中国油页岩
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中国油页岩资源及分布现状1.油页岩资源概况中国是一个油页岩资源丰富的国家,储量仅次于美国、俄罗斯、扎伊尔和巴西,居世界第5位。
中国油页岩主要分布于15个省份(区),主要集中在东北和中南地区,查明资源储量329.89×108t,远景储量达万亿吨。
其中,油页岩查明资源量吉林省174.27×108t、广东省55.15×108t、辽宁省45.05×108t,分别占全国油页岩查明资源量的52.83%、16.72%和13.65%。
油页岩在我国广泛分布,各个时代地层均有所发现。
我国第三系是油页岩最主要的分布层位,平面上分布于东部和中部地区,东部自北而南为东北地区、华北地区、鲁西地区、鲁东地区、苏浙皖地区和两广地区,中部从晋东南地区、洛阳地区、南阳地区、江汉地区、赣湘粤地区到雷琼地区。
白垩系油页岩主要分布于天山、祁连山、秦岭到淮河以北的广大地区,侏罗系油页岩主要分布于西北地区和东北地区,三叠系油页岩主要分布于鄂尔多斯盆地和滇西断陷带,古生代油页岩分布于山西地区。
中国油页岩沉积环境为陆相湖泊、海相以及海陆交互相,但以陆相为主。
油页岩中的有机质由低等植物和高等植物及动物碎片组成。
在还原条件下经过成岩作用和煤化作用过程,转变为固体的可燃有机岩。
其造岩矿物主要为粘土类硅铝酸盐矿物、二氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较多,氧化钙含量较少。
油页岩分布在大小沉积盆地有90多处,主要盆地有松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、阴山-大青山区、茂名盆地、下辽河-抚顺盆地、尚志-依兰-罗北盆地等,约有34个主要含矿区(图9-8)。
图9-8 全国查明油页岩资源分布图[1]中国陆相油页岩的形成主要受构造、沉积环境、气候等因素控制。
也有学者提出中国松辽盆地油页岩的形成与海侵事件有关。
对于陆相断陷盆地,气候和构造运动对内陆盆地油页岩的形成、赋存和分布起着重要控制作用,很大程度上决定了矿产形成和分布规律。
中国油页岩第一大省—吉林秦为胜油页岩是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩。
它和煤的主要区别是灰分超过40%,与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。
油页岩属于非常规油气资源,以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。
它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。
油页岩又称为油母页岩,是一种重要的能源矿产资源,不仅可以提取油页岩油及相关石油化工产品,而且可作为燃料用来发电、取暖和运输等。
它既属于固体矿产资源,又属于非常规油气的一种资源,含油率大约在3.5%左右。
它是在内陆湖海或滨海溻湖深水还原条件下,由低等植物和矿物质形成的一种腐泥物质,是高灰分的腐泥煤。
凡腐泥煤灰分为50%一70%者称为油页岩,含有类似天然石油的页岩油。
油页岩原始有机物质主要来源于水藻等低等浮游生物,其中以蓝藻、绿藻、黄藻最为重要。
油页岩外观多呈褐色泥岩状,其相对密度为1.4~2.7。
油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合,难以用一般选煤的方法进行选矿。
含有大量粘土矿物的油页岩,往往形成明显的片理。
世界油页岩资源丰富,意义重大。
全球油页岩资源丰富,分布广泛,美国、中国、俄罗斯、约旦、摩洛哥、澳大利亚、爱沙尼亚、加拿大等国家都有丰富的储量。
全球油页岩折合油页岩油资源约4400多亿吨,超过传统石油资源量(2710亿吨)的50%还多。
在这些储量丰富的国家中,美国是全球油页岩资源最丰富的国家,居世界第一位,储量约占全球储量的70%以上,中国位居第二位。
加拿大是全球沥青砂资源最丰富的国家,储量约占全球储量的90%以上。
全球油页岩资源十分丰富,据不完全统计其蕴藏资源量约有10万亿吨,比煤炭资源量多40%。
中国油页岩沉积环境为陆相湖泊、海相以及海陆交互相,但以陆相为主。
油页岩中的有机质由低等植物和高等植物及动物碎片组成。
