采方式,大約18%的加拿大石油砂可采儲量,因為離地表較近,可以采用類似露天采煤的方式開采。對于礦采方式,很大一部分開采工作量在清理地表上的樹叢、灌木和油砂層上的沼澤、土層等。油砂層上面地表清理完畢后,可以進(jìn)行油砂露天開采了。
油砂開采、運輸用的是世界上最大型的機(jī)械挖土機(jī)和鏟車,這種鏟車一次可運輸360噸重的油砂。油砂運到加工廠后,要做的工作是油砂分離。油砂分離工作原理是將油砂和熱水混合、充分搖晃后,砂沉于底部,水懸浮于中部,而含石油瀝青泡沫在上部;將瀝青泡沫分離、加溶解劑除水后得到石油瀝青。當(dāng)然,這些油砂分離裝置也都是巨人型的。
石油瀝青由于品質(zhì)不高還不能直接做煉化生產(chǎn)原料,需要加熱、加氫進(jìn)行提煉,API比重度達(dá)到34后,才能成為滿足煉化生產(chǎn)的合成原油。
在加拿大油砂露天產(chǎn)區(qū),每開挖出4.27噸土石方(包括油砂、地表土等)能得到1.93噸石油砂,加工后得到1.16桶石油瀝青,再加氫提煉,最后得到1桶合成原油。所以整個生產(chǎn)過程滿艱巨,生產(chǎn)成本也較高,約合30~35美元/桶。
加拿大政府針對石油砂的露天開采有嚴(yán)格的環(huán)保規(guī)定。資源地地表上清理出的土層,油砂分離后的沙子等要另處保存,待資源開采完后原處回填,盡量恢復(fù)原地表地貌。
超過80%的加拿大油砂儲量由于埋層過深,無法用露天方式開采,這些儲層的資源采用了類似常規(guī)石油開采式的鉆井、然后用抽油機(jī)抽取方式開采。但由于石油瀝青過于粘稠,極度缺乏流動性,開采方式也有別于常規(guī)石油開采。
目前采用鉆井方式開采石油瀝青有兩種;一種叫蒸汽吞吐采油法(Cyclic
Steam stimulation),另一種叫蒸汽動力驅(qū)油法(Steam-assisted gravity drainage,SAGD)。所謂蒸汽吞吐采油法是首先將大量高壓蒸汽注入油砂層,然后封井?dāng)?shù)周,待油砂層瀝青充分加熱、稀釋后再開井抽取。當(dāng)油砂層冷卻、出油率下降時,再次注入蒸汽、封井、開采,往復(fù)循環(huán)。
目前在加拿大油砂區(qū)逐步大規(guī)模采用的是蒸汽動力驅(qū)油法。這種方法應(yīng)用水平井技術(shù)將兩個鉆井以上下水平方向鉆入油砂資源層,上下間隔數(shù)米。上面的鉆井注入高壓蒸汽,下面的鉆井抽采石油瀝青,這種方法可以保證連續(xù)生產(chǎn)。
加拿大油砂資源的開采管理
加拿大礦產(chǎn)資源極為豐富,尤其是油氣資源的人均占有量在世界上名列前茅。截至2008年底,
石油、 天然氣剩余探明地質(zhì)儲量分別為244億噸和1.64萬億立方米,分別列世界第二、 第十九名; 年產(chǎn)原油1.29億噸、
天然氣1570億立方米,
分別名列世界第九位和第三位,是世界油氣生產(chǎn)大國之一。其中阿爾伯塔省豐富的油砂資源是近幾年來加拿大石油儲量大幅度增長的重要原因。
油砂資源狀況
由于近年來國際原油價格上漲和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,
阿爾伯塔省北部地區(qū)的油砂資源價值得以提升,也使加拿大的油氣資源擁有量躍居世界第二。
加拿大油砂資源主要分布在阿爾伯塔省北部,
是世界上最大的油砂礦集中地,總面積約34500平方公里。阿爾伯塔油砂稠油儲量證實已達(dá)1756億桶
(天然瀝青1740億桶,原油16億桶)。2006年油砂日產(chǎn)稠油量約100 萬桶,
