重質油の能力
| レポートID | 1004345 |
|---|---|
| 作成日 | 2013-05-02 01:00:00 +0900 |
| 更新日 | 2018-02-16 10:50:18 +0900 |
| 公開フラグ | 1 |
| 媒体 | 石油・天然ガス資源情報 1 |
| 分野 | 技術探鉱開発 |
| 著者 | 伊原 賢 |
| 著者直接入力 | |
| 年度 | 2013 |
| Vol | 0 |
| No | 0 |
| ページ数 | |
| 抽出データ | 作成日： 2013/5/2 調査部： 伊原 賢 公開可 質油の能力 重 従来、生産される原油は、需要が大きく、利益への期待も大きい軽・中質油の開発が進められてきたが、昨今の需要増大と油価の高値安定を追い風に、重質油やオイルサンド（ビチュメン）といった非在来型の原油にも注目が集まっている。 本資料では、重質油の定義から入り、開発技術や開発状況を概説し、今後の原油生産における重質（JOGMEC調査部・技術部、石油鉱業連盟） 油の位置づけを整理したい。 ． 重質油とは？ 1粘度（Viscosity）が高く、比重が大きい（API gravityが小さい）ため、自噴やポンピングといった従来の方法では地下から汲み上げられない原油を重質油と呼ぶ（図1）。 cP (centipoise) = 0.001 Pa・s = 0.0001 kgf・s/m2 出所：Schlumberger資料に加筆 図1 重質油とは？ 1/18 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 Source: ENCANASource: Schlumberger軽・中質油と重質油を区別する2つの重要な特性は、粘度と密度（またはAPI比重)で、特に粘度は重要。軽・中質油と重質油を区別する2つの重要な特性は、粘度と密度（またはAPI比重)で、特に粘度は重要。表1 重質油、超重質油・ビチュメンの地域別原始埋蔵量 出所：USGS資料(2007、2003) し古いが、米国地質調査所/US Geological Surveyの資料（2007年、Heavy Oil and Natural 少Bitumen Resources in Geological Basins of the World）によれば、在来型石油資源（比重＞22 OAPI、粘度＜100cP）が47％、重質油（10 OAPI＜比重＜22 OAPI、粘度＞100cP）と超重質油（比重＜10 OAPI）が21％、タールサンド/オイルサンド・アスファルト/ビチュメン（粘度＞10,000cP）が残りの32％とされる。同資料に基づく、地下に眠る「原始埋蔵量」を地域別、国別に表1と表2に示す。 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 2/18 \2 重質油、超重質油・ビチュメンの国別原始埋蔵量 出所：USGS資料(2007) 1の「石鉱連2010」や「石鉱連2005」は、使用したデータの時期（2010年末、2005年末）に合わせ 表た石油鉱業連盟の資源評価スタディの呼称である。 「石鉱連2010」の数字はUS Geological Surveyの2007年資料に基づき、表2は、それを国別に置き換えている。両者の数字がきっちり合わないのは、表2は下位で足切りしているからだ。重質油と超重質油・ビチュメンの原始埋蔵量は、各々3兆3,960億バレル、5兆5,050億バレルである。世界的に名高い石油開発データベース会社IHSが公表した在来型原油の原始埋蔵量8兆6,156億バレルと比較しても、非在来型原油が莫大なポテンシャルを秘めていることが分かる。 重質油の原始埋蔵量は、「石鉱連2005」では中南米が突出し全体の約65％を占めていた。「石鉱連Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 3/18 010」でも中南米が約44％と最大であることに変わりはないが、量的には約1兆5,000億バレルとほぼ横ばいである。一方、中東の原始埋蔵量は約6,800億バレルも増加し、全体の29％にも達している。 超重質油・ビチュメンは、「石鉱連2005」ではFSU、中南米、北米にほぼ均等に分布し、かつこれら3地域で全体の99.5％と他を圧倒していた。「石鉱連2010」では中南米、北米がほぼ1兆バレルの積み増しがあり、ともに全体の40％以上のシェアがあるのに対し、FSUが半減しているのが特徴的である。国別ではベネズエラとカナダが各々中南米と北米のほとんどを占めており、改めてオリノコタールとオイルサンドの原始埋蔵量の膨大さが伺える。