吉林省油母頁岩什麼時候開采
⑴ 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。
⑵ 油頁岩礦地質勘查程度及開發利用
(一)油頁岩礦地質勘查程度
五圖煤礦自2004年下半年起,在充分搜集地質資料與礦井實際開采情況的基礎上,進行礦區深部煤層及油頁岩勘探。委託山東正元地質資源勘查有限公司進行地質鑽孔勘查,在勘查區范圍內開展煤炭深部勘探工作,了解和摸清五圖煤田D煤組及油頁岩組情況。2005年9月,五圖煤礦申領了《礦產資源勘查許可證》,證號為3700000511020,勘查面積為4.65km2,有效期為3年,依法取得五圖煤田探礦權。2006年3月,五圖煤礦與山東正元地質勘查有限公司簽訂《地質勘查委託合同》。同年4月,山東正元公司在充分研究前人勘查成果及開采資料的基礎上,編制了《山東省五圖煤田五圖煤礦深部詳查設計》。2006年4月,開始野外鑽探施工,共完成鑽探工程量2257.59m/4個孔,煤心樣43件,夾矸樣16件,瓦斯樣2件,油頁岩樣67件,炭質頁岩樣1件。鑽探施工共進行地球物理測井2257.59m/4個孔。利用原121隊提交的《五圖煤田地質勘探最終(詳查)地質報告》中勘查鑽孔16個,鑽孔總計工程量8377.27m。2006年9月,山東正元公司根據勘探編制了《山東省五圖煤田五圖煤礦深部詳查報告》。該報告於2006年12月28日由山東省礦產資源評審中心組織專家進行了評審。並由山東省國土資源廳進行了資源儲量評審備案。由於陸相沉積地層的對比有問題,對油頁岩及下煤組的對比未明確解決,僅以普查程度批准了油頁岩組儲量。含油率多在7%～8%之間,最高達16.25%,全水分在1.6%～8.5%之間;灰分較高,發熱量在6.70～8.37MJ/kg之間,固定碳多在15%以下,氫在2%以下,氧化鋁在15%以下,磷的含量在0.2%左右,硫的含量為1%～3%。通過鑽探幾個孔(2號、3號、4號)的情況來看,油頁岩層數在2m以上的達十幾層之多,最大厚度達23m。山東煤炭地質局(泰安)和大連理工大學煤化工研究設計所分別對其進行了抽樣化驗。山東煤田地質局化驗結果:油頁岩含油率在4.29%～16.25%之間,平均8.6%,最大含油率達到16.25%,水分9.82%～2.02%,灰分67.72%～34.45%,揮發分36.97%～19.98%,發熱量10.23～4.92MJ/kg,固定碳10.61%～1.24%;元素化驗指標不全,僅對碳、氫、氮、氧進行了化驗。大連理工大學煤化工研究設計所化驗結果:油頁岩含油率在11.76%～4.93%之間,水分6.42%～0.94%,灰分76.13%～50.36%,揮發分39.04%～19.98%,發熱量12.28～5.04MJ/kg,固定碳13.79%～1.33%;元素化驗指標平均硅55.49%、鈣2.98%、鋁12.5%、鎂1.57%,是製造水泥的良好材料。由石油化工大學、大連理工大學等國內專家指導,吉林樺甸北檯子油頁岩開發有限公司研發中心對山東昌樂五圖煤礦褐煤含油率品位化驗結果為10.92%。
由此看來五圖煤田油頁岩的賦存層數之多,厚度之大,為國內所少見,綜合利用煤與油頁岩,前景十分廣闊,開發利用價值巨大。
(二)開發利用
昌樂五圖煤田油頁岩開發利用其綜合優勢明顯,主要有原料、產品價格、市場和區域四個方面的優勢。
1.原料優勢
五圖煤田的資源儲量較為豐富,具有一大、四高、三低的特點。一大即儲量大;四高即含油率高、熱值高、揮發分高、附加值高;三低即含硫量低、含氮量低、污染低。另外,五圖煤礦的頁岩油,因其與目前開採的燃煤為伴生,完全可以利用現有採煤生產系統開采,開采成本較低。
2.產品價格優勢
在油頁岩的產品價格方面,由於國際原油市場價格居高不下,而國內燃油市場又需求旺盛,長期處於供不應求狀態,因此作為燃料油的頁岩油價格也會持續走高,並且經化驗,五圖煤礦的油頁岩品質較好,項目風險空間較大,風險性低。
3.市場優勢
眾所周知,近十年來,隨著國民經濟的高速增長,作為主要能源的石油消費量大幅增加,而同期國內原油的增長速度卻較慢,隨著需求的增加,這種供需矛盾將長期存在,因此作為石油補充能源的頁岩油市場前景將十分廣闊。
4.區域優勢
五圖煤礦處於膠東半島經濟活躍區,環境優美、空氣清新,交通發達,民風淳樸,具有良好的投資環境,市場潛力巨大。隨著技術的不斷創新,油頁岩的綜合利用將更加廣泛,可以提高油頁岩開採的附加值和利潤空間。
