stringtranslate.com

Запасы сланца

Запасы сланца – это ресурсы сланца , которые экономически извлекаемы при текущих экономических условиях и технологических возможностях. Залежи горючих сланцев варьируются от небольших, экономически неизвлекаемых в настоящее время, до крупных потенциально извлекаемых ресурсов. Определение запасов сланцев затруднено, так как химический состав различных сланцев, а также содержание в них керогена и технологии добычи существенно различаются. Экономическая целесообразность добычи сланца во многом зависит от цен на традиционную нефть; если цена сырой нефти за баррель меньше цены добычи за баррель сланца, это нерентабельно.

В качестве нефтематеринских пород для большинства традиционных нефтяных месторождений залежи горючих сланцев встречаются во всех нефтяных провинциях мира, хотя большинство из них слишком глубоки, чтобы их можно было эксплуатировать с экономической точки зрения. [1] В мире известно более 600 месторождений сланца. [2] [3] Хотя ресурсы сланца встречаются во многих странах, только 33 страны обладают известными месторождениями, имеющими возможную экономическую ценность. [2] [4] [5]

Многие месторождения нуждаются в дополнительной разведке, чтобы определить их потенциал в качестве запасов. Хорошо разведанные месторождения, которые в конечном итоге можно отнести к запасам, включают месторождения Грин-Ривер на западе США, третичные месторождения в Квинсленде , Австралии , месторождения в Швеции и Эстонии , месторождение Эль-Ладжун в Иордании и месторождения во Франции. , Германия , Бразилия , Китай и Россия . Ожидается, что на этих месторождениях будет получено не менее 40 литров (0,25 баррелей) сланцевого масла на метрическую тонну сланца, согласно анализу Фишера . [6] [7]

По консервативной оценке 2016 года общие мировые ресурсы сланца эквивалентны добыче 6,05 триллиона баррелей (962 миллиарда кубических метров) сланцевой нефти, при этом на крупнейшие месторождения ресурсов в Соединенных Штатах приходится более 80% мировых общих ресурсов. [2] Для сравнения, в то же время доказанные мировые запасы нефти оцениваются в 1,6976 триллиона баррелей (269,90 миллиарда кубических метров). [8]

Геология сланца

Образование горючих сланцев происходит в ряде условий отложения и имеет значительные вариации по составу. Горючие сланцы можно классифицировать по их составу ( карбонатные минералы, такие как кальцит , или обломочные минералы, такие как кварц и глины ) или по среде их отложения (большие озера , мелководные морские и лагунные /небольшие озера). Большая часть органического вещества в горючих сланцах имеет водорослевое происхождение, но может также включать остатки сосудистых наземных растений . Три основных типа органического вещества ( мацералов ) в горючих сланцах — это телалгинит , ламальгинит и битуминит . [9] Некоторые месторождения сланцев также содержат металлы, в том числе ванадий , цинк , медь и уран . [10] [7]

Большинство месторождений горючих сланцев образовалось в среднем кембрии , раннем и среднем ордовике , позднем девоне , поздней юре и палеогене в результате захоронения в результате осадочной нагрузки поверх отложений болотных водорослей, что привело к преобразованию органического вещества в кероген в результате диагенетических процессов. [10] [11] Крупнейшие отложения находятся в остатках крупных озер, таких как отложения формации Грин-Ривер в Вайоминге и Юте, США. Отложения горючих сланцев, образующиеся в мелководных морях континентальных шельфов, обычно значительно тоньше отложений крупных озерных бассейнов. [12]

Определение резервов

Оценка запасов сланцевой нефти осложняется несколькими факторами. Во-первых, количество керогена, содержащегося в сланцевых месторождениях, существенно различается. Во-вторых, некоторые страны сообщают о запасах общее количество геологического керогена, включая весь кероген, независимо от технических или экономических ограничений; эти оценки не учитывают количество керогена, которое может быть извлечено из выявленных и исследованных сланцевых пород с использованием доступных технологий и в данных экономических условиях. Согласно большинству определений, «запасы» относятся только к количеству ресурсов, которые технически пригодны для эксплуатации и экономически целесообразны 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 лишь оценить. [3] [13]

