1.大庆油田在哪个省份

2.中国页岩油储量是多少?

3.大庆石油储量

4.油页岩概况

5.页岩油长水平段产液量

6.大庆古龙页岩油预测地质储量超12亿吨,石油有哪些重要用途?

7.国内外油页岩开发利用前景及对策

大庆油田在哪个省份

大庆陆地石油装备制造有限公司_大庆陆相页岩油价格

大庆油田在黑龙江省。大庆油田是中国地质学家们创下的世界石油史上的奇迹,它是中国最大的油田,也是世界上为数不多的特大型陆相砂岩油田。大庆油区的发现和开发,证实了陆相地层能够生油并能形成大油田,从而丰富和发展了石油地质学理论,改变了中国石油工业的落后面貌,对中国工业发展产生了极大的影响。

石油工业部直属大型国营工业企业。位于黑龙江省大庆市。1959年9月,勘探发现松辽盆地第一个油田,并正式命名为大庆油田。

1960年,国家组织大庆石油会战,投入试验性开发。1963年底,大庆油田结束试验性开发,进入全面开发建设,先后开发了萨尔图、杏树岗和喇嘛甸三大主力油田,并勘探准备了一批可开发的新油田。大庆油田的开发建设,甩掉了中国“贫油”的帽子。

2021年8月25日,中国石油大庆油田依靠自主创新发现预测地质储量12.68亿吨页岩油,标志着中国页岩油勘探开发取得重大突破。

中国页岩油储量是多少?

中国页岩油储量是43。93亿吨。

页岩油其实也是石油的一种,它的结构,跟石油差不多,只不过页岩油存储的方式跟传统的石油不一样,传统的石油是在地底下,只需要打井就可以取出来。

目前页岩油的开采难度要比传统石油难很多,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,这种技术的工作原理,利用水和化学混合物注入管道,输送至地下,再通过地面的高压泵进行施压,当压力与地层承受的压力形成压差时会产生裂缝,这时候存储于岩石缝隙当中的石油就会流出来。

大庆石油储量

中石油大庆油田发布消息,大庆油田古龙页岩油勘探取得重大战略性突破,新增石油预测地质储量12.68亿吨。据悉,大庆油田“十四五”将新增石油探明地质储量10亿吨,页岩油年产量达100万吨以上。

我国的老工业基地东北地区,黑龙江省大庆市境内,自从20世纪50年代末期,我国勘探队发现了松辽盆地的第一个油田之后,大庆油田就正式诞生了。此后国家通过不断的地质勘探,又陆续发现了三大主力油田,中国终于有较为丰富的石油资源了。

说起这个大庆油田,还有一段勘探的历史,曾经地质勘探队员经过漫长和艰难的测试,才最终发现了这个聚宝盆。

大庆油田是特大型陆相砂岩油田,这在世界范围内都不多见。

大庆油田连续二十年产量都超过千万吨,不断提升产油效率,推动了世界采油技术的发展和效率,也让中国石油的产量,不但迈上新的台阶,创下历史新高。

正因为有了大庆油田,我国才真正缓解了缺少石油资源的窘境,让石油不断扩展应用领域和品类,参与到经济发展和经济建设当中,推动了很多行业的发展和进步。

油页岩概况

(1)油页岩定义

侯祥麟():油页岩是可燃性矿产之一,油页岩由矿物和有机质组成,有机质中氢含量较高,低温干馏可得碳氢比类似于天然石油的油页岩油。

油页岩,又称油母页岩,是一种高灰分的固体可燃有机矿产,低温干馏可获得油页岩油,含油率>3.5%,有机质含量较高,主要为腐泥型、腐殖腐泥型和腐泥腐殖型,其发热量一般≥4.19MJ/kg(刘招君等,2004)。

本书的定义为:油页岩又称油母页岩为富含Ⅰ型、Ⅱ型有机质的细粒沉积岩,其中的有机质热演化程度低,尚未转化为石油。油页岩经加热干馏后可分解生成油页岩油、干馏气和页岩半焦。油页岩油可作为燃料油,可进一步加工制取汽油、柴油和化学品。油页岩也可作为锅炉燃料,在炉内燃烧产生蒸汽发电。

目前,国际地质界普遍将经干馏可获取≥0.25桶油页岩油/吨(相当于含油率>3.5%以上)的页岩统称为油页岩。油页岩通过干馏、热解等方法从油页岩中获取的原油,称为油页岩油(人造石油)。

(2)油页岩分类

油页岩的分类方法依据很多。早期注重其有机质的化学性质划分级别,根据碳指数(Cdaf/%)、氢指数(Hdaf/%)、氧指数(Odaf/%)及含油率(%)、发热量(MJ/kg)等参数对油页岩等级进行分类,但这样分类容易引起成因概念上的混乱。

目前,根据有机质类型可划分为腐泥、腐殖腐泥、腐泥腐殖3类。

(3)油气资源状况

世界上多数油页岩区勘探程度较低,没有统一估算资源量的标准,不同国家对油页岩资源量估算所用的工业指标不同,因此不同学者估算的资源量难以对比,故很难对全球油页岩资源量进行正确估算。目前只有美国、中国、澳大利亚、瑞典、爱沙尼亚、约旦、法国、德国、巴西和俄罗斯等国的部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作,其他许多矿床的资源潜力有待进一步探明。