在还原条件下经过成岩作用和煤化作用过程,转变为固体的可燃有机岩。
其造岩矿物主要为粘土类硅铝酸盐矿物、二氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较多,氧化钙含量较少。
中国石化新闻网2010年2月25日讯(郑言)油页岩又称油母页岩,是一种含有机质的沉积岩,为低热值固体化石燃料,可以用来炼油。
油页岩是一种干馏后可获得页岩油的高灰分致密薄层状可燃有机岩。
由于其内部含有固体有机质,可以采用加热干馏技术炼制出页岩油,从页岩油可获得燃料油,可作为石油制品的代替品,因此被称为“人造石油”,可作为燃杆油或进一步加工制成汽油、柒油和下游石化产品,也可以直接作为锅炉燃杆进行发电。
在能源紧缺、油价高企的时代,页岩油的开发与利用再次成为国内外关注的焦点。
2008年8月,中国石油天然气集团公司投资4亿元,在黑龙江省牡丹江市启动了我国第一个颗粒油页岩干馏炼油“先导基地”项目。
“该项目较之传统工艺技术先进,油页岩利用率高,油收率高,处理量大,它将是我国页油岩工业自主创新发展的一个转折点。
”有关专家对此高度评价。
油页岩是一种潜在的、储量巨大的能源,油页岩的开发和利用是世界石油资源的有益补充和替代。
目前对油页岩采取综合开发利用的方式,即将储存于地下的油页岩开采出来,在干馏炉中将油页岩加热至约5000℃,使其分解产生页岩油,所剩余的残渣可以用于燃烧发电、制造水泥、砖等建筑材料。
世界油页岩资源极其巨大,但油页岩分布区地质勘探程度低,所以很难对全球的油页岩资源量准确预刚。
据美国《油气》公布的统计数字,全世界页岩油储量约11万亿-13万亿吨,远远超过石油储量。
我国油页岩资源储量很丰富。
2004-2006年新一轮全国油气资源评价结果显示,全国油页岩资源为7199.4亿吨,可采资源2432.4亿吨;页岩油资源476.4亿吨,可采资源159.7亿吨;页岩油可回收资源119.8亿吨。
2006年国土资源部、国家发改委委托吉林大学开展的全国油页岩资源调查认为,中国油页岩资源估计有7,000亿吨,若换算成页岩油,至少有300亿吨,是中国原油可采储量的20几倍。
未来油价高涨、资源趋紧的状况很难改变,相对于高油价,开发油页岩资源等非常规能源日益变得有利可图。
中国油页岩资源及分布现状1.油页岩资源概况中国是一个油页岩资源丰富的国家,储量仅次于美国、俄罗斯、扎伊尔和巴西,居世界第5位。
中国油页岩主要分布于15个省份(区),主要集中在东北和中南地区,查明资源储量329.89×108t,远景储量达万亿吨。
其中,油页岩查明资源量吉林省174.27×108t、广东省55.15×108t、辽宁省45.05×108t,分别占全国油页岩查明资源量的52.83%、16.72%和13.65%。
油页岩在我国广泛分布,各个时代地层均有所发现。
我国第三系是油页岩最主要的分布层位,平面上分布于东部和中部地区,东部自北而南为东北地区、华北地区、鲁西地区、鲁东地区、苏浙皖地区和两广地区,中部从晋东南地区、洛阳地区、南阳地区、江汉地区、赣湘粤地区到雷琼地区。
白垩系油页岩主要分布于天山、祁连山、秦岭到淮河以北的广大地区,侏罗系油页岩主要分布于西北地区和东北地区,三叠系油页岩主要分布于鄂尔多斯盆地和滇西断陷带,古生代油页岩分布于山西地区。
中国油页岩沉积环境为陆相湖泊、海相以及海陆交互相,但以陆相为主。
油页岩中的有机质由低等植物和高等植物及动物碎片组成。
在还原条件下经过成岩作用和煤化作用过程,转变为固体的可燃有机岩。
其造岩矿物主要为粘土类硅铝酸盐矿物、二氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较多,氧化钙含量较少。
油页岩分布在大小沉积盆地有90多处,主要盆地有松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、阴山-大青山区、茂名盆地、下辽河-抚顺盆地、尚志-依兰-罗北盆地等,约有34个主要含矿区(图9-8)。
图9-8 全国查明油页岩资源分布图[1]中国陆相油页岩的形成主要受构造、沉积环境、气候等因素控制。
也有学者提出中国松辽盆地油页岩的形成与海侵事件有关。
对于陆相断陷盆地,气候和构造运动对内陆盆地油页岩的形成、赋存和分布起着重要控制作用,很大程度上决定了矿产形成和分布规律。
油页岩是一种蕴藏量十分丰富但几乎还未被很好利用的矿产资源。
