Запасы горючего сланца - Oil shale reserves

Запасы горючего сланца относится к горючие сланцы ресурсы, которые экономически извлекаемы в текущих экономических условиях и технологических возможностях. Месторождения горючего сланца варьируются от небольших, в настоящее время экономически неизвлекаемых запасов, до крупных потенциально извлекаемых ресурсов. Определение запасов сланца затруднено, так как химический состав различных сланцев, а также их кероген содержание и технологии извлечения существенно различаются. Экономическая целесообразность добычи сланца во многом зависит от цены на обычную нефть; если цена на сырую нефть за баррель ниже цены добычи за баррель сланца, это нерентабельно.

Как нефтематеринские породы для большинства традиционных нефтяные резервуары, месторождения горючего сланца находятся во всех нефтяных провинциях мира, хотя большинство из них слишком глубоки, чтобы их можно было экономически разрабатывать.[1] В мире насчитывается более 600 известных месторождений горючего сланца.[2][3] Хотя ресурсы горючего сланца имеются во многих странах, только 33 страны обладают известными месторождениями возможной экономической ценности.[2][4][5]

Многие месторождения нуждаются в дополнительной разведке, чтобы определить их потенциал в качестве запасов. Хорошо разведанные месторождения, которые в конечном итоге могут быть классифицированы как запасы, включают Зеленая река месторождения на западе США, третичные отложения в Квинсленд, Австралия, депозиты в Швеция и Эстония, месторождение Эль-Ладжун в Иордания, и депозиты в Франция, Германия, Бразилия, Китай, и Россия. Ожидается, что эти месторождения дадут по крайней мере 40 литров (0,25 барреля) сланцевого масла на метрическую тонну сланца, используя Анализ Фишера.[6][7]

По консервативной оценке 2016 года, общие мировые ресурсы сланцевого эквивалента составляют 6,05 триллиона баррелей (962 миллиарда кубометров) сланцевой нефти, при этом самые большие запасы ресурсов в мире Соединенные Штаты на их долю приходится более 80% всего мирового ресурса.[2] Для сравнения: одновременно проверенные в мире запасы нефти оцениваются в 1,6976 трлн баррелей (269,90 млрд кубометров).[8]

Геология горючего сланца

Основная статья: Геология горючего сланца

Формирование горючего сланца происходит в различных условиях осадконакопления и имеет значительные вариации состава. Горючие сланцы можно классифицировать по составу (карбонатные минералы Такие как кальцит или же обломочный минералы, такие как кварц и глины ) или их осадочная среда (большой озера, мелководье и лагуна / настройки небольшого озера). Большая часть органических веществ в горючем сланце состоит из водоросль происхождение, но могут также включать остатки сосудистые наземные растения. Три основных типа органических веществ (мацералы ) в горючем сланце телальгинит, ламальгинит, и битуминит.[9] Некоторые сланцевые месторождения также содержат металлы, в том числе ванадий, цинк, медь, и уран.[10][7]

Большинство месторождений горючего сланца образовалось в период Среднего Кембрийский, Ранний и Средний Ордовик, Поздно Девонский, Поздно Юрский, и Палеоген время захоронения за счет осадочной нагрузки поверх водорослевых болотных отложений, что приводит к превращению органического вещества в кероген за счет диагенетический процессы.[10][11] Самые большие залежи находятся в остатках крупных озер, таких как отложения Формация Грин Ривер Вайоминга и Юты, США. Залежи горючего сланца, сформированные в мелководных морях континентальных шельфов, обычно намного тоньше, чем месторождения крупных озерных бассейнов.[12]

