頁岩油如何開采

Ⅰ 如何開采頁岩油：美國頁岩油開采方法一覽

這個技術復雜，高深，費用大。基本觀念：正確探測到分布狀況；打個直井到適當地點；橫鑽/側鑽到開發地區；以定向爆炸炸碎含油岩層；打入電亟通電加熱碎石堆里的鑽探液至數網路將油質融入水中；抽出。

Ⅱ 油頁岩油原位開采技術

油頁岩原位開采技術就是通過直接給地下油頁岩加溫，使其在地下進行裂解，生成油氣通過生產井采出。該工藝對於中深層油頁岩(300m以深)開發具有優勢，不需要露天和礦井開采，沒有大量的油頁岩廢料堆積，副產物非常少，水資源的用量也非常少，是目前國際上各大石油公司重點研發與攻關的技術。

目前，油頁岩原位開采技術達10餘種，按照油頁岩層加熱方式可分為電加熱、流體加熱、輻射加熱3類工藝。電加熱技術：技術成熟，容易控制，但加熱速度較慢，容易造成熱量大量損失，成本較高，產生的油氣壓力較低，難開采等。流體加熱技術：加熱速度較快，由於流體壓力的作用，產生的裂縫一般不會閉合，產出的油氣易於開采；加熱過程中流體流速過快，易形成流體短路，僅與油頁岩進行少量熱交換就流出地層。射頻加熱技術：產生的熱量穿透力強，加熱速度較快；但技術難度較大，成本較高。

在原位開采技術上，殼牌、埃克森-美孚和ECL公司走在了世界前列。其中殼牌公司ICP技術相對成熟，已經進行了現場試驗，2004年初，在35ft長、20ft寬的試驗區內進行電加熱試驗，2005年8月產出輕質油1500bbl，還有伴生氣產出。殼牌公司ICP技術已經研發到了第二代E-ICP技術，2006年編制了E-ICP 試驗計劃，並申請獲得科羅拉多州3個油頁岩開發、試驗和示範區塊，目前試驗正在進行加熱階段。

中國油頁岩原位開采研究剛剛起步，基礎理論研究和工藝技術研究缺乏，在理論技術工藝研究上，基本屬於起步階段。

在當前的油頁岩原位開采加熱技術中，以電加熱技術較為成熟。

(1)電加熱關鍵技術

油頁岩原位開采電加熱技術流程，是先將電能傳輸給加熱井中的電加熱器，轉化為熱能，產生的熱量通過傳導的方式傳遞給油頁岩礦層，達到油頁岩油氣生成的溫度。在工藝中，電加熱器的選擇或設計、加熱井的設計、加熱井的布置與操作是電加熱技術研發的關鍵。

1)電加熱器的選擇或設計。電加熱器是產生熱量的根源，如何高效、有控制地產生熱量是電加熱器所要解決的問題。目前原位開采加熱的電加熱器有3類：恆定瓦特加熱器、環形加熱器和絕緣限溫加熱器，而絕緣限溫加熱器又分為Y形加熱器、U形加熱器和LU形加熱器。

2)電加熱井的設計。電加熱井的功能是將電加熱器產生的熱量傳遞給頁岩層，它是連接電加熱器和頁岩層間的紐帶。根據加熱井的形狀分為直井加熱器和水平井加熱器。直井加熱器長度包括多個具有不同能量輸出的部分，每個部分包括限溫部分，用於限制熱量輸出。同時根據功能不同分為上覆段、中間過渡段、加熱段。可提供輸出不同能量的熱，以一種或多種加熱速率來加熱岩層。

3)電加熱井的布置。加熱井含有電荷，與周圍礦層之間具有電勢差，電加熱井的布置不同於常規採油井和蒸汽加熱井的布置。如果不能合適、有效地布置加熱井，將會造成加熱井內電量流失。生產井應位於具有較小或零電位的位置處，減小或防止在生產井中流動電流引起的不加熱。

