バッケン層（Bakken Formation）地表に露出していない石油の豊富な源岩層

バッケン層（Bakken Formation）

　デボン紀後期からミシシッピ紀前期にかけての

　　　岩石ユニット

で、ウィリストン盆地の地下約20万平方マイル（52万平方キロメートル）を占める。

　モンタナ州、ノースダコタ州、サスカチュワン州、マニトバ州の一部にまた範囲にある。

　この層は、ノースダコタ州タイオガの農家で、石油掘削中にこの層が最初に発見された土地を所有していた

　　　ヘンリー・O・バッケン（1901-1982）

にちなんで命名され、地層は完全に地下にあり、地表に露出していない。

　1953年に地質学者

　　　J. W. ノードクイスト

によって初めて記載された。

　バッケン層は、熱的に成熟すると

　　　石油の豊富な源岩

となる広範囲にわたる岩石である。

　これに加え、岩石単位自体の中にもかなりの生産可能な石油埋蔵量が存在している。

　バッケン層で石油が最初に発見されたのは1951年に遡るが、これまでの生産努力は技術的な困難に直面してきた。

　水圧破砕法と傾斜掘削技術の適用により、2000年以降、バッケン油田の原油生産は急増した。

　2008年4月、USGSの報告書には、2007年末時点で利用可能な技術を用いれば、バッケン層で回収可能な石油の量を

　　　30億〜43億バレル（6億8000万立方メートル）

で、平均値は36億5000万立方メートルと推定されている。

　これと同時にノースダコタ州も、バッケン層で技術的に回収可能な石油の量を

　　　21億バレル（3億3000万立方メートル）

と低く推定する報告書を発表した。

　この他にも様々な推定があり、今日の技術で回収可能なものと回収不可能なものを合わせた

　　　総埋蔵量は最大240億バレル

とされている。

　2010年末までに、原油生産量は1日あたり45万8000バレル（7万2800立方メートル）に達した。

　なお、最近の推定では、その数字は180億バレルとされている。

　2013年4月、米国地質調査所は、最終的に回収できる石油の量を74億バレルと予測する新たな数値を発表した。

　この生産量はバッケン油田から原油を輸送するパイプラインの能力を上回った。

　ただ、この原油は揮発性が高いため、鉄道輸送の安全性については議論がある。

　このことは、2013年の

　　　ラック・メガンティック鉄道事故

で明らかになった。

　この事故では、揮発性の高いバッケン原油を積載した77両のタンク車がノースダコタ州からケベック州を経由してニューブランズウィック州のアーヴィング製油所へ向かう途中、ラック・メガンティックの町の中心部で脱線・爆発した。

　この事故により、30棟の建物（中心街の半分）が破壊され、47人が死亡した。

　発の爆発半径は1キロメートル（0.62マイル）と推定された。
　2015年1月現在、バッケン油田の採算価格については様々な推定値があった。

　ノースダコタ州天然資源局では、採算価格が1バレルあたり40米ドル弱と推定した。

　ウッド・マッケンジー社のアナリストは、採算価格が1バレルあたり62米ドルである一方、サニッシュ油田やパーシャル油田といった生産性の高い地域では、採算価格は1バレルあたり38〜40米ドルであると述べている。

　バッケン層の岩石層は、下部頁岩、中部ドロマイト、上部頁岩の3つの層で構成されており、頁岩は

　　　比較的深部の無酸素海洋条件下で堆積

し、ドロマイトは浅く酸素が豊富な海水中に沿岸炭酸塩岩として堆積した。

　中部ドロマイト層は主要な油層であり、地表から約3キロメートル下にある。

　上部頁岩層と下部頁岩層はどちらも有機物を豊富に含む海洋頁岩である。。
　バッケン層は近年、米国における

　　　新たな石油生産の最も重要な供給源

の一つとして浮上している。

　バッケン層の掘削と生産の大部分はノースダコタ州で行われている。

　なお、モンタナ州、カナダのサスカチュワン州とマニトバ州にも広がっている。

　2013年時点で、バッケン層は米国の石油生産量の10%以上を占めていた。

　2014年4月までに、ノースダコタ州とモンタナ州におけるバッケン層の生産量は日量100万バレル（16万立方メートル/日）を超えた。

　バッケン層の生産量増加と、アラスカ州とカリフォルニア州における長期的な生産量の減少の結果、ノースダコタ州は2014年時点で、テキサス州に次ぐ米国第2位の石油生産州となった。
　2004年にサスカチュワン州で