Определение резервов

Смотрите также: Добыча сланцевого масла и Экономика горючего сланца

Оценка запасов сланцевой нефти осложняется несколькими факторами. Во-первых, количество керогена, содержащегося в месторождениях горючего сланца, значительно варьируется. Во-вторых, некоторые страны сообщают в качестве резервов общее количество имеющегося керогена, включая весь кероген, независимо от технических или экономических ограничений; эти оценки не учитывают количество керогена, которое может быть извлечено из идентифицированной и проанализированной горючих сланцев с использованием доступной технологии и в данных экономических условиях. Согласно большинству определений, «запасы» относятся только к количеству ресурсов, которые технически эксплуатируемы и экономически осуществимы в текущих экономических условиях. С другой стороны, термин «ресурсы» может относиться ко всем месторождениям, содержащим кероген. В-третьих, добыча сланцевого масла технологии все еще развиваются, поэтому количество извлекаемого керогена можно только оценить.[3][13]

Существует множество методов экстракции, которые позволяют получать значительно различающиеся количества полезного масла. В результате оценочные объемы ресурсов и запасов сильно различаются. Содержание керогена в сланцевых пластах сильно различается, и экономическая целесообразность его добычи сильно зависит от международных и местных цен на нефть. Для определения количества и качества продуктов, извлекаемых из сланцевого масла, используются несколько методов. В лучшем случае эти методы дают приблизительное значение его энергетического потенциала. Один из стандартных методов - это Анализ Фишера, что дает теплотворная способность, то есть мера выхода калорий. Обычно это считается хорошим общим показателем полезности. Анализ Фишера был модифицирован, стандартизирован и адаптирован Американский нефтяной институт. Однако он не указывает, сколько масла можно извлечь из пробы. Некоторые методы обработки дают значительно более полезный продукт, чем показал бы анализ Фишера. В Метод Тоско II дает на 100% больше масла, а Хиторт процесс дает на 300–400% больше масла.[7]

Размер ресурса

Размер ресурсов сланца во многом зависит от того, какое бортовое содержание используется.[14] По оценке на 2008 год, общие мировые ресурсы сланца составляют 689гигатонны - эквивалентно 4,8 триллиона баррелей (760 миллиардов кубометров) сланцевой нефти с самыми большими запасами в Соединенные Штаты, который, как считается, содержит 3,7 триллиона баррелей (590 миллиардов кубических метров), хотя только часть из них подлежит извлечению.[15] Согласно Обзор мировой энергетики 2010 посредством Международное энергетическое агентство, мировые ресурсы сланца могут составлять более 5 триллионов баррелей (790 миллиардов кубометров) масло на месте из которых более 1 триллиона баррелей (160 миллиардов кубических метров) могут быть технически извлечены.[1]

По консервативной оценке 2016 г. Мировой энергетический совет установить общие мировые ресурсы сланцевого эквивалента на уровне 6,05 трлн баррелей (962 млрд кубометров).[2] Для сравнения: одновременно проверенные в мире запасы нефти оцениваются в 1,6976 трлн баррелей (269,90 млрд кубометров).[8]

Географическое расположение

Исчерпывающий обзор географического распределения горючего сланца в мире отсутствует. Около 600 известных месторождений горючего сланца разбросаны по всей земле и находятся на всех континентах, за возможным исключением Антарктида, который еще не разведан на горючие сланцы.[3][10] Ресурсы горючего сланца могут быть сконцентрированы в большом замкнутом месторождении, таком как образования Грин-Ривер, которые были образованы большим внутренним озером. Они могут иметь толщину в несколько метров, но ограничены размером исходного озера. Они также могут напоминать отложения, найденные вдоль восточного побережья Америки, которые были продуктом мелкого моря, в том смысле, что они могут быть довольно тонкими, но широкими в поперечном направлении, покрывая тысячи квадратных километров.