(2)蒸汽加熱關鍵技術

蒸汽熱技術流程，是先在地面上將蒸汽加熱到一定溫度，通過注入井，注入到油頁岩礦層中，通過對流傳導的方式將熱能傳遞給油頁岩；加熱蒸汽性質與井筒隔熱、蒸汽注氣是關鍵技術。

1)加熱蒸汽的性質與選擇。蒸汽是熱量的載體，決定著向地下油頁岩礦層傳輸熱量的多少，蒸汽的熱容和比熱是判定蒸汽性質的重要依據。

2)井筒隔熱與注汽技術。高溫高壓帶來的問題是應選擇何種材質的套管和固井水泥。井筒熱損失較大，必須設計更有效的注汽隔熱管柱，降低注汽摩阻熱損失，最大限度地降低井筒熱損失。

蒸汽加熱井的關鍵技術是井筒隔熱與密封技術，井筒隔熱系統包括隔熱油管、耐高溫封隔器、補償器、伸縮管等。蒸汽通過注汽閥(分層注汽閥)進入地層。採用包括減小接頭處熱損失在內的高效隔熱管柱，採用密封可靠的抗高溫封隔器，環空排出水，或注入氮氣，或注入隔熱液。

Ⅲ 油頁岩的開采利用

直接開采
直接開采包括露天和井下兩種開采方式。露天開采適合於埋藏較淺的礦床開采，成本低，安全系數高，遼寧撫順和廣東茂名就是典型的例子。井下開采有豎井、水平坑道采礦兩種方式，適合於埋藏較深的礦床。直接開采是較原始的開采方式，局限性比較大，對生態環境的破壞也十分嚴重，主要表現在三個方面：
一是生態及水質破壞嚴重。無論是露天采礦還是井下采礦，都需要把地下水位降低到含油頁岩層的層位以下，開采1立方米油頁岩，一般需要抽出25立方米的地下水；采礦水極大地增加了地表水、地下水中硫酸鹽的含量。在巴西，油頁岩采礦長期破壞著礦山及其附近的生態平衡和水位水質的穩定。
二是灰渣污染嚴重。通過直接開採得到的油頁岩用於提煉頁岩油或直接燃燒，產生大量灰渣，如果不回收利用則不僅會造成空氣污染，且廢棄灰渣佔地面積大，其中金屬元素和微量元素滲入地下水體，危害人們生產生活。
三是直接開采佔地較多，一旦開墾就無法完全修復。
地下轉化工藝
地下轉化工藝（ICP）是殼牌公司投入巨資研發出的開採油頁岩及其他非常規資源的專利技術，對開發深部油頁岩尤其有利。ICP開採油頁岩的基本原理是在地下對油頁岩礦層進行加熱和裂解，促使其轉化為高品質的油或氣，再通過相關通道將油、氣分別提取出來；將這些高品質的油（氣）採集到地面進行加工後，可生產出石腦油、煤油等成品油。該技術的突出優點是：提高了資源開發利用效率；減少了開采過程中對生態環境的破壞，即少佔地、無尾渣廢料、無空氣污染、少地下水污染及最大限度地減少有害副產品的產生。盡管該項技術現在還未完全商業化，但關鍵的工藝、設備等技術問題都已解決，並在美國科羅拉多州和加拿大阿爾伯特省進行了商業示範。按照2005年5月每桶原油開發成本計算，傳統的干餾技術為20美元/桶，使用ICP技術生產成本為12美元/桶，ICP技術成本低於傳統的干餾技術，該技術在油價高於25 美元/桶時可以盈利。中國吉林省油頁岩資源豐富，但大部分埋藏於平原耕地之下，或者埋藏較深，吉林省地質礦產勘查開發局與殼牌勘探有限公司於2004年12月8日簽署合作框架協議書，根據殼牌公司在北美ICP技術的研發及對吉林省油頁岩資源的勘察情況，合資公司預計於2006年開始ICP技術商業示範，2010年後將開始全面商業運行。
油頁岩的開采方式經過近兩個世紀的發展，已取得許多成功的經驗，並在不斷改進，成熟的開采技術是油頁岩工業崛起的有力保障。 國內主要採用的撫順干餾工藝，其他工藝大多處於試驗階段。技術水平整體較低，跟行業內技術研究多山公司、地方政府支持、研究周期和規模不大有關。07年國家發改委公布《產業結構調整指導目錄（2007年木）》，表示在今後幾年將從信貸、稅收等方而大力支持油頁岩、油砂等非常規能源的發展，產業技術發展有望突破。