FSUではカザフスタンとロシアで99％にも達する。 図2に示すように、重質油（含むオイルサンド、ビチュメン）の採算コストは、在来型の10～20ドル/バレルよりも生産・処理に手間がかかる分、30～40ドル/バレルと高いレンジにあるとされる。 出所：IEA、SPE資料より作成 前節で述べたように、重質油は、一般に油層本体の排油エネルギーだけでは原始埋蔵量のほとんどを回収できない原油であり、その比重が15.6 OCの状態において0.92より大きいもの（＜22 OAPI）を指す。重質油の開発技術トレンドについては、2005年度以降、独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）では、調査（回収率改善技術、事業機会、油層評価技術）、ワークショップ、セミナーを通じて、次のような関連情報を整理している。 4/18 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 図2 可採埋蔵量と採算コスト ． 重質油開発技術のトレンド 2菶ｦ改善技術（EOR/IOR）と油比重（OAPI）の関係： 重質油の回収法として、OAPIの小さい（油比重の高い）方から、露天掘り（Mining）、水蒸気圧入（Steam）、坑底での燃焼（In situ combustion）、ポリマー圧入（Polymer Floods）、ケミカル/アルカリ水溶液圧入（Alkaline/Surfactant/Polymer & Micellar Polymer）、インミシブルガス圧入（ガスと油が混じらない Immiscible Gas）が適用可能であることが判った（図3）。 出所： JOGMEC技術部 図3 回収率改善技術（EOR/IOR）と油比重（OAPI）の関係 質油ワークショップ： 技術課題（掘削長さ、油層内流動コントロール、坑底圧低減、出砂対策、産 重出水処理、高粘性油の輸送、市場に応じた合成原油の特性）、これからの需給状況、及び油田の開発事例（インドネシア Duri, 北海 Captain, ブラジル Marlim, 米国 Round Mt/Mt Poso, 米国Midway-Sunset, イランSoroosh-Nowruz）について、関係者間で情報を交換した。 質油オンサイト改質技術セミナー： 研究開発レベルにあるものの今後の現場適用が期待される 重要素技術（オンサイト改質、超臨界水による改質）の改質レベルについて、OAPI増し分（軽質化）・粘度・脱硫・脱金属・収率といったパラメータで議論がなされた。 ネズエラ・オリノコ重質油の開発事業調査： 資源ナショナリズム政策が顕著に見られるベネズエ ベラの石油事情を見渡すと、従来の石油埋蔵量に加え、オリノコベルトからの超重質油の膨大な可採埋Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 5/18 ?量の積み増しが近い将来に現実味を帯びてくると、サウジアラビアをも凌ぐ、将来の石油需給に大きな影響を与える巨大産油国に成りえるとの目論みがある。現にBP統計（2012年6月）によれば、ベネズエラの可採埋蔵量は2,965億バレルとサウジアラビア（2,654億バレル）を凌いで、世界一である。 本調査では、2007年1月末時点でのベネズエラの石油事情、オリノコベルト超重質油の既存4プロジェクトの現状について、地質特性・油層特性・送油法の点から概観し、オリノコベルト超重質油開発プロジェクトの将来について、原始埋蔵量調査・残存可採埋蔵量・回収率の視点で考察した。最後に、同プロジェクトへの本邦企業の事業参画の可能性はあるか、という視点からの考察も加えている（図4）。 図4 ベネズエラ・オリノコベルトにおける超重質油開発プロジェクト 出所： JOGMEC調査部 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 6/18 d質油の油層評価技術（回収法）： 重質油を生産するに当たり、熱を加えない（Cold Production）、加える（水蒸気圧入法）に大別して、回収法は整理される（図5）。 Cold Production－1次回収法（人工採油法、CHOPS/Cold Heavy Oil Production with Sand、水平坑井） Cold Production－非加熱EOR（水攻法、炭酸ガス圧入法） 水蒸気圧入法（水蒸気攻法、CSS/Cyclic Steam Stimulation、SAGD/Steam Assisted Gravity Drainage） 出所：JOGMEC技術部 図5 重質油の回収法 3． 