有數據顯示，加拿大的油砂是目前全球除中東地區以外最大的原油儲備，許多大型能源企業均有開發項目，并希望能夠以此應對全球面臨的石油枯竭問題。多年以來，科學家們已經積極行動起來，研究開發天然氣水合物、油頁巖、油砂和煤層氣，這些被廣泛認為是今后較有可能成為過渡性或替代型能源的資源。然而，由于受開采技術水平、開采經濟成本及環境影響程度等幾項核心因素的制約，目前對天然氣水合物、油頁巖的開發尚處于探索和認識階段。而在利用油砂合成石油的開發生產技術方面，加拿大已取得了開拓性成就，正在悄然揭開全球“能源革命序幕”的一角。

揭開油砂的面紗油砂，是一種非常規性含原油的砂狀礦藏，形成的地質年代為白堊紀。世界上有70多個國家蘊藏油砂資源，但目前探明的油砂資源有95%集中在加拿大；如果加拿大這些油砂資源全部被開采利用，按照現在世界能源的需求水平，可供全世界消費100年。

油砂是非常規石油資源的一種。油砂的主要成分是瀝青、水、黏土和砂粒，瀝青是其主要成分，含量可占到1％一20%。外觀似黑色糖蜜，其開采方法與傳統石油開采截然不同。簡單地說，油砂開采是“挖掘”石油，而不是“抽取”石油。油砂在開采過程中，必須從中萃取分離出瀝青，才能生產出高質量的“合成原油”，大約每開采兩噸油砂才能產出一桶合成原油。全球油砂可開采資源量約為6510億桶，約占世界油氣資源可開采總量的32%。世界上油砂豐富的國家有加拿大、俄羅斯、委內瑞拉和美國等，其中加拿大的油砂蘊藏量在全世界最多。

于瀝青的API值（反映油質好壞的指標，高值對應優質原油）低于10，所以它的黏度極大，不能在油藏中流動。不過，人們發現可以采用萃取工藝從混合物中分離出瀝青，經預處理生產出類似天然石油的“合成原油”。按照目前的平均開發生產技術水平，生產1桶合成石油需要1.16桶瀝青。

瀝青經過焦化、蒸餾、催化轉換、加氫處理等復雜的工藝環節被從油砂中提取出來后，可產生合成石油。利用油砂合成石油的規模化開發生產源自加拿大。根據最新資料統計，加拿大的證實石油儲量可達1788億桶，僅次于沙特，位居世界第二位。而在加拿大的現有石油儲量中，有超過95%的儲量（即1745億桶）蘊藏在艾伯塔省的油砂中。

油砂生產合成石油優勢顯現用油砂生產合成石油的第一步，是將其中的瀝青與砂、礦物質、黏土以及水分進行分離。然后在分選廠，通過加熱過程，將漂浮在大型分離池表面的瀝青加工成各種石油產品。

油砂中瀝青的分離與加工是一系列技術化程度極高的工藝過程，目前仍需要不斷加大投入以更新加工處理設備，這與常規石油的開發生產有所不同，所以油砂合成石油的生產成本高于常規石油。然而，“油砂石油”生產的發展已經顯示出多項優勢。

首先，幾乎不需要開展勘探工作，油砂的分布、規模甚至質量品位幾乎都是直接顯露在開發者面前的。在加拿大艾伯塔省油砂分布的區塊內，甚至可以用穿著靴子的腳“踢開”隨處可見的油砂。

其次，油砂石油開發生產的采收率在90％以上，總體高于常規原油開采，極低成本的開發與極高的采收率，共同確立了油砂石油開發生產的長期性與穩定性。

第三，針對油砂石油開發生產，加拿大聯邦政府和地方政府已經采用了具有競爭機制的礦區使用費和財政政策，以更直接促進項目長期支出所需的大量投資。

直接開發瀝青將成為主導方法在過去的36年里，主要通過常規露天采礦技術開發生產油砂石油。在早期，油砂開發生產公司利用斗輪挖掘機與傳送帶將挖掘出的油砂礦運至分選廠，再利用物理手段分選出瀝青，采收率約為95%。進入20世紀90年代后，斗輪挖掘機與傳送帶被電動挖掘機和大型載重卡車車隊所替代。盡管設備的更新和改進為開發運送油砂帶來了明顯的效益，但其終歸還是有所局限。

通過電動挖掘機和大型載重卡車車隊開發運送油砂，僅僅能夠使現有油砂儲量的15％－20％得到有效開發，這將會導致相當部分油砂的開發成本超過經濟收益。如果采用原地熱力氣驅分離回集開采技術開發油砂，則可保證繼續贏利。目前，露天采礦技術仍是開發油砂的主要手段。而在今后，由于加拿大80％左右的油砂儲量分布深度都已經超過了現有露天采礦技術所能達到的深度，原地熱力氣驅分離回集開采技術將會成為直接開發瀝青的主導方法。

原地熱力氣驅分離回集開采技術，除了可以直接開發出地表下一定深度內油砂分布的瀝青外，尚有降低開發成本的巨大潛力。特別需要提到的是，該項技術在保護空氣、土地和水資源方面，確實具有非常實際的意義。

油砂資源開發潛力巨大油砂資源的潛力和遠景已經引起人們越來越多的重視。在加拿大艾伯塔省北部油砂分布地區，自20世紀90年代中期開始，有超過150億美元投入到油砂開發中，在2002-2010年間，還將有150億美元投人到該領域，2010年后，投資油砂資源開發的熱潮仍將持續。

目前，加拿大西部沉積盆地出口的原油供應美國25座煉廠，隨著油砂石油產量的增長，這些煉廠中的大多數將需要轉向以依賴油砂合成石油或混合瀝青作為主要供應原料。由于合成石油氫含量低，易于產生低質餾分的汽油及石油產品。為此，煉廠在處理油砂合成石油的過程中，還需要增加包括催化裂化、含氫石油分裂以及焦化等復雜的轉化處理過程，以便煉制成適用于運輸市場需求的高性能燃料。

但是，環境學家卻一直斥責油砂的開發行為是“有史以來對環境最大的犯罪”，并且聲稱必須在全球氣候變化問題失控前停止這種行為。美國前副總統戈爾和作家兼社會活動家納奧米·克萊恩也曾在哥本哈根氣候大會期間，敦促加拿大政府，停止對油砂開采的支持。