油页岩资源在世界许多地区都有分布,已有43个国家报道有油页岩矿藏。但分布并不均匀,主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、中国、刚果民主共和国、巴西、爱沙尼亚、澳大利亚等国家,折合成页岩油有2×108t以上的国家见表6.1,其中,美国、中国、俄罗斯和巴西4个国家的油页岩资源量就占了整个世界页岩油资源的86%。据美国能源部能源信息署2005年统计,全球页岩油资源量为4110×108t,超过了常规石油资源量。

表6.1 油页岩世界资源分布情况表

续表

世界油页岩资源丰富,其矿藏遍及世界各地,但分布不均。沉积环境从海相到陆相都有分布,国外以海相沉积为主,中国主要以陆相沉积为主。油页岩的形成时代很广泛,从寒武纪以来的地层中都有分布。

A.寒武纪和奥陶纪

绝大多数的早古生代油页岩都沉积在斯堪的纳维亚以东,以及美国和加拿大的中、东部等。由于它们很多都是在漫长的年代里经历了中等程度的热演化,所以含油率只达到中等。奥陶纪的库克瑟特及其有关页岩则属含油率最高(20%)的页岩,它们位于爱沙尼亚塔林和俄罗斯圣彼得堡之间,由浅埋(5~100m)的较薄(2.5~3m)的油页岩构成。库克瑟特油页岩含有高达40%的有机物质,转化成页岩油、气的比率为66%。这些页岩已被用来生产页岩油、化学品、家庭和工业用气,品位较低的则用来发电。该地区的总储量为210×108t,相当于约35×108t页岩油。其他该年代的油页岩位于俄罗斯的西伯利亚。

B.志留纪和泥盆纪

油页岩沉积在北非的利比亚和阿尔及利亚和美国中、东部的巨大陆棚的浅海中。在非洲,含油率最高的页岩是位于海侵志留纪的黑页岩。在美国,泥盆纪黑页岩代表了大部分的矿藏,矿床主要延伸在印第安纳、肯塔基和俄亥俄州、田纳西、阿拉巴马和其他州的储量也相当于100×108t的潜在页岩油。

C.石炭纪和二叠纪

晚古生代油页岩广泛分布在冈瓦纳地区。世界上第二大的矿床为巴西南部二叠纪的依拉堤页岩。在巴拉纳靠近圣特乌斯—迪—苏莱的主要地区里有两层沉积(一层的厚度为3.2m,含油率为8%;另一层为6.5m,含油率为6.4%),中间有8m厚的不含油沉积物。据估计,总储量达1200×108t页岩油。在乌拉圭和阿根廷也有相同的地层。其他高含油的石炭纪、二叠纪油页岩系位于澳大利亚的煤油页岩、塔斯曼油页岩和南非安米洛油页岩。塔斯曼和安米洛油页岩主要含**的有机物,估计是藻类的遗体。在北半球,还有很多较小的油页岩矿藏,往往是与煤矿伴生,出现在西欧的海西造山带和阿巴拉契亚山脉的石炭纪或二叠纪的构造或造山运动后的盆地中,如苏格兰、法国、西班牙、加拿大东部阿尔伯达和美国东部及西北部油页岩。

D.三叠纪、侏罗纪和白垩纪

中非洲刚果民主共和国有广泛的与石灰岩和火山岩伴生的三叠纪湖生油页岩,其产油率很高,总储量估计为150×108t潜在含油量。瑞士、奥地利和意大利也有三叠纪油页岩。侏罗纪黑页岩广泛分布在西欧,包括很多从下侏罗统到上侏罗统的富矿。最常见的有下托尔统的波西都尼亚页岩,或里阿斯统页岩,出现在法国、卢森堡和德国这一广大区域中,但在西班牙和英国要少些,这类油页岩的含油率较低,为4%~6%,但由于其分布甚广,而成为一个重要潜在储量。在亚洲东部和北部已发现从侏罗纪到白垩纪均存在与煤伴生的油页岩,在阿拉斯加也有该类页岩,包括塔斯曼油页岩(具塔斯曼藻类)、烛煤和一种被称为“鲸鱼岩”的页状煤的海相沉积。在加拿大中南部和美国西部有低品位白垩纪油页岩。一种与磷灰岩和燧石共生的海相黑页岩分布在中东的几个国家,如叙利亚、以色列和约旦等。

E.古近纪和新近纪

美国的湖相绿河页岩是主要的古近纪和新近纪油页岩,它是世界上储量最大的油页岩,估计有3000×108t潜在含油量。其始新世矿藏分布在4个主要盆地:科罗拉多州的皮昂斯盆地,估计占整个储量的2/3;犹他州的犹因他盆地,绿河页岩在此盆地边缘处露头;以及怀俄明州的绿河盆地和瓦沙基盆地。绿河页岩在犹因他盆地北部埋藏很深,达6000m,成为阿尔塔蒙特和其他油田的生油岩层。古近纪和新近纪的湖相沉积还包括巴西的帕拉伊巴谷(陶巴特—特雷门比)、塞尔维亚和黑山的阿莱壳西纳茨页岩。其他非海相油页岩,有与煤田伴生的中国抚顺油页岩,还有中国茂名油页岩,储量也不小。此外,很多小矿床出现在欧洲、南美和美国西部因古近纪和新近纪造山运动形成的局部盆地和地堑中。在意大利西西里岛、美国加利福尼亚州和俄罗斯南部都有海相古近纪和新近纪黑页岩,其中,古近纪的页岩油潜在储量约达50×108t。

