第七章第七章

石化燃料能源石化燃料能源

圖 7.1 Mckelvey 蘊藏量及資源分類之圖解法 ( 以地質確定性及經濟可行性作為變數 )。

圖 7.2 美國原油的蘊藏量。在線上端的為石油蘊藏之年增加量 (1970 年因在阿拉斯加發現石油出現峰值 ) ，而在線下端的為全年生產量，注意，增加的蘊藏量少於生產量。

圖 7.3 Hubbert 世界石油產量趨勢圖(圖中實線表示實際之生產量 )。

表表 7.1 7.1 世界及美國證實的蘊藏量世界及美國證實的蘊藏量 (1998(1998

年年 )) 燃料種類燃料種類 世界總蘊藏量蘊藏量 美國的蘊藏量蘊藏量 使用期限

*

石 油1020×109 bbl5.9×1018 Btu

22×109 bbl0.12×1018 Btu 8 年

天然氣5090×1012 ft3

5×1018 Btu165×1012 ft3

0.17×1018 Btu 9 年

煤1.09×1012 tons27×1018 Btu

0.58×1012 tons14×1018 Btu 500 年

瀝青砂300×109 bbl1.7×1018 Btu

22×109 bbl0.12×1018 Btu 8 年

頁岩油150×109 bbl

0.87×1018Btu20×109 bbl

0.11×1018 Btu 6 年*1998 年美國蘊藏量對生產量的比例。 資料來源：美國能源資訊局

圖 7.4 世界 1960 ～ 1997 的石油消耗量。 OECD 指美國、日本、西歐及加拿大等國。

圖 7.5 1998 年世界石油蘊藏量 (地區別 )及世界石油使用 (國家別 ) 。

表表 7.2 7.2 19981998 年世界石油蘊藏量年世界石油蘊藏量

國家蘊藏量 (Billion of Barrels)

沙烏地阿拉伯 * 262

伊拉克 * 112

阿拉伯聯合大公國 * 98

科威特 * 96

伊朗 * 93

委內瑞拉 * 72

俄羅斯 49

墨西哥 40

利比亞 * 30

中國 24

符號 *表示 OPEC 會員國國家

蘊藏量 (Billion of Ba

rrels)美國 21

奈及利亞 * 17

挪威 10

阿爾及利亞*

9

英國 5

印尼 * 5

加拿大 5

印度 4

埃及 4

卡達 * 4

圖 7.6 美國賓州 Titusville 於 1859 年開採出全世界第一口商用油井。

圖 7.7 1999 年美國最終石油消耗情形。

圖 7.8 提煉過程中，各原油成分於分餾塔中依溫度隔開，最後分別製造提供右列多項用途。

由原油所提煉出的各式產物和其應用

圖 7.9 典型石油圈閉，當石油在背斜層往上移動時，其被拱形的岩帽圈住，形成無法滲透的頁岩。

圖 7.10 加強型原油採收技術 -一次採收。

石油採收流程- 在不同深度分三次採收，以增加石油的採收率

圖 7.10 加強型原油採收技術 - 二次採收。

圖 7.10 加強型原油採收技術 -三次採收。

圖 7.11 巴爾地摩附近海域的鑽井。

1999 年美國天然氣終端使用部門之消耗分佈圖

tcf = 1012 ft3

圖 7.13 1950 ～ 1999 期間美國天然氣消耗曲線。

圖 7.14 世界煤的可採蘊藏量。

表表 7.37.3 　　煤的形式煤的形式煤級 碳 (%) 能源熱值 (Btu/lb)

褐煤 30 5000 ～ 7000

次煙煤 40 8000 ～ 10,000

煙煤 50 ～ 70 11,000 ～ 15,000

無煙煤 90 14,000

資料來源： USGS 1412 公報， 1975 ， P. Averitt

圖 7.15 1950~1998 美國部門別煤消耗量

全美地區依據煤炭等級蘊藏情形

地下煤礦開採設備

露天採煤以牽引索移走煤礦。

蒙他納州露天採煤空中鳥瞰圖

圖 7.18 露天採煤以牽引索移走煤礦。

圖 7.19 重力儀，將其放在不同地區，因重量改變使得彈簧伸縮長度亦不相同。觀察其間差異，即可獲知何處蘊藏有石油。

池塘的漣漪水波

圖 7.20 (a) 橫波； (b) 縱波

(a)橫波：介質運動的方向與行進波方向垂直

(b) 縱波：介質運動的方向與行進波方向相同

表表 7.4 7.4 在不同材料中聲音的速度在不同材料中聲音的速度 材料 速度 (m/s)

空氣 330

水 1460

土岩 3480

銅 3560

磚 3650

鋼 5000

鋁 5100

花崗岩 6000

圖 7.21 反射波定律：入射角 i = 反射角 r。

圖 7.22 浸在水中的物體看起來比實際位置接近水面，此係因空氣 -水交界引起的折射效應。

石油之地震探測法 :於地表引爆或是施加重擊可以產生向地底下衝擊的震波，而當震波碰上岩石裂縫或液體貯存槽時，將有部分波反射回至地表。

震動圖由地震儀提供一系列脈衝記錄，其指出波源至地震儀在不同路徑下反射波及折射波的情形。