油页岩不但可提炼出燃料油类,而且还可炼制出合成煤气及化工原料,附产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。
全世界油页岩蕴藏的页岩油资源量大体有3662亿吨,比传统石油资源量至少多50%。
随着世界原油价格的日益攀高,开采石油已然成为当今利润丰厚的行业。
现今世界上对油页岩的开发利用尚处于新兴的,竞争较少的行业。
我国油页岩探明+预测储量4832亿吨,所含页岩油资源量290亿吨,居世界第4位。
油页岩开发利用前景十分光明。
到目前为止,世界各国对油页岩的开发利用普遍存在生产成本偏高,水、电、人力等资源的耗费率过高,往往导致产出效益不理想,利润不高,甚至无利可图。
既然油页岩里富含石油,石油又是最抢手、最不愁卖的资源,只需要攻破从油页岩里提取石油的生产成本问题,油页岩石油开采必定成为利润丰厚的行业。
油页岩oil shale干馏后可获得页岩油的高灰分致密薄层状可燃有机岩。
又称油母页岩。
呈淡褐色到暗褐色,暗淡无光泽。
能按层分裂成薄片。
可直接点燃,燃烧时发出沥青臭味。
页岩油经炼制可获汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等。
一般认为,油页岩是粉沙、淤泥和低等生物残体腐解的有机质沉积形成的。
有机质在厌氧细菌的活动下,经过沥青化作用并与掺入的粉沙、淤泥等形成含矿物杂质较多的腐泥物质,沉积在地下深处,经成岩作用和挥发物质散失等物理化学作用,成为油页岩层。
含油率和发热量是油页岩工业用途的重要工艺指标。
含油率是指油页岩干馏后获得的页岩油含量百分比。
工业要求最低含油率在4%~5%以上。
发热量一般在8.4兆焦/千克左右,为煤的25%~50%。
因此,油页岩的工业用途主要是炼油和作化工原料。
中国油页岩储量丰富,主要产于辽宁抚顺、广东茂名等地。
释文:①一种棕色至黑色纹层状页岩。
含液态及气态的碳氢化合物,含油率一般为4%~20%,最高可达30%,质轻,具油腻感,用指甲刻划时,划痕呈暗褐色;用小刀沿层面切削时,常呈刨花状薄片;用火柴点燃时冒烟,具油味。
中国陆相页岩油勘探开发现状及展望摘要:在受到北美成功勘探和开采页岩石油的严重影响后,我们开始认识到勘探和开采页岩石油对我们能源的战略重要性。
以2010年至2012年在四川盆地发现的长宁—魏源—富宁页岩的大气场为代表,中国油气勘探开始了第三次历史性的飞跃——非常规油气勘探。
在此之前,中国的油气勘探也经历了陆地油气勘探和海上油气勘探之间的两个重大转变,第三个转变是从传统的油气领域转向非常规的油气领域。
关键词:中国;陆相页岩油;勘探开发现状;展望引言随着全球常规能源消费的增加,对清洁和有效的非传统能源的需求也越来越大。
页岩石油作为新能源进入历史舞台,具有稳定分布、厚度和广泛分布的特点,成为世界各地研究的热点。
迄今为止,美国页岩石油革命取得了显着成果:加拿大、澳大利亚和其他国家已经成功地开发了商用页岩石油,预计今后将成为重要的能源联系。
鉴于中国原油对外依存度很高,资源相对有限,有效开发非常规天然气,主要是页岩油气,是缓解能源短缺和改善中国能源结构的最有效途径之一。
一、页岩油研究进展近年来,中国石油地质学家在美国页岩油气研究成果的基础上,研究了中国油页岩的形成条件、储存形式、沉积机制、资源潜力和有利于开发油页岩的地区,并认识到油页岩与油页岩之间的差异页岩油气评价系统一般分为可用页岩油,包括烃源岩的开发环境、有机物类型、有机物丰度(TOC)、有机物成熟度(ro)、烃源岩的沉陷深度等。
-是吗页岩油量,包括页岩相、孔隙类型、基质和夹层孔隙率;(a)可运输页岩的油量,包括渗透率、原油密度、油气比、压力系数等-是吗技术上可获得的页岩油量,包括结构背景、脆弱程度指数、脆弱矿物含量等。
关于资源潜力研究,页岩石油研究仍处于区域估计阶段。
关于有利区,研究人员根据page岩层的深度、厚度、TOC和热变化选择了有利区。
因此,充分利用页岩油气地质资料、综合分析页岩油气开发的有利参数和条件以及选择盆地页岩油气甜点区,是我国页岩油气勘探开发的重要阶段。
2023年油页岩行业市场发展现状随着全球化和能源需求的不断增长,油页岩成为了国际石油市场中的新明星。
在美国、加拿大、阿根廷等国家,页岩气和页岩油开采已经成为了很重要的产业。
近年来,中国也在大力发展油页岩行业,通过技术革新和政策刺激,加快了页岩油和页岩气的勘探和开发。
一、国内油页岩勘探状况中国页岩气勘探于2009年启动,近年来得到了快速发展,之后也开展了页岩油勘探。