⑶ 油頁岩和頁岩氣區別。這兩者代表的股票有什麼區別
油頁岩（又稱油母頁岩）是一種高灰分的含可燃有機質的沉積岩，它和煤的內主要區別是灰分超容過40%，與油頁岩，碳質頁岩的主要區別是含油率大於3.5%。
油頁岩經低溫干餾可以得到頁岩油，頁岩油類似原油，可以製成汽油、柴油或作為燃料油。除單獨成藏外，油頁岩還經常與煤形成伴生礦藏，一起被開采出來
1、遼寧成大（600739）：遼寧成大樺甸油頁岩正式點火出油，樺甸市的油頁岩含油率高達10％-20％，是目前中國已探明的油頁岩資源中含油率最高的優質、高品位油頁岩
頁岩氣，是從頁岩層中開采出來的天然氣，是一種重要的非常規天然氣資源。
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⑷ 吉林省扶余縣長春嶺鎮油頁岩什麼時候開發
不可能
⑸ 吉林省扶余縣長春嶺鎮油頁岩具體開發哪個村屯
好
⑹ 發展油頁岩開采和煉制技術
我國油頁岩具有較早的開發歷史及較成熟的開采和煉制技術。在高油價的條版件下，為了加快油頁岩開發利用權，建議建立撫順、樺甸兩個油頁岩開發示範區和茂名、山東黃縣（龍口）兩個油頁岩重點開發區，盡快總結出適合我國油頁岩特點的開采和煉制技術，為我國油頁岩綜合開發利用積累經驗，為油頁岩盡快成為常規石油的補充奠定基礎。
⑺ 我國開採油頁岩的公司都有哪些啊
撫順礦業集團旗下東露天礦開採油頁岩，頁岩煉油廠煉制頁岩生產頁岩油，並逐步建立油頁岩化工廠進行油頁岩深加工。及礦石煉油深加工與一體。你可以上網查一查礦業集團網站
⑻ 油頁岩原位開采關鍵技術研究
薛華慶 王紅岩 鄭德溫 方朝合 閆 剛
（中國石油勘探開發研究廊坊分院新能源研究所，河北廊坊 065007）
摘 要：我國油頁岩資源量為11602×108t，其中埋藏深度在500～1500m的油頁岩資源量為6813×108t，原位開采技術是開發該部分資源的有效手段。我國油頁岩原位開采技術處於起步階段，已經完成了不同溫度 下油頁岩微觀孔隙和滲透變化規律研究，電加熱和蒸汽加熱原位開采室內模擬實驗和數值模擬研究等。研究 表明，電加熱和蒸汽加熱開采方式都具有可行性。設計了電加熱器、注蒸汽井、生產井，為油頁岩原位開采 現場試驗提供技術支撐。
關鍵詞：油頁岩；原位開采；電加熱；蒸汽加熱
The Key Technique of Oil Shale In-situ Conversion Process
Xue Huaqing，Wang Hongyan，Zhen Dewen，Fang Chaohe，Yan Gang
（New Energy Department，Petrochina Research Institute of Petroleum Exploration ＆ Development-Langng，Langfang 065007，Hebei，China）
Abstract：The oil shale resources，bury in 500-1000m，are about 0.7 trillion tones in China，which count for 59％ of total resources and only are developed by in-situ conversion process.The in-situ conversion process are still in infancy in China.The regularity of oil shale micropores and permeability were studied in different temperature，the simulated experiment and numerical simulation were also respectively investigated in electrical heating and steam heating method of in-situ conversion process.As a result，both methods are available.The electrical heating well，injection steam well and procer well were designed，which provide the technique support for field test.