　　　ビューフィールド油田

が発見されて以来、カナダでもバケン油田の生産量が増加しているが米国ほどではない。

　水平掘削と多段階大規模水圧破砕法（MAH）といった技術を用いて開発生産されている。

　2012年12月には、サスカチュワン州の2,357本のバケン油井から、過去最高の日量71,000バレル（11,000 m3/日）の原油が産出された。

　バケン層はマニトバ州でも生産されており、2020年には日量42,100バレルの原油が産出された。

　バケン層の大部分は、中間層で掘削・完成されてる。

　現在、多くの坑井が、基底層のサニッシュ/プロングホーン層とその下層のスリーフォークス層で掘削・完成されている。

　ノースダコタ州鉱物資源局は、石油生産統計上、これらの層をバケン層の一部として扱っている。　

　バケン層の間隙率は平均約5%、透水性は非常に低く、平均0.04ミリダルシーである。

　これは、一般的な油層いわゆる

　　　非在来型ライトタイトオイル層

よりもはるかに低い値となっている。

　しかし、垂直から亜垂直の

　　　天然亀裂

が存在するため、バケン層は水平掘削技術に最適な候補地となっている。

　この方法により、最大厚さ約140フィート（40メートル）のユニットで、ボーリング孔は数千フィートにも及ぶ油層岩石に接触することができる。
　岩石を人工的に破砕したうえ油井への浸透を促進することでも生産量が増加する。

　なお、硫化水素（H2S、別名サワーガス）は、原油中に様々な濃度で含まれている。

　このガスは可燃性、腐食性、毒性、爆発性を有しているため、H2S含有量の高い原油は、「健康および環境リスク、油井の腐食、資材搬送およびパイプライン設備に関する追加費用、追加の精製要件」などの課題が生じる。
　従来はバケン油については歴史的に「スイート」、つまりH2Sがほとんど含まれていない、あるいは全く含まれていないとされてきた。

　ただ、一部のバケン油井では、H2S濃度の経時的な上昇が観測されている。

　なお、高濃度のH2Sを含む可能性のある隣接層への水圧破砕など、

　　　特定の仕上げ作業

による影響があるものと考えられている。

　ウィリストン盆地の他の層では、常に「サワー」（H2S含有量が高い）原油が産出されている。

　スイート原油は価格が高いため、石油輸送業者は、スイートバケン原油にサワー原油が混入されているのではないかと疑っている。

　原油中のH2Sは、ラック・メガンティック鉄道事故の爆発性の原因として調査されている。

　パイプライン輸送業者のエンブリッジは、安全上の懸念を理由に、H2S濃度が5ppmを超える原油の受け入れを停止している。
　バッケン層などのタイトオイル井における水圧破砕井からの米国の原油生産量の増加は、2005年以降の米国の原油輸入量の減少の主な要因であった。

　米国の原油輸入量は、2005年の65%から2011年には52%に減少した。

　バッケン層、イーグルフォード層、その他のタイトオイル層における水圧破砕井の稼働により、2013年9月の米国の原油生産量は1989年以来の最高水準に達した。
　1999年に米国地質調査所の地質化学者

　　　リー・プライス氏

が発表した研究論文では、バケン頁岩に含まれる石油の総量は2,710億バレルから5,030億バレル（431億立方メートルから800億立方メートル）の範囲で、平均は4,130億バレル（657億立方メートル）と推定された。