Существует множество методов экстракции, которые дают существенно разные количества полезного масла. В результате оценочные объемы ресурсов и запасов сильно разнятся. Содержание керогена в сланцевых пластах сильно различается, а экономическая целесообразность его добычи сильно зависит от международных и местных цен на нефть. Для определения количества и качества продуктов, добываемых из сланцевого масла, используется несколько методов. В лучшем случае эти методы дают приблизительную оценку его энергетического потенциала. Одним из стандартных методов является анализ Фишера , который определяет теплоту сгорания , то есть меру калорийности. Обычно это считается хорошей общей мерой полезности. Анализ Фишера был модифицирован, стандартизирован и адаптирован Американским институтом нефти . Однако это не указывает на то, сколько нефти можно было извлечь из образца. Некоторые методы обработки дают значительно больше полезного продукта, чем показывает анализ Фишера. Метод Tosco II дает более чем на 100% больше масла, а процесс Hytort дает на 300–400% больше масла. [7]

Размер ресурса

Размер ресурсов сланца во многом зависит от того, какое бортовое содержание используется. [14] По оценкам 2008 года, общие мировые ресурсы сланца составляют 689 гигатонн, что эквивалентно добыче 4,8 триллионов баррелей (760 миллиардов кубических метров) сланцевой нефти, причем самые большие запасы находятся в Соединенных Штатах, которые , как полагают, имеют 3,7 тонны. триллионов баррелей (590 миллиардов кубических метров), однако извлекается лишь часть из них. [15] Согласно «Обзору мировой энергетики» Международного энергетического агентства за 2010 год , 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) нефти кубических метров) могут быть технически извлекаемы. [1]

По консервативной оценке Мирового энергетического совета на 2016 год , общие мировые ресурсы сланца, эквивалентные добыче, составляют 6,05 триллиона баррелей (962 миллиарда кубических метров). [2] Для сравнения, в то же время доказанные мировые запасы нефти оцениваются в 1,6976 триллиона баррелей (269,90 миллиарда кубических метров). [8]

Географическое размещение

Полного обзора географического распределения сланца в мире не существует. Около 600 известных месторождений сланца разбросаны по всей земле и встречаются на всех континентах, за исключением, возможно, Антарктиды , где до сих пор не были разведаны сланцы. [3] [10] Ресурсы горючих сланцев могут быть сосредоточены в крупных замкнутых месторождениях, таких как формации Грин-Ривер, которые были образованы большим внутренним озером. Их толщина может достигать многих метров, но они ограничены размером исходного озера. Они также могут напоминать отложения, обнаруженные вдоль восточного побережья Америки и образовавшиеся в мелководном море, поскольку они могут быть довольно тонкими, но обширными в поперечном направлении, охватывая тысячи квадратных километров.

В таблице ниже указаны запасы по предполагаемому количеству сланцевой нефти. Сланцевое масло — это синтетическое масло, полученное путем нагревания органического материала (керогена), содержащегося в сланце, до температуры, при которой он разделяется на нефть, горючий газ и остаточный углерод, который остается в отработанном сланце . Все цифры представлены в баррелях и метрических тоннах .

Африка

Основные месторождения сланца расположены в Демократической Республике Конго (14,31 миллиарда тонн сланцевого масла) и Марокко (12,3 миллиарда тонн или 8,16 миллиарда тонн сланцевого масла). Месторождения в Конго еще должным образом не разведаны. [7] В Марокко залежи горючих сланцев были выявлены в десяти местах, крупнейшие из которых - Тарфайя и Тимахдит . Хотя запасы Тарфайи и Тимахдита хорошо разведаны, коммерческая эксплуатация еще не началась, и была проведена лишь ограниченная программа лабораторных и опытно-промышленных исследований. [16] Запасы сланца имеются также в Египте , Южной Африке, на Мадагаскаре и в Нигерии . Основные месторождения Египта расположены в районах Сафага - Аль-Кусайр и Абу-Тартур. [7]