Key words：oil shale，in-situ conversion process，electrical heating，steam heating
引言
油頁岩（又稱油母頁岩）是一種高灰分的含可燃有機質的沉積岩，其有機物主要為乾酪根。在隔 絕空氣或氧氣的情況下，被加熱至400～500℃，油頁岩中的乾酪根可熱解，產生頁岩油、干餾氣、固 體含碳殘渣及少量的熱解水。目前油頁岩開發的主要有兩種方式：原位開采和地面干餾。原位開采是指 埋藏於地下的油頁岩不經開采，直接在地下設法加熱干餾，地下頁岩分解，生產頁岩油氣被導至地面。地面干餾則是指油頁岩經露天開采或井下開采，送至地面，經破碎篩分至所需粒度或塊度，進入干餾爐 內加熱干餾，生成頁岩油氣及頁岩半焦或頁岩灰渣。與地面干餾相比，原位開采具有節省露天開采費用 和降低地面植被破壞程度，佔地面積少等優點［1］。
中國油頁岩資源儲量非常豐富。2004～2006年新一輪全國油氣資源評估結果顯示［2，3］，全國油頁 岩資源為7199.4×108t，折算成頁岩油資源476.4×108t，其中埋深500～1000m的油頁岩資源量佔全國 的36％。該部分資源無法用成熟的地面干餾工藝進行開發，只有通過原位開采工藝才能得到有效的開 發和利用。目前，國際上油頁岩原位開采技術研究大部分都處於實驗研究階段，只有殼牌公司開展了現 場試驗［4］。我國油頁岩原位開采還處於起步階段。在國家重大專項「大型油氣田及煤層氣開發」項目 18「頁岩油有效開采關鍵技術」 的支撐下，研發了多台（套）油頁岩原位開采模擬實驗裝備，開展了 油頁岩微觀孔隙變化、物理模擬實驗和開采數值模擬研究等，沉澱了一批科研成果，為我國油頁岩原位 開采技術研究奠定了基礎。
1 國內外原位開采技術
國內外油頁岩原位開采技術種類較多，根據傳熱方式不同可分為三種類型：直接傳導加熱、對流加 熱和輻射加熱［5］，詳見表1。
表1 國內外油頁岩原位開采技術
開展油頁岩原位開采直接傳導加熱研究的單位主要有4家，加熱載體包括電加熱棒、導電介質、 燃料電池等。殼牌公司的ICP技術（In-situ Conversion Process）是直接將電加熱棒插入井內，對地下 油頁岩礦層進行加熱，目前正在進行第二代電熱棒（三元復合電加熱棒）的現場試驗研究［4，6］。埃 克森美孚公司的ElectrofracTM技術是指對地下頁岩層進行水力壓裂造縫，將導電介質（如煅燒後的 石油焦炭）注入裂縫中，通電後導電介質成為加熱體，該公司正在考慮進行現場試驗［7］。美國獨立 能源公司（Independent Energy Partners）的GFC技術（Geothermic Fuel Cell）是利用地熱能持續為燃 料電池反應堆提供能量，反應堆放熱來加熱頁岩層，油頁岩熱解生產的液態烴類和氣體從生產井排 出，部分氣體和其它剩餘的烴類物質返回燃料電池反應堆［7］。EGL能源公司（EGL Resources）是將 高溫空氣注入到封閉循環管道中，通過被加熱的管道對地下頁岩層加熱，因此也歸屬於直接傳導 加熱［8］。
