在現今尋求能源的時代,油氣藏的抽取方式無疑成為一個重要的話題。常規油氣藏和非常規油氣藏之間的分別,不僅在於其地質特徵,更在於技術的應用。在全球對能源需求持續增長的背景下,了解這些不同類型油氣藏的科學和技術,對於未來能源的開發至關重要。
常規油氣藏是指油氣自然形成於約4至5公里深的地層中。由於其質量輕於水,因此油氣面臨著浮力的驅動,逐漸向地表上升。大部分情況下,這些油氣也會因地質障礙而在地下形成儲集,有時甚至在陸地或海床上自然滲出。
如果儲集的孔隙度較高,就會被稱為常規油氣藏。
在這些儲集上應用抽取技術時,由於其名稱,常規油氣藏的特徵使得抽取過程相對簡易,通常通過油井讓油氣自然而然地上浮。當壓力差較大時,油氣便會自然上升,也可以輔助以泵或機械裝置。
在20世紀初,石油需求急劇增長,這促使產業尋求改善油氣回收效率的技術。隨著戰爭和經濟成長驅動的需求,使得新的非常規油氣資源變得至關重要。
美國開始轉向非常規油氣藏,以實現能源獨立。
非常規油氣藏包括盆地中心氣、頁岩氣、煤層甲烷(CBM),氣水合物,油砂,輕緊油及油頁岩等,主要分布於北美洲。這些資源雖然被認識了數十年,卻因為開採成本高而往往未受到重視。
常規和非常規储量的差異主要在於其儲層特性和油氣的物理屬性。常規油氣藏基本上依賴浮力機制,形成明顯的地質陷阱,便於探測和開採。反之,非常規油氣藏分布廣泛,缺乏明確的陷阱特徵,這使得其預測風險更高,要求不同的抽取技術。
非常規油氣藏中的油氣通常被強大的毛細力束縛,無法自然流動。
因此,抽取非常規油氣藏需要通過水力壓裂(fracking)或蒸汽注入等方式改變儲層的物理屬性,以促進油氣的流動和抽取。
無論是常規還是非常規油氣藏,兩者都面臨著溫室氣體排放的問題。然而,兩者的碳足跡存在顯著差異。常規油氣藏所需的能源主要是自然能量,油氣可自由上升,而非常規油氣藏則需要向地下輸入能量,無論是通過熱能還是壓力,這會產生較大的環境和水資源壓力。
非常規油氣藏的抽取需要大量淡水,產生供應和處置問題。
此外,資源分布的廣泛性也帶來了土地利用問題,影響當地社區的基礎設施和經濟發展。人類活動對環境的影響是不可避免的,但常規油氣藏和非常規油氣藏之間的影響差異則明顯且具可預測性。
隨著全球對於可再生能源的重視日益提高,未來油氣產業將如何選擇開發不同類別的油氣藏?