各国における重質油の開発状況 レポート「Heavy Crude Outlook 2008: A Global Analysis and Outlook by Hart Energy Consulting」の情報を基に、地域別の既発見の重質油田の開発状況を俯瞰し、現状の要素技術とその課題の抽出を試みた。開発状況には、上中流事業の状況や新しい動き（探鉱、パイロットテスト）も含めた。 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 7/18 ●1次回収（Cold Production）の孔隙スケールの概念モデル●1次回収（Cold Production）の孔隙スケールの概念モデル-1． 地域： 北米、南米、中東、アジア・太平洋、欧州・ロシア、アフリカ 地域・主要国別の重質油の生産見通しを表3および表4に纏める。 北米 南米 中東 アジア・太平洋 欧州・ロシア アフリカ 合計 北米： 南米： 中東： アジア・太平洋： 欧州・ロシア： アフリカ： 表3 地域別の重質油の生産見通し 出所： Hart社 Heavy Crude Outlook 2008より作成 （万バレル/日） 2006 2010 2015 2025 370 258 31 69 65 444 403 76 103 70 475 472 161 120 77 564 494 220 178 67 23 816 47 1,352 28 1,551 31 1,127 メキシコ、カナダ、米国 ベネズエラ、ブラジル、コロンビア、エクアドル、ペルー オマーン、サウジアラビア、クウェート、シリア、イラン、イラク 中国、インドネシア、インド 北海、ロシア/旧ソ連、ルーマニア アンゴラ、チャド、エジプト 表4 主要国別の重質油の生産見通し 北米 南米 中東 アジア・太平洋 欧州・ロシア （万バレル/日） 出所： Hart社 Heavy Crude Outlook 2008より作成 2006 2025 メキシコ カナダ 米国 ベネズエラ ブラジル クウェート 中国 北海 ロシア/旧ソ連 225 100 45 153 75 14 48 36 28 132 306 126 222 218 132 170 12 50 北米では中・軽質原油であるシェールオイルの経済合理的な生産が顕著となり（2011年120万バレル/日、 2012年200万バレル/日）、採算コスト（40～50ドル/バレル）で競合する重質油開発にとってGlobal Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 8/18 t風が吹いている。 3-2． 国別の重質油の開発状況 世界の重質油の原始埋蔵量分布のイメージと主要生産状況は、図6のように纏められよう。 BOPD = バレル/日 図6 世界の重質油の埋蔵量分布と主要生産状況 出所：JOGMEC技術部 ? 17～22OAPI、Cold Production/1次回収法にて生産。 ? 生産量の主力（メキシコ全体生産量280万バレル/日のうち105万バレル/日、2008年6月ピーク）を占めたCantarell油田は窒素圧入により約50％の回収率を実現するも、掃攻される油層の厚さは減り続け、2005年よりの減退は著しく、5年前のピーク時の4割程度の生産量に落ち込んでいる（2012年Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 9/18 国別の開発状況のポイントを次に列記する。 キシコ： メ砂層砂層砂層砂層油層タイプ150 -2,300350 -1,0000 -900120 -1,500油層深度（m）CSS/水攻法水平坑井CHOPS/SAGD水蒸気圧入回収法500 ?10,0001,000 ?5,0001,000 ?1,000,000500 ?12,000油粘度8.0 -218.0 -9.58.5 -1810 -15油比重（°API）300,000650,0001,100,000340,000現在生産量（BOPD）中国オリノコアルバータカリフォルニア砂層砂層砂層砂層油層タイプ150 -2,300350 -1,0000 -900120 -1,500油層深度（m）CSS/水攻法水平坑井CHOPS/SAGD水蒸気圧入回収法500 ?10,0001,000 ?5,0001,000 ?1,000,000500 ?12,000油粘度8.0 -218.0 -9.58.5 -1810 -15油比重（°API）300,000650,0001,100,000340,000現在生産量（BOPD）中国オリノコアルバータカリフォルニアｽ均、40.5万バレル/日）。 ? 全体生産量の減退を少しでも、もう一つの主力重質油田Ku-Maloob-Zaap油田（同85.5万バレル/日）のへの窒素ガス圧入や陸上（チコンテペック 同6.9万バレル/日）での探鉱開発で補う方針。 ナダ： カ? 上流： アルバータ州のオイルサンド、未固結の砂岩油層を対象とした1次回収/Cold Production法のCHOPSや水蒸気を用いたCSSやSAGDにより、油層内の重質油を地上に回収する。ただ、水蒸気を作るのに多量の水とエネルギーを必要とするため、それらを削減する方法として溶剤圧入技術（VAPEX/Vapor Extraction）も現場適用前のパイロットテスト中。 ? 中流： 重質油はそのまま地上に出しただけでは、流動性もわるく商品価値も低い。従って改質という応用化学系の中流技術が必要になる。上流側にとってコスト増にも関わらず、重質油の生産フィールドの近傍に重質油を改質する装置を建設し、改質された合成原油を製油所へ移送し、全体系のCO2といった温室効果ガスの排出を抑える計画あり。3プロジェクトにおいて、残油からのガス化プラントも併設し、水蒸気生成に必要な燃料ガスを自前で生成する計画もある。 ? コストと環境対策： 膨大な初期投資・操業費と環境対策費（排水処理）がオイルサンドプロジェクトの課題。SAGDプロジェクトの例（10万バレル/日で25～30年の生産、CAPEX 25億ドル、OPEX＄20～30/バレル：2006年データ）。OPEXの半分以上が圧入する水蒸気生成に使われる天然ガスの購入費であり、SOR/Steam Oil Ratioの削減が必要。水蒸気を生成するために、また多くの水を必要とする。生産される重質油は水と一緒に地上にて回収されるため、油水分離と水の再利用も重要な課題（事例： CSS/Cyclic Steam Stimulationにて重質油を生産しているImperial Oil社は、油1バレルの生産に対する純水の利用量を5バレルから2バレル以下に削減することが出来た）。CO2の地下貯留もカナダにおける生産拡大とCO2排出削減を解決する手段と考えられ、多くの会社はCO2の回収・地下貯留（CCS: Carbon Capture and Sequestration）技術の実践に力を注いでいる。 米国： ? 主要な重質油の開発地域は、カリフォルニア州とアラスカ州。 ? カリフォルニア州での生産は35％がCold Productionで、残りが水蒸気圧入法。 ? 水蒸気圧入に不向きな深度の深い重質油田では、1次回収（Cold Production）、もしくは水攻法により生産を行っているが、インミシブル（圧入ガスと油層流体が混じらない状態での）のCO2-EORやWAG（Water Alternating Gas： 水とガスの交互圧入） も検討中。 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 10/18 タールサンド（オイルシェール）の原始埋蔵量は540億バレルであり、ユタ州（60%）、アラスカ州（33%）で、その殆どを占める。油層性状（油比重）がカナダのオイルサンドよりも高いため、油層内回収は困難。従って最後の手段として露天掘りに関しパイロットテストを実施中。 ? 米国の重質油やタールサンドは、リモートエリアを含む広範囲に分散する。この為、賦存サイトへのアクセス、水の確保、アクセス道路といったインフラ整備や環境対策への初期投資も開発への課題となる。 ベネズエラ： ? オリノコベルトの原始埋蔵量は2兆2,590億バレル。オリノコベルト超重質油（8～10OAPI程度）からの合成原油60万バレル/日。 ? この他の重質油はマラカイボ（20OAPI程度）。2006年の重質油生産量は131万バレル/日。内、マラカイボでの水蒸気圧入による生産32万バレル/日と他の重質油：99万バレル/日（主にCold Production）。 ? 政治的不安定性とPDVSAからの人材流出により、プロジェクトの遅延や最新技術を適用できずに回収率が減少。2013年3月のチャベス大統領死去に伴う4月の選挙で登場したマドゥロ大統領の石油政策に何か違いが見られるかが当面の注目点である。 ブラジル： ? カンポス海盆を中心とした東海岸の大水深と超大水深（1,000m以深）で、重質油田（約160億バレル、13～17OAPI、粘度20～400cP）の開発・生産を行っている。 ? 大水深の坑井は海底仕上げ。