開展油頁岩原位開采對流加熱研究的單位主要有4家，加熱載體主要為高溫水蒸氣、二氧化碳、空 氣、烴類氣體等。太原理工大學的水蒸氣加熱技術是通過常規油氣開采中的水力壓裂對頁岩層造縫後，將高溫水蒸氣注入頁岩層中加熱，同時高溫流體將熱解產生的頁岩油和烴類氣體攜帶至生產井［9］。雪 弗龍公司的CRUSH技術［7，10］也是利用壓裂技術對頁岩層進行改造，提高裂縫發育程度，其中壓裂液為 二氧化碳，然後將壓縮後的高溫空氣注入加熱井中對頁岩層加熱。美國地球科學探索公司（Earth Search Sciences）方法是將空氣在地表的鍋爐中預熱後注入井下，對油頁岩中乾酪根進行氣化［7］。美國 西山能源公司（Mountain West Energy）的IGE技術（In-Situ Gas Extraction）是將高溫天然氣注入目標 頁岩層中，通過對流方式來加熱頁岩層［7］。
開展油頁岩原位開采輻射加熱研究的單位主要有3家，加熱載體主要為無線射頻和微波等。20世 紀70年代後，美國伊利諾理工大學利用無線電波加熱油頁岩，隨後勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）對該技術進行改進，通過將射頻傳送至直井中直接對地下頁岩 層進行加熱［11，12］。雷神公司（Raython）與海德公園公司（Hyde Park）聯合研發了RF/CF（Radio Frequency/Critical Fluids）技術，目前已經被斯倫貝謝公司收購［7］。該技術利用射頻加熱頁岩層，通過 注入二氧化碳來實現超臨界流體提高頁岩油的採收率的效果。懷俄明鳳凰公司（Phoenix Wyoming）是 將微波傳送至地下，對頁岩層加熱，研究發現微波加熱的速度是電加熱棒的50倍以上，但對微波源的 要求很高［7］。
2 中深層油頁岩勘探現狀
我國埋深0～1500m的油頁岩資源為11602×108t，折算成頁岩油626×108t，其中，埋藏深度在 500～1000m油頁岩資源量為3489×108t，頁岩油資源量為185×108t，1000～1500m資源量為3324× 108t，頁岩油資源量為155×108t。比2005年全國新一輪油氣資源評價結果顯示的油頁岩資源量7200× 108t多了4402×108t，主要增加了埋深1000～1500m資源量。
我國油頁岩資源分布與常規油氣資源相似，主要分布於北方，均表現為北富南貧。東部地區油頁岩 資源主要集中於松遼盆地，佔全國總資源的47％；中部地區油頁岩資源集中於鄂爾多斯盆地，佔全國 總資源的37％；西部地區油頁岩資源主要集中於准噶爾盆地，佔全國總資源的9％；南方地區主要集中 分布於茂名盆地，佔全國總資源的2％；西藏地區主要集中分布於倫坡拉盆地，佔全國總資源的5％。我國埋深500～1500m油頁岩資源十分豐富，占總資源量的59％，該部分資源只能通過原位開采技術才 能得到有效的開發和利用。
3 油頁岩原位開采開發技術現狀
3.1 油頁岩原位開采物理模擬實驗研究
3.1.1 熱破裂規律研究
油頁岩在熱解過程中形成大量的孔隙、裂隙，不僅提高了油頁岩的滲透性，而且也為頁岩油排采提 供了滲流的通道，使得原位開采技術開發中深層油頁岩資源成為可能。
