الرمال النفطية

يُقدّر حجم الموارد في البلدين بنحو 3.5 إلى 4 تريليونات برميل (550 إلى 650 مليار متر مكعب) من النفط الأصلي الموجود في مكانه . ^{[ 23 ]} ولا يُشير مصطلح "النفط الموجود في مكانه" بالضرورة إلى احتياطيات نفطية ، إذ يعتمد حجم الإنتاج على التطور التكنولوجي . وقد أدت التطورات التكنولوجية السريعة في كندا خلال الفترة 1985-2000 إلى ظهور تقنيات مثل التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار (SAGD)، التي تُتيح استخلاص نسبة أكبر بكثير من النفط الأصلي الموجود في مكانه مقارنةً بالطرق التقليدية. وتُقدّر حكومة ألبرتا أنه باستخدام التكنولوجيا الحالية، يُمكن استخلاص 10% من البيتومين والنفط الثقيل، ما يُعطيها حوالي 200 مليار برميل (32 مليار متر ^مكعب ) من احتياطيات النفط القابلة للاستخراج. وتُقدّر فنزويلا احتياطياتها النفطية القابلة للاستخراج بنحو 267 مليار برميل (42 مليار متر ^مكعب ). ^{[ 6 ]} وهذا يضع كندا وفنزويلا في مصاف المملكة العربية السعودية، حيث تمتلكان أكبر ثلاث احتياطيات نفطية في العالم .

توجد العديد من رواسب الرمال النفطية في العالم، لكن أكبرها وأهمها تقع في كندا وفنزويلا، مع وجود رواسب أقل في كازاخستان وروسيا. ويتجاوز الحجم الإجمالي للنفط غير التقليدي في الرمال النفطية لهذه الدول احتياطيات النفط التقليدي في جميع الدول الأخرى مجتمعة. وتوجد رواسب هائلة من البيتومين - أكثر من 350 مليار متر مكعب (2.2 تريليون برميل) من النفط في مكانها - في مقاطعتي ألبرتا وساسكاتشوان الكنديتين . وإذا أمكن استخراج 30% من هذا النفط، فإنه سيكفي لتلبية احتياجات أمريكا الشمالية بأكملها لأكثر من 100 عام بمستويات الاستهلاك لعام 2002. تمثل هذه الرواسب نفطًا وفيرًا، لكنه ليس رخيصًا. ويتطلب استخراج النفط ونقله إلى مصافي التكرير تقنيات متقدمة . ^{[ 24 ]}

كندا

تُعدّ الرمال النفطية في حوض غرب كندا الرسوبي نتاجًا لتكوّن جبال روكي الكندية نتيجةً لانزلاق صفيحة المحيط الهادئ فوق صفيحة أمريكا الشمالية أثناء تقدّمها من الغرب، حاملةً معها سلاسل الجزر الكبيرة التي تُشكّل اليوم معظم مقاطعة كولومبيا البريطانية . وقد ضغط هذا الاصطدام سهول ألبرتا ورفع جبال روكي فوقها، مُشكّلاً سلاسل جبلية . أدّت عملية بناء الجبال هذه إلى دفن طبقات الصخور الرسوبية التي تقع تحت معظم ألبرتا على أعماق كبيرة ، مُولّدةً درجات حرارة عالية تحت سطح الأرض، ومُحدثةً تأثيرًا هائلاً يُشبه طنجرة الضغط ، حوّل الكيروجين الموجود في الصخور الطينية الغنية بالمواد العضوية المدفونة على أعماق كبيرة إلى نفط خفيف وغاز طبيعي. ^{[ 6 ] [ 25 ]} تُشبه هذه الصخور المصدرية ما يُسمى بالصخور الزيتية الأمريكية ، إلا أن الأخيرة لم تُدفن أبدًا على أعماق كافية لتحويل الكيروجين الموجود فيها إلى نفط سائل.

أدى هذا الدفع الزائد أيضًا إلى إمالة التكوينات الصخرية الرسوبية التي تعود إلى ما قبل العصر الطباشيري ، والتي تقع أسفل معظم باطن أرض ألبرتا، مما أدى إلى انخفاض هذه التكوينات في جنوب غرب ألبرتا حتى عمق 8 كيلومترات (5 أميال) بالقرب من جبال روكي، بينما وصلت إلى عمق صفري في الشمال الشرقي، حيث تلاشت عند اصطدامها بالصخور النارية للدرع الكندي ، والتي تظهر على السطح. ولا يظهر هذا الميلان على السطح لأن الخندق الناتج قد امتلأ بمواد متآكلة من الجبال. وهاجر النفط الخفيف باتجاه أعلى الميل عبر النقل الهيدروديناميكي من جبال روكي في الجنوب الغربي نحو الدرع الكندي في الشمال الشرقي، متتبعًا عدم توافق معقد يعود إلى ما قبل العصر الطباشيري موجود في التكوينات تحت ألبرتا. وبلغت المسافة الإجمالية لهجرة النفط من الجنوب الغربي إلى الشمال الشرقي حوالي 500 إلى 700 كيلومتر (300 إلى 400 ميل) . في الأعماق الضحلة للتكوينات الرسوبية في الشمال الشرقي، تسبب التحلل البيولوجي الميكروبي الهائل مع اقتراب النفط من السطح في زيادة لزوجته وجعله غير قابل للحركة. يوجد معظم النفط المتبقي في أقصى شمال ألبرتا، في رواسب رملية طينية طينية من العصر الطباشيري الأوسط (عمرها 115 مليون سنة) تعلوها طبقات سميكة من الطين الصفحي، على الرغم من وجود كميات كبيرة من النفط الثقيل الأخف من البيتومين في حزام النفط الثقيل على طول حدود ألبرتا وساسكاتشوان، الممتد إلى ساسكاتشوان ويقترب من حدود مونتانا. تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من مجاورة ساسكاتشوان لألبرتا، إلا أنها لا تحتوي على رواسب ضخمة من البيتومين، بل فقط خزانات كبيرة من النفط الثقيل تزيد كثافته عن 10 درجات API. ^{[ 6 ] [ 25 ]}  

تتركز معظم رمال النفط الكندية في ثلاثة مواقع رئيسية شمال ألبرتا. وهي رمال أثاباسكا-وابيسكاو النفطية في شمال شرق ألبرتا، ورواسب كولد ليك في شرق شمال شرق ألبرتا، ورواسب نهر بيس في شمال غرب ألبرتا. وتغطي هذه المواقع مجتمعةً مساحةً تزيد عن 140,000 كيلومتر مربع (54,000 ميل مربع )، أي ما يعادل مساحة أكبر من مساحة إنجلترا ، وتحتوي على ما يقارب 1.75 تريليون برميل (280 × 10 ^ ⁹ متر ^مكعب ) من البيتومين الخام . وتقدر حكومة ألبرتا أن حوالي 10% من النفط الموجود في الموقع ، أو 173 مليار برميل (27.5 × 10 ^ ⁹ متر ^مكعب ) ، قابلة للاستخراج بالأسعار الحالية وباستخدام التقنيات المتاحة، وهو ما يمثل 97% من احتياطيات النفط الكندية و75% من إجمالي احتياطيات النفط في أمريكا الشمالية. ^{[ 2 ]} على الرغم من أن رواسب أثاباسكا هي الوحيدة في العالم التي تحتوي على مناطق ضحلة بما يكفي للتعدين من السطح، فإن جميع مناطق ألبرتا الثلاث مناسبة للإنتاج باستخدام الطرق الموجودة في الموقع ، مثل التحفيز الدوري بالبخار (CSS) والتصريف بالجاذبية بمساعدة البخار (SAGD).      

يقع حقل أثاباسكا للرمال النفطية، وهو أكبر حقل رمال نفطية في كندا ، ضمن تكوين ماكموري ، ويتركز حول مدينة فورت ماكموري في مقاطعة ألبرتا . يظهر هذا الحقل على السطح (بدون عمق دفن) على بعد حوالي 50 كيلومترًا (30 ميلًا) شمال فورت ماكموري، حيث أُنشئت مناجم ضخمة للرمال النفطية، بينما يقع على عمق 400 متر (1300 قدم) جنوب شرق فورت ماكموري. لا يمكن استخراج سوى 3% من مساحة الرمال النفطية، التي تحتوي على حوالي 20% من النفط القابل للاستخراج، عن طريق التعدين السطحي ، لذا سيتعين استخراج النسبة المتبقية البالغة 80% باستخدام الآبار الموضعية . أما الحقول الكندية الأخرى، فتقع على أعماق تتراوح بين 350 و900 متر (1000 و3000 قدم) ، وستتطلب بدورها الإنتاج الموضعي. ^{[ 6 ] [ 25 ]}     

أثاباسكا

تُعدّ رمال أثاباسكا النفطية ، والمعروفة أيضاً باسم رمال أثاباسكا القطرانية، رواسب ضخمة من الرمال النفطية الغنية بالبيتومين ، وهو شكل ثقيل ولزج من البترول، تقع في شمال شرق مقاطعة ألبرتا الكندية. وتُعتبر هذه الاحتياطيات من أكبر مصادر النفط غير التقليدي في العالم، مما يجعل كندا لاعباً مهماً في سوق الطاقة العالمي. ^{[ 26 ]}

اعتبارًا من عام 2023، واصلت صناعة الرمال النفطية في كندا، إلى جانب منشآت النفط في غرب كندا والمنشآت النفطية البحرية قرب نيوفاوندلاند ولابرادور، زيادة إنتاجها، وكان من المتوقع أن يرتفع بنسبة 10% تقريبًا في عام 2024، ما يمثل مستوى قياسيًا محتملًا في نهاية العام يبلغ حوالي 5.3 مليون برميل يوميًا. ^{[ 27 ]} يُعزى هذا الارتفاع الكبير في الإنتاج بشكل رئيسي إلى نمو إنتاج الرمال النفطية في ألبرتا. ^{[ 27 ]} وسيساهم توسيع خط أنابيب ترانس ماونتن - خط أنابيب النفط الوحيد إلى الساحل الغربي - في تسهيل هذه الزيادة، حيث من المتوقع أن ترتفع طاقته بشكل ملحوظ إلى 890 ألف برميل يوميًا من 300 ألف برميل يوميًا حاليًا. ^{[ 28 ] [ 27 ]} على الرغم من هذا النمو، توجد تحذيرات من أنه قد يكون قصير الأجل، مع احتمال استقرار الإنتاج بعد عام 2024. ^{[ 27 ]} يتجاوز الارتفاع المتوقع في إنتاج النفط في كندا نظيره في الدول المنتجة الرئيسية الأخرى مثل الولايات المتحدة، ومن المتوقع أن تصبح كندا محركًا رئيسيًا لنمو إنتاج النفط الخام العالمي في عام 2024. ^{[ 27 ]} أثار استغلال هذه الموارد نقاشات حول التنمية الاقتصادية، وأمن الطاقة، والآثار البيئية، ولا سيما الانبعاثات من الرمال النفطية، مما أدى إلى مناقشات حول لوائح الانبعاثات لقطاع النفط والغاز. ^{[ 27 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

تقع رمال أثاباسكا النفطية، إلى جانب رواسب نهر السلام وبحيرة كولد القريبة ، تحت 141000 كيلومتر مربع (54000 ميل  مربع  ) من الغابات الشمالية ومستنقعات الخث وفقًا لوزارة الطاقة التابعة لحكومة ألبرتا، ^{[ 35 ]} وهيئة تنظيم الطاقة في ألبرتا (AER) والرابطة الكندية لمنتجي البترول (CAPP).

بحيرة كولد

تقع رمال كولد ليك النفطية شمال شرق إدمونتون، عاصمة مقاطعة ألبرتا ، بالقرب من الحدود مع مقاطعة ساسكاتشوان. ويقع جزء صغير من رواسب كولد ليك في ساسكاتشوان. ورغم صغر حجمها مقارنةً برمال أثاباسكا النفطية، إلا أن رمال كولد ليك النفطية ذات أهمية بالغة، إذ يتميز جزء من النفط فيها بسيولة كافية تسمح باستخراجه بالطرق التقليدية. ويحتوي البيتومين الموجود في كولد ليك على نسبة أعلى من الألكانات ونسبة أقل من الأسفلتينات مقارنةً برمال ألبرتا النفطية الرئيسية الأخرى، كما يتميز النفط فيها بسيولة أعلى. ^{[ 36 ]} ونتيجةً لذلك، يُستخدم التحفيز الدوري بالبخار (CSS) بشكل شائع في عملية الإنتاج.