截至目前,中国的页岩气勘探范围覆盖了全国20多个省份,主要包括四川盆地、长江三角洲等地。
目前,中国已经掌握了基本的页岩气勘探技术和开发技术,页岩气产量逐年增长。
2019年,中国页岩气产量首次突破200亿立方米,占全国天然气产量的14.8%。
与页岩气相比,中国的页岩油勘探起步略晚。
2011年,中国首次确定了页岩油为重点勘探对象,开展了多项技术攻关工作。
目前,中国主要的页岩油勘探区域包括四川盆地、塔里木盆地等地。
中国已经基本掌握了页岩油勘探技术,但开采难度、成本较高,目前还处于试采阶段。
二、国内油页岩开采现状截至目前,中国的页岩气和页岩油开采规模尚不够大,总产量仍然较低。
页岩气方面,中国的页岩气产量自2010年开始逐年提高,但是相对于国外的页岩气开采水平,中国的页岩气开采仍有很大的发展空间。
页岩气市场化改革正在推进,政府加大了对页岩气的政策支持力度,目前一些大型能源企业已经开始从事页岩气勘探和开采。
页岩油方面,目前中国的页岩油开采处于试采阶段。
虽然达到了世界领先水平,但该行业仍需要进一步发展。
近年来,中国政府逐渐开始对页岩油产业给予政府支持,推动页岩油行业的发展。
三、国内油页岩行业面临的挑战中国油页岩勘探和开采仍面临着一些挑战。
首先,技术难度较大,包括采矿技术、应用技术等方面,需要不断创新和发展。
其次,油价波动对行业的影响较大,影响油页岩企业的运营成本和盈利能力。
此外,环保压力也是一个重要因素,需要油页岩企业合理利用资源、合规运营,减轻对环境的影响。
页岩油富集规律
页岩油的富集规律主要受到含油页岩盆地形成、演化及其成矿规律的制约。
含油页岩盆地主要富集在中国50个沉积盆地中。
这些盆地的形成和演化与盆地成因类型及演化阶段密切相关。
在不同的构造位置上,由于古板块的演化,不同类型的含油页岩盆地有规律地发育,每个类型在形成时代、沉积组合、含油率、油页岩厚度和分布以及油页岩中有机质类型等方面存在差异,具有不同的成矿规律。
广义页岩油主要指以吸附或游离状态赋存于生油岩或与生油岩互层、紧邻的致密砂岩、致密碳酸盐岩等储集岩中,未经过大规模长距离运移的近源石油聚集。
而狭义页岩油则专指以吸附或游离状态赋存于烃源岩内富有机质页岩中的石油聚集。
页岩油的富集也受盆地构造位置的影响。
在不同的构造位置上,含油页岩盆地的发育和演化受到古板块构造的影响,导致不同类型含油页岩盆地的形成和演化各不相同,进而影响了页岩油的富集规律。
另外,含油页岩盆地的特征参数(如盆地规模、形态、沉积厚度等)也会影响页岩油的富集。
一些特定的沉积环境,如海湾、湖泊等,也会对页岩油的富集产生影响。
综上所述,页岩油的富集规律是一个复杂的地质作用过程,需要综合考虑多种因素。
在寻找和开发页岩油的过程中,需要深入研究含油页岩盆地的形成、演化及其成矿规律,充分了解不同类型的含油页岩盆地特征及其对页岩油富集的影响,并考虑盆地构造位置、沉积环
境等多种因素的综合作用。
油页岩报告王** 周* 纪** 刘*摘要:重点学习了油页岩的形成成因、性质、开发利用、发展前景等几个方面。
经过几次讨论,共同完成了此报告,以下详细介绍我们看论文后认为最基础最重要的部分。
一、油页岩形成成因油页岩就是一种高灰分的含有一定量可燃有机质的沉积岩。
它和煤的主要区别是灰分超过40%,与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。
油页岩经低温干馏可以得到页岩油,页岩油类似原油,可以制成汽油、柴油或作为燃料油。
油页岩一般为褐黑色或黄褐色,质地很细腻,有时候就像纸片一样,用手一掰,可以略微弯曲,具油脂光泽,用硬东西敲一敲,发出像敲击木头时的声音。
用火去点这种石头,先是发出“噼、啪”的爆裂声,随后冒出一些黑黑的烟来,闻着有浓烈的烧沥青似的刺鼻味道(其实和烧沥青的原理一样),不一会儿就会燃烧起来,而且还会产生一些发白的灰质,就像烟灰一样。
油页岩油母页岩油页岩主要包括油母、水分和矿物质。
①油母。
含量约10%~50%(干基),是复杂的高分子有机化合物,富含脂肪烃结构,而较少芳烃结构。
油母的元素组成主要为碳、氢,以及少量的氧、氮、硫;其氢碳原子比为1.25~1.75。
油母含量高,氢碳原子比大,则油页岩产油率高。
②水分。
为4%~25%不等,与矿物质颗粒间的微孔结构有关。
茂名油页岩的水分含量较高,热加工过程中消耗较多的热量,且在干燥时易崩碎。
③矿物质。