隨著技術進步和環保意識的增強，油頁岩資源從單純的能源利用發展到綜合利用，極大地提高了資源利用率，降低了成本，減少了環境污染，為資源的可持續利用提供了保障。油頁岩礦石采出之後，最先是作為能源而被使用的，即干餾煉油和作為燃料。油頁岩干餾後的頁岩油可作為燃料油出售，也可以通過加氫精製和非加氫精製的方法生產輕柴油，提高頁岩油附加值，精製後的重油作燃料使用。油頁岩做燃料主要是用來發電，即直接用作鍋爐燃料或進行低溫干餾產生氣體燃料而發電，還可用於供暖和長途運輸。干餾和直接燃燒產生的灰渣和廢氣有不同的用途，灰渣可以用來充填礦井、製取水泥或陶粒、制磚等，現在有很多成功利用頁岩廢渣的技術；廢氣可以作為燃料燃燒產生蒸汽後供生產、生活使用，也可以循環利用，為油頁岩的干餾提供熱源。
油頁岩的使用主要集中在提煉頁岩油和發電上，因此干餾工藝和燃燒鍋爐的發展直接影響著使用效果，降低成本、注重環保和充分利用資源的要求促進了油頁岩利用技術的革新，主要表現在干餾工藝和燃燒鍋爐的改進上。
干餾技術
目前，世界上許多國家都對油頁岩干餾方法進行了研究，有的已形成工業化生產規模，中國、俄羅斯、愛沙尼亞的發生式爐及德國LR爐處理量小，油收率較低，工藝不先進，但投資少，適用於小規模的頁岩煉油廠；愛沙尼亞Kiviter爐和美國TOSCO-Ⅱ爐處理量較大，投資中等，適用於中等規模的油頁岩煉油廠；愛沙尼亞Galoter 、巴西Petrosix及澳大利亞Alberta-Taciuk爐處理量大，油收率高，產高熱值煤氣，投資高，適用於大、中型油頁岩煉油廠。
油頁岩懸浮燃燒與氣化技術
油頁岩作為燃料用於發電經歷了漫長的研究開發過程，從油頁岩懸浮燃燒與氣化到油頁岩流化床燃燒再到油頁岩循環流化床燃燒，技術不斷進步，效益不斷提高，污染不斷減少。
前蘇聯採用懸浮燃燒方式直接利用油頁岩燃燒發電，20世紀50至70年代先後在愛沙尼亞和波羅的海建立3座電廠，總裝機容量為2415MW，所配鍋爐出力為65～320噸/小時。但出現了很多問題：鍋爐實際出力減小，爐膛結焦，受熱面高溫腐蝕，尾部受熱面堵灰；SO2和NOX 排放量大，嚴重污染環境；制粉系統耗電量大，鍋爐維修費用高，運行不經濟；機組可靠性差，經常被迫停機，且停爐檢修時很長等。
油頁岩流化床燃燒技術
前蘇聯首次開發燃油頁岩流化床鍋爐，於20世紀80年代對愛沙尼亞、波羅的海電站鍋爐進行了改造，廣東茂名、遼寧撫順也先後應用了油頁岩流化床鍋爐，其突出優點是減少了爐膛結焦的可能性，對流受熱面上也沒有嚴重積灰，煙氣中NO及NO2含量小，燃燒過程中可以吸收大量硫，鍋爐實際輸出功率增大，飛灰不會粘污鍋爐過熱器和省煤器管束，鍋爐熱效率達70%以上。實踐證明油頁岩流化床燃燒發電在技術上是可行的，但效率較低、經濟效益較差。
油頁岩循環流化床燃燒技術
循環流化床燃燒技術（CFBC）有效地提高了油頁岩的利用率和鍋爐的熱效率，減少了污染氣體的排放。它是油頁岩發電最有利的燃燒方式，具有良好的煤種適應性、低溫燃燒、燃用寬篩分顆粒，SO2、NO及NO2的排放量非常低，鍋爐的效率在80%以上，這些突出的優點給油頁岩能源利用和油頁岩燃燒發電技術注入了新的活力，帶來了新的機遇。中國、以色列等國在油頁岩循環流化床燃燒發電的能源利用研究方面取得了成功經驗，1989年以色列建成首台半商業化油頁岩循環流化床燃燒示範電站，採用芬蘭Ahlstrom公司的50噸/小時循環流化床鍋爐。20世紀90年代以色列採用230噸/時循環流化床鍋爐建造一座燃用油頁岩商業化電廠，1996年吉林省樺甸油頁岩示範熱電廠採用3台東北電力學院研究制65噸/小時低倍率循環床油頁岩電站鍋爐，實現長期穩定運行。
油頁岩的應用技術得到長足發展，給許多國家的經濟發展做出了很大貢獻。但不同國家油頁岩主要用途差別較大，愛沙尼亞主要用來發電和提煉頁岩油，近40年其電力生產的99%主要依賴於油頁岩，巴西主要用作運輸燃料，德國主要用於製造水泥和建築材料，中國和澳大利亞主要用於提煉頁岩油和用作燃料，俄羅斯和以色列主要用於發電。

