Запасы горючего сланца

Запасы сланца относятся к ресурсам сланца , которые экономически извлекаемы при текущих экономических условиях и технологических возможностях. Месторождения сланца варьируются от небольших в настоящее время экономически неизвлекаемых до крупных потенциально извлекаемых ресурсов. Определение запасов сланца затруднено, поскольку химический состав различных сланцев, а также содержание в них керогена и технологии добычи значительно различаются. Экономическая целесообразность добычи сланца сильно зависит от цены на обычную нефть; если цена сырой нефти за баррель меньше цены добычи за баррель сланца, это нерентабельно.

Как материнские породы для большинства обычных нефтяных резервуаров , месторождения горючего сланца встречаются во всех мировых нефтяных провинциях, хотя большинство из них слишком глубоки, чтобы их можно было разрабатывать экономически. ^[1] В мире известно более 600 месторождений горючего сланца. ^{[2] [3]} Хотя ресурсы горючего сланца встречаются во многих странах, только 33 страны обладают известными месторождениями, имеющими возможную экономическую ценность. ^{[2] [4] [5]}

Многие месторождения нуждаются в дополнительной разведке для определения их потенциала в качестве резервов. Хорошо изученные месторождения, которые в конечном итоге могут быть классифицированы как резервы, включают месторождения Грин-Ривер на западе США, третичные месторождения в Квинсленде , Австралия , месторождения в Швеции и Эстонии , месторождение Эль-Ладжун в Иордании и месторождения во Франции , Германии , Бразилии , Китае и России . Ожидается, что эти месторождения дадут не менее 40 литров (0,25 барреля) сланцевой нефти 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 кубических метров) сланцевой нефти, при этом крупнейшие месторождения ресурсов в США составляют более 80% от общего мирового ресурса. ^[2] Для сравнения, в то же время мировые доказанные запасы нефти оцениваются в 1,6976 триллиона баррелей (269,90 миллиарда кубических метров). ^[8]

Образование горючего сланца происходит в ряде осадочных условий и имеет значительные вариации состава. Горючие сланцы можно классифицировать по их составу ( карбонатные минералы, такие как кальцит , или обломочные минералы, такие как кварц и глины ) или по их осадочной среде (крупные озера , мелководные морские и лагунные /малые озерные условия). Большая часть органического вещества в горючем сланце имеет водорослевое происхождение, но может также включать остатки сосудистых наземных растений . Три основных типа органического вещества ( мацералы ) в горючем сланце - это телалгинит , ламальгинит и битуминит . ^[9] Некоторые месторождения горючего сланца также содержат металлы, включая ванадий , цинк , медь и уран . ^{[10] [7]}

Большинство месторождений горючего сланца образовались в период среднего кембрия , раннего и среднего ордовика , позднего девона , поздней юры и палеогена посредством захоронения осадочной нагрузкой поверх отложений водорослевых болот, что привело к преобразованию органического вещества в кероген посредством диагенетических процессов. ^{[10] [11]} Самые крупные месторождения обнаружены в остатках крупных озер, таких как отложения формации Грин-Ривер в Вайоминге и Юте, США. Отложения горючего сланца, образовавшиеся в мелководных морях континентальных шельфов, как правило, намного тоньше, чем отложения крупных озерных бассейнов. ^[12]

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 запасов общее количество керогена на месте, включая весь кероген независимо от технических или экономических ограничений; эти оценки не учитывают количество керогена, которое может быть извлечено из идентифицированной и исследованной горючей сланцевой породы с использованием имеющихся технологий и при данных экономических условиях. Согласно большинству определений, «запасы» относятся только к количеству ресурса, которое технически эксплуатируемо и экономически целесообразно в текущих экономических условиях. С другой стороны, термин «ресурсы» может относиться ко всем месторождениям, содержащим кероген. В-третьих, технологии добычи сланцевой нефти все еще развиваются, поэтому количество извлекаемого керогена можно только оценить. ^{[3] [13]}

Существует большое разнообразие методов добычи, которые дают существенно разные количества полезной нефти. В результате, предполагаемые объемы ресурсов и запасов демонстрируют большой разброс. Содержание керогена в сланцевых формациях сильно различается, и экономическая целесообразность его добычи в значительной степени зависит от международных и местных цен на нефть. Для определения количества и качества продуктов, извлекаемых из сланцевой нефти, используется несколько методов. В лучшем случае эти методы дают приблизительное значение ее энергетического потенциала. Одним из стандартных методов является анализ Фишера , который дает теплотворную способность , то есть меру выхода калорий. Это, как правило, считается хорошей общей мерой полезности. Анализ Фишера был изменен, стандартизирован и адаптирован Американским институтом нефти . Однако он не указывает, сколько нефти можно извлечь из образца. Некоторые методы обработки дают значительно больше полезного продукта, чем показал бы анализ Фишера. Метод Tosco II дает на 100% больше масла, а процесс Hytort дает на 300–400% больше масла. ^[7]