占加拿大原油總產(chǎn)量的40%。到2020年,有望達(dá)到300萬桶/天。按照目前已探明的油砂儲量和計劃開采量, 還可開采25年;
若根據(jù)目前的資源量估算,則可開采675年。
目前,
在阿爾伯塔省政府劃定的2100個油砂區(qū)塊中,仍有近80%的油砂區(qū)域有待勘探和租用。世界上已有4家大型的石油公司在阿爾伯塔省擁有油砂礦開采權(quán),
其中殼牌公司目前產(chǎn)量最大,日產(chǎn)瀝青20萬桶。按油砂礦的埋藏深度, 主要分為兩種: 油砂礦藏深度在75米以上的,可露天開采,
采用直接挖掘式開采方法,即直接將油砂挖掘出來, 然后對所含石油進(jìn)行分離處理, 生產(chǎn)瀝青和稠油。在目前已開采的油砂礦中,
規(guī)模最大的為露天礦;油砂礦藏深度在75米以下的, 不再采用挖掘式開采辦法, 需要井下開采, 稱之為地下礦。加拿大油砂開采初期,
每桶生產(chǎn)成本為35加元,隨著技術(shù)的發(fā)展, 開采成本大大降低 (目前每桶8加元)。
油砂資源法規(guī)及開采管理
1.投資決策程序
按阿爾伯塔省法律規(guī)定, 油砂資源開采分為四種投資形式。購買已進(jìn)入生產(chǎn)狀況下的油砂項目: 直接購買其他公司已有的項目,
進(jìn)行油砂的勘探、開發(fā)和生產(chǎn)活動。投資已獲得批準(zhǔn)的油砂項目: 投資期1~3年,
合作開發(fā)已獲得批準(zhǔn)的油砂項目。申請短期內(nèi)勘探的油砂項目:投資期3~10年, 申請新的油砂項目進(jìn)行油砂開發(fā)活動。申請長期勘探的油砂項目:
投資期10年以上的, 可購買油砂地,進(jìn)行油砂礦藏的勘探、 開發(fā)和生產(chǎn)活動。
2.油砂項目許可證的取得形式
油砂地的取得主要有兩種方式:一是通過公開招標(biāo)的形式獲得, 從政府手中購買;
另一種是從現(xiàn)有油砂土地業(yè)主手上購買。目前,投資者主要還是通過第一種方式取得油砂地。許可證有許可和租賃兩種形式。許可:期限五年,
完成要求的工作量, 若想繼續(xù),則需另行申請。租賃: 期限15年,首先, 油砂地必須得到業(yè)主同意,
取得租約。完成要求的工作量,資料在一年以后公開。到期后可以申請延長。阿爾伯塔省油氣資源監(jiān)管體系加拿大資源屬地化特點明顯。在
阿爾伯塔省,省政府以皇室的名義擁有81%的石油和其他礦產(chǎn)主權(quán),
其余19%屬于私人和公司。阿爾伯塔省油氣資源主要由省能源部、可持續(xù)資源發(fā)展部和能源與公共事業(yè)管理委員會管理。在省政府的組成部門中,
可持續(xù)資源發(fā)展部主要管理地面資源, 能源部主要管理地下資源,能源與公共事業(yè)管理委員會的管理則相對獨立。
省能源部的主要職責(zé)是通過法律法規(guī),
鼓勵開發(fā)商進(jìn)行資源開發(fā),并確保其進(jìn)行有序的勘探開發(fā),維持一個活躍的投資環(huán)境。制定政策的主要出發(fā)點是實現(xiàn)居民的利益最大化。減少不必要的行政程序,
并根據(jù)環(huán)境保護(hù)的要求,盡可能避免打一些不必要的井, 對沒有成績的開發(fā)公司,
責(zé)令其退出資源勘探開發(fā)領(lǐng)域。在制定政策時充分吸收公眾和其他相關(guān)部委的意見,通過能源局和能源與公共事業(yè)管理委員會對所管轄的石油、
天然氣、 油砂、 煤層氣等能源的運輸、勘探開發(fā)經(jīng)營程度進(jìn)行管理,履行管理職責(zé)。
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