全国油页岩资源评价结果表明,中国油页岩资源丰富,分布范围广,主要分布在20个省和自治区、47个盆地,共有80个含矿区。评价认为,全国油页岩资源量为7199.37×108t,其中查明资源量为500.49×108t,油页岩潜在资源量为6698.89×108t;全国油页岩技术可采资源量为2432.36×108t,其中查明技术可采资源量为259.46×108t,潜在技术可采资源量为2172.90×108t。

全国页岩油资源量为476.44×108t,其中查明资源量为27.44×108t,页岩油潜在资源量为449.00×108t;全国页岩油技术可采资源量为159.72×108t,其中查明技术可采资源量为14.57×108t,潜在技术可采资源量为145.15×108t;全国页岩油可回收资源量为119.79×108t,其中查明可回收资源量为10.93×108t,潜在可回收资源量为108.86×108t。

按大区分布,油页岩资源主要分布在东部区、中部区、南方区、西部区、青藏区。东部区油页岩含矿区分布在吉林、黑龙江、内蒙古、辽宁、河北、山东、河南等省(区),共有含矿区(包括预测区)35个。评价结果表明:东部区油页岩资源量3442.48×108t,其中查明资源量363.31×108t;油页岩技术可采资源量1168.16×108t,其中查明技术可采资源量1.18×108t。页岩油资源量为167.67×108t,其中查明资源量363.31×108t;页岩油技术可采资源量57.46×108t,其中查明技术可采资源量9.01×108t;页岩油可回收资源量为43.09×108t,其中查明可回收资源量为6.76×108t。

中部区油页岩资源评价范围包括陕西省、四川、宁夏、山西、甘肃和内蒙古的部分地区,共有含矿区(包括预测区)15个。赋存油页岩的主要盆地有鄂尔多斯盆地、四川盆地、六盘山盆地、河套盆地等。评价结果表明:中部区油页岩资源量1609.×108t,其中查明资源量19.27×108t;油页岩技术可采资源量526.94×108t,其中查明技术可采资源量7.91×108t。页岩油资源量97.95×108t,其中查明资源量为1.21×108t;页岩油技术可采资源量32.03×108t.其中查明技术可采资源量0.50×108t;页岩油可回收资源量24.02×108t,其中查明可回收资源量为0.37×108t。

南方区油页岩资源评价范围包括广东、广西、江西、海南、湖南、云南、江苏、福建、贵州、浙江和安徽等省(区),共有含矿区(包括预测区)16个。赋存油页岩的主要盆地有茂名盆地、北部湾盆地、湘乡盆地和钦县盆地等。评价结果表明:南方区油页岩资源量194.61×108t,其中查明资源量95.67×108t;油页岩技术可采资源量108.96×108t,其中查明技术可采资源量76.81×108t。页岩油资源量为11.46×108t,其中查明资源量为5.53×108t;页岩油技术可采资源量为6.31×108t,其中查明技术可采资源量4.39×108t;页岩油可回收资源量为4.73x108t,其中查明可回收资源量为3.29×108t。

西部区油页岩资源评价范围包括甘肃、新疆和青海3个省(区)共计11个油页岩含矿区。评价结果表明:西部区油页岩资源量为749.43×108t,其中查明资源量21.33×108t;油页岩技术可采资源量为267.29×108t,其中查明技术可采资源量10.25×108t。页岩油资源量为72.78×108t,其中查明资源量为1.33×108t;页岩油技术可采资源量为25.94×108t,其中查明技术可采资源量0.65×108t;页岩油可回收资源量为19.46×108t,其中查明可回收资源量为0.48×108t。

青藏区油页岩资源评价范围包括西藏自治区和青海省南部。评价结果表明:该区油页岩资源量为1203.20×108t,其中查明资源量0.91×108t;油页岩技术可采资源量为361.01×108t,其中查明技术可采资源量0.32×108t。页岩油资源量为126.58×108t,其中查明资源量为0.08×108t;页岩油技术可采资源量为37.98×108t,其中查明技术可采资源量0.03×108t;页岩油可回收资源量为28.48×108t,其中查明可回收资源量为0.02×108t(刘招君等,2009)。

页岩油长水平段产液量

经查询可以知道,达750万吨。由川庆钻探长庆钻井公司承揽的全球陆上最大非常规油气水平井平台华H40圆满收官,完井20口水平井,平均完钻水平段长度2014米,累计钻遇Ⅰ+Ⅱ类优质储层2.8万米,控制储量720万吨,预计年产油量可达15万吨,单平台相当于200-300口常规定向井的开发效果。

国家级页岩油示范区是庆城10亿吨大油田的主力战场,是长庆油田二次加快发展、推动油气持续上产的重要接替区域。华H40平台位于甘肃省华池县,属于多层系、立体式、大井丛开发,由川庆钻探40017、40025两支钻井队承钻,于去年7月28日开钻第一口井。每口井间距只有6米,防碰绕障成为最大难题,水平段存在裂缝、井漏、溢流等风险相伴而生,为施工带来了极大挑战。

大庆古龙页岩油预测地质储量超12亿吨,石油有哪些重要用途?