　彼以前の研究者も、バケン頁岩から生成された石油がバケン層内に留まっていることに気づき始めていた。

　ただ、特にこの点を強調したのは、キャリアの大半をバケンの研究に費やしてきたプライス氏であった。

　彼の考えが正しければ、この層に大量の石油が残存していることから、バケン層は石油探査の主要ターゲットとなった。

　プライス氏は、この研究が査読を受けて出版される前の2000年に亡くなった。

　2000年の

　　　エルムクーリー油田

の発見に始まり、バケンの大部分での掘削と生産の成功により、

　　　バケンシェール

から生成された石油がそこにあったという彼の主張の正しさが証明された。

　2008年4月にノースダコタ州鉱物資源局が発行した報告書は、バケンのノースダコタ部分に1670億バレル（266億立方メートル）の石油が含まれていると推定した。
　原油埋蔵量は非常に大きな石油資源となるが、現在の技術で抽出できる割合は別の問題である。

　バッケンシェールの回収率は、バッケンシェールは

　　　一般的に空隙率と浸透率が低い

ため抽出が困難である。

　このため、回収率は、わずか1%と​​推定されている。

　ただ、リー・プライス氏の推定では50%が回収可能とされている。

　2013年4月にUSGSとノースダコタ州が発表した報告書では、現在の技術を用いれば、ダコタ州とモンタナ州のバッケン層とスリーフォークス層から最大74億バレルの石油を回収できると推定した。

　バッケンシェールにおける掘削活動の活発化と、原油埋蔵量と回収可能な原油量の推定値に幅があることから、ノースダコタ州選出の

　　　バイロン・ドーガン上院議員

は、USGSに対し、バッケンシェールの潜在的回収可能原油に関する調査を実施するよう要請した。

　2008年4月、USGSはこの報告書を発表し、バケン層の技術的に回収可能な未発見の石油の量を30億〜43億バレル（4億8000万〜6億8000万立方メートル）、平均36億5000万と推定した。

　その月の後半、ノースダコタ州の報告書では、バケンのノースダコタ州部分に存在する1670億バレル（266億立方メートル）の石油のうち、21億バレル（3億3000万立方メートル）が現在の技術で技術的に回収可能であると推定した。
　タル・リソーシズ社（CLR）の上級管理職は、ウィリストン盆地のバッケン鉱区は過去30〜40年で

　　　世界最大の発見となる可能性

があると宣言した。

　これは、同鉱区全体からの最終的な回収量が

　　　現在240億バレル（38億立方メートル）と推定

されているためである。

（なお、ブラジル沖で最近発見された油田は、立証済み埋蔵量が300億バレル、潜在的回収量は500〜800億バレルと、さらに大きい。）

　この大幅な増加は、水平掘削、水圧破砕、および多数の掘削井戸を組み合わせて使用​​​​することで可能になった。

　これらの技術は1980年代から一貫して利用され、バッケン層群は最も活発に利用されている地域である。

　現在、150基の掘削リグが稼働しており、年間1,800本の油井が追加されている。

　USGSによる2013年4月の推計では、バッケン層とスリーフォークス層から、現在の技術を用いれば、74億バレル（11億8,000万立方メートル）の未発見石油、6兆7,000億立方フィートの天然ガス、そして5億3,000万バレルの天然ガス液が回収できると予測されている。
　米国エネルギー省の統計機関であるエネルギー情報局（EIA）は、2013年に、バッケン層のカナダ側部分には、技術的に回収可能な石油と天然ガスがそれぞれ16億バレルと2.2兆立方フィート（tcf）存在すると推定した。