油層圧力維持に有効な手段は水圧入のみで、水圧入井や生産井配置は、3D地震探査や油層キャラクタリゼーションからのデータを基に決めている。また、高粘性による生産性低減を補う為、大偏距の水平坑井や蛸足のマルチラテラル井、高動力の電動サブマージブルポンプ（ESP）やハイドロリックポンプ、多相流ポンプ等の技術を用いて、 一坑当り10,000～15,000バレル/日の高い生産レートを維持し、CAPEX/OPEXの低減を図っている。 コロンビア： ? 2002年以降とられた外資導入策や治安改善策が功を奏し、探鉱開発が進み、石油（特に重質油）の生産量が急増した。2012年の石油生産量は94.1万バレル/日。国営石油会社EcopetrolのLlanos重質油プロジェクト（Apiay、Cubarral鉱区等）とPacific Rubiales EnergyのRubiales油田を中心に重質油開発Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 11/18 ｪ進む。特に、Rubiales油田は2009年9月に完成したODL(Oleoducto de Los Llanos)パイプライン(全長235ｋｍ、送油能力24万バレル/日)により生産量が急増。重質油が原油生産量に占める割合は2008年の34％から2012年末には47％に増加、数年後には60～70％になる見通し。しかし、2011年以降はパイプラインの輸送能力不足、環境ライセンス承認手続きの遅れ等から生産量は伸び悩んでいる。 ? Ecopetrolは生産量が増加している重質油を処理できるよう、50億ドルを投じてBarrancabermeja、Cartagena製油所をアップグレードしており、2014年までに両製油所の重質油処理能力を現在の5万バレル/日から26万バレル/日に増加させる計画である。 エクアドル： Pungarayacu油田は、原始埋蔵量が30～40億バレル（8OAPI）で、Ivanhoe社のRTPプロセスを利用し、部分改質（16～20OAPI）を行い、開発予定である。 ? 中東： ? Arabian-Iranian盆地とZagros褶曲帯で重質油（10～20OAPI）の可採埋蔵量は780億バレルと言われる。中軽質油と同じ構造に重質油も存在し、オマーンを除いてその殆どが未開発である。その理由として、硫化水素を含むサワー原油である事が挙げられる。 ? 中東の多くは炭酸塩岩であり、水蒸気圧入の事例は少なく、次のような技術課題が挙げられる。 ・ 水蒸気が炭酸塩岩内の割れ目（フィッシャー）を通じて、リークし、熱効果が望めない。 ・ 炭酸塩岩の鉱物が溶解し、ソルト分が油層内で析出し、油の流動を妨げる場合がある（ソルト分析出の軽減策が必要）。 ・ 水蒸気用の水は、油層にダメージを与えないように純水を使い、そのためには塩分除去が必要。中東での脱塩費用は不明だが、米国を例に考えると、脱塩装置（Reverse Osmosis/逆浸透膜分離）1台で300～400バレル/日の純水を精製する。初期費用は180百万ドル/台、必要電力は0.9～1.9kWh/バレル。 マーン： オ? 幾つものEORプロジェクトが実施。Occidental社がMukhaizna油田（砂岩）で水蒸気攻法を実施。純水の精製には逆浸透膜を使った脱塩装置を利用。 ? 1,800坑の水平坑井で2009年より5万バレル/日へ増産。 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 12/18 Chevron社がWafra炭酸塩岩油田で水蒸気攻法のパイロットテストを実施中（圧入井1坑、生産井4ウジアラビア： サ坑、観測井1坑）。 ウェート： ク? ? ? ExxonMobil社がRatqa油田の水蒸気圧入パイロットを計画中。 ラトカ油田の浅層にロワーファース砂岩層（18OAPI）あり。 10～20OAPI程度の重質原油の埋蔵量200億バレル。2020年までの増産計画（260→400万バレル/日）の90万バレル/日は重質油を当てにする。 リア： シここ数年で幾つかのEORが実施。 TishrineとOudeh油田でCSS (Cyclic Steam Stimulation)のパイロットテストを実施し、CO2-EORによる生産増加を確認。 ? ? 中国： ? 重質油の可採埋蔵量は50億バレル（全体の3割）もあるが、重質油の生産割合は13%。 ? 陸上での生産は約28万バレル/日で、CSSによる生産が約8割。 ? 浅海の油田（渤海）での生産は約20万バレル/日。Cold Productionと熱回収法が半々程度。 インドネシア： ? Duri油田は、世界で最も大規模な水蒸気攻法を実施。