石油一般是指气态,液态和固态的烃类混合物,分为原油,天然气,天然气液及天然焦油等形式。一般人们常说的石油其实就是原油,是一种粘稠的,深褐色的液体。因为石油的用途非常的广泛,而且很多器械都需要使用石油,所以石油被称为工业的血液。石油也是全球重要的资源之一。

在2021年8月25日,中国石油召开了新闻发布会并且通报,在6月20日大庆油田古龙页岩油12.68亿吨,预测地质储备通过审查。将实现从陆相页岩生油到陆相页岩产油的理论突破。 大庆古龙页岩油也将成为大庆百年油田建设的重要战略资源,对我国可持续发展具有里程碑式的意义。

首先石油可以提炼的产品有很多,第一类就是燃料类,让我们平时汽车所使用的汽油就属于石油的一种。还有柴油,煤油,燃料油。这些油类一般用于火车,推土机,火箭,飞机,坦克,轮船,汽车,拖拉机等动力机械。可以石油用于燃料是最多的,也因此石油被称为工业的血液。

第二类润滑油,主要是使各种滚动,滑动,滚动,机械仪器减少磨损,起到润滑,散热,绝缘,密封等作用。无论是润滑油还是润滑脂,都能够用来减少。机器之间的摩擦,保证他们的使用寿命,还能够有效的节约动力。

第三类就是沥青,说到沥青,我就想到了沥青公路,沥青的味道非常重,经常铺好了马路之后,还要过很久,那个味道才能散掉。历经除了可以铺路面以外,还可以用作防腐防水涂料以及制造素碳材料,毛毡等。

最后一类就是溶溶剂,主要是橡胶,油漆,皮革,油布等。工业类所需要的溶剂,并且还要用来洗涤机器和零件。

可以说石油的开发和利用,是非常广泛和重要的,也正是这样,我们更要珍惜资源,保护资源。

国内外油页岩开发利用前景及对策

张家强 王德杰

(中国地质调查局发展研究中心,北京,100037)

一、油页岩特征

油页岩(oil shale)是一种富含有机质、具有微细层理、可以燃烧的细粒沉积岩。油页岩中有机质的绝大部分是不溶于普通有机溶剂的成油物质,俗称“油母”。因此,油页岩又称“油母页岩”。

油页岩是一种能源矿产,属于低热值固态化石燃料。一般地,国际上常以每吨能产出0.25桶(即0.034吨)以上页岩油的油页岩称为“油页岩矿”,或者将产油率高于4%的油页岩称为矿。过去,我国将含油率在5%以上的油页岩定为富矿,并计算储量;含油率在5%以下的油页岩定为贫矿,不计算储量;也有将油页岩产油率低于6%者定为贫矿,高于10%者定为富矿。

(一)油页岩地质特征

油页岩外观呈浅灰至深褐色,多呈褐色;具微细层理;相对密度为1.4~2.7吨/立方米。

油页岩主要成分是有机质、矿物质和水分。油页岩中油母含量约10%~50%。油母是由复杂的高分子有机化合物组成,富含脂肪烃结构,而较少芳烃结构。有机化合物主要由碳、氢及少量的氧、氮、硫元素组成;其氢碳原子比(H:C)为1.25~1.75,要高于煤炭的有机物质H:C比。油母含量高,氢碳原子比大,则油页岩产油率高。油页岩中矿物质有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等,但主要是粘土矿物。油页岩中矿物质常与有机质均匀细密地混合,而且矿物质含量通常高于有机质。当油页岩含有大量粘土矿物时,往往形成明显的片理。水分含量与矿物质颗粒间的微孔结构有关,油页岩中含有4%~25%不等的水分。

用于商业开采的油页岩其有机质:矿物质之比约为0.75:5~1.5:5,低于煤炭中的有机质:矿物质比值。煤炭中该比值常大于4.75:5。

(二)油页岩成因类型

根据沉积环境,油页岩可分成陆相、湖相和海相3种基本成因类型。陆相油页岩中的有机质是由富含脂质的有机物组成,主要有树脂、孢子、蜡质表皮和那些常见于成煤湿地或沼泽的陆源植物根茎的软组织,它们埋藏后经过煤化作用,形成油页岩中的有机质,因此,这种油页岩也是一种含有较高矿物质的腐泥煤。湖相油页岩中的有机质母质主要是指生活于淡水、咸水和盐湖的低等浮游生物藻类,藻类埋藏后经腐化和煤化作用后形成油页岩中的有机质。海相油页岩中的有机质母质主要是海藻、未知单细胞微生物和海生鞭毛虫。油页岩的沉积环境范围很广,因此,油页岩具有多种有机质和矿物质。

二、油页岩用途

油页岩不但可提炼出各种燃料油类,而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料,副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。归纳起来,油页岩有3种主要用途。

1.干馏制取页岩油及相关产品

若将油页岩打碎并加热至500℃左右,就可以得到页岩油。我国常称页岩油为人造石油。一般来说,1吨油页岩可提炼出38~378升(相当于0.3~3.2桶)页岩油。页岩油加氢裂解精制后,可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。