　クレセント・ポイント・エナジー社などの事業者は、サスカチュワン州ビューフィールド油田のバッケン層で水攻法を実施している。

　水攻法によってビューフィールド油田の回収率が19%から30%以上に上昇し

　　　15億バレルから20億バレルの石油

が追加で埋蔵される可能性があると一部では考えられている。

　米国EIAは、2011年時点でバッケン/スリーフォークス層の確認埋蔵量は20億バレルであると報告している。
　バッケン層は、1953年にノースダコタ州で

　　　スタノリンド石油ガス社

がウッドロー・スター第1鉱区を完成させて以来、石油を生産している。

　バッケン油田地域の一部は、1870年に設立された

　　　フォート・バートホールド保留地

にある。

　フォート・バートホールドは、MHAネイションまたは三関連部族とも呼ばれる

　　　マンダン族

　　　ヒダツァ族

　　　アリカラ族

の居住地である。

　フォート・バートホールドはかつて主に農民と交易業者の居住地であった。

　1947年のギャリソンダム建設により農地の大部分が消失し、三関連部族の大部分が草原の高台への移住を余儀なくされた。

　ローワー・ブルール・スー族の歴史家

　　　ニック・エステス

によると、ダムはフォート・バートホールド保留地を水没させ、152,360エーカーの土地を奪い、保留地全体の土地基盤の4分の1を失ったと伝えている。

　この石油ブームは部族に数億ドルを生み出す可能性があり、新しい道路、学校、不可欠な住宅や医療施設を建設する変化をもたらした。

　ただ、先住民に対する暴力の増加という大きな社会的コストも伴った。
　バッケン層からの石油採掘における大きな進歩は、1995年に地質学者

　　　ディック・フィンドリー

が、バッケン層のドロマイト質中部層が、上部層や下部層よりも優れた探査対象であることに気づいたことに端を発した。

　中部層は、上部および下部の有機質頁岩よりも原油含有量は少なかった。

　ただ、頁岩よりも開放型フラクチャーを維持する能力に優れていた。

　バッケン中部層の水平井は、モンタナ州の

　　　エルム・クーリー油田

の開発に成功した。

　2000年にモンタナ州リッチランド郡でエルム・クーリー油田が発見され、最終的な生産量は2億7000万バレル（4300万立方メートル）に達すると予想されている。

　この発見は、バッケン層のピンチアウトに沿って石油が閉じ込められている傾向に大きな注目を集めた。

　2007年、エルム・クーリーの生産量は平均して

　　　日量5万3000バレル（8400立方メートル/日）

に達し、これは数年前のモンタナ州全体の生産量を上回った。

　エルム・クーリーの南東に位置する

　　　モンダック油田

は、生産性の高いピンチアウト・トレンドをノースダコタ州まで拡大した。

　エルム・クーリーは、水平井と水圧破砕法を組み合わせ、上部バケン層や下部バケン層の頁岩ではなく、中部バケン層のドロマイト質層をターゲットとしていたため、後のバケン開発の鍵となった。
　2006年、ノースダコタ州パーシャル近郊の油分豊富なシェール層で

　　　EOGリソーシズ社

が掘削した1本の油井から70万バレル（11万立方メートル）の石油が産出されると発表し、新たな関心が高まった。

　パーシャルでは、油田の東端が急峻に区切られ、これは熱的に成熟したバッケン・シェール層の範囲によって形成されている。

　それより東側のシェール層は熱的に未成熟で、生産性は低い状態であった。

　パーシャル油田の発見は、ノースダコタ州が2007年に制定した石油掘削税の減税措置など、他の要因と相まって、バッケン油田への注目をモンタナ州からノースダコタ州側へと移した。

　ノースダコタ州バッケンで掘削された油井の数は、2006年の300本]から2007年には457本に急増した。

　ノースダコタ州ネッソン背斜西側の鉱区の採算性は、2009年に

　　　ブリガム・オイル・アンド・ガス社

が25段階以上のより大規模な水圧破砕処理で成功を収めるまで不透明であった。
　ノースダコタ州鉱物資源局によると、2010年6月に油井1本当たりの原油生産量は145バレルで頭打ちとなった。

　2010年6月から2012年12月の間に油井数は3倍に増加した。

　しかし、油井1本当たりの原油生産量はほぼ横ばいだった。

　ただ、油井の稼働数が増えるにつれて、総生産量は増加を続け、2015年半ばに115万バレルに達してピークに達した。

　この増加は、2013年から油井1本当たりの原油生産量が緩やかに減少した。

　2015年半ばには115バレルにまで落ち込んだため、終息した。

　なお、EIAが報告したピーク時の生産量は、これより約9%高い。

　EIAはまた、原油価格の暴落を受けて、バッケン油田の掘削リグ数が2015年10月までの1年間で約60%減少した一方で、新規油井（初期）掘削リグ1本当たりの原油生産量は40%増加したと報告した。　