Крупнейшие месторождения горючего сланца (более 1000000000 метрические тонны) (Dyni 2006)[7]
ДепозитСтранаПериодГеологические ресурсы сланцевой нефти (млн баррелей)Геологические ресурсы сланца (млн метрических тонн)
Формация Грин РиверСоединенные ШтатыПалеоген1,466,000213,000
Формирование фосфораСоединенные ШтатыПермский период250,00035,775
Восточный девонСоединенные ШтатыДевонский189,00027,000
Образование пустошиСоединенные ШтатыРанний карбон180,00025,578
Оленек БассейнРоссияКембрийский167,71524,000
КонгоДемократическая Республика Конго?100,00014,310
Формация ИратиБразилияПермский период80,00011,448
СицилияИталия?63,0009,015
TarfayaМароккоМеловой42,1456,448
Бассейн ВолгиРоссия?31,4474,500
Ленинградское месторождение, Балтийский сланцевый бассейнРоссияОрдовик25,1573,600
Вычегодская котловинаРоссияЮрский19,5802,800
Вади МагхарИорданияМеловой14,0092,149
Граптолитовый аргиллитЭстонияОрдовик12,3861,900
ТимахдитМароккоМеловой11,2361,719
Collingwood ShaleКанадаОрдовик12,3001,717
ИталияИталияТриасовый10,0001,431

В таблице ниже представлены запасы по оценкам сланцевого масла. Сланцевое масло относится к синтетическому маслу, полученному путем нагревания органического материала (керогена), содержащегося в горючем сланце, до температуры, при которой он разделится на масло, горючий газ и остаточный углерод, который остается в горючем сланце. отработанный сланец. Все фигурки представлены в бочках и метрических тонн.

Сланцевая нефть: ресурсы и производство на конец 2008 г. по регионам и странам с запасами более 10 млрд баррелей сланцевой нефти на месторождениях (Dyni 2010)[15]
Область, крайГеологические ресурсы сланцевой нефти (млн баррелей)Геологические ресурсы сланца (млн метрических тонн)Производство в 2008 г. (тыс. Метрических тонн (нефть))
Африка159,24323,317-
Демократическая Республика Конго100,00014,310-
Марокко53,3818,167-
Азия613,14583,836375
Китай354,43047,600375
Пакистан91,00012,236-
Россия167,71524,000-
Европа368,15652,845355
Россия247,88335,470-
Италия73,00010,446-
Эстония16,2862,494355
Средний Восток38,1725,792-
Иордания34,1725,242-
Северная Америка3,722,066539,123-
Соединенные Штаты3,706,228536,931-
Канада15,2412,192-
Океания31,7484,534-
Австралия31,7294,531-
Южная Америка82,42111,794157
Бразилия82,00011,734159
Всего в мире4,786,131689,227930

Африка

Основные месторождения горючего сланца расположены в Демократическая Республика Конго (равно 14,31 млрд метрических тонн сланцевого масла) и Марокко (12,3 млрд тонн или 8,16 млрд тонн сланцевой нефти). Месторождения в Конго еще должным образом не изучены.[7] В Марокко месторождения горючего сланца были обнаружены в десяти населенных пунктах с крупнейшими месторождениями в Tarfaya и Тимахдит. Хотя запасы в Тарфайе и Тимахдите хорошо изучены, коммерческая эксплуатация еще не началась, и была проведена лишь ограниченная программа лабораторных и экспериментальных исследований.[16] Также имеются запасы горючего сланца в Египет, Южная Африка, Мадагаскар, и Нигерия. Основные месторождения Египта расположены в Сафага -Аль-Кусайр и районы Абу-Тартур.[7]

Азия

Основные месторождения горючих сланцев находятся в Китае, общий объем которых оценивается в 32 миллиарда метрических тонн, из которых 4,4 миллиарда метрических тонн технически эксплуатируемы и экономически целесообразны.[7][5] В 2008 году потенциальные объемы сланцевой нефти оценивались в 354 млрд баррелей (5,63 млрд баррелей).×1010 кубометров), а в 2016 году - 330 млрд баррелей (5,2×1010 кубометров).[15][14] Основные месторождения сланца в Китае и его производство находятся в Фушунь и Ляонин; другие расположены в Маомин в Гуандун, Хуадянь в Цзилинь, Хэйлунцзян, и Шаньдун.[5] Профессор Алан Р. Кэрролл из Университет Висконсина-Мэдисона По оценкам, залежи озерного сланца в верхней перми на северо-западе Китая, отсутствующие в предыдущих глобальных оценках сланца, сопоставимы с формацией Грин-Ривер.[17]