تتخذ رمال كولد ليك النفطية شكلاً دائرياً تقريباً، وتتمركز حول بونيفيل، ألبرتا . ويُحتمل أن تحتوي على أكثر من 60 مليار متر مكعب (370 مليار برميل) من النفط الثقيل جداً. يتميز هذا النفط بلزوجة عالية، لكنها أقل بكثير من رمال أثاباسكا النفطية، كما أنه أقل كبريتية نوعاً ما . يتراوح عمق الرواسب بين 400 و600 متر (1300 إلى 2000 قدم) ، ويتراوح سمكها بين 15 و35 متراً (49 إلى 115 قدماً) . ^{[ 24 ]} وهي عميقة جداً بحيث لا يمكن استخراجها سطحياً .  

تتركز معظم رمال النفط في قاعدة كولد ليك التابعة للقوات المسلحة الكندية . وتتولى طائرات سي إف-18 هورنت المقاتلة التابعة للقاعدة الدفاع عن النصف الغربي من المجال الجوي الكندي، وتغطي أراضي كندا في القطب الشمالي. ويُعدّ ميدان كولد ليك للأسلحة الجوية (CLAWR) أحد أكبر ميادين التدريب على القصف الحي في العالم، بما في ذلك اختبار صواريخ كروز. ومع استمرار نمو إنتاج رمال النفط، تتنافس قطاعات مختلفة على الوصول إلى المجال الجوي والأراضي والموارد، مما يُعقّد عمليات حفر آبار النفط وإنتاجها بشكل كبير.

نهر السلام

يقع حقل رمال النفط في نهر السلام في شمال غرب وسط ألبرتا ، وهو أصغر أربعة حقول كبيرة من رمال النفط ^{[ 37 ]} التابعة لتكوين حوض غرب كندا الرسوبي . ^{[ 37 ]}

تقع رمال النفط في نهر السلام، بشكل عام، في مستجمع مياه نهر السلام .

تُعدّ رواسب رمال بيس ريفر النفطية الأصغر في المقاطعة. أما أكبرها، رمال أثاباسكا النفطية ، فتقع شرقها. تليها رواسب رمال كولد ليك النفطية ، جنوب أثاباسكا، ثم رمال واباسكو النفطية جنوب أثاباسكا، وهي عادةً ما تكون مرتبطة بها. ^{[ 37 ]} ووفقًا لمجلة بتروليوم إيكونوميست ، توجد الرمال النفطية في أكثر من 70 دولة، لكن معظمها يتركز في هذه المناطق الأربع، التي تغطي مجتمعةً مساحةً تبلغ حوالي 77,000 كيلومتر مربع (30,000 ميل  مربع  ). ^{[ 38 ]} في عام 2007، قدر مجلس الطاقة العالمي أن مناطق الرمال النفطية هذه تحتوي على ما لا يقل عن ثلثي البيتومين المكتشف في العالم في ذلك الوقت، ^{[ 39 ]} مع احتياطي أصلي من النفط في مكانه (OOIP) يبلغ 260,000,000,000 متر مكعب (9.2 × 10 ¹²  قدم مكعب  ) (1.6 تريليون برميل )، وهو مقدار مماثل لإجمالي احتياطيات النفط التقليدية في العالم.

في حين أن رمال أثاباسكا النفطية تقع على مقربة كافية من السطح بحيث يمكن استخراج الرمال في مناجم مكشوفة ونقلها إلى موقع مركزي للمعالجة، فإن رواسب نهر بيس تعتبر عميقة للغاية ويتم استغلالها في الموقع باستخدام تقنية تصريف الجاذبية بمساعدة البخار (SAGD) وإنتاج النفط الثقيل البارد بالرمل (CHOPS). ^{[ 40 ]}

فنزويلا

يتميز حوض شرق فنزويلا ببنية مشابهة لحوض غرب كندا الرسوبي، ولكن على نطاق أصغر. تبلغ المسافة التي هاجر فيها النفط باتجاه أعلى الانحدار من جبهة جبال سييرا أورينتال إلى رمال أورينوكو النفطية ، حيث يتلاشى عند اصطدامه بالصخور النارية لدرع غيانا ، حوالي 200 إلى 300 كيلومتر (100 إلى 200 ميل) . ^{[ 41 ]} كانت الظروف الهيدروديناميكية لنقل النفط متشابهة؛ إذ أنتجت الصخور المصدرية المدفونة عميقًا بفعل ارتفاع جبال سييرا أورينتال نفطًا خفيفًا تحرك باتجاه الجنوب باتجاه أعلى الانحدار حتى توقف تدريجيًا نتيجة زيادة اللزوجة الناجمة عن التحلل البيولوجي قرب السطح. تتكون رواسب أورينوكو من متواليات رملية-طميية-طفلية من العصر الثالث المبكر (عمرها من 50 إلى 60 مليون سنة) تعلوها طبقات سميكة متصلة من الطفلة، على غرار الرواسب الكندية. 

في فنزويلا، يتراوح عمق رمال أورينوكو النفطية بين 350 و1000 متر (1000 إلى 3000 قدم) ، ولا توجد أي نتوءات سطحية. يمتد هذا الحقل النفطي لمسافة 500 كيلومتر (300 ميل) تقريبًا من الشرق إلى الغرب، وعرضه من 50 إلى 60 كيلومترًا (30 إلى 40 ميلًا) من الشمال إلى الجنوب، وهي مساحة أقل بكثير من المساحة الإجمالية التي تغطيها الحقول الكندية. عمومًا، تنتشر الحقول الكندية على مساحة أوسع بكثير، وتتمتع بنطاق أوسع من الخصائص، وتضم أنواعًا أكثر تنوعًا من المكامن مقارنةً بالحقول الفنزويلية، إلا أن التراكيب والآليات الجيولوجية المتضمنة متشابهة. يكمن الاختلاف الرئيسي في أن النفط في رمال فنزويلا أقل لزوجة منه في كندا، مما يسمح باستخراج بعضه بتقنيات الحفر التقليدية، لكن لا يصل أي منه إلى السطح كما هو الحال في كندا، ما يعني استحالة استخراجه باستخدام التعدين السطحي. لذا، سيتعين استخراج معظم الحقول الكندية عن طريق التعدين أو باستخدام تقنيات جديدة غير تقليدية.    

أورينوكو

حزام أورينوكو هو منطقة تقع في الشريط الجنوبي من حوض نهر أورينوكو الشرقي في فنزويلا ، فوق أحد أكبر رواسب النفط في العالم. يمتد حزام أورينوكو على طول مجرى النهر، ويبلغ طوله حوالي 600 كيلومتر (370 ميلاً) من الشرق إلى الغرب، و 70 كيلومتراً (43 ميلاً) من الشمال إلى الجنوب، بمساحة تقارب 55,314 كيلومتراً مربعاً (21,357 ميلاً مربعاً ) .    

تتكون الرمال النفطية من رواسب كبيرة من النفط الخام الثقيل جداً. وتشير التقديرات إلى أن احتياطيات النفط الثقيل في فنزويلا، والتي تبلغ حوالي 1200 مليار برميل (190 × 10 ^ ⁹ متر ^مكعب ) ، تعادل تقريباً احتياطيات العالم من النفط الخفيف. ^{[ 1 ]}  

في عام 2009، رفعت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية تقديراتها لاحتياطيات النفط إلى 513 مليار برميل (81.6 × 10 ^ ⁹ متر ^مكعب ) من النفط "القابل للاستخراج تقنياً (أي إنتاجه باستخدام التقنيات والممارسات الصناعية المتاحة حالياً)". ولم يتم تقدير كمية النفط القابلة للاستخراج اقتصادياً. ^{[ 42 ]}  

بالإضافة إلى رمال النفط الكندية الرئيسية الثلاثة في ألبرتا، يوجد رواسب رمال نفطية رئيسية رابعة في كندا، وهي رمال النفط في جزيرة ميلفيل في جزر القطب الشمالي الكندية ، والتي تعتبر بعيدة جداً بحيث لا يمكن توقع الإنتاج التجاري فيها في المستقبل المنظور.

إلى جانب رواسب الرمال النفطية العملاقة ^{[ 43 ]} في كندا وفنزويلا، تمتلك العديد من الدول الأخرى رواسب أصغر حجماً من الرمال النفطية. ففي الولايات المتحدة، تتركز موارد الرمال النفطية الضخمة ^{[ 43 ]} بشكل أساسي في شرق ولاية يوتا ، حيث يبلغ إجماليها 32 مليار برميل (5.1 × 10 ^ ⁹ متر ^مكعب ) من النفط (المعروف والمحتمل) في ثمانية رواسب رئيسية في مقاطعات كاربون ، وغارفيلد ، وغراند ، ويونتا ، ووين . ^{[ 44 ]} وبالإضافة إلى كونها أصغر بكثير من رواسب الرمال النفطية الكندية، فإن الرمال النفطية الأمريكية رطبة بالهيدروكربونات، بينما الرمال النفطية الكندية رطبة بالماء. ^{[ 45 ]} وهذا يتطلب تقنيات استخراج مختلفة نوعاً ما لرمال يوتا النفطية عن تلك المستخدمة لرمال ألبرتا النفطية.  

تمتلك روسيا رمالًا نفطية في منطقتين رئيسيتين. توجد موارد كبيرة في حوض تونغوسكا ، شرق سيبيريا ، حيث تقع أكبر الرواسب في أولينيوك وسيليغير . وتقع رواسب أخرى في حوضي تيمان-بيتشورا وفولغا-أورال (داخل وحول تتارستان )، وهي منطقة مهمة ولكنها ناضجة جدًا من حيث النفط التقليدي، وتحتوي على كميات كبيرة من الرمال النفطية في تكوين بيرمي ضحل. ^{[ 1 ] [ 46 ]} وفي كازاخستان، تقع رواسب كبيرة من البيتومين في حوض شمال بحر قزوين.

في مدغشقر، تُعدّ تسيميرورو وبيمولانغا من رواسب الرمال النفطية الثقيلة، حيث ينتج بئر تجريبي كميات صغيرة من النفط في تسيميرورو. ^{[ 47 ]} ويجري التخطيط لاستغلالها على نطاق أوسع في المراحل الأولى. ^{[ 48 ]} أما في جمهورية الكونغو، فتُقدّر الاحتياطيات بما بين 0.5 و2.5 مليار برميل (79 × 10 ^ ⁶ و397 × 10 ^ ⁶ متر ^مكعب ) .  

بدأ الإنتاج التجاري من رمال ألبرتا النفطية منذ أن بدأ منجم جريت كانيديان أويل ساندز الأصلي (الذي يُعرف الآن باسم سنكور إنرجي ) عملياته في عام 1967. وبدأ منجم سينكرود الثاني عملياته في عام 1978، وهو أكبر منجم من نوعه في العالم. أما المنجم الثالث في رمال أثاباسكا النفطية، وهو منجم ألبيان ساندز التابع لتحالف شركات شل كندا ، وشيفرون ، وويسترن أويل ساندز (الذي استحوذت عليه شركة ماراثون أويل في عام 2007)، فقد بدأ عملياته في عام 2003. وكانت شركة بترو-كندا تُطوّر أيضًا مشروع فورت هيلز بتكلفة 33 مليار دولار، بالشراكة مع شركة يو تي إس إنرجي وشركة تيك كومينكو ، والذي تراجع زخمه بعد اندماج بترو-كندا مع سنكور في عام 2009. ^{[ 50 ]}

بحلول عام 2013، كان هناك تسعة مشاريع لاستخراج النفط من الرمال النفطية في حقل أثاباسكا: شركة سنكور للطاقة (سنكور)، وشركة سينكرود كندا المحدودة (سينكرود) في مشروعَي ميلدريد ليك وأورورا الشمالية، وشركة شل كندا المحدودة (شل) في مشروعَي ماسكيغ ريفر وجاكبين، وشركة الموارد الطبيعية الكندية المحدودة (CNRL) في مشروع هورايزون، وشركة إمبريال أويل ريسورسز فنتشرز المحدودة (إمبريال)، ومشروع كيرل للنفط والرمال (KOSP)، وشركة توتال إي آند بي كندا المحدودة في منجم جوسلين الشمالي، وشركة فورت هيلز للطاقة (FHEC). ^{[ 51 ]} وفي عام 2011 وحده، أنتجت هذه المشاريع أكثر من 52 مليون متر مكعب من البيتومين. ^{[ 51 ]}