主要有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等。
含量通常高于有机质。
油页岩主要在湖泊和海洋中形成,关键在于有大量的有机质来源和良好的保存条件。
油页岩中所含的有机质大部分来自藻类、植物的孢子或花粉。
除了藻类及其他植物残体之外,油页岩中还常会有丰富的鱼类残骸。
油页岩代表着古时候这片水域曾经出现过营养过剩期间,即曾发生大量死亡的阶段。
中国油页岩以陆相沉积为主,从有机成因角度,中国陆相油页岩可以分为腐泥型油页岩、腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;从油页岩的沉积环境成因角度,可以划分为拗陷湖成油页岩、断陷湖成油页岩和断陷湖泊一沼泽油页岩;从油页岩形成的水体性质角度,可以划分为淡水油页岩和半成水油页岩。
页岩油的母体——油页岩在过去几十年中,油页岩已经被越来越多的人所关注。
因为它是页岩油的主要母体。
本文将会介绍油页岩的形成、分布、开采和环境影响等方面的知识。
油页岩的形成油页岩是一种由有机质变质而来的岩石。
在地表以下2-3公里深的地方,一定的温度、压力和时间的作用下,有机质开始分解和转换,形成了油和天然气。
这些油和天然气随着地质条件的变化,被逐渐地聚集在一起,形成了油气藏。
而油页岩是指在这一过程中形成的硬质岩石。
这些页岩含有大量的有机质,通常含量在2%以上。
在高压、高温、没有氧气的环境中,这些有机质变成了油和天然气。
若油和天然气被孔隙包裹,则形成的是常规油气藏,若油和天然气被岩石紧紧地包裹着,则形成的就是非常规油气藏,其中油页岩就是最重要的一种。
油页岩的分布油页岩的分布很广泛,但世界各地产油页岩的地区不多。
美国是最大的油页岩生产国。
它的白垩纪晚期至古新世早期的马其顿组和巴基斯坦组等地层中,产生了大量的页岩油和页岩气。
中国也是一个重要的油页岩国家,主要产区包括四川盆地、塔里木盆地和东海盆地等。
其他国家如加拿大、阿根廷、俄罗斯等也有产油页岩的地区。
油页岩的开采油页岩的开采目前主要采用的是水平井钻探和水平井压裂技术。
油页岩通常遇到挑战的是密度,因此采用水平井钻探可提高井壁直径,提高油页岩开采效率和提高油质量,同时可减少对环境的影响。
水平井压裂是一种在水平井中注入压裂液,使岩石产生裂缝来释放能源的技术。
压裂液由水、沙、泥等组成,可以额外添加化学药品,以改善井的井裂缝和扩大页岩的裂缝。
压裂操作可能会对地下水产生影响,因此需要严格控制其使用。
油页岩的环境影响油页岩的开采和生产过程会对环境产生影响。
这些影响包括土地、空气和水资源。
例如,采掘过程会导致土壤侵蚀和水土流失,产生废水和固体废弃物。
井水用其他地表采来的水,也可能对该地区的地下水存在污染的风险。
此外,油页岩的开发也会对当地社区产生影响。
增加的交通量和持续的噪音等都会影响当地的居民。
2024年油页岩市场发展现状概述油页岩是一种富含有机质的沉积岩,含有丰富的油气资源。
随着全球能源需求的增加和传统石油资源的日益减少,油页岩的开采和利用逐渐成为国际能源领域的热点话题。
本文旨在探讨油页岩市场的发展现状,分析其影响因素和未来趋势。
市场规模和前景油页岩市场的发展前景广阔。
根据市场研究报告,全球油页岩储量估计达到数十亿桶,其中美国、中国和加拿大是全球最主要的油页岩资源国家。
油页岩的开采能够解决传统石油资源减少的问题,满足全球能源需求。
此外,油页岩开采可以促进当地经济发展,提供就业机会。
开发技术和成本油页岩的开采技术和成本是影响市场发展的重要因素。
目前,水力压裂(hydraulic fracturing)和水平钻井(horizontal drilling)是常见的油页岩开采技术。
这些技术的发展使得油页岩资源的开采成为可能。
然而,开采过程中会面临水资源消耗、环境污染等问题。
此外,油页岩开采的成本较高,包括开采设备投资、能源消耗和环境保护投入等。
政策和法规政策和法规对油页岩市场的发展起到重要的指导和影响作用。
各国政府通过制定相应的法律法规来规范油页岩资源的采掘、利用和环境保护。
例如,美国的《油页岩能源和独立性法案》(Shale Gas and Oil Independence Act)鼓励油页岩开发,并提供相应的激励政策。
中国政府也出台了一系列政策措施,推动油页岩产业的发展。
环境影响和可持续性油页岩开采对环境产生一定影响,包括土地破坏、水资源消耗、水源污染、大气污染等。
这些环境问题引起了社会的广泛关注。