2.作为燃料用来发电、取暖和运输

首先是用来发电。利用油页岩发电的形式有两种,一是直接把油页岩用作锅炉燃料,产生蒸汽发电;另一种是把油页岩低温干馏,产生气体燃料,然后输送到内燃机燃烧发电。目前普遍采用前一种形式。其次,可以利用油页岩燃烧供暖。在2001~2002年度,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。再次,可以利用油页岩燃烧带动发动机,用于长途运输。

3.生产建筑材料、水泥和化肥

作为副产品,油页岩干馏和燃烧后的页岩灰主要用于生产水泥、砖等建筑材料。在德国,每年有30万吨油页岩用于水泥的生产。在我国,油页岩干馏和燃烧后的半焦灰渣用来制造砌块、砖、水泥、陶粒等建材产品。

此外,油页岩还可以直接用于有机肥料的生产。如我国陕西铜川市汇源实业开发总公司就拟投资1000万元,利用印台地区现有的油页岩资源,在原有5万吨磷肥生产线的基础上进行技术改造,建设年产5万吨油页岩有机复合肥的生产线。

不同国家对油页岩的用途不同。在爱沙尼亚,油页岩主要用来发电和提炼页岩油;在巴西,油页岩主要用作运输燃料;在德国,油页岩主要用于制造水泥和建筑材料;在中国和澳大利亚,油页岩主要用于提炼页岩油和用作燃料;在俄罗斯和以色列,油页岩主要用于发电。

三、全球油页岩分布及开发利用现状

(一)全球油页岩分布

不完全统计表明,全球油页岩蕴藏资源量巨大,估计有10万亿吨,比煤资源量7万亿吨还多40%。表1统计了世界各国主要油页岩矿床所蕴藏的页岩油资源量。从中可以看出,全球油页岩产于寒武系至第三系,主要分布于美国、扎伊尔、巴西、意大利、摩洛哥、约旦、澳大利亚、中国和加拿大等9个国家。目前,只有美国、澳洲、瑞典、爱沙尼亚、约旦、法国、德国、巴西和俄罗斯等国的部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作。其他很多矿床的资源潜力有待进一步探明。如果考虑到有些国家的数据没有收集全,有些矿床的资源量没有做充分的调查和评价,那么全世界油页岩蕴藏的页岩油资源总量大体有2.6万亿桶或3662亿吨。也有估计为4110亿吨或4225亿吨。无论如何,全球油页岩含油量约比传统石油资源量2710亿吨(IEA,2002年《世界能源展望》)多50%以上。

表1 世界油页岩中的页岩油资源(Matthews 1983)

续表

注:表中中国的数据是探明储量,探明和预测储量有205800百万桶。

需要指出的是,全球油页岩可采资源量中页岩油总量可能要比估计小得多。有人估计只有282亿吨。这是因为,实际可以获得的资源量要受一些因素影响。例如,一些矿床埋藏太深以至于不能经济开采;地面上的土地利用也在很大程度上限制了有些油页岩矿床的开发,尤其是那些工业化程度高的城市。

(二)全球油页岩开发利用现状

油页岩的开发利用可以追溯到17世纪。到19世纪时,油页岩的年产规模达百万吨,已经可以从油页岩中生产一些诸如煤油、灯油、石蜡、燃料油、润滑油、油脂、石脑油、照明气和化学肥料、硫酸氨等产品。到20世纪早期,由于汽车、卡车的出现,油页岩作为运输燃料被大量开采。直到1966年,由于原油的大量开采利用,油页岩作为主要矿物能源才退出历史舞台。但是,现在油页岩的利用更加广泛,爱沙尼亚、巴西、中国、以色列、澳大利亚、德国等国对油页岩的利用已经扩展到发电、取暖、提炼页岩油、制造水泥、生产化学药品、合成建筑材料以及研制土壤增肥剂等各个方面。

油页岩产量高的国家主要有爱沙尼亚、俄罗斯、巴西、中国和德国。有数据表明,世界油页岩的产量经历了两个高峰期(见图1)。第二个高峰期是在1980年,产量达到4540万吨的历史高峰。此后产量基本上一路下滑,到2000年,产量只有1600万吨。

目前,全球油页岩主要用于发电和供暖。据统计,2000年全球开采的油页岩中有69%用于发电和供暖,25%用于提炼高收益的页岩油及相关产品,6%用于生产水泥以及其他用途。

爱沙尼亚是世界油页岩开发利用程度最高的国家。2002年,爱沙尼亚油页岩的产量达1230万吨,约占世界产量的75%。2000年,全球页岩油年产量约50万吨,爱沙尼亚就生产了23.8万吨,约占世界产量的47%。爱沙尼亚有4个装机容量为2967MW的油页岩发电厂,它们也是世界上装机容量最大的油页岩发电厂。

图1 1888~2000年爱沙尼亚、俄罗斯、巴西、中国和德国的油页岩产量(百万吨)

利用油页岩生产页岩油的国家还有巴西、中国和澳大利亚。巴西1999年生产了19.5万吨页岩油;中国2001年生产了8万吨页岩油;澳大利亚2001年生产了2.8万吨页岩油,2002年上升到6万吨。

利用油页岩发电的国家还有中国、以色列和德国。中国的油页岩发电厂装机总容量为24百万瓦;以色列的油页岩发电厂规模为12.5MW;德国的油页岩发电厂规模为9.9MW。

