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加拿大油砂礦 中國青睞
( 2010-06-18 )





      油砂(oil sands)是一種含有瀝青原油的地下砂石礦體,全球油砂所含的原油約5.5兆桶,但不易開採。加拿大是油砂礦資源最為豐富的國家,約占全球總量的77%。近年,亞省研發先進開采油砂技術,估計未來可在該省采出的原油總量至少1,800億桶,足供全球使用6至11年。加國油砂中的原油藏量少于沙烏地阿拉伯的2,620億桶,但高於俄羅斯的1,120億桶。而受高油價影響,中國大陸為分散國際石油供應來源地,近年加強投資亞省油砂礦行業。

      含有瀝青的砂石礦體
      油砂又稱焦油砂,或稱瀝青砂(tar sands),是一種含有瀝青的砂石礦體,成分包含砂石、瀝青、礦物質、黏土、水等。瀝青是重質原油,密度比傳統原油高出很多。基本上,瀝青原油的流動性隨密度及黏度的增加而減小,但隨溫度的提高會加大。
      開采油砂中的瀝青原油時,通常須注入高溫的水蒸汽使地層溫度提高,以降低瀝青原油粘度,提高流動性以利采收,但這會增加生產成本。在低油價時期,石油每桶在30至40美元之間,開採油砂就不符經濟價值。但當油價處於高檔時(例如年前原油曾飆升至100美元一桶),開採油砂中的石油資源就有利可圖。

      油砂分布於北美洲最多
      據美國地質調查所2007年的報告顯示,全球地層埋藏的油砂總量達5.5兆桶。當中以北美洲,亦即加拿大、墨西哥和美國的2.39兆桶最多;其次是南美洲,如委內瑞拉等的2.26兆桶。目前,僅加國展開了商業性的油砂開採。
      如果油砂也能開發及大量生產,加國將成為僅次沙烏地阿拉伯的全球第二大石油生產國。進入1990年代,油砂開採、運輸、分離和提煉技術出現重大創新,從油砂中生產原油的價格大降;1990年代末,這一成本降到了13加元/桶。2004年,操作成本已經降到近10加元/桶。預計到2015年,操作成本將降至8至9加元/桶。技術持續改進時,可開採量將高達3,150億桶;如以每桶價格30至40美元計,經濟價值可達10兆美元。

      加國為唯一商業生產油砂國
      加國現為世上唯一已商業化生產油砂的國家,日產量逾100萬桶,相當於英國北海油田日產量。以日產200萬桶計,油砂生產期可達240年。目前全球石油的日產量約8,000萬桶,由此估計加國油砂可應付全球6年需求。但如未來油砂開採技術提升,因可采蘊藏量增為3,150億桶時,則供應期長達11年。大石油企業如埃克森美孚、殼牌和英國石油(BP)等,均已與亞省合作開發油砂資源。
      開採油砂的原油須運用先進采收技術,一般分地表挖掘法與現地熱采法兩種。目前加國的油砂開採,約80%產量是使用現地熱採法,20%採地表挖掘法。

      2公噸油砂僅提煉一桶原油
      地表挖掘法:適用於開採淺層,深度小於75米的油砂礦區。亞省所挖掘出來的油砂中,瀝青原油約占10至12%,礦物質包括砂和黏土約80至85%,以及4至6%的水。挖掘出來的油砂由大型卡車運送至清洗廠,以熱水的溫度分離瀝青原油與砂土後,所得的瀝青原油再加入輕質石油混合稀釋成瀝青混合油,或把瀝青原油直接運送至改質廠進行油品改質後出售。
      每2公噸的油砂僅能提煉出一桶原油。一輛滿載的大卡車只能產出200桶原油。此外,由於加國政府重視環境保護,改質後的殘餘油與礦渣還要做適當處理與循環使用,對於現地挖掘的礦區也要進行復原與綠化。
      現地熱採法:地表挖掘法並不適合開采埋藏在較深地層的油砂,除不符經濟效益外,最主要原因是會破壞生態環境。使用現地熱採法採收深層的油砂前,須先鑽井至含油砂的地層,它的深度介乎75米至500米之間。經由鑽鑿的井,注入蒸汽提高地層溫度以降低瀝青原油粘度,待原油流動性增加,再用水泵把瀝青原油抽至地表,這種借注入熱蒸汽以生產原油的方法,稱為熱採收法。
      目前世界上已商業化的現地熱採收油砂主要方法,少不了使用蒸汽循環激勵法及蒸汽輔助重力驅油法。在瀝青原油粘度較低的地層,適合使用蒸汽循環激勵法,粘度較高的地層則適合采用蒸汽輔助重力驅油法。
      在地層中,因密度較低的水蒸汽會往上方飄移,使得地層上方重質的瀝青原油因升溫而熔化,兩口水平對井周圍的地層因而形成蒸汽室,蒸汽室漸漸向外擴大。熔化的瀝青原油會因重力作用,沿蒸汽室邊緣流入下方生產井而抽取出來。
      用蒸汽循環激勵法或蒸汽輔助重力驅油法採收油砂時,需要大量的水,約3至5桶的水所生成的蒸汽,可以採收1桶的瀝青原油。另外,已生產的瀝青原油可直接由管道輸送至附近的改質廠,進行原油的改質或合成原油。

      油價高漲  油砂身價大升
      由於加國政治局勢穩定,油砂蘊藏量又豐富,成為各國石油公司競相投資的目標。中國近年也積極投資開采亞省油砂礦,致力分散國際石油成品的來源途徑。最近,中石化收購康菲(ConocoPhillips)資產,就是意在拓展油砂。
      很顯然的,比起從地下直接抽取傳統的石油,生產油砂的價格高很多。但在2008石油價格一桶超過100美元時,曾有三十多家國際石油公司投入開采加國油砂的行列。
      亞省已開發及生產的油砂礦區,主要集中在東北面阿沙巴斯克(Ashabasca)、冷湖(Cold Lake)及和平河(Peace River)三個油砂區,面積分別達430、72.9和97.6萬公頃,總面積與比利時的國土面積相若。而相鄰的沙省也有公司進行探勘,估計蘊藏量達100億桶,頗具開發潛力。



現場挖掘出來的油砂瀝青是黑褐色固體塊狀物,采用高溫蒸汽可分離瀝青原油和砂石。