一般認為，當加熱到105℃左右時，油頁岩的主要變化時乾燥脫水，待油頁岩水分脫出後，溫度 逐漸升高，在180℃左右，放出油頁岩中包藏的少量氣體。在這兩個階段油頁岩內部的裂隙多發育於 層理面及礦物顆粒的周圍，形成的破裂面基本上都與層理面互相平行，且數量不多，寬度較小。隨 著溫度進一步升高至300℃以上時，油頁岩內的有機質開始發生熱解生產頁岩油蒸氣和熱解氣體。油頁岩內部的裂隙數量、長度和寬度有了劇烈增加，裂隙面仍具有與層理面平行，同時也形成了 一些垂直於層理方向的微小裂隙。小裂隙與大裂隙相互連通，根本上提高了油頁岩的滲透 性［13～15］（圖1）。
3.1.2 熱解後滲透規律實驗研究
干餾前後的油頁岩樣品進行不同體積應力和孔隙壓力條件下的滲透系數的變化規律研究發 現［15，16］：當體積應力不變時，滲透系數隨孔隙壓力的增大而增大。主要原因是孔隙壓力的增高，頁岩 內部的孔隙數量增加、裂隙更加發育，使得單位時間內通過的流體流量增大，即滲透系數增大。當孔隙 壓力不變時，滲透系數隨體積應力的增大而減小。主要原因為體積應力的增大，岩體發生收縮變形，頁 岩內部的孔隙數量減少、有些發生裂隙會閉合，使油頁岩的微觀結構發生了變化，導致流體的滲流通道 減少，即滲透系數減小（圖2，圖3）。因此，在進行地下原位開採油頁岩時，對油頁岩地層滲透特性 的評價，必須考慮流體壓力和地應力的影響。
圖1 不同溫度下油頁岩裂縫發育情況
圖2 滲透系數隨孔隙壓力的變化曲線
圖3 滲透系數隨體積應力的變化曲線
3.1.3 油頁岩電加熱原位開采模擬實驗研究
電熱原位開采與常規地面干餾工藝原理類似，都是通過直接傳導方式將油頁岩加熱至熱解溫度。其 不同之處在於，原位開采工藝熱解過程有地下水介質參與，反應系統存在一定壓力，壓力大小與頁岩層 的埋藏深度有關。
馬躍、李術元等［17］將油頁岩與蒸餾水置於密閉的壓力容器中，模擬油頁岩原位開采熱解反應。研 究表明，隨著反應溫度的增加，頁岩油和氣體的產率隨溫度的升高不斷增加，中間產物瀝青的產率隨溫 度的升高先升高後減小。由於水介質的存在，降低了化學鍵斷裂所需要的能量，促進了熱解生烴過程，使油頁岩的熱解溫度比無水條件時降低了約120℃。
3.1.4 油頁岩蒸汽加熱原位開采模擬實驗研究
利用過熱水蒸氣對油頁岩進行加熱，干餾後的油頁岩殘渣中含油率約為0.30％，頁岩油的回收率 達到鋁甄干餾的90％以上［15］。因此高溫水蒸氣加熱油頁岩具有一定的可行性，而且能達到較高的採收 率。研究發現油頁岩熱解產生的氣體主要以CH4、C2H4、H2、CO、CO2氣體為主。對常溫至300℃、 300～500℃、500～580℃三個溫度段的干餾氣組成成分進行分析，發現隨著溫度的升高CH4和C2H4含 量具有相同的變化趨勢，基本上呈現單調下降的趨勢；CO2的含量呈逐漸下降，H2的含量一直上升的 趨勢，CO的含量呈現先降低後增加的趨勢。不同溫度和壓裂條件下，烴類氣體、殘炭、一氧化碳、二 氧化碳、水蒸氣等之間發生了不同程度的化學反應，反應機理十分復雜。因此，針對實驗過程中CH4、 C2H4、H2、CO、CO2的變化趨勢的主要原因還有待進一步的研究。
3.2 油頁岩原位開采數值研究
3.2.1 油頁岩原位開采電加熱數值研究［18，19］
基於油頁岩原位開采電加熱技術的原理上，建立了油頁岩熱傳導方程包括續性方程，動量方程，能 量方程，結合適當的初始條件和邊界條件，得到油頁岩原位開采電加熱數學模型。採用三維有限元法，對該模型進行研究，其中加熱井距為15m，運作周期為6年。通過研究油頁岩礦層溫度場隨時間的變化 規律，加熱時間為5年時礦層溫度大部分超過440℃，即幾乎所有的油頁岩完全發生熱解。