随着开发利用技术的进步和环保意识的增强,全球趋向于充分利用油页岩资源。目前,油页岩的利用已经更趋复合化、多元化。例如,在德国一个名叫DRZ的工厂中,油页岩既用来发电作为工厂的动力,又用作炼渣砖的燃料和原材料,生产水泥、土壤或岩石的稳固剂、填充剂和密封材料。多余的电能还可以卖给公众电网。

四、我国油页岩分布及开发利用现状

(一)我国油页岩分布

我国油页岩资源较丰富,石炭系—第三系都有产出,但主要产于第三系。我国油页岩资源未进行全面调查,还没有能反映资源全貌的较为准确的数据,各种数据差别悬殊。从表2的数据看,地质部1980年公布的截至1979年底含油率大于5%的表内油页岩储量311.7亿吨是可信的,抚顺石油研究所的预测油页岩储量4520亿吨的依据较充分,两项合计为4831.7亿吨,居世界第4位。

表2 中国油页岩资源预测总表

我国油页岩矿的含油率一般大于5%,多在6%左右。若按含油率6%折算,我国页岩油的远景地质储量达289.9亿吨。已探明的储量折算成页岩油,至少有18.7亿吨。若按抚顺石油一厂、二厂的经验数据,每33~35吨油页岩生产1吨页岩油折算,探明的油页岩储量311.7亿吨,可生产9.17亿吨油;预测储量4520亿吨,可生产132.9亿吨油,两项合计为142亿吨。我国油页岩的分布比较广泛,但分布不均匀,主要分布于内蒙古、山东、山西、吉林、黑龙江、陕西、辽宁、广东、新疆等9省。由于勘探程度较低,目前仅在14个省(区)计算了探明储量,其中吉林、辽宁和广东的储量较多,合计约占全国探明储量的90%以上。有21个省(区)做了储量预测,内蒙古、山东、山西、吉林和黑龙江等省的预测储量大(见表3)。

表3 我国部分省油页岩资源量 单位:亿吨

1.吉林省

吉林省油页岩资源量丰富,相当于100亿吨石油,分布于二叠系—第三系。其中第三系、白垩系油页岩远景资源量就达209.05亿吨。

吉林省油页岩总地质储量有499亿吨。已列入储量表的有7处矿床,总保有储量174.5亿吨,占全国油页岩储量的55%,居第一位。油页岩产地比较集中,主要分布在农安、桦甸、罗子沟3个地区。

农安油页岩资源十分丰富。从农安至登娄库7000余平方公里范围的普查获知,5个矿床的保有储量就有168.9亿吨,占全省储量的97%,占全国探明储量的一半以上,具有较大的资源优势。桦甸市油页岩保有储量30.6亿吨。汪清县罗子沟油页岩储量范围为60平方公里,远景储量4.5亿吨;已经探明储量面积为19平方公里,储量1.5亿吨,平均含油品位大于或等于8%。

2.广东省

广东省的油页岩资源也相当丰富,总地质储量约132亿吨。探明储量75.7亿吨,位居全国第二。油页岩主要集中在茂名,探明储量51亿吨。

3.辽宁省

辽宁省油页岩分布较广,主要分布于抚顺、锦州、阜新、葫芦岛、秦皇岛等市,总地质储量有109亿吨。探明储量有37亿吨。锦州凌源市五家子矿区按含油率4%以上或4%~25%计算,油页岩储量为1098万吨。

4.山西省

山西省有工业价值的油页岩,主要形成于石炭纪和二叠纪,分布于蒲县东河至洪洞三交河、保德县腰庄一带的古生代煤系地层中。山西省油页岩推测储量有430亿吨,探明储量有1.47亿吨。蒲县东河矿区D级油页岩储量为270.1万吨,含油率6%~8%;底部伴有0.4~0.6米固体石油的腐泥煤,含油率为18%~24%。洪洞县三交河矿区油页岩和含油煤的储量共有8462万吨,含油率在6%左右。此外,大同、浑源等地,也探明有腐煤泥的储藏。

5.陕西省

陕西省油页岩分布较广,铜川市宜君县、咸阳市永寿县、延河流域都有分布。其中以铜川居多,位居全省首位。

(二)我国油页岩开发利用现状

我国油页岩综合开发利用时间比较早,主要有吉林省、辽宁省和广东省。早在20世纪50年代初,我国就在广东茂名建造了油页岩制油厂,我国石油主要以人造页岩油为主。由于石油短缺,当时还出现了“是发展人造油还是发展石油”的争论,后来“发展石油”,发现了大庆油田,“人造油”才渐渐退出主要地位。

广东省茂名市石油公司油页岩矿业公司经历了半个世纪后,目前已经具备750立方米/年的采掘能力,有着丰富的干馏技术,并在油页岩综合利用方面取得可喜成果。例如,利用页岩灰渣制砖和生产水泥;从排弃沙土中回收生产优质高岭土,形成了年产高岭土精粉3万吨能力;利用页岩灰渣做陶粒、陶织、塑胶制品掺和料、填充料。1996年,广东省进行了油页岩开发利用科技攻关,对油页岩发电燃烧技术进行了应用研究,对茂名地区的油页岩开发利用做了总体规划。2001年,广东省开始重视茂名地区油页岩开发与环境保护,由环保局资助了项目《油页岩废渣场退化生态系统的生态恢复研究》。