因此,油页岩开采企业需要采取有效的环境保护措施,减少对环境的影响。
同时,发展可持续的油页岩产业,推动清洁能源的发展,是未来油页岩市场发展的重要方向。
国际市场竞争格局目前,全球油页岩市场竞争格局较为复杂。
美国是全球最大的油页岩产量国家,其优势在于丰富的资源和发达的技术。
中国和加拿大等国家也加大了油页岩开发的力度。
中国页岩油这几年页岩油的概念比较热,但是说到页岩油,可能很多人都不知道它是什么。
我们先来科普一下什么叫页岩油。
其实页岩油也是石油的一种,结构和石油差不多,只不过页岩油的储存方式和传统石油不同,是在地下,只有打井才能取出来。
页岩油主要储存在岩层中,这种油储存在石头的一些缝隙中。
正因为如此,用传统的钻井方法是不可能获得页岩油的。
目前页岩油的开采难度比传统石油大得多。
常见的页岩油开采技术包括水平井和分段压裂技术。
目前比较成熟的是水力压裂技术。
这项技术的工作原理是将水和化学混合物注入管道,输送到地面,然后由地面的高压泵加压。
当压力与地层上的压力不同时,就会产生裂缝,储存在岩缝中的油就会流出。
这种技术因为难度比较大,目前真正掌握成熟技术的只有美国等少数国家,依靠成熟的技术,目前美国的页岩油产量是非常庞大的,而且最近几年增速非常快,从2007年到2018年,美国页岩油年复合增长率高达25.2%,当前美国页岩油日产量已经达到几百万吨,在页岩油的加持之下,美国的石油日产量比沙特阿拉伯的日产量还要高。
得益于页岩油的大量开采,目前美国石油对外依存度已经迅速下降,美国也从石油净进口国变成了石油净出口国,比如根据美国能源情报署公布的数据显示,2019年美国原油日均出口量达到298万吨,与2018年相比同比增长45%。
再来看看中国的页岩油储量。
随着传统石油储量的不断减少,页岩油将成为未来各国石油开采的重点方向。
毕竟相比传统石油,页岩储量更大。
例如,根据石油输出国组织公布的数据,截至2017年,全球已探明原油储量为1.483万亿桶(约2020亿吨)。
按照这个原油储量和目前全球消耗速度,传统石油储量估计只能供人类使用41年左右。
然而,页岩油的储量大于传统石油。
美国能源信息署研究数据显示,截至2017年底,全球页岩油地质资源总量约为9368.35亿吨,约为全球已探明石油储量的4.6倍。
而且这还不是全球最终的页岩油储量,因为随着技术的不断进步和其他国家勘探工作的不断推进,全球页岩油储量可能会进一步增加。
中国油页岩资源丰富, 以陆相沉积为主, 主要赋存于中新生界, 颜色通常为黑色) 深灰色和灰褐色) 棕褐色, 且富矿油页岩一般比贫矿油页岩的颜色深。
油页岩中矿物成分以石英、长石和黏土矿物为主, 黏土矿物中高岭石含量相对较高。
中国陆相油页岩总体质量特征为中等偏好, 含油率大于5% 的页岩油资源占67164%, 灰分产率一般为531 27% ~ 84135%, 多属高灰分油页岩。
发热量各地区差别较大, 最小值为4119M J/ kg,最大值可达34160M J/kg, 而且同一地区不同层位的油页岩发热量也不相同。
就伴生元素而言, 油页岩中富含大量的稀土元素和微量元素, 使油页岩具有巨大的综合利用潜力。
从有机成因角度, 中国陆相油页岩可以分为腐泥型油页岩、腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩; 从油页岩的沉积环境成因角度, 可以划分为拗陷湖成油页岩、断陷湖成油页岩和断陷湖泊) 沼泽油页岩; 从油页岩形成的水体性质角度, 可以划分为淡水油页岩和半咸水油页岩。
中国陆相油页岩中湖泊) 沼泽油页岩一般与煤伴生, 多为腐殖腐泥型油页岩和腐泥腐殖型油页岩;而湖成油页岩一般单独存在或为煤层顶板, 多为腐泥型油页岩和腐殖腐泥型油页岩。
油页岩(又称油母页岩)是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩,它和煤的主要区别是灰分超过40%,与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。
油页岩经低温干馏可以得到页岩油,页岩油类似原油,可以制成汽油、柴油或作为燃料油。
除单独成藏外,油页岩还经常与煤形成伴生矿藏,一起被开采出来。
目前,世界大部分油页岩分布区地质勘探程度低,很难对全球的油页岩资源量正确预测,只有部分国家对本国油页岩矿床进行了详细的勘探和评价工作。
就目前的勘探情况而言,美国是世界上油页岩资源最丰富的国家,查明地质资源量为33400亿吨,折合页岩油为3036亿吨。