Азия

Основные месторождения сланца расположены в Китае, общие запасы которого оцениваются в 32 миллиарда тонн, из которых 4,4 миллиарда тонн являются технически пригодными и экономически целесообразными. [7] [5] В 2008 году объем потенциальной сланцевой нефти оценивался 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 производство сланца находятся в Фушуне и Ляонине ; другие расположены в Маомине в Гуандуне , Хуадяне в Цзилине , Хэйлунцзяне и Шаньдуне . [5] Профессор Алан Р. Кэрролл из Университета Висконсин-Мэдисон подсчитал, что верхнепермские озерные сланцевые отложения на северо-западе Китая, отсутствующие в предыдущих глобальных оценках сланцев, сопоставимы с формацией Грин-Ривер. [17]

Помимо Китая, крупные месторождения расположены в Таиланде (18,7 млрд тонн), Пакистане (227 млрд тонн, из которых 9,1 млрд тонн технически эксплуатируемы и экономически целесообразны), Казахстане (несколько месторождений, основное месторождение Кендерлык с 4 миллиарда тонн) и Турция (2,2 миллиарда тонн). [6] [7] Месторождения сланца в Таиланде находятся недалеко от Мае Сот , провинция Так , и в Ли , провинция Лампхун . [18] Месторождения в Турции находятся в основном в средней и западной Анатолии . [7] По некоторым данным, в Узбекистане также имеются крупные месторождения сланца объемом 47 миллиардов метрических тонн, в основном расположенные в Сангрунтау , а также в Байсуне, Джаме, Уртабулаке, Актау, Учкире и Кульбешкаке. [19] Меньшие запасы сланца также обнаружены в Индии , Туркменистане , Мьянме , Армении и Монголии .

Европа

Обнажение ордовикских кукерситовых горючих сланцев, север Эстонии .

Крупнейшие запасы сланца в Европе расположены в России (35,47 млрд тонн сланцевого масла). Основные месторождения расположены в Волго-Печерской провинции и в Балтийском сланцевом бассейне. Другие крупные месторождения сланца в Европе расположены в Италии (10,45 млрд тонн сланцевого масла ), Эстонии (2,49 млрд тонн сланцевого масла), Франции (1 млрд тонн сланцевого масла), Белоруссии (1 млрд тонн сланцевого масла). сланцевое масло), Швеция (875 миллионов тонн сланцевого масла), Украина (600 миллионов тонн сланцевого масла) и Великобритания (500 миллионов тонн сланцевого масла). Запасы сланца имеются также в Германии , Люксембурге , Испании , Болгарии , Венгрии , Польше , Сербии , Австрии , Албании и Румынии . [7] [15]

Средний Восток

Значительные запасы сланца расположены в Израиле (около 250 миллиардов баррелей (4,0 × 10 10 кубических метров) сланцевой нефти) и в Иордании (около 102 миллиардов баррелей (1,62 × 10 10 кубических метров) сланцевой нефти). [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 × 10 9 кубических метров) сланцевой нефти соответственно. [15] Иорданские сланцы имеют высокое качество, сравнимое со сланцами западных США, хотя содержание серы в них высокое. Наиболее разведанными месторождениями являются Эль-Ладжун, Султани и Джуреф-эд-Даравиш, расположенные в западно-центральной части Иордании, а месторождение Ярмук , расположенное недалеко от ее северной границы, простирается в Сирию . [7] [20] Большинство месторождений Израиля расположены в районе бассейна Ротем в северной пустыне Негев, недалеко от Мертвого моря . Израильский сланец имеет относительно низкую теплотворную способность и выход нефти. [7] [21]

Северная Америка

Горючие сланцы из зоны красного дерева формации Грин-Ривер, Колорадо. Выветрившаяся поверхность справа; свежая поверхность слева.