Ⅳ 天然氣，頁岩油，石油是怎樣開採的

普通天然氣開采成本大概在0.3元/方，這只是上游成本，輸送至用戶就要看距離的版長短了，增壓、調峰等等都有費權用的投入，西氣東輸的天然氣大概在2.5元/方了。頁岩氣的開采中國今年才剛剛起步，在陝西延長石油控制范圍內開始實施技術資金投入，已經獲得國家能源部立項的，第一口頁岩氣井已經點火成功。前期投入成本巨大，目前無法得知單位采氣成本。我是氣田工程技術人員，還算了解一些，望採納。

Ⅳ 如何開采頁岩油

水力壓裂法(Fracking)
在加州，沒有幾種技術比水力壓裂法(hydraulic fracturing,也稱fracking)受到的審查更多了。這種技術是將水（經常混合有化學物質）注入 井，使岩石層斷裂，把被圈閉的油和天然氣釋放出來。水力壓裂法在北達科他州和及其它大油田廣泛使用，但是在加州並不太常用。根據美國西部州石油協會(the Western States Petroleum Association)的數據，2012年加州50,000個產油井中，只有560個使用了水力壓裂法進行生產。
加利福尼亞大學戴維斯分校
(the University of California, Davis)負責能源和可持續發展的執行董事埃米?邁爾斯?賈菲(Amy Myers Jaffe)說，在蒙特雷實施水力壓裂法難度更大，因為岩層構造太復雜。行業官員說，這就使人很難找到可以用水力壓裂的大量頁岩。
「技術上的挑戰性實在太大，導致在加州使用水力壓裂法成本更高，」賈菲說。 盡管水力壓裂法在加州的使用有限，它還是引起了環保主義者和其他批評人士的聲討，因為它可能會造成諸如降低水質這樣的危害。周五的時候，加州州長傑瑞?布朗簽署了一項法案，要求對水力壓裂法公開更多的信息（生產商一直都在自願的基礎上向州里報告這些信息）。該法案2014年年初開始生效。
在蒙特雷使用水力壓裂法的事一直「有點像拓荒時代的西部，因為沒有人在看或者在關注，」塞拉俱樂部(Sierra Club,美國環保組織—譯者注)在薩克拉門托(Sacramento)的游
說機構負責人凱瑟琳?菲利普斯(Kathryn Phillips)說。
行業官員說現有的規章已經足夠了，批評者主要是想限制或終止石油產量的增長。「他們認為這項技術很危險，」總部設在薩克拉門托的西部州石油協會的發言人塔珀?
赫爾(Tupper Hull)說，「我們當然不相信科學或經驗會表明確實這樣。」 蒸汽注入法(Steam Injection)
企業正在使用的幫助被圈閉油升到表面的主要蒸汽注入手段有兩種：蒸汽驅技術(steam drive)和周期注蒸汽技術(cyclic steaming)。
使用蒸汽驅的時候，大量的水被加熱，產生的蒸汽被分別注入到