2004~2006年,我国对油页岩资源进行了国内首次评价,查明地质资源量为7199亿吨,折合成页岩油为476亿吨。
我国在煤炭开采过程中产生的油页岩达到近千万吨,仅抚顺西露天矿油母页岩每年排弃量就达800万吨,排弃占用大量耕地,严重影响了矿区周围的生态环境。
油页岩-分布特点世界上已发现的非常规油气资源大多位于地缘政治相对稳定的西半球,即美国、加拿大和拉丁美洲,美国是全球油页岩资源最丰富的国家,储量约占全球储量的70%以上;加拿大是全球沥青砂资源最丰富的国家,储量约占全球储量的90%以上。
全球油页岩资源十分丰富,据不完全统计其蕴藏资源量约有10万亿吨,比煤炭资源量多40%。
2000年初统计,世界页岩油储量超过10亿吨的国家有美国、俄罗斯、扎伊尔、巴西、摩洛哥、约旦、澳大利亚、爱沙尼亚和中国等,页岩油总量为3741亿吨,预计全世界页岩油资源总量约为4750亿吨,比传统石油资源量(2710亿吨)多50%以上。
油页岩不仅资源丰富,而且分布相对集中。
在美国,大约75%的油页岩集中在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州。
按探明资源量排位,中国继美国、巴西、前苏联之后位居世界第四。
中国油页岩探明资源量315亿吨,预测资源量4520亿吨,约85%以上分布在吉林、辽宁和广东省,其中吉林省已探明可采储量为174.5亿吨,约占全国油页岩探明总量的55.3%;广东已探明可采储量超过55.15亿吨,居全国第2位;辽宁省截至2004年累计探明储量为41.3亿吨。
油页岩资源量十分丰富且储量分布集中,具有作为接替能源的巨大潜力和有利条件。
油页岩-发展历程油页岩里富含石油从1838年法国页岩油工业开始至今,油页岩的开发和应用有近200年历史。
相对油页岩来说,天然石油质优价廉,伴随着第二次世界大战的爆发、能源危机的出现和石油工业的兴起,油页岩工业曾几度兴衰。
油页岩的生产出现过三个高峰期。
二战期间石油需求量剧增,油价猛涨,不少国家兴起了油页岩开发热潮。
20世纪60年代初油页岩开发的低谷与中国大庆油田投产密切相关,20世纪70年代出现世界能源危机,各国都在为寻求新的能源而努力,油页岩的开发与利用又重新得到了重视。
美国、日本、德国、巴西、前苏联等国家研究了各种油页岩干馏炼制页岩油的方法,部分国家形成工业化生产规模,油页岩利用快速增长,所以1980年出现第3个高峰期,产量达到历史上的最高水平(4540万吨)。
自1980年以后,由于石油被大量发现和开发,油价大幅下降,油页岩的产量也一路下滑,到2000年,只有1600万吨。
预计随着国际油价的不断上涨,以及剩余油、低渗透油气藏开发难度的增加、天然气水合物开发的瓶颈技术暂时无重大突破等原因,对油页岩的重视会不断加强。
油页岩-开采技术油页岩里富含石油(一)直接开采直接开采包括露天和井下两种开采方式。
露天开采适合于埋藏较浅的矿床开采,成本低,安全系数高,辽宁抚顺和广东茂名就是典型的例子。
井下开采有竖井、水平坑道采矿两种方式,适合于埋藏较深的矿床。
直接开采是较原始的开采方式,局限性比较大,对生态环境的破坏也十分严重,主要表现在三个方面:一是生态及水质破坏严重。
无论是露天采矿还是井下采矿,都需要把地下水位降低到含油页岩层的层位以下,开采1立方米油页岩,一般需要抽出25立方米的地下水;采矿水极大地增加了地表水、地下水中硫酸盐的含量。
在巴西,油页岩采矿长期破坏着矿山及其附近的生态平衡和水位水质的稳定。
二是灰渣污染严重。
通过直接开采得到的油页岩用于提炼页岩油或直接燃烧,产生大量灰渣,如果不回收利用则不仅会造成空气污染,且废弃灰渣占地面积大,其中金属元素和微量元素渗入地下水体,危害人们生产生活。
三是直接开采占地较多,一旦开垦就无法完全修复。
油页岩粉末压球成功(二)地下转化工艺技术(ICP)ICP是壳牌公司投入巨资研发出的开采油页岩及其他非常规资源的专利技术,对开发深部油页岩尤其有利。
ICP开采油页岩的基本原理是在地下对油页岩矿层进行加热和裂解,促使其转化为高品质的油或气,再通过相关通道将油、气分别提取出来;将这些高品质的油(气)采集到地面进行加工后,可生产出石脑油、煤油等成品油。
该技术的突出优点是:提高了资源开发利用效率;减少了开采过程中对生态环境的破坏,即少占地、无尾渣废料、无空气污染、少地下水污染及最大限度地减少有害副产品的产生。