تسبب استخراج الرمال النفطية في كندا بأضرار بيئية جسيمة، وقد وصف العديد من السكان الأصليين والعلماء والمحامين والصحفيين والمنظمات البيئية تعدين الرمال النفطية الكندية بأنه إبادة بيئية . ^{[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]} وتُظهر تقديرات انبعاثات غاز الميثان من مخلفات الرمال النفطية في كندا، باستخدام تقنيات التعلم العميق العلمي، وجود نقص كبير في التقديرات. ^{[ 58 ]}

منذ بداية عام 2022، شهد استخراج الرمال النفطية في ألبرتا ارتفاعاً حاداً، متجاوزاً بكثير مستوى عام 2014. ويُعد ارتفاع أسعار النفط أحد الأسباب. ^{[ 59 ]} ومن المتوقع أن يزداد هذا الارتفاع في عام 2024، ما قد يُؤهل كندا لتصبح رائدة في إنتاج النفط. ^{[ 60 ]}

لم تشهد فنزويلا أي تطوير يُذكر لحقول النفط الثقيل جدًا قبل عام 2000، باستثناء مشروع BITOR الذي أنتج ما يقارب 100 ألف برميل من النفط يوميًا (16 ألف متر ^مكعب /يوم) من نفط 9 درجات API من خلال الإنتاج الأولي. وكان يُشحن معظمه على شكل مستحلب ( أوريمولسيون ) مكون من 70% نفط و30% ماء، بخصائص مشابهة لزيت الوقود الثقيل المستخدم في محطات توليد الطاقة الحرارية. ^{[ 6 ]} إلا أنه عندما ضرب إضراب كبير شركة النفط الحكومية الفنزويلية PDVSA ، تم فصل معظم المهندسين كعقاب. وكان الأوريمولسيون مصدر فخر لمهندسي PDVSA، لذا فقد حظي باهتمام القادة السياسيين الرئيسيين. ونتيجة لذلك، تسعى الحكومة إلى تقليص برنامج الأوريمولسيون تدريجيًا.

على الرغم من احتواء رمال أورينوكو النفطية على نفط ثقيل للغاية، وهو أسهل إنتاجاً من احتياطيات البيتومين الكندية المماثلة في الحجم، إلا أن إنتاج النفط الفنزويلي يشهد انخفاضاً في السنوات الأخيرة بسبب مشاكله السياسية والاقتصادية، بينما يشهد إنتاج كندا ارتفاعاً. ونتيجة لذلك، ساهمت صادرات النفط الثقيل والبيتومين الكندية في إزاحة النفط الفنزويلي الثقيل والثقيل للغاية من السوق الأمريكية، حتى أن إجمالي صادرات كندا من النفط إلى الولايات المتحدة تجاوز صادرات فنزويلا عدة مرات.

بحلول عام 2016، ومع تدهور اقتصاد فنزويلا ومعاناة البلاد من نقص حاد في الغذاء، وانقطاعات متكررة للتيار الكهربائي، وأعمال شغب، واحتجاجات مناهضة للحكومة، لم يكن من الواضح حجم إنتاج الرمال النفطية الجديد الذي سيحدث في المستقبل القريب. ^{[ 61 ]}

في مايو 2008، أعلنت شركة النفط الإيطالية إيني عن مشروع لتطوير حقل صغير من الرمال النفطية في جمهورية الكونغو . ومن المقرر أن يبدأ الإنتاج في عام 2014، ويُقدر أن يصل إجمالي الإنتاج في نهاية المطاف إلى 40 ألف برميل يومياً (6400 متر مكعب يومياً ⁾ . ^{[ 62 ]}  

يُستخرج النفط الخام التقليدي عادةً من الأرض عن طريق حفر آبار نفطية في مكامن البترول ، مما يسمح بتدفق النفط إليها تحت ضغط المكمن الطبيعي، على الرغم من أن الرفع الاصطناعي وتقنيات مثل الحفر الأفقي ، وحقن الماء ، وحقن الغاز غالباً ما تكون ضرورية للحفاظ على الإنتاج. عند استخدام الإنتاج الأولي في رمال النفط الفنزويلية، حيث تبلغ درجة حرارة النفط الثقيل جداً حوالي 50 درجة مئوية ، تتراوح معدلات استخلاص النفط النموذجية بين 8 و12%. أما رمال النفط الكندية فهي أبرد بكثير وأكثر تحللاً بيولوجياً، لذا فإن معدلات استخلاص البيتومين عادةً ما تكون حوالي 5-6% فقط. تاريخياً، استُخدم الاستخلاص الأولي في المناطق الأكثر سيولة من رمال النفط الكندية. ومع ذلك، لم يستخلص سوى جزء صغير من النفط الموجود في المكمن ، لذا لا يُستخدم كثيراً اليوم. ^{[ 64 ]}

تتضمن عملية التعدين السطحي للرمال النفطية إزالة الطبقة السطحية، ثم نقل الرمال النفطية إلى آلية تكسير لتحويلها إلى طين، حيث تخضع لمزيد من المعالجة. ^{[ 65 ]} تُعد رمال أثاباسكا النفطية رواسب الرمال النفطية الرئيسية الوحيدة الضحلة بما يكفي للتعدين السطحي. تحتوي رمال أثاباسكا على كميات كبيرة من البيتومين مغطاة بطبقة سطحية رقيقة ، مما يجعل التعدين السطحي الطريقة الأكثر كفاءة لاستخراجه. تتكون الطبقة السطحية من مستنقعات الخث المشبعة بالماء فوق الطين والرمال الجرداء. أما الرمال النفطية نفسها، فتتكون عادةً من رواسب من البيتومين الخام يتراوح سمكها بين 40 و60 مترًا (130 إلى 200 قدم)، وهي مضمنة في الحجر الرملي غير المتماسك ، وتقع فوق صخور الحجر الجيري المسطحة . منذ أن بدأت شركة غريت كانيديان أويل ساندز (التي تُعرف الآن باسم سنكور إنرجي ) تشغيل أول منجم رمال نفطية واسع النطاق في عام 1967، تم استخراج البيتومين على نطاق تجاري، وتزايد حجمه بمعدل ثابت منذ ذلك الحين. 

يوجد حاليًا عدد كبير من مناجم الرمال النفطية قيد التشغيل، وهناك المزيد في مراحل الموافقة أو التطوير. كان منجم سينكرود كندا ثاني منجم يُفتتح عام 1978، وافتتحت شركة شل كندا منجم نهر موسكيج (رمال ألبيان) عام 2003، وافتتحت شركة الموارد الطبيعية الكندية (CNRL) مشروع هورايزون للرمال النفطية عام 2009. ومن المناجم الأحدث منجم جاكبين التابع لشركة شل كندا، ^{[ 66 ]} ومشروع كيرل للرمال النفطية التابع لشركة إمبريال أويل ، ومنجم نورثرن لايتس التابع لشركة سينكو إنرجي (المملوكة الآن لشركة توتال إنيرجيز )، ومنجم فورت هيلز التابع لشركة سنكور.

أحواض مخلفات الرمال النفطية

برك مخلفات الرمال النفطية عبارة عن أنظمة سدود وحواجز هندسية تحتوي على أملاح ومواد صلبة عالقة ومركبات كيميائية أخرى قابلة للذوبان، مثل أحماض النفثين والبنزين والهيدروكربونات ^{[ 67 ]} والبيتومين المتبقي والطمي الناعم (مخلفات النضج الناعمة MFT) والماء. ^{[ 68 ]} تُعدّ كميات كبيرة من المخلفات ناتجًا ثانويًا للتعدين السطحي للرمال النفطية، وتُعتبر إدارة هذه المخلفات من أكثر جوانب الرمال النفطية ضررًا. [ ^{68 ] أفادت} حكومة ألبرتا في عام 2013 أن برك المخلفات في رمال ألبرتا النفطية غطت مساحة تبلغ حوالي 77 كيلومترًا مربعًا (30 ميلًا مربعًا ) . ^{[ 68 ]} يُعدّ سد مخلفات سينكرود، أو حوض ترسيب بحيرة ميلدريد (MLSB)، سدًا ترابيًا ، وكان، من حيث حجم مواد البناء، أكبر هيكل ترابي في العالم عام 2001. ^{[ 69 ]}  

قبل بضع سنوات، اكتشفت شركات النفط الكندية أنه بإزالة مرشحات الرمل من آبار النفط الثقيل، وإنتاج أكبر قدر ممكن من الرمل مع النفط، تحسّنت معدلات الإنتاج بشكل ملحوظ. عُرفت هذه التقنية باسم "إنتاج النفط الثقيل البارد بالرمل" (CHOPS). وكشفت أبحاث لاحقة أن ضخ الرمل يُحدث "ثقوبًا" في التكوين الرملي، مما يسمح بوصول المزيد من النفط إلى البئر . تتمثل ميزة هذه الطريقة في تحسين معدلات الإنتاج والاستخلاص (حوالي 10% مقابل 5-6% مع وجود مرشحات الرمل)، بينما يتمثل عيبها في مشكلة التخلص من الرمل المُنتَج. تمثلت إحدى الطرق المبتكرة في نشره على الطرق الريفية ، وهو ما لاقى استحسان الحكومات الريفية لأن الرمل النفطي يُقلل الغبار، وتتولى شركات النفط صيانة الطرق نيابةً عنها. مع ذلك، أصبحت الحكومات قلقة بشأن الحجم الكبير وتكوين النفط المنتشر على الطرق. ^{[ 70 ]} لذا، في السنوات الأخيرة، أصبح التخلص من الرمل النفطي في كهوف الملح الجوفية أكثر شيوعًا.

يُستخدم حقن البخار لاستخراج النفط الثقيل في حقول النفط بكاليفورنيا منذ خمسينيات القرن الماضي. وتُستخدم طريقة التحفيز الدوري بالبخار (CSS) المعروفة باسم "النفخ والنفخ" على نطاق واسع في إنتاج النفط الثقيل عالميًا نظرًا لسرعة معدلات الإنتاج الأولية؛ إلا أن عوامل الاستخلاص منخفضة نسبيًا (10-40% من النفط الموجود في المكمن) مقارنةً بتقنية استخلاص النفط بالبخار (SAGD) (60-70% من النفط الموجود في المكمن). ^{[ 71 ]}

تستخدم شركة إمبريال أويل تقنية حقن البخار المستمر (CSS) في حقل كولد ليك منذ عام 1985، كما تستخدمها شركة الموارد الطبيعية الكندية في حقلي بريمروز وولف ليك، وشركة شل كندا في حقل بيس ريفر. في هذه الطريقة، يُخضع البئر لدورات من حقن البخار، والنقع، وإنتاج النفط. في البداية، يُحقن البخار في البئر عند درجة حرارة تتراوح بين 300 و340 درجة مئوية لمدة تتراوح بين أسابيع وأشهر؛ ثم يُترك البئر لعدة أيام أو أسابيع للسماح للحرارة بالتغلغل في التكوين الجيولوجي؛ وبعد ذلك، يُضخ النفط الساخن من البئر لمدة تتراوح بين أسابيع وأشهر. بمجرد انخفاض معدل الإنتاج، يُخضع البئر لدورة أخرى من الحقن والنقع والإنتاج. تتكرر هذه العملية حتى تتجاوز تكلفة حقن البخار العائد من إنتاج النفط. ^{[ 72 ]}

طُوِّرت تقنية التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار في ثمانينيات القرن الماضي من قِبَل هيئة أبحاث وتكنولوجيا رمال النفط في ألبرتا ، وتزامن ذلك مع تطورات في تقنية الحفر الموجه، مما جعلها سريعة وغير مكلفة بحلول منتصف التسعينيات. في هذه التقنية، يُحفر بئران أفقيان في رمال النفط، أحدهما في قاع التكوين والآخر على ارتفاع حوالي 5 أمتار فوقه. تُحفر هذه الآبار عادةً في مجموعات من منصات مركزية، وقد تمتد لأميال في جميع الاتجاهات. في كل زوج من الآبار، يُحقن البخار في البئر العلوي، فتُذيب الحرارة البيتومين، مما يسمح له بالتدفق إلى البئر السفلي، حيث يُضخ إلى السطح. ^{[ 72 ]}