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

Более поздние исследования Геологической службы США показывают, что запасы в Соединенных Штатах могут быть больше, чем предполагалось ранее. Согласно этим исследованиям, тремя крупнейшими месторождениями сланца — все они являются частью формации Грин-Ривер — являются бассейн Пиканс с 1,525157 триллиона баррелей (2,424806 × 10 11 кубических метров), [22] бассейн Большой Грин-Ривер с 1,444992 триллиона баррелей. (2,297354 × 10 11 кубических метров), [23] и бассейн Уинта с запасами сланцевой нефти 1,318964 триллиона баррелей (2,096985 × 10 11 кубических метров). [24] В 2010 году Всемирный энергетический совет подсчитал, что запасы сланцевой нефти в Соединенных Штатах могут быть равны 3,7 триллионам баррелей (590 миллиардов кубических метров) сланцевой нефти. [15] В 2016 году их оценка заключалась в том, что ресурсы могут даже состоять из до 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]

Океания

В 2008 году запасы сланца в Австралии оценивались в 4,531 миллиарда метрических тонн сланца, что соответствует 31,7 миллиардам баррелей (5,04 × 10 9 кубических метров) сланцевой нефти, из которых около 24 миллиардов баррелей (3,8 миллиарда кубических метров) являются извлекаемыми. . [15] Месторождения расположены в восточных и южных штатах с наибольшим потенциалом в месторождениях восточного Квинсленда . [7] Горючий сланец также был найден в Новой Зеландии . [15]