圖4 油頁岩原位開采高溫蒸汽加熱示意圖
3.2.2 油頁岩原位開采蒸汽加熱數值研究［15，20］
油頁岩是幾乎不滲透的岩層，蒸汽很難注入，因此需要 引進常規油氣的壓裂技術對頁岩層進行改造，製造裂縫，作 為注汽的良好通道，提高傳熱效率。然後向地下油頁岩礦層 注入高溫水蒸氣，使礦層溫度升高至油頁岩熱解溫度。最 後，將油頁岩熱解形成油氣，通過低溫蒸汽或水攜帶至生產 井進行排采（圖4）。
油頁岩原位開采高溫蒸氣加熱是一個復雜的物理化學反 應過程，涉及熱量的傳遞、固體變形、油頁岩熱解、油氣的 產出和滲流等。趙陽升、康志勤等［12，16］考慮到諸多影響因 素的背景下，建立了油頁岩原位開采高溫蒸汽加熱的固、 流、熱、化學耦合數學模型。通過對正九點井網的加熱方式 的數值模擬研究，加熱井距50m，加熱周期為2.5年。通過 研究油頁岩礦層溫度隨時間分布變化規律發現，加熱時間為 2.5年時，地下油頁岩地層的溫度大部分都達到了500℃，完成熱解。
僅從數值模擬研究發現，高溫水蒸氣加熱比電加熱的效率更高，加熱溫度達到油頁岩熱解所需的時 間更短。
3.3 油頁岩原位開采現場試驗研究
3.3.1 油頁岩原位開采電加熱器與生產井設計
針對油頁岩電加熱原位開采技術專門設計了靜態防爆電加熱器，如圖5。
圖5 靜態防爆電加熱器
靜態防爆電加熱器的發熱元件採用金屬礦物絕緣加熱電纜，它不同於一般管式電加熱元件，其形狀 屬於線形，加熱電纜發熱芯體和金屬護套之間溫差很小，導熱性能好。
油頁岩原位開採的排采工藝與稠油開采相似，生產井結構包括隔熱油管、泵、補償器、封隔器、篩 管等（圖6），將頁岩油排采至地面後進行油、氣、水分離。隔熱油管用於防止溫度下降後頁岩油的流 動性降低，篩管與封隔器起到防砂的作用。該生產井同時適用於電加熱和蒸汽加熱原位開采技術。
3.3.2 蒸汽加熱井設計
蒸汽加熱井與注蒸汽開采稠油的結構相似，主要由隔熱油管、補償器、封隔器、分層注汽閥、死堵 等部分組成（圖7）。蒸汽加熱井的最關鍵技術是井筒隔熱與密封技術，其中井筒隔熱總系統包括隔熱 油管、耐高溫的封隔器、補償器等。蒸汽通過注汽閥（分層注汽閥）進入地層，通過封隔器實現不同 層選注，有效的提高的熱量利用效率。
圖6 生產井
圖7 蒸汽加熱井
4 結束語
我國500～1500m的油頁岩資源豐富，只能通過原位開采技術才能加以有效的開發和利用。該部分 資源的開發和利用對促進我國頁岩油產業的發展具有重要意義，頁岩油作為石油的補充能源，也大大提 高了我國石油的供給能力。通過模擬實驗研究和數值模擬研究表明，油頁岩電加熱與蒸汽加熱原位開采 技術都具有一定的可行性。電加熱工藝相對簡單，加熱速度較慢，能耗大等特點，蒸汽加熱工藝加熱速 率快，高溫蒸汽對設備的要求較高等。「十二五」 期間，我國應繼續加大對油頁岩原位開采技術研究的 投入力度，加快原位開采現場試驗裝備的研發，推動現場試驗研究，為工業化生產提供有效的技術 支撐。
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⑼ 吉林油母頁岩油價格
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