أثبتت تقنية استخلاص النفط بالبخار (SAGD) أنها طفرة نوعية في تكنولوجيا الإنتاج، إذ أنها أقل تكلفة من تقنية الاستخلاص التقليدي (CSS)، وتتيح معدلات إنتاج نفطية عالية جدًا، وتستخرج ما يصل إلى 60% من النفط الموجود في البئر. وبفضل جدواها الاقتصادية وإمكانية تطبيقها على مساحات شاسعة من الرمال النفطية، ساهمت هذه التقنية وحدها في مضاعفة احتياطيات النفط في أمريكا الشمالية أربع مرات ، وسمحت لكندا بالارتقاء إلى المرتبة الثانية عالميًا في احتياطيات النفط بعد المملكة العربية السعودية. وتمتلك معظم شركات النفط الكندية الكبرى حاليًا مشاريع SAGD قيد الإنتاج أو الإنشاء في مناطق الرمال النفطية في ألبرتا ووايومنغ. تشمل الأمثلة مشروع شركة جابان كندا أويل ساندز المحدودة (جاكوس) ، ومشروع فايرباغ التابع لشركة سنكور، ومشروع لونغ ليك التابع لشركة نيكسن ، ومشروع ماكاي ريفر التابع لشركة سنكور (بترو كندا سابقًا)، ومشروعي تاكر ليك وسان رايز التابعين لشركة هاسكي إنرجي ، ومشروع بيس ريفر التابع لشركة شل كندا، ومشروعي فوستر كريك ^{[ 73 ]} وكريستينا ليك ^{[ 74 ]} التابعين لشركة سينوفوس إنرجي ، ومشروع سورمونت التابع لشركة كونوكو فيليبس ، ومشروع جاكفيش التابع لشركة ديفون كندا ، ومشروع إل إيه كيه رانش التابع لشركة ديريك أويل آند غاز. وقد جمعت شركة أوسوم كورب في ألبرتا بين تقنية التعدين تحت الأرض المثبتة وتقنية استخلاص النفط بالبخار (SAGD) لتمكين معدلات استخلاص أعلى من خلال حفر آبار تحت الأرض من داخل رواسب الرمال النفطية، مما يقلل أيضًا من متطلبات الطاقة مقارنةً بتقنية SAGD التقليدية. ولا يزال تطبيق هذه التقنية قيد الاختبار.

تستخدم عدة طرق المذيبات، بدلاً من البخار، لفصل البيتومين عن الرمل. قد تكون بعض طرق الاستخلاص بالمذيبات أكثر فعالية في الإنتاج الموضعي ، بينما تكون طرق أخرى أكثر فعالية في التعدين. ^{[ 75 ]} ويمكن أن يكون استخدام المذيبات مفيدًا إذا كان ينتج كمية أكبر من النفط مع استهلاك طاقة أقل لإنتاج البخار.

تُعدّ عملية استخلاص البخار (VAPEX) تقنيةً تُطبّق في الموقع ، على غرار تقنية استخلاص النفط بالبخار (SAGD). فبدلاً من البخار، تُحقن مذيبات هيدروكربونية في بئر علوي لتخفيف تركيز البيتومين، مما يسمح للبيتومين المخفف بالتدفق إلى بئر سفلي. وتتميز هذه التقنية بكفاءة طاقة أعلى بكثير من حقن البخار، كما أنها تُحسّن تركيز البيتومين جزئيًا إلى نفط في التكوين الجيولوجي نفسه. وقد استقطبت هذه العملية اهتمام شركات النفط التي تُجري تجارب عليها.

لا تتعارض الطرق المذكورة أعلاه مع بعضها البعض. فقد أصبح من الشائع إخضاع الآبار لدورة واحدة من حقن CSS-نقع-إنتاج لتهيئة التكوين قبل الانتقال إلى إنتاج SAGD، وتجري الشركات تجارب على الجمع بين VAPEX وSAGD لتحسين معدلات الاستخلاص وخفض تكاليف الطاقة. ^{[ 76 ]}

هذه طريقة جديدة وتجريبية تجمع بين بئر حقن هواء عمودي وبئر إنتاج أفقي. تعمل هذه العملية على إشعال النفط في المكمن، مُحدثةً جدارًا رأسيًا من اللهب ينتقل من "طرف" البئر الأفقي نحو "كعبه"، مما يؤدي إلى حرق مكونات النفط الثقيلة وتحويل جزء من البيتومين الثقيل إلى نفط أخف في نفس التكوين. تاريخيًا، لم تُحقق مشاريع حقن الهواء بالنار نجاحًا يُذكر لصعوبة السيطرة على جبهة اللهب وميلها إلى إشعال النيران في آبار الإنتاج. مع ذلك، ترى بعض شركات النفط أن طريقة THAI ستكون أكثر قابلية للتحكم وأكثر عملية، وتتميز بعدم حاجتها إلى طاقة لتوليد البخار. ^{[ 77 ]}

يؤكد مؤيدو هذه الطريقة في الاستخراج أنها تستخدم كمية أقل من المياه العذبة، وتنتج غازات دفيئة أقل بنسبة 50% ، ولها تأثير بيئي أصغر من تقنيات الإنتاج الأخرى. ^{[ 78 ]}

أعلنت شركة بتروبنك للطاقة والموارد عن نتائج مشجعة من آبارها التجريبية في ألبرتا، حيث بلغ معدل الإنتاج 400 برميل يوميًا (64 مترًا ^مكعبًا يوميًا) لكل بئر، وارتفعت درجة صلابة النفط من 8 إلى 12 درجة API . وتأمل الشركة في تحقيق زيادة إضافية قدرها 7 درجات باستخدام نظام CAPRI (حقن الراتنج تحت ضغط جوي مُتحكم به) ^{[ 79 ]} ، الذي يسحب النفط عبر محفز يبطن الأنبوب السفلي. ^{[ 80 ] [ 81 ] [ 82 ]}   

بعد سنوات عديدة من الإنتاج في الموقع، بات من الواضح أن أساليب حقن الهواء في الموقع الحالية لا تُحقق النتائج المرجوة. وفي ظل الانخفاض المستمر في إنتاج آبار حقن الهواء في الموقع في كيروبرت، خفّضت شركة بتروبنك قيمة براءات اختراعها في هذا المجال واحتياطياتها في المنشأة إلى الصفر. وتعتزم الشركة تجربة تصميم جديد يُطلق عليه اسم "حقن الهواء المتعدد"، والذي يتضمن إضافة المزيد من آبار حقن الهواء. ^{[ 83 ]}

هذه طريقة تجريبية تستخدم عددًا من آبار حقن الهواء الرأسية فوق بئر إنتاج أفقي يقع في قاعدة طبقة البيتومين المنتجة. تُستخدم دورة بخار أولية مشابهة لدورة البخار التقليدية (CSS) لتحضير البيتومين للاشتعال والتدفق. بعد هذه الدورة، يُحقن الهواء في الآبار الرأسية، مما يؤدي إلى اشتعال البيتومين العلوي وتحريك البيتومين السفلي (عن طريق التسخين) ليتدفق إلى بئر الإنتاج. من المتوقع أن تُحقق تقنية استخلاص النفط بالبخار المضغوط (COGD) توفيرًا في المياه بنسبة 80% مقارنةً بتقنية استخلاص النفط بالبخار بالبخار (SAGD). ^{[ 84 ]}

في رمال النفط الكندية، يُعالج البيتومين المُستخرج من التعدين السطحي عادةً في الموقع نفسه ويُنقل كنفط خام اصطناعي. وهذا يُسهّل نقل النفط إلى السوق عبر خطوط أنابيب النفط التقليدية. في المقابل، لا يُعالج البيتومين المُستخرج من المشاريع في الموقع نفسه عادةً، بل يُنقل إلى السوق في صورته الخام. إذا لم يُنتج عامل معالجة البيتومين إلى نفط خام اصطناعي في الموقع، فيجب استيراده من مكان آخر ونقله إلى موقع المعالجة. إذا نُقل النفط الخام المُعالج من الموقع عبر خط أنابيب، فسيلزم إنشاء خط أنابيب إضافي لجلب كمية كافية من عامل المعالجة. يجب احتساب تكاليف إنتاج عامل المعالجة، وخط الأنابيب المستخدم لنقله، وتكاليف تشغيل خط الأنابيب ضمن تكلفة إنتاج النفط الخام الاصطناعي.

عند وصول النفط الخام الاصطناعي إلى المصفاة ، تتم معالجته، ويُزال جزء كبير من عامل التحسين خلال عملية التكرير. يمكن استخدام هذا الجزء في إنتاج أنواع أخرى من الوقود، ولكن النتيجة النهائية هي ضرورة نقل الوقود السائل عبر الأنابيب إلى منشأة التحسين لجعل البيتومين قابلاً للنقل عبر خطوط الأنابيب. إذا أخذنا جميع التكاليف في الاعتبار، فقد يتبين أن إنتاج النفط الخام الاصطناعي ونقله باستخدام البيتومين وعامل التحسين غير مجدٍ اقتصاديًا.

عندما شُيّدت أولى محطات استخراج النفط من الرمال النفطية قبل أكثر من خمسين عامًا، صُممت معظم مصافي النفط في مناطقها لمعالجة النفط الخام الخفيف أو المتوسط ​​ذي المحتوى الكبريتي المنخفض مقارنةً بنسبة 4-7% الموجودة عادةً في البيتومين. صُممت وحدات تحسين النفط من الرمال النفطية الأصلية لإنتاج نفط خام اصطناعي عالي الجودة (SCO) ذي كثافة ومحتوى كبريتي أقل. هذه محطات ضخمة ومكلفة، تُشبه إلى حد كبير مصافي النفط الثقيل. تُجرى حاليًا أبحاث لتصميم وحدات تحسين أبسط لا تُنتج النفط الخام الاصطناعي، بل تُعالج البيتومين فقط لتقليل لزوجته، مما يسمح بنقله دون مزج مثل النفط الثقيل التقليدي.

يُعدّ خام غرب كندا المختار ، الذي أُطلق عام 2004 كنوع جديد من النفط الثقيل، ويُخلط في محطة هاسكي إنرجي في هارديستي ، ألبرتا ، ^{[ 91 ]} أكبر أنواع النفط الخام المستخرج من الرمال النفطية الكندية، والمعيار المرجعي لأنواع النفط الخام الثقيلة ذات الرقم الحمضي العالي (TAN). ^{[ 92 ] [ 93 ] : 9 [ 94 ] [ 95 ]} يُتداول خام غرب كندا المختار (WCS) في كوشينغ، أوكلاهوما ، وهو مركز رئيسي لإمدادات النفط يربط موردي النفط بساحل الخليج، الذي أصبح أهم مركز تجاري للنفط الخام في أمريكا الشمالية. وبينما يُعدّ البيتومين مكونه الرئيسي، فإنه يحتوي أيضًا على مزيج من المخففات الاصطناعية الحلوة والمكثفات ، و25 نوعًا من النفط التقليدي وغير التقليدي ^{[ 96 ]،} مما يجعله مزيجًا من النفط المخفف والنفط الاصطناعي. ^{[ 97 ] : 16}

تتمثل الخطوة الأولى في عملية التكرير في التقطير الفراغي لفصل المكونات الأخف. بعد ذلك، تُستخدم عملية إزالة الأسفلت لفصل الأسفلت عن المادة الخام. وتُستخدم عملية التكسير لتفكيك جزيئات الهيدروكربونات الأثقل إلى جزيئات أبسط. ولأن عملية التكسير تُنتج منتجات غنية بالكبريت، يجب إزالة الكبريت منها لخفض محتوى الكبريت إلى أقل من 0.5%، وبالتالي إنتاج نفط خام اصطناعي خفيف وحلو. ^{[ 98 ]}

في عام ٢٠١٢، أنتجت ألبرتا حوالي ١,٩٠٠,٠٠٠ برميل يوميًا (٣٠٠,٠٠٠ متر مكعب ^يوميًا ) من البيتومين الخام من رواسبها الرئيسية الثلاثة للرمال النفطية، حيث تم تحسين حوالي ١,٠٤٤,٠٠٠ برميل يوميًا (١٦٦,٠٠٠ متر مكعب ^يوميًا ) منها إلى منتجات أخف، بينما بيع الباقي كبيتومين خام. ويتزايد حجم كل من البيتومين المُحسَّن وغير المُحسَّن سنويًا. وتضم ألبرتا خمس وحدات لتحسين جودة الرمال النفطية، تُنتج مجموعة متنوعة من المنتجات، منها: ^{[ ٩٩ ] [ ١٠٠ ]}    

• بإمكان شركة سنكور للطاقة تحويل 440 ألف برميل يوميًا (70 ألف متر ^مكعب يوميًا) من البيتومين إلى نفط خام صناعي خفيف حلو ومتوسط ​​الحموضة، بالإضافة إلى إنتاج وقود الديزل لعمليات الرمال النفطية في وحدة الترقية.  
• بإمكان شركة سينكرود تحويل 407,000 برميل/يوم (64,700 متر ^مكعب /يوم) من البيتومين إلى زيت SCO خفيف حلو.  
• بإمكان شركة الموارد الطبيعية الكندية المحدودة (CNRL) ترقية 141,000 برميل/يوم (22,400 متر ^مكعب /يوم) من البيتومين إلى SCO خفيف حلو.  
• شركة نيكسن ، المملوكة بالكامل منذ عام 2013 لشركة النفط البحرية الوطنية الصينية (CNOOC)، قادرة على ترقية 72000 برميل/يوم (11400 متر ^مكعب /يوم) من البيتومين إلى زيت SCO خفيف حلو.  
• تدير شركة شل كندا وحدة سكوتفورد للتكرير بالتزامن مع مصفاة نفط ومصنع كيماويات في سكوتفورد، ألبرتا ، بالقرب من إدمونتون. يستطيع هذا المجمع تكرير 255,000 برميل يومياً (40,500 متر ^مكعب يومياً) من البيتومين إلى زيت خام حلو وثقيل، بالإضافة إلى مجموعة من منتجات التكرير والكيماويات.  