Размер ресурсов сланца сильно зависит от того, какой класс отсечки используется. ^[14] По оценкам 2008 года, общие мировые ресурсы сланца составляют 689 гигатонн, что эквивалентно добыче 4,8 триллиона баррелей (760 миллиардов кубических метров) сланцевой нефти, с крупнейшими запасами в Соединенных Штатах , которые, как полагают, имеют 3,7 триллиона баррелей (590 миллиардов кубических метров), хотя только часть из них является извлекаемой. ^[15] Согласно Мировому энергетическому прогнозу 2010 года Международного энергетического агентства , мировые ресурсы сланца могут быть эквивалентны более чем 5 триллионам баррелей (790 миллиардов кубических метров) нефти, вместо которых более 1 триллиона баррелей (160 миллиардов кубических метров) могут быть технически извлекаемыми. ^[1]

По консервативной оценке Всемирного энергетического совета за 2016 год , общие мировые ресурсы сланцевого эквивалента оцениваются в 6,05 трлн баррелей (962 млрд куб. м). ^[2] Для сравнения, в то же время мировые доказанные запасы нефти оцениваются в 1,6976 трлн баррелей (269,90 млрд куб. м). ^[8]

Не существует всеобъемлющего обзора географического распределения сланца по всему миру. Около 600 известных месторождений сланца разбросаны по всей земле и встречаются на каждом континенте, за исключением, возможно, Антарктиды , где сланец еще не исследован. ^{[3] [10]} Ресурсы сланца могут быть сосредоточены в крупных ограниченных месторождениях, таких как формации Грин-Ривер, которые были образованы большим внутренним озером. Они могут быть толщиной во много метров, но ограничены размером исходного озера. Они также могут напоминать месторождения, обнаруженные вдоль восточно-американского побережья, которые были продуктом мелководного моря, тем, что они могут быть довольно тонкими, но широко распространенными в поперечном направлении, охватывая тысячи квадратных километров.

В таблице ниже приведены запасы по предполагаемому количеству сланцевой нефти. Сланцевая нефть относится к синтетической нефти, полученной путем нагревания органического материала (керогена), содержащегося в горючем сланце, до температуры, при которой он разделится на нефть, горючий газ и остаточный углерод, который остается в отработанном сланце . Все цифры представлены в баррелях и метрических тоннах .

Основные месторождения горючего сланца находятся в Демократической Республике Конго (равные 14,31 млрд метрических тонн сланцевой нефти) и Марокко (12,3 млрд метрических тонн или 8,16 млрд метрических тонн сланцевой нефти). Месторождения в Конго еще не разведаны должным образом. ^[7] В Марокко месторождения горючего сланца были обнаружены в десяти местах, самые крупные месторождения в Тарфайе и Тимахдите . Хотя запасы в Тарфайе и Тимахдите хорошо разведаны, коммерческая эксплуатация еще не началась, и была проведена только ограниченная программа лабораторных и пилотных исследований. ^[16] Запасы горючего сланца также имеются в Египте , Южной Африке, Мадагаскаре и Нигерии . Основные месторождения Египта расположены в районах Сафага - Аль-Кусайр и Абу-Тартур. ^[7]

Основные месторождения горючего сланца находятся в Китае, где, по оценкам, в общей сложности имеется 32 миллиарда метрических тонн, из которых 4,4 миллиарда метрических тонн технически пригодны для эксплуатации и экономически целесообразны. ^{[7] [5]} В 2008 году количество потенциальной сланцевой нефти оценивалось в 354 миллиарда баррелей (5,63 × 10 ¹⁰ кубических метров), а в 2016 году — в 330 миллиардов баррелей (5,2 × 10 ¹⁰ кубических метров). ^{[15] [14]} Основные китайские месторождения и добыча горючего сланца находятся в Фушуне и Ляонине ; другие расположены в Маомине в провинции Гуандун , Хуадяне в провинции Цзилинь , Хэйлунцзяне и Шаньдуне . ^[5] Профессор Алан Р. Кэрролл из Университета Висконсин-Мэдисон подсчитал, что верхнепермские озерные отложения горючего сланца на северо-западе Китая, отсутствовавшие в предыдущих глобальных оценках горючего сланца, сопоставимы с формацией Грин-Ривер. ^[17]

Помимо Китая, основные месторождения находятся в Таиланде (18,7 млрд тонн), Пакистане (227 млрд тонн, из которых 9,1 млрд тонн технически пригодны для разработки и экономически целесообразны), Казахстане (несколько месторождений; основное месторождение на месторождении Кендерлык с запасами 4 млрд тонн) и Турции (2,2 млрд тонн). ^{[6] [7]} Месторождения сланца в Таиланде находятся около Мэсота , провинции Так , и в Ли , провинции Лампхун . ^[18] Месторождения в Турции находятся в основном в средней и западной Анатолии . ^[7] По некоторым данным, основные месторождения сланца в размере 47 млрд тонн находятся также в Узбекистане , в основном в Сангрунтау , а также в Байсуне, Джаме, Уртабулаке, Актау, Учкыре и Кульбешкаке. ^[19] Меньшие запасы сланца также были обнаружены в Индии , Туркменистане , Мьянме , Армении и Монголии .