Помимо Китая, основные месторождения расположены в Таиланд (18,7 млрд метрических тонн), Пакистан (227 миллиардов метрических тонн, из которых 9,1 миллиарда метрических тонн технически пригодны и экономически осуществимы), Казахстан (несколько месторождений; крупное месторождение на Кендерлыкском месторождении объемом 4 миллиарда тонн), и индюк (2,2 миллиарда метрических тонн).[6][7] Месторождения горючего сланца в Таиланде рядом Мэй Сот, Провинция Так, а в Ли, Провинция Лампхун.[18] Месторождения в Турции находятся в основном в среднем и западном регионах. Анатолия.[7] По некоторым данным, также Узбекистан имеет крупные месторождения горючего сланца объемом 47 миллиардов метрических тонн, в основном расположенные на Сангрунтау но также в Байсуне, Джаме, Уртабулаке, Актау, Учкыре и Кульбешкаке.[19] Меньшие запасы горючего сланца также обнаружены в Индия, Туркменистан, Мьянма, Армения, и Монголия.

Европа

Обнажение из Ордовик кукерсите горючие сланцы, северные Эстония

Самые большие запасы горючего сланца в Европе расположены в Россия (равняется 35,47 млрд метрических тонн сланцевой нефти). Основные месторождения расположены в Волго-Петчерской провинции и в Балтийском сланцевом бассейне. Другие крупные месторождения горючего сланца в Европа расположены в Италия (10,45 млрд метрических тонн сланца масло ), Эстония (2,49 миллиарда тонн сланцевого масла), Франция (1 миллиард метрических тонн сланцевого масла), Беларусь (1 миллиард метрических тонн сланцевого масла), Швеция (875 млн метрических тонн сланцевого масла), Украина (600 миллионов метрических тонн сланцевого масла) и объединенное Королевство (500 млн тонн сланцевого масла). Также имеются запасы горючего сланца в Германия, Люксембург, Испания, Болгария, Венгрия, Польша, Сербия, Австрия, Албания, и Румыния.[7][15]

Средний Восток

Значительные месторождения горючего сланца находятся в Израиле (около 250 миллиардов баррелей (4,0×1010 кубометров сланцевого масла) и в Иордании (примерно 102 млрд баррелей (1,62×1010 кубометров сланцевого масла).[14] В 2008 году эти ресурсы оценивались в 4 миллиарда баррелей (640 000 000 кубических метров) сланцевой нефти и 34,172 миллиарда баррелей (5,4329 кубических метров).×109 кубометров) сланцевого масла соответственно.[15] Иорданские горючие сланцы имеют высокое качество, сопоставимое с западными горючими сланцами США, хотя их сера содержание высокое. Наиболее изученными месторождениями являются Эль-Ладжун, Султани и Юреф-эд-Даравиш, расположенные в западно-центральной части Иордании, а месторождения Ярмук месторождение, недалеко от его северной границы, простирается в Сирия.[7][20] Большинство месторождений Израиля расположены в районе бассейна Ротем на севере Пустыня Негев недалеко от Мертвое море. Израильский горючий сланец имеет относительно низкую теплотворную способность и выход нефти.[7][21]

Северная Америка

Горючий сланец из зоны красного дерева формации Грин-Ривер, Колорадо. Выветренная поверхность справа; свежая поверхность слева.