تستطيع المصافي الكبيرة الحديثة والجديدة، كتلك الموجودة في الغرب الأوسط الأمريكي وعلى ساحل خليج المكسيك ، بالإضافة إلى العديد من المصافي في الصين ، معالجة النفط الثقيل بنفسها، لذا فإن طلبها ينصب على البيتومين غير المعالج والنفط الثقيل جدًا بدلًا من النفط الخام الصناعي. تكمن المشكلة الرئيسية في أن المادة الخام ستكون شديدة اللزوجة بحيث لا يمكنها التدفق عبر خطوط الأنابيب، لذا ما لم يتم نقلها بواسطة ناقلات أو عربات سكك حديدية، يجب مزجها بمخفف لتسهيل تدفقها. يتطلب هذا مزج البيتومين الخام مع مخفف هيدروكربوني أخف، مثل المكثفات من آبار الغاز، أو البنتانات وغيرها من المنتجات الخفيفة من مصافي النفط أو محطات الغاز، أو النفط الخام الصناعي من وحدات معالجة الرمال النفطية، وذلك لتمكينه من التدفق عبر خطوط الأنابيب إلى السوق.

يحتوي البيتومين المخلوط عادةً على حوالي 30% من مكثفات الغاز الطبيعي أو مواد مخففة أخرى، و70% من البيتومين. ويمكن أيضاً نقل البيتومين إلى السوق عبر عربات صهريجية مصممة خصيصاً للسكك الحديدية ، أو شاحنات صهريجية ، أو سفن شحن السوائل ، أو ناقلات النفط البحرية . ولا يتطلب ذلك بالضرورة خلط البيتومين بمواد مخففة، إذ يمكن تسخين الخزانات لضخ النفط منها.

من المتوقع أن يتجاوز الطلب على المكثفات المستخدمة كمخفف في رمال النفط 750 ألف برميل يوميًا (119 ألف متر مكعب ^يوميًا ) بحلول عام 2020، أي ضعف حجم الإنتاج في عام 2012. ونظرًا لأن غرب كندا لا ينتج سوى حوالي 150 ألف برميل يوميًا (24 ألف متر ^مكعب يوميًا) من المكثفات، كان من المتوقع أن يصبح العرض عائقًا رئيسيًا أمام نقل البيتومين. إلا أن الزيادة الهائلة الأخيرة في إنتاج النفط الصخري الأمريكي قد حلت هذه المشكلة إلى حد كبير، لأن جزءًا كبيرًا من الإنتاج خفيف جدًا بحيث لا يصلح للاستخدام في مصافي التكرير الأمريكية، ولكنه مثالي لتخفيف البيتومين. ويتم تصدير فائض المكثفات والنفط الخفيف الأمريكي إلى كندا وخلطه مع البيتومين، ثم يُعاد استيراده إلى الولايات المتحدة كمادة خام لمصافي التكرير. وبما أن المخفف يُصدّر ببساطة ثم يُعاد استيراده فورًا، فإنه لا يخضع للحظر الأمريكي على صادرات النفط الخام. بمجرد عودته إلى الولايات المتحدة، تفصل المصافي المخفف وتعيد تصديره إلى كندا، متجاوزةً بذلك قوانين تصدير النفط الخام الأمريكية، كونه منتجًا مصفىً. وللمساعدة في هذه العملية، تعمل شركة كيندر مورغان إنرجي بارتنرز على عكس مسار خط أنابيب كوشين، الذي كان ينقل البروبان من إدمونتون إلى شيكاغو، لنقل 95,000 برميل يوميًا (15,100 متر مكعب ^يوميًا ) من المكثفات من شيكاغو إلى إدمونتون بحلول منتصف عام 2014؛ وتدرس شركة إنبريدج توسيع خط أنابيب ساوثرن لايتس، الذي ينقل حاليًا 180,000 برميل يوميًا (29,000 متر ^مكعب يوميًا) من المخفف من منطقة شيكاغو إلى إدمونتون، بإضافة 100,000 برميل يوميًا (16,000 متر ^مكعب يوميًا) . ^{[ 101 ]}          

على الرغم من أن النفط الفنزويلي فائق الثقل أقل لزوجة من البيتومين الكندي، إلا أن جزءًا كبيرًا من هذا الاختلاف يعود إلى درجة الحرارة. فبمجرد استخراج النفط من الأرض وتبريده، يواجه نفس الصعوبة المتمثلة في لزوجته العالية التي تحول دون تدفقه عبر خطوط الأنابيب. وتنتج فنزويلا حاليًا كميات من النفط الخام فائق الثقل في رمال أورينوكو النفطية تفوق قدرة وحدات التكرير الأربع التابعة لها، والتي بنتها شركات نفط أجنبية منذ أكثر من عقد. وتبلغ الطاقة الإنتاجية الإجمالية لهذه الوحدات 630 ألف برميل يوميًا (100 ألف متر مكعب ^يوميًا ) ، أي ما يعادل نصف إنتاجها من النفط فائق الثقل. إضافةً إلى ذلك، لا تنتج فنزويلا كميات كافية من النافثا لاستخدامها كمخفف لنقل النفط فائق الثقل إلى السوق. وعلى عكس كندا، لا تنتج فنزويلا كميات كبيرة من مكثفات الغاز الطبيعي من آبارها، كما أنها لا تتمتع بسهولة الوصول إلى المكثفات من إنتاج الغاز الصخري الأمريكي الجديد. نظراً لأن فنزويلا تعاني أيضاً من نقص في طاقة التكرير لتلبية احتياجات سوقها المحلية، فإن إمدادات النافثا غير كافية لاستخدامها كمخفف في خطوط الأنابيب، مما يضطرها إلى استيراد النافثا لسد هذا النقص. ونظراً أيضاً للمشاكل المالية التي تعاني منها فنزويلا - نتيجة للأزمة الاقتصادية التي تعصف بالبلاد - والخلافات السياسية مع الحكومة الأمريكية وشركات النفط، فإن الوضع لا يزال قائماً دون حل. ^{[ 102 ]}  

توجد أربع مصافي نفط رئيسية في ألبرتا تُزوّد ​​معظم غرب كندا بالمنتجات البترولية ، ولكن حتى عام 2012، لم تُعالج هذه المصافي سوى أقل من ربع كمية البيتومين وزيت رمال النفط المُنتجة في ألبرتا، والتي تُقدّر بنحو 1,900,000 برميل يوميًا (300,000 متر ^مكعب يوميًا) . كما أنتجت بعض مصافي تكرير رمال النفط الكبيرة وقود الديزل ضمن عملياتها. وذهب جزء من بيتومين وزيت رمال النفط إلى مصافي في مقاطعات أخرى، بينما صُدّر معظمه إلى الولايات المتحدة. المصافي الأربع الرئيسية في ألبرتا هي: ^{[ 104 ]}  

• تدير شركة سنكور للطاقة مصفاة بترو كندا بالقرب من إدمونتون، والتي يمكنها معالجة 142000 برميل/يوم (22600 متر ^مكعب /يوم) من جميع أنواع النفط والبيتومين إلى جميع أنواع المنتجات.  
• تدير شركة إمبريال أويل مصفاة ستراثكونا بالقرب من إدمونتون، والتي يمكنها معالجة 187200 برميل/يوم (29760 متر ^مكعب /يوم) من النفط الخام التقليدي وتحويله إلى جميع أنواع المنتجات.  
• تدير شركة شل كندا مصفاة سكوتفورد بالقرب من إدمونتون، والتي تم دمجها مع وحدة سكوتفورد للتكرير ، والتي يمكنها معالجة 100000 برميل/يوم (16000 متر ^مكعب /يوم) من جميع أنواع النفط والبيتومين إلى جميع أنواع المنتجات.  
• تقوم شركة Husky Energy بتشغيل مصفاة Husky Lloydminster في لويدمينستر ، والتي يمكنها معالجة 28300 برميل/يوم (4500 متر ^مكعب /يوم) من المواد الخام من وحدة Husky Upgrader المجاورة إلى البيتومين ومنتجات أخرى.  

يجري حاليًا بناء مصفاة ستورجون التي تبلغ تكلفتها 8.5 مليار دولار ، وهي خامس مصفاة رئيسية في ألبرتا، بالقرب من فورت ساسكاتشوان ، ومن المقرر الانتهاء منها في عام 2017. ^{[ 105 ] [ 106 ]}

اقترح مشروع "طاقة المستقبل في المحيط الهادئ" إنشاء مصفاة جديدة في مقاطعة كولومبيا البريطانية لمعالجة البيتومين وتحويله إلى وقود للأسواق الآسيوية والكندية. ويقترح المشروع نقل البيتومين شبه الصلب إلى المصفاة باستخدام عربات صهريجية للسكك الحديدية. ^{[ 107 ]}

معظم صناعة تكرير النفط الكندية مملوكة لشركات أجنبية. ولا تستطيع المصافي الكندية معالجة سوى 25% تقريبًا من النفط المنتج في كندا. وقد بُنيت المصافي الكندية، باستثناء ألبرتا وساسكاتشوان، في الأصل لمعالجة النفط الخام الخفيف والمتوسط. ومع بدء إنتاج الرمال النفطية بأسعار أقل من أسعار النفط العالمية، أدت اختلالات أسعار السوق إلى الإضرار بجدوى المصافي التي لم تكن قادرة على معالجة هذا النفط.

قبل عام 2013، حين تفوقت عليها الصين، كانت الولايات المتحدة أكبر مستورد للنفط في العالم. ^{[ 108 ]} وعلى عكس كندا، تمتلك الولايات المتحدة مئات من مصافي النفط، تم تعديل العديد منها لمعالجة النفط الثقيل مع انخفاض إنتاج الولايات المتحدة من النفط الخفيف والمتوسط. وكان يُعتقد أن السوق الرئيسي للبيتومين الكندي، وكذلك النفط الفنزويلي فائق الثقل، هو الولايات المتحدة. لطالما كانت الولايات المتحدة أكبر مستورد للنفط الخام ومشتقاته من كندا، لا سيما في السنوات الأخيرة. فقد ارتفعت واردات الولايات المتحدة من النفط ومشتقاته من كندا من 450 ألف برميل يوميًا (72 ألف متر ^مكعب يوميًا) عام 1981 إلى 3.12 مليون برميل يوميًا (496 ألف متر ^مكعب يوميًا) عام 2013، مع ازدياد إنتاج الرمال النفطية الكندية، بينما انخفض الإنتاج المحلي والواردات من دول أخرى في الولايات المتحدة. ^{[ 109 ]} إلا أن هذه العلاقة تشهد توترًا متزايدًا نتيجة لعوامل طبيعية واقتصادية وسياسية. تقترب طاقة خطوط أنابيب التصدير من حدودها القصوى؛ ويباع النفط الكندي بخصم مقارنة بأسعار السوق العالمية؛ وانخفض الطلب الأمريكي على النفط الخام وواردات المنتجات بسبب المشاكل الاقتصادية الأمريكية؛ ويتزايد إنتاج النفط غير التقليدي المحلي في الولايات المتحدة (إذ ينمو إنتاج النفط الصخري من التكسير الهيدروليكي بسرعة). استأنفت الولايات المتحدة تصدير النفط الخام في عام 2016؛ وبحلول أوائل عام 2019، أنتجت الولايات المتحدة من النفط ما يعادل استهلاكها، حيث حل النفط الصخري محل الواردات الكندية.    