1959年生産開始（ピーク6.5万バレル/日）、1985年より水蒸気圧入開始（ピーク30万バレル/日）。現在は20万バレル/日でSteam Oil Ratioは4。今後北部への圧入を計画。 北海： ? 20OAPI以下で粘度が5cP以上の重質油田あり。圧力維持にWAG（Water Alternating Gas： 水とガスの交互圧入）を利用。 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 13/18 鴻Vア： ? 需要地に近い、ロシア西部を中心に開発。規模が小さいかリモートエリアである為に、開発できない? 火攻法により、約2万バレル/日生産。Suplacu de Barcau油田の燃焼フロント延長は約11km。 ? アンゴラ： ブラジルと似た地質環境であり、今後の開発が進むと重質油もターゲット。 重質油開発の要素技術と今後の課題を、表5に纏める。 4． 重質油の開発の現状と、開発に必要な技術 -1． 要素技術と今後の課題 4 アフリカ： 油田が多数あり。 ルーマニア： 表5 重質油開発の要素技術と今後の課題 項目 地質・物探 油層評価 掘削 生産 HSE 商業化 要素技術 ・ 油層キャラクタリゼーション ・ モニタリング技術 ・ 回収法別の岩石と流体の特性 ・ 数値シミュレーション（坑井間隔や流動に必要な熱量） ・ 水平坑井 ・ モニタリング技術 ・ 送油（改質、希釈、保温） ・ 人工採油法 ・ 水処理 ・ 水処理 ・ 副生物（コークスや硫黄分）の除去 ・ コスト ・ マーケット 出所：JOGMEC調査部 今後の課題 ・ 重質油の物性予測 ・ 油層の不均質性の評価 ・ 油層モデル ・ 室内実験による特性把握、油層モデルへの反映 ・ インテリジェントウエル* ・ オンサイト改質 ・ ガス化 ・ CO2削減 ・ リモートエリア *： 坑井内にモニタリング機器とフローコントロール機器を設置し、リアルタイムに坑井ごとの貯留層情報を収集し、これを貯留層シミュレーションモデルに フィードバックして生産計画を最適化した上で、最適化された生産計画にのっとって遠隔操作で坑井内の流体挙動を制御するための技術 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 14/18 -2． 油層評価に基づく回収方法 開発技術一般として、油層内の回収方法別に技術を纏めると、大きくは熱を加えない Cold Production方法と、加熱を行い、粘度を下げる加熱EORに分かれる。1次回収法により、一定の生産レートが保てるのであれば、初期投資や操業費等を加味して、1次回収法を選択する事が多い。ただしこの場合に期待される回収率は6～12%程度と低いことより、通常は1次回収法の後に、EORへの移行が計画される。この際、深度が1,000m以上と深い場合や海上油田の場合には、非加熱EORとして、水攻法やWAGを始めとした炭酸ガス圧入法が選択され、深度の浅い陸上油田においては、水蒸気圧入法が用いられる（図7）。 出所：JOGMEC技術部 図7 重質油の油層内回収技術の体系 油層内回収より一般的な回収法に「露天掘り」がある。露天掘りとは、地表から50m程度の深さに存在する表土を剥いで露出させ、砂ごと地表に取りだし、熱水で油分を分離する方法である。 従来は大型のドラックラインによってオイルサンドを採掘し、それをベルトコンベヤーで輸送していたが、最近ではパワーショベルによる採掘と大型ダンプカーによる輸送を組み合わせることで、採掘効率が向上している（図8）。 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 15/18 1次回収法（Cold Production）人工採油CHOPS（Cold Heavy Oil Production with Sand）水平坑井・マルチラテラル坑井非加熱EOR（Cold Production）水攻法炭酸ガス圧入法水蒸気圧入法（加熱）水蒸気攻法CSS（Cyclic Steam Stimulation）SAGD（Steam Assisted Gravity Drainage）加熱EOR火攻法地下改質溶剤・ケミカル圧入法VAPEX（Vapor Extraction）VAPEX（Vapor Extraction）ES（Extended Solvent）SAGDES（Extended Solvent）SAGDポリマー/アルカリ攻法ポリマー/アルカリ攻法電気加熱法（事前加熱）Steam/foamSteam/foam}8 露天掘りによるオイルサンドの採掘法 出所：日本エネルギー経済研究所 パイプラインによる送油： 17 OAPIより小さな原油は、そのままでは流動性が悪くパイプラインにて送れないので、何らかの加工が必要。 