　いずれもその時点で頭打ちとなった模様で、フラッキング井戸からの生産率は、より透水性のよい岩石に掘削された従来の井戸からの生産率よりも急速に低下している。
　バッケン層には、

　　　EOGリソーシズ

　　　コンチネンタル・リソーシズ

　　　コード・エナジー

　　　マラソン・オイル・コーポレーション

　　　ダイアモンドバック・エナジー

　　　ヘス・コーポレーション

など複数の上場企業が掘削リグを保有し操業していた。

　カナダでは、

　　　リッジバック・リソーシズ

　　　クレセント・ポイント・エナジー

などが操業している。

　LIGアセッツ社は、ノースダコタ州バッケン層に位置する一連の石油採掘権益群の10%の株式取得を選択した。

　これらの採掘権益は、2015年時点で州内で最も石油生産量の多いマッケンジー郡にある約1,280エーカー（520ヘクタール）に及ぶものであった。

　2015年までに、一部の企業はバッケン油田の資産を売却し、テキサス州パーミアン盆地の探鉱に切り替えた。

　これは、潮間帯に近い主要市場への輸送コストが高く、海外の石油市場へのアクセスコストが低いことが一因であった。

　バッケン油田の石油採掘量は、2015年半ばから2016年半ばにかけて約20%減少した。

　その後2017年半ばまでは比較的安定して推移した。

　2009年から2013年の間に、ノースダコタ州労働安全保険局には、石油・ガス産業に関連する傷害請求が9,000件以上提出された。

　2011年から2015年の間には、ノースダコタ州の石油・ガス田で少なくとも40人の労働者が、その産業が原因で亡くなった。

　2015年の原油価格の低迷により、掘削リグには掘削速度を最大化するよう圧力がかかり、それに伴い作業員へのリスクも増大した。

　2015年、ノースダコタ州の石油ブームは、米国で最も高い労働者死亡率をもたらしたと報告されている。

　バッケンでは、平均して6週間ごとに1人の石油労働者が死亡していたと報告されている。

　ある企業は、迅速に掘削作業を行った労働者に1日あたり150ドルのボーナスを提供したが、慎重に作業を進め、よりゆっくりと作業を進めた労働者には、わずか40ドルしか支払われなかった。

