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石油とガスの抽出の科学：非従来型の貯留層にはなぜこのような特別な技術が必要なのか？
今日のエネルギー探索の時代において、石油とガスの貯留層の抽出方法は間違いなく重要な話題となっています。従来型の石油・ガス貯留層と非従来型の石油・ガス貯留層の違いは、地質学的特徴だけでなく、技術の応用にもあります。世界的なエネルギー需要が拡大し続ける中、さまざまなタイプの石油・ガス貯留層の科学技術を理解することは、将来のエネルギー源の開発にとって非常に重要です。
従来の石油・ガス層の特徴
従来の石油・ガス層とは、地表から約 4 ～ 5 キロメートルの深さの地層に自然に形成された石油・ガス層を指します。石油やガスは水よりも軽いため、浮力によって徐々に表面に上がってきます。ほとんどの場合、これらの石油やガスは地質学的障壁により地下に貯留層を形成し、時には陸上や海底に自然に染み出すこともあります。
貯留層の多孔度が高い場合は、従来型の石油・ガス貯留層と呼ばれます。
これらの貯留層に抽出技術を適用すると、従来の石油・ガス貯留層は、その名前が示すように、通常は油とガスが井戸を通じて自然に地表に浮上することによって、抽出プロセスが比較的簡単になる特性を持っています。圧力差が大きい場合、油とガスは自然に上昇しますが、ポンプや機械装置によって補助することもできます。
非在来型の石油・ガス層の発生
20 世紀初頭、石油の需要が劇的に増加し、石油業界では石油とガスの回収効率を向上させる技術の追求が求められました。戦争と経済成長が需要を押し上げるにつれ、新たな非在来型の石油・ガス資源が重要になってきました。
米国はエネルギー自給自足を実現するために、非在来型の石油・ガス資源に目を向け始めている。
非在来型の石油・ガス層には、盆地中心型ガス、シェールガス、炭層メタン（CBM）、ガスハイドレート、オイルサンド、ライトタイトオイル、オイルシェールなどがあり、主に北米に分布しています。これらの資源は数十年前から知られていましたが、採掘コストが高いため、真剣に受け止められない場合が多くありました。
従来型資源と非従来型資源の違い
従来型の埋蔵量と非従来型の埋蔵量の違いは、主に貯留層の特性と石油とガスの物理的性質にあります。従来の石油・ガス貯留層は基本的に浮力メカニズムに依存しており、検出と利用が容易な明らかな地質学的トラップを形成します。対照的に、非在来型の石油・ガス貯留層は広範囲に分布しており、明確なトラップ特性がないため、予測のリスクが高く、異なる抽出技術が必要になります。
非在来型貯留層の石油やガスは、通常、強い毛細管力によって結合しており、自然に流れることはできません。
したがって、非在来型の石油・ガス層を抽出するには、石油・ガスの流れと抽出を容易にするために、水圧破砕法（フラッキング）や蒸気注入などの方法によって、貯留層の物理的特性を変更する必要があります。
環境への影響の比較
従来型の石油・ガス貯留層であろうと非従来型の石油・ガス貯留層であろうと、どちらも温室効果ガス排出の問題に直面しています。しかし、両者の二酸化炭素排出量には大きな違いがあります。従来の石油・ガス層に必要なエネルギーは主に自然エネルギーであり、石油・ガスは自由に上昇できるが、非従来型の石油・ガス層では熱エネルギーまたは圧力のいずれかを通じて地下にエネルギーを投入する必要があり、環境への圧力が大きくなる。そして水資源。
非在来型の石油・ガス層からの抽出には大量の淡水が必要であり、供給と廃棄の問題が生じます。
さらに、資源の広範囲な分配は土地利用の問題も引き起こし、地域社会のインフラや経済発展に影響を及ぼします。人間の活動が環境に与える影響は避けられませんが、従来型の石油・ガス層と非従来型の石油・ガス層の影響の違いは明らかで、予測可能です。
今後の展望
世界が再生可能エネルギーをますます重視するようになるにつれて、石油・ガス業界は将来、さまざまなタイプの石油・ガス貯留層の開発をどのように選択するのでしょうか。