Южная Америка

Бразилия имеет по меньшей мере девять месторождений сланца в Сан-Матеуш-ду-Сул , Парана и в Вале-ду-Параиба . В 2008 году общие ресурсы сланца составили 11,734 миллиарда метрических тонн, что соответствует 80–82 миллиардам баррелей (1,27 × 10 10 –1,30 × 10 10 кубических метров) сланцевого масла. [15] Небольшие ресурсы также обнаружены в Аргентине , Чили , Парагвае , Перу , Уругвае и Венесуэле . [15] [26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ ab МЭА (2010), с. 165
  2. ^ abcd WEC (2016), с. 16
  3. ^ abc Франку, Юрай; Харви, Барбра; Лаэнен, 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) . Научный консультативный совет Европейских академий: 1–2 . Проверено 7 мая 2011 г. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  4. ^ Брендоу, К. (2003). «Глобальные проблемы и перспективы сланца. Обобщение симпозиума по сланцу. 18–19 ноября, Таллинн» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 20 (1): 81–92. дои : 10.3176/oil.2003.1.09. ISSN  0208-189X. S2CID  252652047 . Проверено 21 июля 2007 г.
  5. ^ abc Цянь, Дж.; Ван, Дж.; Ли, С. (2003). «Разработка сланца в Китае» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 20 (3): 356–359. дои :10.3176/oil.2003.3S.08. ISSN  0208-189X. S2CID  130553387 . Проверено 16 июня 2007 г.
  6. ^ аб Алтун, штат Невада; Хичилмаз, К.; Хван, Ж.-Ю.; Суат Багчи, А.; Кёк, М.В. (2006). «Сланцы в мире и Турции; запасы, текущая ситуация и перспективы на будущее: обзор» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . Издательство Эстонской академии. 23 (3): 211–227. дои : 10.3176/oil.2006.3.02. ISSN  0208-189X. S2CID  53395288 . Проверено 16 июня 2007 г.
  7. ^ abcdefghijklmn Dyni, Джон Р. (2006). «Геология и ресурсы некоторых мировых месторождений сланца. Отчет о научных исследованиях за 2005–5294 годы» (PDF) . Министерство внутренних дел США. Геологическая служба США . Проверено 9 июля 2007 г. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  8. ^ ab WEC (2016), с. 14
  9. ^ Хаттон, AC (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. ^ abc Отс, Арво (12 февраля 2007 г.). «Свойства эстонского сланца и его использование на электростанциях» (PDF) . Энергетика . Издательство Литовской академии наук. 53 (2): 8–18. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2013 г. Проверено 6 мая 2011 г.
  11. ^ Сэвори, Эрик. «Преобразование энергии. ES 832а. Лекция 4 – Топлива» (ППТ) . Кафедра машиностроения и материаловедения. Университет Западного Онтарио . Проверено 27 октября 2007 г.
  12. ^ Элайер, RW; Дорлинг, ИП; Маккай, PW (1990). «Разведка сланца и геология». Кеннеди, бакалавр (ред.). Открытая добыча полезных ископаемых . Общество горной промышленности, металлургии и геологоразведки, Inc. с. 92. ИСБН 978-0-87335-102-7.
  13. ^ Янгквист, Уолтер (1998). «Сланцевая нефть – неуловимая энергия» (PDF) . Информационный бюллетень Центра Хабберта . Колорадская горная школа (4) . Проверено 8 ноября 2007 г.
  14. ^ abcd WEC (2016), с. 17
  15. ^ abcdefghij Dyni (2010), стр. 101–102.
  16. ^ Бекри, Омар (1992). «Возможности разработки сланца в Марокко» (PDF) . Энергея . Университет Кентукки , Центр прикладных энергетических исследований. 3 (5): 1–2. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2010 г. Проверено 21 июня 2008 г.
  17. ^ Кэрролл, Алан Р. (17 октября 2007 г.). Верхнепермские месторождения сланца на северо-западе Китая: крупнейшие в мире? (PDF) . 27-й симпозиум по сланцу. Голден, Колорадо . Проверено 30 мая 2009 г.
  18. ^ Суваннатхонг, Апиради; Кхуммонгкол, Дамронг (2007). Ресурсы сланца в бассейне Мае Сот, Таиланд (PDF) . 27-й симпозиум по сланцу. Колорадская горная школа . Проверено 25 марта 2016 г.
  19. ^ "Узбекистан откладывает строительство сланцевого завода" . Информационное агентство «Тренд» . 29 декабря 2015 г. Проверено 25 марта 2016 г.
  20. ^ Хамарне, Юсеф; Алали, Джамал; Савагед, Сьюзен (1998). Разработка ресурсов сланца в Иордании . Амман: Управление природных ресурсов Иордании.
  21. ^ Дайни (2010), с. 111
  22. ^ Джонсон, Рональд С.; Мерсье, Трейси Дж.; Браунфилд, Майкл Э.; Пантеа, член парламента; Селф, Джесси Г. (2 апреля 2009 г.). Оценка пластовых ресурсов сланца в формации Грин-Ривер, бассейн Пайсанс, Западный Колорадо: Информационный бюллетень Геологической службы США, 2009–3012 гг. (PDF) . Проверено 26 мая 2012 г.
  23. ^ Джонсон, Рональд С.; Мерсье, Трейси Дж.; Браунфилд, Майкл Э. (27 июня 2011 г.). Оценка пластовых ресурсов сланца в формации Грин-Ривер, бассейн Большой Грин-Ривер в Вайоминге, Колорадо и Юте: Информационный бюллетень Геологической службы США 2011–3063 (PDF) . Проверено 26 мая 2012 г.
  24. ^ Джонсон, Рональд С.; Мерсье, Трейси Дж.; Браунфилд, Майкл Э.; Селф, Джесси Г. (7 мая 2010 г.). Оценка пластовых ресурсов сланца в формации Грин-Ривер, бассейн Уинта, Юта и Колорадо: Информационный бюллетень Геологической службы США, 2011–3010 гг. (PDF) . Проверено 26 мая 2014 г.
  25. ^ Дайни (2010), с. 106
  26. ^ Рассел, Пол Л. (1990). Горючие сланцы мира, их происхождение, распространение и эксплуатация (Первое изд.). Пергамон Пресс. стр. 162–224. ISBN 0-08-037240-6.

Библиография