　油井所有者は、掘削リグの下請け業者に責任を負わせることができれば、事故の責任を回避できる可能性があった。

　テキサス州、ルイジアナ州、ニューメキシコ州、ワイオミング州の4つの石油生産州では、これを防止するための法律が制定された。

　バッケン油田地帯では、適切な安全対策が欠如していたという報告も出ている。

　例えば、バッケン地域の従業員だった

　　　ダスティン・ペイン氏

は、溶接作業中の石油タンクが爆発し、死亡した。

　ペイン氏は以前から自身の安全を懸念しており、事故前、ペイン氏は婚約者に「こんな溶接作業は到底無理だ」とテキストメッセージを送っていた。

　アルジャジーラの特派員

　　　ジョシュ・ラッシング氏

は、ペイン氏の死は、彼が勤務していた会社が従業員のためのより良い安全対策を講じていれば避けられた可能性があると推測している。

　また、調査によると、バケン油田地域周辺地域では、主に先住民コミュニティの間で

　　　暴力犯罪が増加

していることが明らかになっている。

　コロラド大学ボルダー校の調査によると、2006年から2012年の間にバケン油田地域での暴力被害率は70％増加した。

　同時期、バケン油田地域以外の郡では、同様の暴力犯罪の増加は見られず、同時期、バケン地域以外の地域では、暴力被害率は8％減少している。

　バケン地域では、見知らぬ人による暴力被害も、この6年間で53％増加した。

　特に、黒人とネイティブアメリカンの被害率は白人の2.5倍に増加していた。

　最後に、深刻な暴力被害はバケン油田地域で30％増加する一方で、バケン地域以外では4％減少していることがわかった。

　ワシントン・ポスト紙の

　　　サリ・ホロウィッツ記者

は、男性キャンプ周辺の犯罪増加は、主にヘロインやメタンフェタミンといった違法薬物の市場によって引き起こされていると報じている。

　この状況は地元の居留地にも影響を及ぼしており、居留地では

　　　人員不足が深刻

で、こうした重大犯罪に対処できない状況が続いている。

　居留地全体の警備を担当する

　　　部族警察官

が、勤務時間中わずか2人しかいないという状況も見られる。

　また、増加する依存症患者の治療を支援する薬物乱用治療センターも不足しているという。

　暴力犯罪の増加は、女性に不釣り合いなほど大きな被害を与えており、性的暴行やレイプの発生率も高くなっている。

　2006年から2012年の間に、女性による違法な性的接触の発生率は54%増加した。

　これは主に法定強姦の報告件数の増加によるもの実際の被害数はさらに多いと考えられる。

　この暴力犯罪の増加は、特に少数民族や先住民の女性に深刻な影響を与えており、これらの集団の暴力発生率は地域で最も高かった。
　マンキャンプとは、地域の労働力を支えるために建設された仮設住宅群です。圧倒的に男性が多い労働力の流入がバッケン油田地帯に押し寄せたため、これらのキャンプは特に目立っている。

　これらのキャンプは、過剰な雇用と新規労働者全員を収容するのに十分なベッド数の不足に対応するために設置された。

　バッケン油田地帯のキャピタルロッジとタイオガロッジには、最大3,700人の住民が居住している。

　これらのマンキャンプは、バッケン油田地帯における暴力犯罪の増加の原因ともされている。

　女性に対する暴力発生率が既に高い先住民コミュニティ内またはその近くにマンキャンプが設置されている場合、

　　　マンキャンプ

による潜在的な被害はさらに大きくなっている。

　マスコギー・クリークの法学者

　　　サラ・ディア

は「これは多くの場合、2013年に行われた女性に対する暴力法の複雑な改正によるものです。 2013年の改革は配偶者、元配偶者、または交際相手による暴力に限定されており、居留地内で行われた性的暴力は起訴できないことが多い。」と指摘した。
　法学者アナ・コンデスは、男性キャンプは「レイプ、家庭内暴力、性的人身売買の温床であり、アメリカ先住民の女性は、男性が暴行を加えても起訴されないという認識から、しばしば標的にされている」と述べている。

　作家のリリー・コーエンもこの問題について、「資源採掘プロジェクトが先住民コミュニティの近くで行われると、先住民の女性は性的暴行、性的人身売買、その他のジェンダーに基づく暴力に直面するケースが増える」と述べている。

　これらの男性キャンプに起因する暴力犯罪の増加によって引き起こされるトラウマは、これらのコミュニティに何世代にもわたって残る可能性がある。

　最近、男性キャンプの指導者たちは、これらの問題を防止するために、施設の居住者に対するより厳しい規則を制定する取り組みを行っている。

　バッケン油田での活動は、環境に多くの悪影響を及ぼしている。

　PBSポッドキャストの司会者イーサン・ブラウンは、バッケン油田を「炭素爆弾」と呼び、操業期間中に10億トン以上の炭素を排出すると予測される化石燃料事業と呼んでいる。

　バッケン油田・ガス田は、大量のメタンガスの漏出にも関与している。

　 CO2とメタンは、大気汚染の原因となる最も顕著で有害なガスの一つでもある。

　この地域からは、自然生態系の破壊や汚染など、他にも多くの環境影響が生じている。

　バッケン地域の一部を占めるセオドア・ルーズベルト国立公園に関する国立公園局の記事では、この地域での活動は多くの環境被害をもたらす可能性があるとのこと。

　水圧破砕は、在来の動植物にとって重要な生息地の破壊や移転につながる可能性がある。

　この地域における水圧破砕は、流出した石油やフラッキング流体による土壌汚染や水質汚染を引き起こす可能性がある。

　2024年には、ノースダコタ州バッケンの油田・ガス田でわずか1週間で60件以上の流出が報告された。

　労働者を収容するキャンプも汚染の一因となっている。

　例として、ウィリストン郊外のキャンプが、敷地内に下水を公然と排出させたため閉鎖された。