頁岩油/氣的發展與現況

「頁岩油/氣」簡單來說就是被封存在頁岩裡的油/氣。頁岩是緻密且具有薄層狀節理的沉積岩，在過去開採技術尚未發達的時候，要開採頁岩油/氣較不容易，開採成本相對較高，但近年來水平鑽井和液裂法的發展，讓開採頁岩油/氣的技術進步，開採成本因此降低。在生產頁岩油/氣的過程中，先用垂直井往下鑽至目標地層後，轉而使用水平井並利用液裂技術產生裂縫，製造出生產的通道，就能夠開採頁岩油/氣了。

煤層氣的發展與現況

「煤層氣」所指的是，煤層在地下形成的過程當中，所含的有機物經過熱化學作用後產生的甲烷氣。開採煤層氣的生產工法可以分為四個階段，第一階段是藉由排水來降低煤層的地層壓力；第二階段，在壓力降低的煤層中，煤層氣會從煤基表面脫離至煤基的孔隙；第三階段，上個階段移到煤基孔隙的氣體擴散至煤層的裂縫；第四階段，氣體由裂縫處流入井內，再由生產管線作生產流至地表。若要增進煤層氣的採收量，可將二氧化碳注入煤層中，因為二氧化碳較容易吸附於煤層，因此注入的二氧化碳會取代原本的煤層氣，就可以進行生產。目前全世界的煤層氣主要分布在亞洲、美洲以及澳洲，其中有商業開採的國家有美國、俄羅斯、澳洲、中國以及印度。

油砂的發展與現況

「油砂」是最早出現的非傳統油氣，簡而言之是砂中含有高黏滯度的石油，由於石油的黏滯度高，不易流動，因此需要在生產前利用熱能或是化學藥劑來提高流動性。目前較常使用的就是蒸氣循環激勵法（CSS，Cyclic-steam Stimulation）與蒸氣輔助重力驅油法（SAGD，Steam Assisted Gravity Drainage）。使用蒸氣循環激勵法來開採可分為三階段:第一階段先注入蒸氣，注入蒸氣後進入第二階段；第二階段為關井，讓先前注進去的熱能夠擴散，降低油砂的黏滯度，結束關井後就進入第三階段的開井生產；利用蒸氣輔助重力驅油法來生產油砂，鑽鑿兩口水平井，一口在上、一口在下，上方的水平井注熱將油砂熔化，油砂熔化後會降低油的黏滯度，黏滯度降低的油會因為重力的關係向下流，最終被下方的水平井所生產出來，而目前加拿大有大規模的商業化開採。

天然氣水合物的發展與現況

「天然氣水合物」是氣體在低溫高壓的環境下，包覆在冰的晶格當中，又稱為可燃冰、甲烷水合物，其主要分布於永凍層以及海洋沉積地層中。探勘天然氣水合物的方式，主要是使用震波測勘，利用震波測勘的結果可以觀察是否有平行於海床面的反射面；若有，則有極大的可能性為擬海底反射（BSR），而BSR的出現也意味著天然氣水合物的分布。而開採天然氣水合物有三種方法，分別為降壓法、注熱法以及化學藥劑注入法。降壓法是將壓力降低，使天然氣水合物變得不穩定，進而將包覆在冰裡的氣體產出；注熱法是利用加入的熱融化外層包覆的冰，冰塊融化後就只剩下氣體了，因此我們就只需要產出這些氣體即可；化學試劑注入法是藉由化學試劑的注入，改變天然氣水合物的平衡狀態，使水合物所處於的狀態變得不平衡，即可產出天然氣。

總結

台灣並沒有太多的傳統油氣資源，常需要仰賴國外進口；因此，若能在國外投資傳統油氣或非傳統油氣資源，應該能夠提高能源自主率。此外，根據能源國家型科技計畫的調查顯示，台灣西南海域有豐富的天然氣水合物資源，若能順利開採，勢必能夠提高國家能源自我供應，並降低對於傳統石油資源的依賴。

（本文由科技部補助｢新媒體科普傳播實作計畫｣執行團隊撰稿）

審校：吳政岳