По оценке 2005 года, запасы горючего сланца в Соединенных Штатах, составляющие 301 миллиард метрических тонн, являются крупнейшими в мире. Есть два основных месторождения: восточные месторождения США, в Девонско-миссисипские сланцы, покрывают 250 000 квадратных миль (650 000 км2); западные месторождения США Формация Грин Ривер в Колорадо, Вайоминг, и Юта, являются одними из самых богатых месторождений сланца в мире.[7]

Более свежие исследования Геологическая служба США оценивают, что ресурсы в Соединенных Штатах могут быть больше, чем предполагалось ранее. Согласно этим исследованиям, три крупнейших месторождения горючих сланцев - все они являются частью формации Грин-Ривер - являются Piceance Basin с 1,525157 трлн баррелей (2,424806×1011 кубометры),[22] бассейн Большой Грин-Ривер с 1,444992 трлн баррелей (2,297354×1011 кубометры),[23] и Бассейн Уинта с 1,318964 трлн баррелей (2,096985×1011 м3) геологические ресурсы сланцевой нефти.[24] В 2010 году Мировой энергетический совет оценил ресурсы США в 3,7 триллиона баррелей (590 миллиардов кубометров) сланцевой нефти.[15] По их оценке, в 2016 году эти ресурсы могут состоять даже из 6 триллионов баррелей (950 миллиардов кубометров) сланцевой нефти.[14]

В Канада Выявлено 19 месторождений. Наиболее изученные месторождения находятся в Новая Шотландия и Нью-Брансуик.[25]

Океания

В 2008, Австралия Ресурсы горючего сланца оцениваются в 4,531 миллиарда метрических тонн сланца, что составляет 31,7 миллиарда баррелей (5,04 миллиарда баррелей).×109 кубометров) сланцевой нефти, из которых извлекаемыми являются около 24 миллиардов баррелей (3,8 миллиарда кубометров).[15] Месторождения расположены в восточных и южных штатах с наибольшим потенциалом в восточных штатах. Квинсленд депозиты.[7] Горючий сланец также был обнаружен в Новая Зеландия.[15]