لصالح مسوّقي النفط، ابتكر منتجو غرب كندا في عام 2004 معيارًا جديدًا للنفط الخام يُسمى " غرب كندا المختار " (WCS)، وهو مزيج من النفط الخام الثقيل المشتق من البيتومين، ويُشابه في خصائص نقله وتكريره النفط الخام الثقيل من كاليفورنيا أو مايا المكسيك أو فنزويلا. يتميز هذا النفط الثقيل بكثافة API تتراوح بين 19 و21، وعلى الرغم من احتوائه على كميات كبيرة من البيتومين والنفط الخام الاصطناعي، إلا أنه يتدفق بسلاسة عبر خطوط الأنابيب، وتصنفه الحكومات على أنه "نفط ثقيل تقليدي". يتم استيراد مئات الآلاف من البراميل يوميًا من هذا المزيج إلى الولايات المتحدة، بالإضافة إلى كميات أكبر من البيتومين الخام والنفط الخام الاصطناعي (SCO) المستخرج من الرمال النفطية.

يتزايد طلب المصافي الأمريكية على البيتومين غير المُحسّن بدلاً من البيتومين المُستخرج من الرمال النفطية. ويتوقع المجلس الوطني الكندي للطاقة أن تتضاعف كميات البيتومين المُستخرج من الرمال النفطية لتصل إلى حوالي 1,900,000 برميل يومياً (300,000 متر ^مكعب يومياً) بحلول عام 2035، لكنها لن تواكب الزيادة الإجمالية في إنتاج البيتومين. ويتوقع المجلس أن تنخفض نسبة إنتاج الرمال النفطية المُحسّن إلى بيتومين مُستخرج من الرمال النفطية من 49% في عام 2010 إلى 37% في عام 2035. وهذا يعني أنه سيتعين مزج أكثر من 3,200,000 برميل يومياً (510,000 متر ^مكعب يومياً) من البيتومين بمواد مُخففة قبل طرحها في السوق.    

يتزايد الطلب على النفط في آسيا بوتيرة أسرع بكثير من أمريكا الشمالية أو أوروبا. ففي عام 2013، حلت الصين محل الولايات المتحدة كأكبر مستورد للنفط الخام في العالم، ولا يزال الطلب عليها ينمو بوتيرة أسرع بكثير من الإنتاج. ويُعدّ نقص سعة خطوط الأنابيب العائق الرئيسي أمام الصادرات الكندية إلى آسيا، إذ إن خط أنابيب ترانس ماونتن، الممتد من إدمونتون إلى فانكوفر، هو الوحيد القادر على نقل إنتاج الرمال النفطية إلى ساحل المحيط الهادئ الكندي، ويعمل حاليًا بكامل طاقته البالغة 300 ألف برميل يوميًا (48 ألف متر مكعب ^يوميًا )، ويغذي مصافي التكرير في مقاطعة كولومبيا البريطانية وولاية واشنطن. ومع ذلك، فمن المتوقع أن يُسهم خط أنابيب نورثرن غيتواي، وتوسعة خط ترانس ماونتن التي تخضع حاليًا للمراجعة الحكومية، في نقل كميات إضافية تتراوح بين 500 ألف برميل يوميًا (79 ألف متر مكعب ^يوميًا ) و 1.1 مليون برميل يوميًا (170 ألف متر ^مكعب يوميًا) إلى ناقلات النفط على ساحل المحيط الهادئ، ومن ثمّ يمكنها نقل النفط إلى أي مكان في العالم. تتوفر في الصين والهند طاقة تكرير كافية للنفط الثقيل لتكرير الكمية الكندية الإضافية، ربما مع بعض التعديلات على المصافي. ^{[ 110 ]} في السنوات الأخيرة، اشترت شركات نفط صينية مثل شركة سينوبك (شركة البتروكيماويات الصينية )، وشركة سينوك ( شركة النفط البحرية الوطنية الصينية )، وشركة بتروتشاينا، أصولاً بقيمة تزيد عن 30 مليار دولار في مشاريع الرمال النفطية الكندية، لذا فمن المرجح أنها ترغب في تصدير جزء من نفطها المكتسب حديثاً إلى الصين. ^{[ 111 ]}      

تُعدّ تكاليف إنتاج ونقل النفط القابل للبيع من الرمال النفطية أعلى بكثير من تكاليف إنتاجه من المصادر العالمية التقليدية. ^{[ 113 ] [ 114 ]} ولذلك، فإن الجدوى الاقتصادية لإنتاج الرمال النفطية تتأثر بشكل كبير بأسعار النفط . وقد كان سعر خام غرب تكساس الوسيط (WTI) القياسي في كوشينغ، أوكلاهوما، والذي تجاوز 100 دولار أمريكي للبرميل حتى أواخر عام 2014، كافيًا لتحفيز النمو النشط في إنتاج الرمال النفطية. وأعلنت شركات النفط الكندية الكبرى عن خطط توسع، واستثمرت شركات أجنبية مبالغ كبيرة من رأس المال، وفي كثير من الحالات، أقامت شراكات مع شركات كندية. وقد تحوّل الاستثمار نحو مشاريع التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار في الموقع (SAGD) وابتعد عن مشاريع التعدين والتكرير، حيث يتوقع مشغلو الرمال النفطية فرصًا أفضل من بيع البيتومين والنفط الثقيل مباشرةً إلى المصافي بدلاً من تكريره إلى نفط خام اصطناعي . وتشمل تقديرات التكلفة لكندا آثار التعدين عند إعادة المناجم إلى البيئة في حالة "ممتازة أو أفضل من حالتها الأصلية". تقع مسؤولية تنظيف المنتجات النهائية للاستهلاك على عاتق السلطات القضائية المستهلكة، والتي تقع في الغالب في مقاطعات أو دول أخرى غير الدولة المنتجة.

قدّرت حكومة ألبرتا أن تكلفة توريد عمليات التعدين الجديدة للرمال النفطية في عام 2012 تراوحت بين 70 و85 دولارًا للبرميل، بينما تراوحت تكلفة مشاريع استخلاص النفط بالبخار (SAGD) الجديدة بين 50 و80 دولارًا للبرميل. ^{[ 99 ]} شملت هذه التكاليف رأس المال وتكاليف التشغيل، والرسوم والضرائب، بالإضافة إلى ربح معقول للمستثمرين. ونظرًا لارتفاع سعر خام غرب تكساس الوسيط (WTI) إلى 100 دولار للبرميل بدءًا من عام 2011، ^{[ 115 ]} كان من المتوقع أن يكون إنتاج الرمال النفطية مربحًا للغاية، بافتراض إمكانية إيصال المنتج إلى الأسواق. وكان السوق الرئيسي هو مجمعات التكرير الضخمة على ساحل خليج المكسيك الأمريكي، القادرة عمومًا على معالجة البيتومين الكندي والنفط الفنزويلي فائق الثقل دون الحاجة إلى تكرير إضافي.

أجرى معهد أبحاث الطاقة الكندي (CERI) تحليلًا، قدّر فيه أن متوسط ​​تكاليف الإنتاج في عام 2012 (شاملة هامش ربح 10%، ولكن باستثناء تكاليف المزج والنقل) للاستخلاص الأولي بلغ 30.32 دولارًا للبرميل، ولتقنية SAGD بلغ 47.57 دولارًا للبرميل، وللتعدين والتكرير بلغ 99.02 دولارًا للبرميل، وللتعدين بدون تكرير بلغ 68.30 دولارًا للبرميل. ^{[ 116 ]} وبناءً على ذلك، كان من المتوقع أن تحقق جميع أنواع مشاريع الرمال النفطية، باستثناء مشاريع التعدين الجديدة المزودة بوحدات تكرير متكاملة، أرباحًا مستمرة بدءًا من عام 2011، شريطة أن تظل أسعار النفط العالمية مواتية. ونظرًا لأن المصافي الأكبر والأكثر تطورًا فضّلت شراء البيتومين الخام والنفط الثقيل بدلًا من النفط الخام الاصطناعي، فقد تجنّبت مشاريع الرمال النفطية الجديدة تكاليف بناء وحدات تكرير جديدة. على الرغم من أن الاستخلاص الأولي للنفط، كما هو الحال في فنزويلا، أقل تكلفة من تقنية استخلاص النفط بالبخار (SAGD)، إلا أنه لا يستخلص سوى 10% تقريبًا من النفط الموجود في المكمن، مقابل 60% أو أكثر لتقنية SAGD، وأكثر من 99% للتعدين. كانت شركات النفط الكندية تعمل في سوق أكثر تنافسية، وتملك رأس مال أكبر مما هو متاح في فنزويلا، لذا فضّلت استثمار هذا الفائض في تقنية SAGD أو التعدين لاستخلاص كميات أكبر من النفط.

ثم في أواخر عام 2014، أدى الارتفاع الكبير في إنتاج الولايات المتحدة من التكوينات الصخرية، بالتزامن مع ركود اقتصادي عالمي قلل الطلب، إلى انخفاض سعر خام غرب تكساس الوسيط إلى أقل من 50 دولارًا، حيث استقر عند هذا المستوى حتى أواخر عام 2015. ^{[ 117 ]} وفي عام 2015، أعاد المعهد الكندي لأبحاث الطاقة (CERI) تقدير متوسط ​​تكاليف الإنتاج عند مدخل المصنع (مع تضمين هامش ربح 10%) لتقنية استخلاص النفط بالبخار (SAGD) لتصل إلى 58.65 دولارًا للبرميل، و70.18 دولارًا للبرميل للتعدين دون تحسين. وبإضافة تكاليف المزج والنقل، تصل تكاليف إمداد خام غرب تكساس الوسيط المكافئ للتسليم إلى كوشينغ إلى 80.06 دولارًا أمريكيًا للبرميل لمشاريع SAGD، و89.71 دولارًا للبرميل لمنجم مستقل. ^{[ 113 ]} وفي ظل هذه الظروف الاقتصادية، تباطأت أو تأجلت خطط تطوير إنتاج الرمال النفطية، ^{[ 118 ] [ 119 ]} أو حتى تم التخلي عنها أثناء مرحلة الإنشاء. ^{[ 120 ]} قد يستمر إنتاج النفط الخام الاصطناعي من عمليات التعدين بخسارة بسبب تكاليف الإغلاق وإعادة التشغيل، بالإضافة إلى الالتزامات بعقود التوريد. ^{[ 121 ]} خلال حرب أسعار النفط بين روسيا والسعودية عام 2020 ، انخفض سعر النفط الخام الكندي الثقيل إلى أقل من 5 دولارات للبرميل. ^{[ 122 ]} في عام 2025، انخفض متوسط ​​تكلفة الدورة الكاملة إلى حوالي 42 دولارًا للبرميل (بدون المزج والنقل). ^{[ 123 ]}

تُقارن توقعات إنتاج الرمال النفطية الصادرة عن الرابطة الكندية لمنتجي البترول (CAPP) وهيئة تنظيم الطاقة في ألبرتا (AER) والمعهد الكندي لأبحاث الطاقة (CERI) بتوقعات المجلس الوطني للطاقة (NEB) من حيث إجمالي إنتاج البيتومين. ولا تأخذ أي من هذه التوقعات في الحسبان القيود الدولية المحتملة المفروضة على احتراق جميع أنواع الهيدروكربونات للحد من ارتفاع درجة حرارة الأرض، مما يُؤدي إلى ما يُعرف بمصطلح " فقاعة الكربون ". ^{[ 124 ]} وبتجاهل هذه القيود، وبافتراض تعافي أسعار النفط من انهيارها في أواخر عام 2014، فإن قائمة المشاريع المقترحة حاليًا، والتي لا يزال العديد منها في مراحل التخطيط الأولية، تُشير إلى أن إنتاج البيتومين الكندي قد يصل بحلول عام 2035 إلى 1.3 مليون متر مكعب ^يوميًا (8.3 مليون برميل يوميًا) إذا ما تم تنفيذ معظمها. بناءً على الافتراضات نفسها، يُرجّح أن يصل إنتاج البيتومين من الرمال النفطية الكندية بحلول عام 2035 إلى 800 ألف متر مكعب ^يوميًا (5 ملايين برميل يوميًا)، أي ما يعادل 2.6 ضعف إنتاج عام 2012. ومن المرجح أن يتركز معظم هذا النمو في مشاريع الاستخراج في الموقع، نظرًا لتفوقها الاقتصادي على مشاريع التعدين. كما أن 80% من احتياطيات الرمال النفطية الكندية مناسبة للاستخراج في الموقع، مقابل 20% فقط مناسبة لأساليب التعدين.