孔下，使大面積的石油礦床受熱升溫。西雅圖的地質學家顧問斯科特?L?蒙哥馬利(Scott L. Montgomery)說，熱量會降低石油的黏稠度，使其流向 探好的產油井。 蒙哥馬利說，蒸汽驅技術的一個缺點是整個工序需要大量的水。 而在另一方面，周期注蒸汽技術的用水量要少得多，因為蒸汽只注入到一個井下。通
過這種技術（也稱為「蒸汽吞吐」
法），蒸汽被存留在地下好幾天時間以浸泡頁岩，從而將石油釋放出來，隨後石油就可以從同一口井中抽吸出來。 但是這種技術同樣也遭致了批評。
在 巴巴拉縣(Santa Barbara County)，
瑪利亞能源有限責任公司(Santa Maria Energy
LLC)計劃建造總共136口使用周期注蒸汽技術的油井，其中包括26
口已經試點 探的油井。但是該縣的計劃委員會在今年早些時候拒絕了其成員批准此項計劃的建議，要求對環保人士所擔憂的溫室氣體排放問題進行更多的研究。 瑪利亞公司的官員拒絕對此予以置評。但是在該公司的網站上，他們說溫室氣體排放可以減少，其中的辦法之一就是建設運輸石油的管線，而不是用卡車來運送。 巴巴拉縣計劃委員會擬在10月再次著手處理此事。 二氧化碳注入法(Carbon-Dioxide Injection)
這種回收方法需要將液態二氧化碳注入岩石，這樣可以把被圈閉的油排擠出來，讓其更順暢地流入油井。這是一種較新的技術，近年來在德克薩斯州和新墨西哥州得到了廣泛的應用。 不過在蒙特雷進行的試驗——包括雪佛龍公司(Chevron Corp.)與美國能源部在2000年前後開展的聯合研究
——結果是喜憂參半，蒙哥馬利說。他說主要的問題是二氧化碳並沒有如人所願地那樣大量增加產量。 可能的原因是岩石的構造太復雜，很難找對注入二氧化碳的地方，他說：「找到最佳位置非常困難。」 雪佛龍公司（總部位於加利福尼亞州 拉蒙(San Ramon, Calif.)）的官員證實曾做過該項研究，但是拒絕對研究細節予以置評。
不過在5月的一次股東會議上，公司首席執行長
(Chief Executive Officer)約翰?沃森(John Watson)說蒙特雷的開發前景尚在討論之中。「我認為在蒙特雷頁岩問題上還沒有定論，」沃森當時對記者說，「我認為我們還沒有完成——這個行業還沒有完成——足以得出結論的評估工作。」

Ⅵ 頁岩油是國內最難開採的油之一，什麼是頁岩油

我們都知道，世界上幾乎每一個國家都離不開石油，尤其是中東的一些石油國家，他們甚至靠開採石油維持國家經濟。石油作為現代社會必不可少的資源，它可以提煉成汽油、柴油、煤油等油種，而這些油都是現代機械設備不可或缺的，可以這么說，如果我們人類沒有石油，也就不可能發展到現在這樣的地步。我們中國也是石油需求較多的國家，但是由於我們國家石油儲備不多，所以大多依靠進口，並且我們國家還發現儲量不少的頁岩油，很多人可能會問，什麼是頁岩油？有什麼用？看完長見識了。

