定義:油頁岩是一種富含乾酪根的沉積岩。 這種物質不是液態石油,而是來自史前海洋植物和動物的有機物質。 如果加熱足夠長,乾酪根可以轉化成油。 油頁岩不應該與頁岩油混淆, 頁岩油是被困在頁岩層中的實際油。
油頁岩尚未在商業上可行。 但是,國會在2005年的“油頁岩,焦油砂和其他非常規燃料法案”中將油頁岩勘探列為國家重點工作。 因此,富含乾酪根的頁岩生產石油所面臨的挑戰正在通過新技術克服。
這有可能使美國成為石油出口國,從而消除對外國石油的依賴。
油頁岩儲量
儘管在世界各地發現了油頁岩,但美國在科羅拉多州,猶他州和懷俄明州的格林河地區擁有最大的儲量,估計在1.3至3萬億桶之間。 即使實際只能回收8000億桶,這仍然是沙特阿拉伯石油儲量 2626億桶的三倍。 美國的油頁岩儲量可以為美國的石油需求提供約100萬桶,每天約2000萬桶。 (來源:“美國石油公司獲得的石油比歐佩克更多”,美國廣播公司新聞,2012年11月13日。“油頁岩指南”,美國土地管理局。)
由於1910年Pickett法案,近四分之三的油頁岩儲量歸美國政府所有。 這為美國加利福尼亞州和懷俄明州的儲備提供了為美國海軍提供石油的機會,美國海軍正在從煤轉向石油,為其船舶提供動力。
海軍在1925年開發了海軍石油和油頁岩儲量計劃,並由羅斯福總統擴展為第二次世界大戰。 美國的第一個戰略儲備,加利福尼亞的麋鹿山,為海軍生產石油,然後在1998年以36.5億美元的價格出售給西方石油公司 - 這是美國歷史上最大的私有化。
然而,頁岩儲量仍然歸美國土地管理局所有。(來源:“油頁岩儲量”,每日清算)
油頁岩提取
通常,大自然需要數百萬年的壓力和熱量才能將油頁岩中的干酪根轉化為原油。 人們可以通過在露天礦坑中開採頁岩來加速這一過程。 然後在稱為蒸餾的過程中加熱。 然後油必須與岩石分離並收集。 這個過程是昂貴的,創造可以從空間看到的開放的坑,並導致大量的有毒沙必須安全沉積。
殼牌開發了一個加熱地下頁岩的過程,加速了這個自然過程。 這個原位轉換過程將頁岩加熱到650-750華氏度達兩到三年。 這釋放乾酪根石油和天然氣,然後泵送到地表。 (來源:“油頁岩概述”,能源研究所。)
油頁岩開採比傳統石油生產成本更高,但在今天的石油價格下仍然具有成本效益。 它的成本為每桶40美元至80美元,幾乎相當於每桶100美元左右。 這是高耗能的,但不如提取頁岩油和其他“緊”油。
確實,所產生的能量中有25%必須用於提取下一個桶。 然而,這個比例已經被用於傳統的“重油”的蒸汽提取。 此外,最終產品比大多數原油更輕,更清潔。
環保組織更關心生產油頁岩所需的水量。 這在西方尤其令人擔憂。 生產一套油頁岩需要1到3個單位的水。 然而,這大約是生產生物燃料所需的水量的十分之一,這需要大量灌溉玉米作為其基礎材料。(來源:Jeremy Boak,科羅拉多礦業學院油頁岩技術與研究中心主任)
雖然有希望,但是原位提取仍然必須解決大量的技術問題。 最大的是確保油不會滲入周圍的水位。
做到這一點的最佳方法是凍結提取地點周圍的水。 您可以很容易地看到,將水凍結在已加熱至750度的區域是一項技術性和昂貴的挑戰。
最後但並非最不重要的是,頁岩油開採可能威脅野生動物棲息地,增加空氣污染並產生有毒廢物。 全球變暖也是一個問題。 生產的每個油頁岩單元產生多達20個單位的二氧化碳,相比之下,每單位原油含有4單位的二氧化碳。 因此,最重要的決定因素是提取技術的改進,而不是油價。 (資料來源:自然資源保護委員會, 數字油頁岩 ,2008年8月;採訪國際石油諮詢協會顧問Gavin Longmuir。他在全球石油行業擁有超過25年的石油工程師經驗,專門從事未來油田的發展,勘探機會的經濟評估和新技術的評估。)