大多数剩余的可开采的化石碳氢化合物被称为非常规碳氢化合物—包括重油[67]、沥青、天然气水合物和油页岩。重油的估计可开采储量（开采率在0.15左右）为70×109m3，沥青[35]为100×109m3（开采率也是0.15左右）。这两种非常规碳氢化合物资源中总的可采储量的70%分布在西半球；81%的沥青在北美，62%的重油在南美[35]。油母岩质，一种固态资源，形成于陆地和海洋物质，不溶于有机溶剂，加热时具有产生160×109m3以上的碳氢化合物流体的潜能，绝大多数也分布在西半球，例如美国的绿河地层。油母岩质常规分子式为C215H330O12N5。仅基于此数据，世界石油总存储量大概是480×109m3，以16×106m3/天的消耗率[52]，估算寿命大概为83年。
在2004年，国际能源署（IEA）对从包含常规油的储层中开采石油的经济价格，以及采用提高石油开采率方法下的重油、沥青和油页岩的储备进行了估计。国际能源署公布的从常规油田获取石油的价格比从包含油页岩的油田中获取石油的价格大约升高了一个数量级，或许这并不足为奇；国际能源署同时注意到利用所有这些资源使可开采的碳氢化合物的量增加1/5。
3.2.1 重油和沥青
1982年，美国能源部提出了开发重油和沥青砂所需要的研究[68]。可以增强重油和沥青的流动性，因此增加温度或注入稀释液可使碳氢化合物流动。图1.2显示了储层流体的黏性，它是温度的函数，至少从定性上来说，黏性依据Vogel经验法则而变化[69]；图1.2表明，为了获得大约100mPa·s的黏性，所需要的温度变化位于50～150K之间。热采（三次开采）[70-72]占非矿采方法的65%。最常用的升高温度的方法是蒸汽注入，这还有一个额外的好处，即引入了极性非混溶稀释剂；对采用电磁技术的现场试验也进行了尝试[73-77]。热采需要对地层结构和流体的热物理特性做出评估。普渡大学的Touloukian和其他人员所做的工作中对地层数据[78]的总结是情报与数值数据分析和综合中心（CINDAS）、材料热物理性质数据库（TPMD）的一部分，这些在参考文献[79-83]也进行了报道。流体特性在参考文献[84]和[85]中进行了讨论，而很多纯组分成分在美国石油协会项目42中进行了报道[86]。
注水法（通常叫做水驱法）在非注热生产中占71%，水驱法是常规储藏二次石油开采的主要方法。对于注入稀释液方法，要求气体具有较好的溶解度，与氮气和甲烷相比二氧化碳[87]的溶解度最高[88]。参考文献[89-97]报道了溶解导致的密度和黏性等属性的变化，采用了二氧化碳在沥青中的溶解度预测模型[98-101]。但是，当沥青砂层非常浅薄时，不需要这些方法，因为它们采取与露天煤矿相似的开采方法，叫做露天矿采[102，103]。地下燃烧法[104]用于产量小于10%的情况，也可以用于将重油升级为可使用的形式[105，106]。
其他生产方法有蒸汽辅助重力驱法（SAGD），溶剂萃取法（VAPEX），排砂冷采法（CHOPS）。蒸汽辅助重力驱是热开采方法，通过天然气的燃烧可提供水的蒸发焓，只有当石油与天然气的价格比远远超过10时，采用该方法开采油藏在经济上才切实可行。蒸汽辅助重力驱开采率在40%～70%之间。参考文献[107]提出了优化蒸汽辅助重力驱方案的模型，包括净预设值，累积产油量和注入的蒸汽。对溶剂萃取法来说，一般采用二氧化碳作为溶剂，沥青质沉积物是显著的潜在副作用[108]。热力增产措施和注水法双管齐下比单热采要高效得多，或许这并不足为奇。
参考文献[109]提出了一些模型用来预测采用排砂冷采法时疏松砂岩油藏中大型井眼流体压力减少所导致的生产率的变化。排砂冷采法的开采率不足0.1。(www.xing528.com)
3.2.2 油页岩
页岩油可以通过原位法生产，岩石受热，将油母岩质转变成可流动的油[110]，加热到673K时可转变成天然气。天然气还充当渗透到孔隙和裂隙中的已产生石油的溶剂，孔隙和裂隙是因为热膨胀和挥发的增加导致转变后的油母岩质离开原始位置而产生。可以对受热的天然气温度进行控制，以便将硬泥灰岩母岩的碳酸盐矿物的吸热分解、发生在燃烧式高温方案中的融合降到最低，例如，美国西部绿河油页岩储备。氧化气体的缺失使得聚合反应最小。使用的温度在600～793K时[110]这种方案的开采率为0.6～0.7。美国石油公司在科罗拉多皮申斯盆地的研究项目中对使用电加热器在现场提升油页岩的温度以开采碳氢化合物进行了实验。加拿大亚伯达省皮斯河也使用了此法对沥青进行测试。
3.2.3 笼形水合物
所有的这些资源与笼形水合物中的甲烷含量相比很小，在永久冻土中、海沟、大陆架中均能找到笼形水合物，其估计储量[111]在3×1015～5×1015 m3；这个数值比先前预测的要少[112]，但是仍比常规天然气的预估量4×1014 m3要高出10倍多[51]。这些估计结果是基于这样一个假设下获得：可用包合物占90%的1m3甲烷水合物在温度为293K，压强在0.1MPa时，产生156m3的甲烷和0.8m3的水[113，114]。世界天然气消耗量大约为3×1012 m3/年，甲烷水合物产生的甲烷大约可供使用1000年。甲烷水合物的沉积源于发生在106年前的有机物的微生物分解和热分解，但是有冰蠕虫（甲烷冰蠕虫，属多毛纲海女虫科）寄居其上[115]。读者如对水合物感兴趣，可以查阅参考文献[114]和[116]。但是，有两个因素限制着浅地圈天然气水合物的形成，第一个因素是合成天然气水合物所需的甲烷大大超过水里允许的甲烷溶度[57]，这将限制天然气水合物形成的地域；第二个因素是相界对天然气水合物地层深度产生的一个上限，这个上限深度随周围温度改变：在大陆极地地区深度为150m，地表温度在273K以下，而在海洋沉积物里，天然气水合物形成要求海水温度大约为273K，水深超过300m，最深可达水下2000m。
甲烷水合物的勘探和生产气态甲烷过程中的热不稳定性可能向大气层中释放大量的甲烷，对全球变暖形成了一个正反馈机理；这被认为是发生于最后一次大冰河末期全球变暖的主要原因[117]。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