最後就是頁岩油裡面含有一些有毒物質，而開採石油又必須用到淡水，如果對水資源回收利用不到位，就很有可能造成水資源的污染，到時候後果是非常嚴重的。也就是說開采頁岩油不僅僅只是簡單的技術和人力那麼簡單，還需要考慮水資源以及防止污染等問題。我們只能期待將來中國技術發達了能大批量開采這種石油。

Ⅶ 中國頁岩油開采面臨哪些問題

1，地質條件和國外不一樣，中外對頁岩的理解都不太一樣
2，埋深比較深，開發成本高
3，中國目前工程技術不夠成熟，成本高
4，區塊多分布在西南山區，不便開發
5，天然氣市場目前不太好

Ⅷ 油頁岩是怎樣開發的

把油頁岩從地底下開采出來再煉油非常麻煩。科學家已想出一個好辦法版：在地面打權一些鑽孔通到地下，用帶孔的鋼管插進油頁岩里，然後對它發射一種頻率很高的電磁波，依靠高頻電產生的熱，把油頁岩中的有質分解成頁岩油和氣體，使它沿著生產鑽井跑到地面上來為人類服務。

Ⅸ 頁岩油怎麼提煉

頁岩油提煉方式可分為內部燃燒法、熱循環固體法、隔壁傳熱法、外部注入熱氣法、反應流體法等，以內部燃燒法為主，我國採用撫順干餾法。以撫順干餾法為例，具體方法如下：

撫順工藝採用豎直圓柱形搖臂干餾爐，外層為鋼板，內層襯以耐火磚。干餾爐高度超過10米（33英尺），內徑約3米（9.8英尺）。油頁岩原料顆粒大小為 10至75毫米（0.4至3.0英寸），從上部送入干餾爐。

在干餾爐上部，頁岩油乾燥和被上升的熱氣加熱，上升的熱氣穿過下降的油頁岩，使油頁岩分解。熱解發生的溫度約為 500 °C（930 °F）。產生的油蒸汽和熱氣從底部直接上升到干餾爐頂部並排出，而在基維特工藝里，熱氣是從側面進入干餾爐加熱油頁岩顆粒。

在熱解過程中，油頁岩被分解為頁岩焦，與上升的空氣蒸汽一起在干餾爐的下半部燃燒，以加熱氣體，用於分解所需。

這些氣體會被重復利用，從干餾爐排出之後，會在冷凝系統里冷卻，頁岩油也在這一系統里冷凝，氣體在加熱爐里從500 °C（930 °F）重新加熱到700 °C（1,290 °F），然後重新輸入到干餾爐。頁岩灰從干餾爐底部的旋轉的水盆排出，水盆封住干餾爐，並起到冷卻干餾爐作用。

(9)頁岩油如何開采擴展閱讀

頁岩油氣≠頁岩油+頁岩氣

我國石油天然氣工業領域經常出現「頁岩油氣」一詞，對此的說明是從頁岩開采出來的頁岩氣和與此共生、伴生的頁岩油。「頁岩油氣」念起來順口，實際上卻把基本概念混淆了。

從頁岩中開采頁岩氣時，有與頁岩氣共生、伴生的原油產生，被誤認為是頁岩油，實際上是緻密油。目前人們對頁岩油、緻密油的含義有不同理解，所以在頁岩油和緻密油術語的使用上存在誤解和爭論。

緻密油中的原油品質與常規油藏相同，都屬於輕質原油，而頁岩油是重質油，其區別是兩者API重度和黏度不同以及提取的方式不同。兩者的生產位置大不相同，緻密油從地下開采，而頁岩油在地面干餾。