Южная Америка

Бразилия имеет как минимум девять месторождений горючего сланца в Сан-Матеуш-ду-Сул, Парана, И в Вале-ду-Параиба. В 2008 году общие ресурсы сланца составляли 11,734 млрд метрических тонн, что равняется 80–82 млрд баррелей (1,27 млрд баррелей).×1010–1.30×1010 кубометров) сланцевого масла.[15] Небольшие ресурсы также можно найти в Аргентина, Чили, Парагвай, Перу, Уругвай, и Венесуэла.[15][26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б МЭА (2010), п. 165
  2. ^ а б c d WEC (2016), п. 16
  3. ^ а б c Франку, Джурадж; Харви, Барбра; Лаенен, Бен; Сиирде, Андрес; Вейдерма, Михкель (май 2007 г.). «Исследование сланцевой промышленности ЕС в свете опыта Эстонии. Отчет EASAC Комитету по промышленности, исследованиям и энергетике Европейского парламента» (PDF). Научно-консультативный совет европейских академий: 1-2. Получено 2011-05-07. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ Брендоу, К. (2003). «Глобальные проблемы и перспективы горючего сланца. Обобщение симпозиума по горючему сланцу. 18–19 ноября, Таллинн» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 20 (1): 81–92. ISSN  0208-189X. Получено 21 июля 2007.
  5. ^ а б c Qian, J .; Wang, J .; Ли, С. (2003). «Разработка сланца в Китае» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 20 (3): 356–359. ISSN  0208-189X. Получено 2007-06-16.
  6. ^ а б Алтун, Н.Е .; Hiçyilmaz, C .; Hwang, J.-Y .; Suat Bağci, A .; Кёк, М. В. (2006). «Горючие сланцы в мире и Турция; запасы, текущая ситуация и перспективы на будущее: обзор» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 23 (3): 211–227. ISSN  0208-189X. Получено 2007-06-16.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Дини, Джон Р. (2006). «Геология и ресурсы некоторых мировых сланцевых месторождений. Отчет о научных исследованиях 2005–5294» (PDF). Министерство внутренних дел США. Геологическая служба США. Получено 2007-07-09. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  8. ^ а б WEC (2016), п. 14
  9. ^ Хаттон, A.C. (1987). «Петрографическая классификация горючих сланцев». Международный журнал угольной геологии. Амстердам: Эльзевир. 8 (3): 203–231. Дои:10.1016/0166-5162(87)90032-2. ISSN  0166-5162.
  10. ^ а б c Отс, Арво (12 февраля 2007 г.). «Свойства эстонского горючего сланца и его использование на электростанциях» (PDF). Энергетика. Издательство Литовской академии наук. 53 (2): 8–18. Получено 2011-05-06.
  11. ^ Несладкий, Эрик. «Преобразование энергии. ES 832a. Лекция 4 - Топливо» (PPT). Кафедра машиностроения и материаловедения. Университет Западного Онтарио. Получено 2007-10-27. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  12. ^ Elayer, R.W .; Дорлинг, И.П .; Маккай, П.В. (1990). «Разведка горючих сланцев и геология». В Kennedy, B.A. (ред.). Поверхностная разработка. Общество горнодобывающей промышленности, металлургии и разведки, Inc. стр. 92. ISBN  978-0-87335-102-7.
  13. ^ Янгквист, Уолтер (1998). «Сланцевая нефть - неуловимая энергия» (PDF). Информационный бюллетень Центра Хабберта. Колорадская горная школа (4). Получено 2007-11-08.
  14. ^ а б c d WEC (2016), п. 17
  15. ^ а б c d е ж грамм час я j Дини (2010), стр. 101–102
  16. ^ Бекри, Омар (1992). «Возможности развития горючих сланцев в Марокко» (PDF). Энергия. Университет Кентукки, Центр прикладных энергетических исследований. 3 (5): 1–2. Получено 2008-06-21.
  17. ^ Кэрролл, Алан Р. (2007-10-17). Верхнепермские сланцевые месторождения Северо-Западного Китая: крупнейшие в мире? (PDF). 27-й симпозиум по сланцу. Голден, Колорадо. Получено 2009-05-30.
  18. ^ Суваннатхонг, Апиради; Хуммонгкол, Дамронг (2007). Ресурсы горючего сланца в бассейне Мае Сот, Таиланд (PDF). 27-й симпозиум по сланцу. Колорадская горная школа. Получено 2016-03-25.
  19. ^ «Узбекистан откладывает строительство сланцевого завода». Информационное агентство Trend. 2015-12-29. Получено 2016-03-25.
  20. ^ Хамарне, Юсеф; Алали, Джамал; Соагед, Сьюзан (1998). Разработка ресурсов сланца в Иордании. Амман: Управление природных ресурсов Иордании.
  21. ^ Дини (2010), п. 111
  22. ^ Джонсон, Рональд С.; Мерсье, Трейси Дж .; Браунфилд, Майкл Э .; Pantea, M.P .; Я, Джесси Г. (2 апреля 2009 г.). Оценка геологических ресурсов сланца формации Грин-Ривер, бассейн Пайсанс, Западный Колорадо: Информационный бюллетень Геологической службы США, 2009–3012 гг. (PDF). Получено 2012-05-26.
  23. ^ Джонсон, Рональд С.; Мерсье, Трейси Дж .; Браунфилд, Майкл Э. (27.06.2011). Оценка местных ресурсов горючих сланцев формации Грин-Ривер, бассейна Большой Грин-Ривер в Вайоминге, Колорадо и Юте: Информационный бюллетень Геологической службы США, 2011–3063 (PDF). Получено 2012-05-26.
  24. ^ Джонсон, Рональд С.; Мерсье, Трейси Дж .; Браунфилд, Майкл Э .; Я, Джесси Г. (07.05.2010). Оценка геологических ресурсов сланца формации Грин-Ривер, бассейн Уинта, Юта и Колорадо: Информационный бюллетень Геологической службы США, 2011–3010 гг. (PDF). Получено 2014-05-26.
  25. ^ Дини (2010), п. 106
  26. ^ Рассел, Пол Л. (1990). Горючие сланцы мира, их происхождение, наличие и эксплуатация (Первое изд.). Pergamon Press. С. 162–224. ISBN  0-08-037240-6.

Библиография