加工手段： 希釈、改質、加熱、エマルジョン、コアフロー（円周方向に水膜で覆い流れ易くする） パラメータに応じた人工採油法の選定： サッカーロッドポンプ、ガスリフト、ESP（電動サブマージブルポンプ）、PCP（プログレッシング・キャビティポンプ）、水圧ジェットポンプ 水処理システム（油/ビチュメンと水の分離、生産水の水蒸気用の前処理） 水蒸気発生装置（貫流式、ドラム式） 処理： 水考慮するパラメータ： 粘性、出砂、流量、温度 工採油法： 人 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 16/18 生産に係る技術のポイントを次に列記する。 -3． 生産 4-4． 環境保全/HSE（Health, Safety and Environment） HSEに係る技術のポイントを次に列記する。 フィールド近傍での改質： 水蒸気生成の燃料としての合成ガス生成（残油を酸素により部分酸化燃焼、水素源になる） 水素化分解（不純物の除去や、軽質石油製品と高分子炭化水素の分解） CCSへの取り組み（CO2-EOR、CO2スラリーパイプライン） 質原油の改質プロセス： 重室効果ガスの排出削減： 温製油所で処理に困るアスファルテンや重金属ほかを取り除いて、製油所向けに合成原油として出荷。水素添加型、炭素除去型、ガス化型がある。 5． 今後の原油生産における重質油の位置づけ 重質油の開発は上流から下流までのトータル・バリューで評価する必要があることは言うまでもない。 国における重質油の開発状況については、今後生産増が見込まれる地域として、カナダ・ベネズ 各エラの他、ブラジル、米国、中国、中東諸国が挙げられる。技術課題については、溶剤圧入や火攻法等の他EOR、炭酸塩岩、オンサイト改質への知見が必要だ。環境保全（HSE）も重要で、SOR（Steam Oil Ratio）の削減、水の再利用、天然ガスの使用削減、CCS（Carbon Capture & Sequestration 二酸化炭素の捕獲と地下貯留）にも注目すべき。 重質油開発の現状と技術については、開発に必要な要素技術を整理し、技術成熟度を眺めてみた。重質油の開発技術については、特に油層評価、生産、HSEの分野に力点を置く必要があり、技術革新が望まれる。即ち、重質油開発の成功の鍵は、効率的な生産、省エネ、HSEと考える。もちろん、開発に当たっては、産油国と友好関係を構築し、しっかりとした技術に裏付けられた投資環境を整えることが、開発事業促進に不可欠なことは、言うまでもない。 北米では中・軽質原油であるシェールオイルの経済合理的な生産が顕著となり（2011年120万バレル/日、 2012年200万バレル/日）、採算コスト（40～50ドル/バレル）で競合する重質油開発にとって逆風が吹いていることも念頭におく必要があろう。 Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 17/18 ﾈ上 ・ JOGMEC石油天然ガス資源情報「目からうろこの重質油 ～開発状況と技術～」、2008年8月5日、伊原賢 ・ 石油鉱業連盟「石鉱連資源評価スタディ2012年」、非在来型原油の資源量評価と開発・生産現況（ページ236～255）2012年、栗原正典 吾妻高志 参考資料＞ ＜Global Disclaimer（免責事項） 本資料は石油天然ガス・金属鉱物資源機構（以下「機構」）調査部が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、本資料の図表類等を引用等する場合には、機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。 18/18 |
| 地域1 | 中南米 |
| 国1 | ベネズエラ |
| 地域2 | 中南米 |
| 国2 | メキシコ |
| 地域3 | 北米 |
| 国3 | カナダ |
| 地域4 | |
| 国4 | |
| 地域5 | |
| 国5 | |
| 地域6 | |
| 国6 | |
| 地域7 | |
| 国7 | |
| 地域8 | |
| 国8 | |
| 地域9 | |
| 国9 | |
| 地域10 | |
| 国10 | 国・地域 | 中南米,ベネズエラ中南米,メキシコ北米,カナダ |
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