壹.露天采礦
當油砂從地表冒出或埋深小於75m，厚度大於3m時，壹般采用露天開采方法。這種方法經歷了從使用輪式挖掘機和傳送帶到使用巨型電動叉車和巨型運輸車的轉變過程。在露天開采中，可以分為開采和回采兩個步驟。首先去掉蓋子，用卡車和鏟車把油砂提取出來，運到破碎機。然後，油砂被運輸到混合設備，與熱水混合制成泥漿。然後通過水力輸送裝置將漿液從礦區送到煉油廠進行提取、瀝青分離和尾礦處理。該方法資源回收率高，平均回收率約為75%(李凱等，2007)。
第二，原地采礦
原地開采技術主要用於深埋儲層(75m以上)。目前，原地開采技術包括攜砂冷采、註水開發、註蒸汽開發、油層燃燒、微生物處理和原地催化，其中蒸汽輔助重力驅、蒸汽吞吐和冷采在油砂開采中應用廣泛。
1.砂冷開采
這種方法不註熱不防砂，用螺桿泵將原油和砂壹起采出。主要原理是:通過出砂和冷采在油層中形成蟲孔，大大提高油層的孔隙度和滲透率，從而大大提高油砂的流動性；(2)穩定的泡沫油使原油密度很低，使粘度高的油砂油可以流動；(3)由於儲層產生大量砂粒，儲層本身強度降低，在上覆地層壓力的作用下，儲層會受到壹定程度的壓實，使孔隙壓力增大，驅動能量增加；④遠距離的邊底水可以提供壹定的驅動能量(鄭等，2008)。
適用條件:壹般來說，冷采加砂最好適用於未開發的新區或老區的新地層。適用於具有壹定流動性的重油。儲層埋深大於300m，儲層厚度大於3m，初始儲層壓力優選大於2.5MPa，脫氣原油粘度約為1000 ~ 50000 MPa·s，脫氣原油密度為0.92 ~ 0.98g/cm3，含有壹定的溶解氣，溶解氣油比大於5m3/t，粘土膠結物含量較少。
這種方法的主要優點是增加了油藏的流動通道，提高了原油生產速度，降低了生產成本。缺點是采收率低，蟲洞存在堵水、運砂問題。
2.蒸汽吞吐開采
蒸汽吞吐，也叫蒸汽吞吐和周期註汽。它先向油層註入壹定量的高溫高壓濕飽和蒸汽(吞蒸汽)，然後關井數日，燜井，加熱油層原油，然後開始生產(噴出熱油)。整個過程在同壹口井中進行。
蒸汽吞吐通常用作蒸汽驅的第壹階段。在原油粘度高的油層，井間流動阻力很大。如果直接采用蒸汽驅，不能以合適的速度註入蒸汽，導致註入速度下降，地層壓力上升，最終導致註汽失敗，采油速度下降，蒸汽驅後見效時間晚，油氣比低，經濟效益差。因此，通常采用蒸汽吞吐對儲層進行預熱，在井間形成熱連通後采用蒸汽驅。
適用條件:壹個成功的蒸汽吞吐方法需要壹個厚的蓋層，以包含高蒸汽註入壓力、可流動的原油、高滲透率和孔隙度、由儲層驅動的能量、無底水和氣頂，以及至少15m的產層厚度。有效的蒸汽吞吐要求油藏以高註入速率(200m3/d)接收蒸汽，並有足夠的驅動能量將油流驅回油井。
蒸汽吞吐的優點是采油速度高，缺點是采油速度低，壹般不超過20%。
3.蒸汽驅采礦
蒸汽驅是壹種驅動開采，以井組為單位，從壹口或幾口註汽井連續註入蒸汽，從壹些相鄰的生產井連續采油。蒸汽驅通過註入井不斷註入高倩蒸汽，壹方面補充地層能量，另壹方面將熱量引入地層，加熱油層，降低原油粘度。
適用條件:蒸汽輔助重力驅可用於與寬氣頂或底部水層接觸的油砂。
蒸汽驅的優點是可以提高采收率。
4.蒸汽輔助重力排水開采
SAGD技術是開發重油和油砂的前沿技術。該方法以蒸汽為加熱介質，通過流體熱對流和熱傳導相結合，利用重力開采重油瀝青。SAGD可以有不同的應用方式:壹種是平行水平井，即在油藏底部附近鉆壹對上下平行的水平井，上面的水平井註入蒸汽，下面的水平井產出石油；另壹種是水平井和直井相結合，即在油藏底部打壹口水平井，在其上方打壹口或幾口直井，直井註蒸汽，水平井采油；第三種是單管水平井SAGD，即在同壹水平井井口下入註汽管柱，通過註汽管柱向水平井頂部註入蒸汽，使蒸汽腔沿水平井反向膨脹。
SAGD開采過程中的關鍵內因是蒸汽和油水之間的對流，這與常規的蒸汽、油和水的並流流動完全不同。國外對SAGD技術的研究工作主要有:建立對流物理模型，研究油水兩相對流特性，用二維微觀模型研究蒸汽空腔的擴展，用CT掃描研究蒸汽與油水之間的微觀流動以及不凝性氣體對對流過程的影響。未來將對蒸汽、油、水的對流進行研究，並深化上述研究，整合研究成果，形成更加有效的新的數學模型，為油田大規模SAGD開發提供有效的評價、預測和設計手段，最終實現最經濟有效的SAGD開發。
蒸汽輔助重力泄油的優點是油氣比提高，采油速度高，采收率壹般在40% ~ 60%，對油層非均質性不敏感。缺點是初期產量低，如何推廣到低溫低壓底水油藏(朱，2007)。
5.燒掉油層
火燒油層是熱力采油中最早使用的采油方法。這項技術在美國獲得專利1920。蘇聯於1933 ~ 1934進行了第壹次現場先導試驗，1950 ~ 19566進行了第壹次火燒油層(ISC)真實工藝試驗。
火燒油層又稱原地燃燒，是指向油層中註入空氣或含氧氣體，與油層中的有機燃料發生反應，利用產生的熱量加熱油層，降低原油粘度，以空氣為動力開采原油。火燒油層驅油效率很高，現場試驗表明采收率壹般可達50% ~ 80%。
從篩選標準可以看出，火燒油層比註蒸汽適應性更廣。壹般蒸汽驅熱損失過大時，可選擇火燒油層的方法。具體來說，火燒法可用於深層(> 1000 m)、薄層(< 6 m)、致密(< 35× 10-3 μ m2)、高含水的儲層。蒸汽驅開采這類油藏風險太大。高壓註氣有利於燃燒，所以不受深度限制。
燒油層的好處是地下開采潛力大，減少二氧化碳排放，成本低。缺點是工藝難以實施，地下燃燒難以控制，高壓註入大量空氣的成本比較高。
重油瀝青的開采方法有地下巷道開采、就地燃燒、就地催化和微生物處理等(朱，2007)。