吉林省油页岩开发利用始于1958年,在国家支持下,由延边州石油公司筹建了汪清县罗子沟炼油厂,总投资约300万元,生产页岩油40吨,由于当时设备落后及其他原因,于1960年停产。1993年,辽宁省葫芦岛龙腾投资咨询有限公司计划投资8亿元人民币,在罗子沟建设油页岩综合开发利用工程。该项工程分三期建设完成,时间跨度为2004~2007年,工程完成后可形成年产300万吨矿石、20万吨页岩油、5000公斤稀贵金属的生产规模,并建成一个5000千瓦/时余热发电厂、油页岩综合开发利用研究所、水泥厂、砖厂和稀贵金属提炼厂等相关工程。

1993~1996年,在国家、省和地方政府的共同努力下,吉林省桦甸市建立了油页岩示范电厂。1999年实现了年发电量9500万千瓦/时,供热面积达到53万平方米。目前又在筹建二期工程,总体目标是:生产能力达到年耗油页岩36万吨,年发电量18000千瓦/时,年供电14400千瓦/时,年供热310万吉焦,年产建材30万立方米。到2005年,总装机达到4.3万千瓦,年发电2.75亿千瓦/时,年供热310万吉焦,总供热面积达到150万平方米,灰渣砖达到30万立方米(据吉林政府网)。

此外,桦甸热电厂也在积极招商引资,筹划项目总经费达42169万美元的工程。工程预计建设年产250万吨油页岩的矿区;利用采出的油页岩建设年产20万吨原油的炼油厂;利用炼油残渣建设10万千瓦的半焦发电厂;利用电厂半焦灰渣建设砌块、水泥、陶粒等建材产品项目。

辽宁省油页岩综合开发利用也较早。目前,抚顺是我国以油页岩为原料的大型石油加工基地之一。2003年,辽宁省科技基金资助了《油页岩高效合理利用研究》项目,目的是针对油页岩制油新方法、页岩油性质与深加工、油页岩与废旧高分子材料共炼等进行研究。

五、全球油页岩开发利用前景

(一)目前油页岩开发利用的局限性

全球油页岩资源丰富,用途广,开发利用时间也较早,但并不被大多数国家所重视。这主要有两个方面的原因。

1.生产页岩油和油页岩发电成本高

油页岩的最大使用潜力是提炼页岩油。在传统石油供给不足时,页岩油可望成为石油的替代品;或者是在那些缺少石油资源或石油资源量不足的国家,为了降低对外依存度,可以用页岩油替代石油,满足本国建设的需要。然而,就目前技术看,油页岩提炼页岩油的成本要比生产或购买石油和其他燃料产品要高。爱沙尼亚2000年的经验显示,只有当原油的进口价高于25美元/桶、重油的进口价高于95美元/吨时,生产页岩油才有经济意义,页岩油才有可能替代传统的石油,满足世界对化石能源的需求。

油页岩的第二大使用潜力是发电。爱沙尼亚2000年的经验显示,只有当煤的进口价高于40美元/吨、天然气的进口价高于3.5美元/兆英国热单位(MBTU)时,用油页岩发电才是经济的。

2.对环境的污染较大

油页岩的开采方式分地下开采和露天开采两种。无论是地下采矿还是露天采矿,都需要把地下水位降低到含油页岩层的层位以下,这样做会危害到矿山附近的耕地和森林。根据粗略估算,为了得到1立方米油页岩,一般需要抽出25立方米的地下水。抽出的地下水在沉淀水中的固体颗粒后才能排到河里。系统监测显示,采矿水在很大程度上增加了地面、地下水和湖泊中硫酸盐的含量。在巴西,地下水水位和质量就长期被油页岩采矿所扰乱。

用油页岩发电,除了采用燃烧较充分的沸腾炉外(德国、以色列掌握这种技术),还有一些采用研磨后燃烧的传统方式。研磨燃烧具有利用率低、高污染和高健康危害等不利特点,排除的气体中还有细的、可吸入的扬尘。这些扬尘中含有有毒物质,它们不仅危及电厂附近的环境,而且也影响到远离电厂的地区。另外,页岩油生产过程中放出的热、废水和半焦炭物质也可能引起环境问题。

总而言之,在目前技术条件下,对油页岩的利用存在很大的阻力。在未来若干年内,页岩油还不能代替原油、煤炭在化石燃料市场上的地位。

(二)全球油页岩开发利用前景

虽然目前油页岩的开发利用还有局限性,但是,倘若今后技术能跟上环境的要求,能满足经济条件,那么油页岩开发利用前景将是十分光明。澳大利亚、爱沙尼亚对油页岩开发利用前景十分看好,都制定出了宏伟计划。德国、以色列对充分利用油页岩资源和保护环境非常重视,开展了大量有关油页岩综合利用的研究,并掌握了先进技术。

在2002年11月爱沙尼亚首都塔林召开的《全球油页岩的利用与展望》会议上,来自13个国家的230位专家讨论认为,自1980年油页岩的产量开始减少以后,油页岩的开发利用前景在目前看来一片大好。当传统油资源变得紧缺时,当污染小和效率更高的技术得到广泛应用后,短期(2006年)、中期(2020年)及2020年以后,油页岩的产量会逐渐增大。