يفترض أيضاً وجود بنية تحتية كافية لخطوط الأنابيب لنقل الإنتاج الكندي المتزايد من النفط إلى أسواق التصدير. وإذا كان هذا عاملاً مُقيِّداً، فقد يؤثر ذلك على أسعار النفط الخام الكندي، مما يُعيق نمو الإنتاج مستقبلاً. ويفترض أيضاً أن الأسواق الأمريكية ستستمر في استيعاب الصادرات الكندية المتزايدة. وقد أدى النمو السريع لإنتاج النفط الصخري في الولايات المتحدة، السوق الرئيسي لصادرات النفط الكندية، إلى تقليل اعتماد الولايات المتحدة على النفط الخام المستورد بشكل كبير . كما أن إمكانية تصدير النفط الكندي إلى أسواق بديلة، مثل آسيا، غير مؤكدة. وتتزايد العقبات السياسية أمام بناء أي خطوط أنابيب جديدة لنقل النفط بين كندا والولايات المتحدة. ففي نوفمبر/تشرين الثاني 2015، رفض الرئيس الأمريكي باراك أوباما اقتراح بناء خط أنابيب كيستون إكس إل من ألبرتا إلى ستيل سيتي، نبراسكا. ^{[ 125 ]} وفي ظل غياب سعة جديدة لخطوط الأنابيب، تتجه الشركات بشكل متزايد إلى شحن البيتومين إلى الأسواق الأمريكية عبر السكك الحديدية، والبارجات النهرية، وناقلات النفط، وغيرها من وسائل النقل. وباستثناء ناقلات النفط البحرية، تُعد هذه البدائل جميعها أكثر تكلفة من خطوط الأنابيب. ^{[ 114 ]}

نشأ نقص في العمالة الماهرة في رمال النفط الكندية خلال فترات التطور السريع للمشاريع الجديدة. وفي حال عدم وجود عوائق أخرى أمام المزيد من التطوير، سيحتاج قطاع النفط والغاز إلى شغل عشرات الآلاف من الوظائف الشاغرة في السنوات القليلة المقبلة نتيجة لمستويات النشاط الصناعي، فضلاً عن التناقص المرتبط بالعمر. وعلى المدى البعيد، وفي ظل سيناريو ارتفاع أسعار النفط والغاز، سيتفاقم نقص العمالة. ويمكن أن يؤدي النقص المحتمل في العمالة إلى زيادة تكاليف البناء وإبطاء وتيرة تطوير رمال النفط. ^{[ 112 ]}

كان نقص العمالة الماهرة أشدّ وطأةً في فنزويلا، إذ قامت شركة النفط الحكومية PDVSA بتسريح معظم خبرائها في مجال النفط الثقيل عقب الإضراب العام الفنزويلي في الفترة 2002-2003 ، وخفّضت إنتاج مادة أوريمولسيون ، المنتج الرئيسي من رمالها النفطية. بعد ذلك، أعادت الحكومة تأميم قطاع النفط الفنزويلي ورفعت الضرائب عليه. ونتيجةً لذلك، غادرت الشركات الأجنبية فنزويلا، كما غادر معظم خبرائها الفنيين المتخصصين في مجال النفط الثقيل. وفي السنوات الأخيرة، انخفض إنتاج فنزويلا من النفط الثقيل، وظلّت تعجز باستمرار عن تحقيق أهدافها الإنتاجية.

في أواخر عام 2015، تراجعت مشاريع استخراج الرمال النفطية الجديدة بسبب انخفاض سعر خام غرب تكساس الوسيط إلى ما دون 50 دولارًا أمريكيًا، وهو سعر بالكاد يكفي لدعم الإنتاج من العمليات القائمة. ^{[ 118 ]} وقد أعاقت المشاكل الاقتصادية، التي قد تستمر في التأثير على كل من الاتحاد الأوروبي والصين، انتعاش الطلب. واستمر إنتاج منظمة أوبك منخفض التكلفة بأقصى طاقة إنتاجية، وواصلت كفاءة الإنتاج من الصخور الزيتية الأمريكية تحسنها، بينما تم فرض تصدير النفط الروسي بأقل من تكلفة الإنتاج، باعتباره مصدرها الوحيد للعملات الصعبة. ^{[ 126 ]} وهناك أيضًا احتمال للتوصل إلى اتفاق دولي لإدخال تدابير للحد من احتراق الهيدروكربونات في محاولة للحد من ارتفاع درجة الحرارة العالمية إلى درجتين مئويتين،  وهو الحد الذي يتوقعه الجميع للحد من الأضرار البيئية إلى مستويات مقبولة. ^{[ 127 ]} ويجري إحراز تقدم تكنولوجي سريع لخفض تكلفة مصادر الطاقة المتجددة المنافسة. ^{[ 128 ]} وبالتالي، لا يوجد إجماع حول موعد، إن كان ذلك سيحدث أصلًا، تعافي أسعار النفط المدفوعة للمنتجين بشكل ملحوظ. ^{[ 126 ] [ 128 ] [ 129 ]}

خلصت دراسة أكاديمية معمقة حول تداعيات ذلك على منتجي أنواع الوقود الهيدروكربوني المختلفة، نُشرت مطلع عام 2015، إلى ضرورة إبقاء ثلث احتياطيات النفط العالمية، ونصف احتياطيات الغاز، وأكثر من 80% من احتياطيات الفحم الحالية تحت الأرض خلال الفترة من 2010 إلى 2050، وذلك لتحقيق هدف الحد من ارتفاع درجة حرارة الأرض إلى درجتين مئويتين  . وبالتالي، فإن استمرار استكشاف أو تطوير هذه الاحتياطيات سيكون غير ضروري. ولتحقيق هذا  الهدف، لا بد من اتخاذ تدابير صارمة لكبح الطلب، مثل فرض ضريبة كربون كبيرة تُخفض الأسعار للمنتجين في سوق أصغر. وسيكون تأثير ذلك على المنتجين في كندا أكبر بكثير منه في الولايات المتحدة. ومن المتوقع أن ينخفض ​​استخراج البيتومين الطبيعي من المناجم المكشوفة في كندا إلى مستويات ضئيلة بعد عام 2020 في جميع السيناريوهات المدروسة، نظرًا لكونه أقل جدوى اقتصادية بكثير من طرق الإنتاج الأخرى. ^{[ 130 ] [ 131 ] [ 132 ]}

تقوم حكومة ألبرتا بحساب مؤشر جودة الهواء الصحي (AQHI) من خلال أجهزة استشعار في خمسة مجتمعات في منطقة الرمال النفطية، تديرها جهة شريكة تُدعى جمعية وود بافالو البيئية (WBEA). تقيس كل محطة من محطات المراقبة المستمرة البالغ عددها 17 محطة من 3 إلى 10 معايير لجودة الهواء، من بينها أول أكسيد الكربون (CO) وكبريتيد الهيدروجين ( H₂O)._2S )، إجماليالكبريت(TRS)،الأمونيا(NH3)₃ )،أكسيد النيتريك(NO)،ثاني أكسيد النيتروجين(NO₂ )،أكاسيد النيتروجين(NOx₎،الأوزون(O3)₃ )،الجسيمات الدقيقة(PM2.5)،ثاني أكسيد الكبريت(SO2).₂ )، إجماليالهيدروكربونات(THC)،والميثان/ الهيدروكربونات غير الميثانية (CH₄ /NMHC). ^{[ 144 ]} يُقال إن مؤشرات جودة الهواء هذه تشير إلى جودة هواء "منخفضة الخطورة" لأكثر من 95% من الوقت. ^{[ 145 ]} قبل عام 2012، أظهرت مراقبة الهواء زيادات كبيرة في تجاوزات كبريتيد الهيدروجين (H₂ جنوبًا) في كل من منطقة فورت ماكموري وبالقرب من وحدات تحسين الرمال النفطية. ^{[ 146 ]} في عام 2007، أصدرت حكومة ألبرتا أمرًا بحماية البيئة لشركة سنكور استجابةً لحالات عديدة تم فيها رصد تركيزالهيدروجينتجاوزت القيمتان ₍₂ S ^{) المعايير. [ 147 ]} يسجل نظام إدارة بيانات الهواء المحيط في ألبرتا (AAADMS) التابع للتحالف الاستراتيجي للهواء النظيف ^{[ 148 ]} (المعروف أيضًا باسم مستودع بيانات CASA) أنه خلال السنة المنتهية في 1 نوفمبر 2015، كانت هناك 6 تقارير ساعية عن قيم تتجاوز الحد المسموح به وهو 10جزء في المليارلـH₂ S، و4 في عام 2013، بانخفاض عن 11 في عام 2014، و73 في عام 2012. ^{[ 149 ]}

في سبتمبر/أيلول 2015، نشر معهد بيمبينا تقريرًا موجزًا ​​حول "الزيادة الأخيرة في المخاوف المتعلقة بالروائح الكريهة وجودة الهواء في شمال ألبرتا، والمرتبطة بتوسع تطوير الرمال النفطية"، مُقارنًا بين الاستجابات لهذه المخاوف في بيس ريفر وفورت مكاي . ففي فورت مكاي، تُعالج جودة الهواء بنشاط من قِبل الجهات المعنية المُمثلة في جمعية مزارعي الرمال النفطية في غرب ألبرتا (WBEA)، بينما يعتمد مجتمع بيس ريفر على استجابة هيئة تنظيم الطاقة في ألبرتا . وفي محاولة لتحديد مصادر الروائح الكريهة في مجتمع فورت مكاي، تم إنشاء مؤشر جودة الهواء الخاص بفورت مكاي، مُوسعًا بذلك مؤشر جودة الهواء الصحي الإقليمي ليشمل العوامل المُحتملة المُساهمة في المشكلة، مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO₂)._٢ ، وTRS، وTHC. على الرغم من هذه المزايا، فقد أُحرز تقدم أكبر في معالجة مشاكل الروائح في مجتمع بيس ريفر، ولكن بعد أن هجرت بعض العائلات منازلها بالفعل. وأُفيد بأن مشاكل الروائح في فورت مكاي لا تزال قائمة. ^{[ ١٥٠ ]}

يتضمن جزء كبير من عمليات استخراج الرمال النفطية إزالة الأشجار والشجيرات من الموقع، وإزالة الطبقة السطحية - التربة السطحية، والمستنقعات، والرمل، والطين، والحصى - التي تعلو رواسب الرمال النفطية. ^{[ 151 ]} يلزم حوالي 2.5 طن من الرمال النفطية لإنتاج برميل واحد من النفط (ما يعادل ثُمن طن تقريبًا ). ^{[ 152 ]} كشرط للحصول على الترخيص، يُشترط على المشاريع تنفيذ خطة لإعادة تأهيل الأراضي . ^{[ 153 ]} يؤكد قطاع التعدين أن الغابات الشمالية ستستوطن الأراضي المُعاد تأهيلها في نهاية المطاف، إلا أن عملياتهم ضخمة وتستغرق وقتًا طويلًا. اعتبارًا من عام 2013، تضررت حوالي 715 كيلومترًا مربعًا (276 ميلًا مربعًا ) من الأراضي في منطقة الرمال النفطية، ويجري العمل على إعادة تأهيل 72 كيلومترًا ^مربعًا (28 ميلًا مربعًا ) من تلك الأراضي. ^{[ 154 ]} في مارس 2008، أصدرت مقاطعة ألبرتا أول شهادة استصلاح لأراضي الرمال النفطية لشركة سينكرود، وذلك لقطعة أرض مساحتها 1.04 كيلومتر مربع (0.40 ميل مربع ) تُعرف باسم غيتواي هيل، وتقع على بُعد حوالي 35 كيلومترًا (22 ميلًا) شمال فورت ماكموري. ^{[ 155 ]} من المتوقع تقديم العديد من طلبات شهادات الاستصلاح لمشاريع الرمال النفطية خلال السنوات العشر القادمة. ^{[ 156 ]}         