Самые большие запасы сланца в Европе находятся в России (35,47 млрд тонн сланцевой нефти). Основные месторождения находятся в Волго-Печерской провинции и в Балтийском сланцевом бассейне. Другие крупные месторождения сланца в Европе находятся в Италии (10,45 млрд тонн сланцевой нефти ), Эстонии (2,49 млрд тонн сланцевой нефти), Франции (1 млрд тонн сланцевой нефти), Беларуси (1 млрд тонн сланцевой нефти), Швеции (875 млн тонн сланцевой нефти), Украине (600 млн тонн сланцевой нефти) и Великобритании (500 млн тонн сланцевой нефти). Запасы сланца также есть в Германии , Люксембурге , Испании , Болгарии , Венгрии , Польше , Сербии , Австрии , Албании и Румынии . ^{[7] [15]}

Значительные месторождения горючего сланца находятся в Израиле (примерно 250 млрд баррелей (4,0 × 10 ¹⁰ кубических метров) сланцевой нефти) и в Иордании (примерно 102 млрд баррелей (1,62 × 10 ¹⁰ кубических метров) сланцевой нефти). ^[14] В 2008 году эти ресурсы оценивались в 4 млрд баррелей (640 000 000 кубических метров) сланцевой нефти и 34,172 млрд баррелей (5,4329 × 10 ⁹ кубических метров) сланцевой нефти соответственно. ^[15] Горючие сланцы Иордании отличаются высоким качеством, сопоставимым с горючими сланцами западной части США, хотя содержание серы в них высокое. Наиболее изученные месторождения — Эль-Ладжун, Султани и Джуреф-эд-Даравиш — расположены в западно-центральной части Иордании, а месторождение Ярмук , расположенное недалеко от ее северной границы, простирается до Сирии . ^{[7] [20]} Большинство месторождений Израиля расположены в районе бассейна Ротем в северной части пустыни Негев, недалеко от Мертвого моря . Израильский сланец имеет относительно низкую теплотворную способность и выход нефти. ^{[7] [21]}

По оценкам 2005 года, запасы сланца в США составляют 301 миллиард метрических тонн, что является крупнейшими в мире. Существует два основных месторождения: месторождения на востоке США, в девонско-миссисипских сланцах, покрывают 250 000 квадратных миль (650 000 км ² ); месторождения на западе США в формации Грин-Ривер в Колорадо , Вайоминге и Юте являются одними из самых богатых месторождений сланца в мире. ^[7]

Более поздние исследования Геологической службы США оценивают, что ресурсы в Соединенных Штатах могут быть больше, чем предполагалось ранее. Согласно этим исследованиям, три крупнейших месторождения горючего сланца — все являются частью формации Грин-Ривер — это бассейн Пайсанс с 1,525157 триллиона баррелей (2,424806 × 10 ¹¹ кубических метров), ^[22] Большой бассейн Грин-Ривер с 1,444992 триллиона баррелей (2,297354 × 10 ¹¹ кубических метров), ^[23] и бассейн Юинта с 1,318964 триллиона баррелей (2,096985 × 10 ¹¹ кубических метров) ресурсов сланцевой нефти. ^[24] В 2010 году Всемирный энергетический совет оценил, что ресурсы США могут быть эквивалентны 3,7 триллиона баррелей (590 миллиардов кубических метров) сланцевой нефти. ^[15] В 2016 году их оценка состояла в том, что ресурсы могут даже состоять из 6 триллионов баррелей (950 миллиардов кубических метров) сланцевой нефти. ^[14]

В Канаде выявлено 19 месторождений. Наиболее изученные месторождения находятся в Новой Шотландии и Нью-Брансуике . ^[25]

В 2008 году запасы сланца в Австралии оценивались в 4,531 млрд тонн сланца, что эквивалентно 31,7 млрд баррелей (5,04 × 10 ⁹ кубических метров) сланцевой нефти, из которых около 24 млрд баррелей (3,8 млрд кубических метров) являются извлекаемыми. ^[15] Месторождения расположены в восточных и южных штатах, а наибольший потенциал имеют месторождения восточного Квинсленда . ^[7] Горючий сланец также был обнаружен в Новой Зеландии . ^[15]

В Бразилии есть по крайней мере девять месторождений сланца в Сан-Матеус-ду-Сул , Парана и Вале-ду-Параиба . В 2008 году общий ресурс сланца составлял 11,734 млрд тонн, что эквивалентно 80–82 млрд баррелей (1,27 × 10 ¹⁰ –1,30 × 10 ¹⁰ кубических метров) сланцевой нефти. ^[15] Небольшие ресурсы также имеются в Аргентине , Чили , Парагвае , Перу , Уругвае и Венесуэле . ^{[15] [26]}

• Сланцевая промышленность
• Экономика сланцевой промышленности
• Страны по запасам сланцевой нефти