1.2006年

在爱沙尼亚,由于社会对电的需求量有所增大,政府决定启动“重建油页岩地区计划”。在2006年,爱沙尼亚发电厂和炼油厂将分别需要994万吨和4万吨的油页岩,其他方面的用途可能持平,稳定在74万吨左右。因此,爱沙尼亚的油页岩产量将从1230万吨增加到1700万吨。在澳大利亚,2002年页岩油的产量快速上升至6万吨,耗油页岩79万吨;预计在2006年,这两个数字将分别为55.6万吨和700万吨。受两国产量增长影响,世界油页岩的产量将由2000年的1600万吨增加到2006年的2300万吨。

2.2020年

各国政府出台的政策和相关条例是影响油页岩竞争力的关键因素。在爱沙尼亚,规划新建一座400万吨规模的油页岩工厂。倘若爱沙尼亚发电能采用沸腾炉技术,这些项目将能够实施。届时,油页岩产量将达到2100万吨以上。在澳大利亚,先进的ATP流程(Alberta Taciuk Processor)将成功商业化,可以使页岩油的产量由2006年的55.6万吨增加到2010~2013年的717万吨/年,届时需要年开采约1.14亿吨油页岩。因此,估计到2020年,世界油页岩的消费量会有1.3亿吨。

3.2020年以后

国际能源机构在“2002年世界能源展望”中预言,2020年以后,非传统来源的石油供应量会有很大的增加,约占世界石油需求总量的8%。这部分增量很可能由部分页岩油来满足。

六、建议

我国石油供需缺口逐年加大,石油供不应求的矛盾将长期存在。幸运的是,我国还有丰富的油页岩资源。建议我国及早做好准备,迎接世界油页岩大开发的到来。通过油页岩大开发,接替部分常规油气,缓解我国能源压力。根据我国具体情况,提出以下建议。

1.开展全国新一轮油页岩资源调查和评价

自1962年抚顺石油研究所完成《中国油母页岩资源调查报告》以来,我国已多年没有对全国油页岩资源进行调查评价。现有的评价资料都比较陈旧,而且零星,计算标准也不统一。至今,我国油页岩资源家底不清,这将严重制约我国油页岩资源的开发和宏观管理。2003年启动的第三轮全国油气资源评价中,包括了油页岩评价。但是,这次评价并不投入调查工作,评价结果很难有说服力。因此,建议结合全国油气普查工作,开展我国新一轮油页岩资源调查和评价。

2.为东北危机矿山资源接替服务

油页岩矿多与煤矿共生。我国东北地区的多数煤矿及其附近存在丰富的油页岩资源。由于几十年甚至上百年的开采,东北地区的一些重要煤矿,如辽宁抚顺煤矿和阜新煤矿已经成为危机矿山和矿城;黑龙江的鹤岗、双鸭山、鸡西、七台河都存在“四矿”问题,其中鹤岗煤矿已经成为可供性危机矿山。建议加强东北危机矿山和准危机矿山及其外围油页岩资源勘查,促进油页岩资源开发利用,为东北危机矿山资源接替和转型服务。

3.在能源短缺的边缘地区开展油页岩资源勘查

在能源短缺的边缘地区,例如西藏地区,在开展油气勘查的同时,应兼顾油页岩资源勘查和开发。西藏地区多年来能源严重缺乏,已经成为阻碍社会发展的重要因素之一。西藏地区常规油气资源取得战略突破尚需10年甚至20年,在此期间能源短缺矛盾仍将存在。西藏地区有丰富的油页岩资源,在双湖东南比洛错一带、老双湖(热觉查卡)北边一带有10米厚的油页岩,丁青盆地、伦坡拉盆地有第三系油页岩。加强西藏地区油页岩资源勘查和开发,利用油页岩发电和生产页岩油,对缓解西藏能源压力和促进西藏经济、社会发展具有重要意义。

4.国家支持和护持油页岩开发利用技术研究

油页岩开发利用能否走向大规模生产,关键取决于降低成本技术和环保技术。目前,我国油页岩开发利用技术研究多是由公司、地方政府支持,研究周期和规模不大。建议国家加大油页岩综合利用技术研究的支持和扶持力度,使技术不断更新。例如,研发新的燃烧炉,让油页岩的燃烧更充分、更环保;研发更先进的页岩油提炼系统,让油页岩得到更全面、更充分的利用;研究如何做到在得到优质主产品的同时,得到附加值更大的副产品。支持和鼓励我国科学家积极参与国际合作与交流,尽快掌握先进的油页岩开发利用技术。

5.做好油页岩开发后环境修复工作

严格执行国家有关矿山开采污染及环境修复费收取制度,力争在矿山开采过程中和关闭时,破坏的生态环境能够及时修复。建立相应的监督管理体系,做到在促生产的同时,保护好环境。

6.制定油页岩勘探、开发国家标准及规范

我国各省油页岩资源勘查缺乏规范,资源评价的标准和计算方法不统一;油页岩开发的经济指标、环保指标和管理有待规范。建议参考国外经验,组织制定出油页岩勘探、开发国家标准及规范。

作者简介

[1]张家强,中国地质调查局发展研究中心,研究员。

[2]王德杰,中国地质调查局发展研究中心,实习研究员。