يُستخدم ما بين 2 و4.5 وحدة حجمية من الماء لإنتاج كل وحدة حجمية من النفط الخام الاصطناعي في عمليات التعدين خارج الموقع . ووفقًا لمنظمة غرينبيس، تستخدم عمليات استخراج النفط من الرمال النفطية الكندية 349 × 10 ^ ⁶ متر ^مكعب /سنة (12.3 × 10 ^ ^{9 قدم} مكعب /سنة) من الماء، أي ضعف كمية المياه التي تستخدمها مدينة كالجاري . ^{[ 157 ]} مع ذلك، في عمليات استخلاص النفط بالبخار (SAGD)، يُعاد تدوير 90-95% من المياه، ولا يُستخدم سوى حوالي 0.2 وحدة حجمية من الماء لكل وحدة حجمية من البيتومين المُنتَج. ^{[ 158 ]}   

تُستمد المياه لعمليات استخراج الرمال النفطية في أثاباسكا من نهر أثاباسكا، تاسع أطول نهر في كندا. ^{[ 159 ]} يبلغ متوسط ​​التدفق أسفل فورت ماكموري مباشرةً 633 مترًا ^مكعبًا في الثانية (22,400 قدم مكعب في الثانية) ، بينما يصل أعلى متوسط ​​يومي إلى 1,200 متر ^مكعب في الثانية (42,000 قدم مكعب في الثانية) . ^{[ 160 ] [ 161 ]} تبلغ حصص تراخيص المياه لصناعات الرمال النفطية حوالي 1.8% من تدفق نهر أثاباسكا. وكان الاستخدام الفعلي في عام 2006 حوالي 0.4%. ^{[ 162 ]} إضافةً إلى ذلك، ووفقًا لإطار إدارة المياه لنهر أثاباسكا السفلي، يُحدد استهلاك المياه من نهر أثاباسكا خلال فترات انخفاض تدفق النهر بنسبة 1.3% من متوسط ​​التدفق السنوي. ^{[ 163 ]}      

في ديسمبر 2010، خلصت اللجنة الاستشارية للرمال النفطية، التي شكلها وزير البيئة السابق جيم برنتيس، إلى أن النظام المطبق لرصد جودة المياه في المنطقة، بما في ذلك عمل البرنامج الإقليمي لرصد البيئة المائية، ومعهد أبحاث المياه في ألبرتا، وجمعية الإدارة البيئية التراكمية، وغيرها، كان مجزأً، ويجب أن يصبح أكثر شمولاً وتنسيقاً. ^{[ 164 ] [ 165 ]}

يُنتج إنتاج البيتومين والنفط الخام الاصطناعي كميات من غازات الاحتباس الحراري تفوق تلك الناتجة عن إنتاج النفط الخام التقليدي. وقدّرت دراسة أجرتها شركة الاستشارات IHS CERA عام 2009 أن إنتاج الرمال النفطية في كندا يُنتج "ما بين 5% و15% من ثاني أكسيد الكربون أكثر من متوسط ​​انبعاثات النفط الخام، وذلك خلال دورة حياة الوقود من البئر إلى العجلات". ^{[ 166 ]} وفي العام نفسه، ذكر الكاتب والصحفي الاستقصائي ديفيد ستراهان أن بيانات وكالة الطاقة الدولية تُظهر أن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من الرمال النفطية أعلى بنسبة 20% من متوسط ​​الانبعاثات الناتجة عن إنتاج البترول. ^{[ 167 ]}

أظهرت دراسة أجرتها جامعة ستانفورد بتكليف من الاتحاد الأوروبي عام 2011 أن النفط الخام المستخرج من الرمال النفطية أكثر كثافة في انبعاثات الكربون بنسبة تصل إلى 22% من أنواع الوقود الأخرى. ^{[ 168 ] [ 169 ]} ووفقًا لتحليل مؤسسة كارنيغي للسلام الدولي، تُصدر الرمال النفطية غازات دفيئة أكثر بنسبة 31% من متوسط ​​انبعاثات النفط الخام في أمريكا الشمالية. ^{[ 170 ]} وفي عام 2023، وجدت دراسة اتحادية أن الانبعاثات الحقيقية من الرمال النفطية أعلى بنسبة 65% مما أعلنته الصناعة. ^{[ 171 ]}

تقول منظمة غرينبيس إن صناعة الرمال النفطية تُعتبر أكبر مساهم في نمو انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في كندا، حيث إنها مسؤولة عن 40  مليون طن من ثاني أكسيد الكربون._{انبعاثاتان} في السنة. ^{[ 172 ]}

بحسب الرابطة الكندية لمنتجي البترول وهيئة البيئة الكندية، تُشكّل الأنشطة الصناعية المُخصصة لإنتاج الرمال النفطية حوالي 5% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في كندا، أو 0.1% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية. وتتوقع الهيئة أن ترتفع هذه النسبة إلى 8% بحلول عام 2015. ^{[ 173 ]} وبينما انخفضت انبعاثات النشاط الصناعي المُنتج لكل برميل من البيتومين بنسبة 26% خلال العقد 1992-2002، كان من المتوقع أن يرتفع إجمالي الانبعاثات الناتجة عن النشاط الإنتاجي نتيجةً لارتفاع مستويات الإنتاج. ^{[ 174 ] [ 175 ]} اعتبارًا من عام 2006، كان إنتاج برميل واحد من النفط من الرمال النفطية يُطلق ما يقرب من 75 كيلوغرامًا (165 رطلاً) من غازات الاحتباس الحراري، مع تقدير إجمالي الانبعاثات بنحو 67 ميغا طن (66,000,000 طن طويل ؛ 74,000,000 طن قصير ) سنويًا بحلول عام 2015. ^{[ 176 ]} وجدت دراسة أجرتها شركة IHS CERA أن الوقود المصنوع من الرمال النفطية الكندية ينتج عنه انبعاثات غازات احتباس حراري أقل بكثير من العديد من التقديرات الشائعة. ^{[ 177 ]} قدرت دراسة أجراها سوارت وويفر عام 2012 أنه في حال حرق الاحتياطي المُجدي اقتصاديًا فقط والبالغ 170 مليار برميل (27 × 10 ^ ⁹ متر ^مكعب ) من الرمال النفطية، فإن متوسط ​​درجة الحرارة العالمية سيرتفع بمقدار 0.02 إلى 0.05 درجة مئوية. إذا تم حرق كامل احتياطي النفط الموجود في مكانه والبالغ 1.8 تريليون برميل، فإن الزيادة المتوقعة في متوسط ​​درجة الحرارة العالمية تتراوح بين 0.24 و0.50 درجة مئوية. ^{[ 178 ]} وقد وجد بيرجرسون وآخرون أنه على الرغم من أن انبعاثات تحويل المياه إلى مياه الصرف الصحي قد تكون أعلى من انبعاثات النفط الخام، إلا أن حالات استخراج الرمال النفطية ذات الانبعاثات المنخفضة قد تتفوق على حالات استخراج النفط الخام التقليدي ذات الانبعاثات الأعلى . ^{[ 179 ]}     

لتعويض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الرمال النفطية وغيرها في ألبرتا، اقتُرح عزل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون داخل خزانات النفط والغاز المستنفدة. هذه التقنية مستوحاة من أساليب استخلاص النفط المعزز . ^{[ 180 ]} في يوليو/تموز 2008، أعلنت حكومة ألبرتا عن  صندوق بقيمة ملياري دولار كندي لدعم مشاريع العزل في محطات توليد الطاقة ومرافق استخراج الرمال النفطية وتطويرها في ألبرتا. ^{[ 181 ] [ 182 ] [ 183 ]}

في عام 2014، نشرت دائرة أبحاث الكونغرس الأمريكي تقريرًا تمهيدًا لاتخاذ قرار بشأن منح تراخيص بناء خط أنابيب كيستون إكس إل . وجاء في التقرير: "تُعدّ أنواع النفط الخام المستخرجة من الرمال النفطية الكندية عمومًا أكثر كثافة في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من أنواع النفط الخام الأخرى التي قد تحل محلها في مصافي التكرير الأمريكية، وتُقدّر انبعاثاتها بنحو 17% أكثر من غازات الاحتباس الحراري على أساس دورة الحياة مقارنةً بمتوسط ​​برميل النفط الخام المكرر في الولايات المتحدة". ^{[ 184 ]}

بحسب وزارة الموارد الطبيعية الكندية (NRCan)، بحلول عام 2017، كانت الزيادة بنسبة 23% في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في كندا من عام 2005 إلى عام 2017 "ناتجة إلى حد كبير عن زيادة إنتاج الرمال النفطية، وخاصة الاستخراج في الموقع". ^{[ 8 ]}

توجد أبحاث متضاربة حول آثار تطوير الرمال النفطية على الحياة المائية. ففي عام ٢٠٠٧، أنجزت وزارة البيئة الكندية دراسةً أظهرت ارتفاع معدلات التشوه في أجنة الأسماك المعرضة للرمال النفطية. وشارك ديفيد دبليو شيندلر ، عالم البحيرات من جامعة ألبرتا ، في تأليف دراسة حول مساهمة الرمال النفطية في ألبرتا في انبعاث المركبات العطرية متعددة الحلقات ، والتي يُعرف بعضها بأنها مواد مسرطنة ، في نهر أثاباسكا وروافده. ^{[ ١٨٥ ]} وقد أيّد علماء وأطباء محليون وسكان رسالةً وُجّهت إلى رئيس الوزراء في سبتمبر ٢٠١٠ تدعو إلى إجراء دراسة مستقلة لبحيرة أثاباسكا (التي تقع أسفل الرمال النفطية) نظرًا لارتفاع معدلات التشوه والأورام التي وُجدت في الأسماك التي تم صيدها هناك. ^{[ ١٨٦ ]}

يُجرى الجزء الأكبر من الأبحاث التي تدعم تطوير الرمال النفطية من قِبل البرنامج الإقليمي لرصد البيئة المائية (RAMP)، الذي تتألف لجنته التوجيهية في معظمها من شركات النفط والغاز. تُظهر دراسات RAMP أن معدلات التشوه طبيعية مقارنةً بالبيانات التاريخية ومعدلات التشوه في الأنهار الواقعة أعلى الرمال النفطية. ^{[ 187 ] [ 188 ] [ 189 ]}

في عام 2007، أشير إلى أن الحياة البرية قد تأثرت سلبًا بالرمال النفطية؛ فعلى سبيل المثال، وُجد في دراسة أجريت عام 2006 أن مستويات الزرنيخ في أجسام حيوانات الموظ تصل إلى 453 ضعفًا عن المستويات المقبولة، على الرغم من أن دراسات لاحقة خفضت هذه النسبة إلى ما بين 17 و33 ضعفًا عن المستوى المقبول (مع أنها أقل من الحدود الدولية للاستهلاك). ^{[ 190 ]}

أُثيرت مخاوف بشأن الآثار السلبية لاستخراج الرمال النفطية على الصحة العامة، بما في ذلك ارتفاع معدلات الإصابة بالسرطان بين سكان فورت تشيبويان . ^{[ 191 ]} ومع ذلك، خضع جون أوكونور، الطبيب الذي أبلغ في البداية عن ارتفاع معدلات الإصابة بالسرطان وربطها بتطوير الرمال النفطية، للتحقيق لاحقًا من قبل كلية الأطباء والجراحين في ألبرتا . وأفادت الكلية لاحقًا بأن تصريحات أوكونور تضمنت "معلومات مغلوطة وغير دقيقة وغير مؤكدة". ^{[ 192 ]}

في عام 2010، أصدرت الجمعية الملكية الكندية تقريرًا يفيد بأنه "لا يوجد حاليًا أي دليل موثوق به على تعرض رمال النفط للملوثات البيئية التي تصل إلى فورت تشيبويان بمستويات من المتوقع أن تسبب ارتفاع معدلات الإصابة بالسرطان لدى البشر". ^{[ 192 ]}

في أغسطس 2011، بدأت حكومة ألبرتا دراسة صحية إقليمية لفحص ما إذا كانت هناك صلة بين ارتفاع معدلات الإصابة بالسرطان وانبعاثات الرمال النفطية. ^{[ 193 ]}

في تقرير صدر عام 2014، صرّح كبير المسؤولين الطبيين في مقاطعة ألبرتا، الدكتور جيمس تالبوت، بأنه "لا يوجد دليل قاطع على وجود علاقة بين أي من هذه السرطانات والتعرض البيئي للرمال النفطية". بل أشار تالبوت إلى أن معدلات الإصابة بالسرطان في فورت تشيبويان ، والتي كانت أعلى قليلاً من المتوسط ​​الإقليمي، يُعزى على الأرجح إلى مجموعة من العوامل، مثل ارتفاع معدلات التدخين والسمنة والسكري وإدمان الكحول، فضلاً عن انخفاض مستويات التطعيم. ^{[ 192 ]}