尽管该项技术现在还未完全商业化,但关键的工艺、设备等技术问题都已解决,并在美国科罗拉多州和加拿大阿尔伯特省进行了商业示范。
按照2005年5月每桶原油开发成本计算,传统的干馏技术为20美元/桶,使用ICP技术生产成本为12美元/桶,ICP技术成本低于传统的干馏技术,该技术在油价高于25 美元/桶时可以盈利。
中国吉林省油页岩资源丰富,但大部分埋藏于平原耕地之下,或者埋藏较深,吉林省地质矿产勘查开发局与壳牌勘探有限公司于2004年12月8日签署合作框架协议书,根据壳牌公司在北美ICP技术的研发及对吉林省油页岩资源的勘察情况,合资公司预计于2006年开始ICP技术商业示范,2010年后将开始全面商业运行。
油页岩的开采方式经过近两个世纪的发展,已取得许多成功的经验,并在不断改进,成熟的开采技术是油页岩工业崛起的有力保障。
油页岩-利用技术油页岩----利用技术随着技术进步和环保意识的增强,油页岩资源从单纯的能源利用发展到综合利用,极大地提高了资源利用率,降低了成本,减少了环境污染,为资源的可持续利用提供了保障。
油页岩矿石采出之后,最先是作为能源而被使用的,即干馏炼油和作为燃料。
油页岩干馏后的页岩油可作为燃料油出售,也可以通过加氢精制和非加氢精制的方法生产轻柴油,提高页岩油附加值,精制后的重油作燃料使用。
油页岩做燃料主要是用来发电,即直接用作锅炉燃料或进行低温干馏产生气体燃料而发电,还可用于供暖和长途运输。
2001-2002年,爱沙尼亚利用油页岩发电和向居民、工业供暖所创造的效益分别占国家税收的76%和14%,对其国民经济具有重要意义。
干馏和直接燃烧产生的灰渣和废气有不同的用途,灰渣可以用来充填矿井、制取水泥或陶粒、制砖等,现在有很多成功利用页岩废渣的技术;废气可以作为燃料燃烧产生蒸汽后供生产、生活使用,也可以循环利用,为油页岩的干馏提供热源。
油页岩的使用主要集中在提炼页岩油和发电上,因此干馏工艺和燃烧锅炉的发展直接影响着使用效果, 降低成本、注重环保和充分利用资源的要求促进了油页岩利用技术的革新,主要表现在干馏工艺和燃烧锅炉的改进上。
(一)干馏技术目前,世界上许多国家都对油页岩干馏方法进行了研究,有的已形成工业化生产规模,中国、俄罗斯、爱沙尼亚的发生式炉及德国LR炉处理量小,油收率较低,工艺不先进,但投资少,适用于小规模的页岩炼油厂;爱沙尼亚Kiviter炉和美国TOSCO-Ⅱ炉处理量较大,投资中等,适用于中等规模的油页岩炼油厂;爱沙尼亚Galoter 、巴西Petrosix及澳大利亚Alberta-Taciuk炉处理量大,油收率高,产高热值煤气,投资高,适用于大、中型油页岩炼油厂。
(二)燃烧锅炉的发展油页岩作为燃料用于发电经历了漫长的研究开发过程,从油页岩悬浮燃烧与气化到油页岩流化床燃烧再到油页岩循环流化床燃烧,技术不断进步,效益不断提高,污染不断减少。
油页岩开采1、油页岩悬浮燃烧与气化技术前苏联采用悬浮燃烧方式直接利用油页岩燃烧发电,20世纪50至70年代先后在爱沙尼亚和波罗的海建立3座电厂,总装机容量为2415MW,所配锅炉出力为65~320吨/小时。
但出现了很多问题:锅炉实际出力减小,炉膛结焦,受热面高温腐蚀,尾部受热面堵灰;SO2和NOX 排放量大,严重污染环境;制粉系统耗电量大,锅炉维修费用高,运行不经济;机组可靠性差,经常被迫停机,且停炉检修时很长等。
2、油页岩流化床燃烧技术前苏联首次开发燃油页岩流化床锅炉,于20世纪80年代对爱沙尼亚、波罗的海电站锅炉进行了改造,广东茂名、辽宁抚顺也先后应用了油页岩流化床锅炉,其突出优点是减少了炉膛结焦的可能性,对流受热面上也没有严重积灰,烟气中NO及NO2含量小,燃烧过程中可以吸收大量硫,锅炉实际输出功率增大,飞灰不会粘污锅炉过热器和省煤器管束,锅炉热效率达70%以上。
实践证明油页岩流化床燃烧发电在技术上是可行的,但效率较低、经济效益较差。
3、油页岩循环流化床燃烧技术循环流化床燃烧技术(CFBC)有效地提高了油页岩的利用率和锅炉的热效率,减少了污染气体的排放。
它是油页岩发电最有利的燃烧方式,具有良好的煤种适应性、低温燃烧、燃用宽筛分颗粒,SO2、NO及NO2的排放量非常低,锅炉的效率在80%以上,这些突出的优点给油页岩能源利用和油页岩燃烧发电技术注入了新的活力,带来了新的机遇。
中国、以色列等国在油页岩循环流化床燃烧发电的能源利用研究方面取得了成功经验,1989年以色列建成首台半商业化油页岩循环流化床燃烧示范电站,采用芬兰Ahlstrom公司的50吨/小时循环流化床锅炉。