建材秒知道
登录
建材号 > 基础建材 > 正文

页岩油

周敏

页岩油基本信息

中文名称 页岩 定义 页岩层系中所含的石油资源
开发方式 水平井和分段压裂技术 领域 人造石
分解 褐色、有特殊刺激气味粘稠状液体 产生时间 寒武系至第三系
储量 约11万亿~13万亿吨 主要分布 美国、刚果、巴西、中国等

页岩油组成和性质

组成

组成页岩油的化合物主要有以下几类:烃类、含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物。

油页岩解后得到的页岩油富含烷烃和芳烃,但烯烃含量较天然石油中的高很多,并含氮、硫、氧等非烃类有机化合物。

页岩油与天然油不同之处就是页岩油中不饱和烃的含量极高;另一不同之处是页岩油中非烃化合物含量高。在天然石油中不含烯烃,含氮化合物含量也不高,含氧化合物则更少。

页岩油造价信息

市场价 信息价 询价

页岩油利用

页岩油中丰富的烷烃和烯烃可生产相关的高附加值化学品 。C6~10馏分被利用来生产增塑剂;C10~13馏分中通过生物降解线形十二烷基苯所得的产品作为清洁剂原材料;C14~18馏分作为脂肪醇和烷基硫化盐产品的原材料;重质烷烃馏分通过裂化以生产各种低分子质量的烯烃,也可以获得沥青碳纤维

页岩油硫化物主要为硫化氢、硫醇类、噻吩类及硫茚等有机硫及二硫化物。硫的资源广而廉价,工业上、农业上、医药上、染织上和合成材料上的硫和硫化物的用途是非常多的。硫的用途主要是制酸(主要是硫酸)。

页岩油中的含氮化合物可分为3类:碱性的、弱碱性的和中性的。碱性含氮化合物主要是叔类的吡啶系、喹啉系和异喹啉系化合物,弱碱性含氮化合物主要属于吡啶系化合物,中性含氮化合物则主要是腈类R-CN。

而页岩油中存在的含氮化合物主要为吡啶系氮化物。吡啶碱是多用途的化工原料,它能溶解一般溶剂所难溶解的有机物,尤其是轻质吡啶,广泛用于制药工业。重质吡啶除了氧化制取烟碱酸外,又是有色金属矿的浮选剂,尤其对硫化物矿具有优良的富集性能。

吡啶碱及硫酸吡啶络合物对稀酸侵蚀钢铁有一定的抑制作用,可用做钢铁腐蚀抑制剂

页岩油中的含氧化合物有:酸性含氧化合物和类,以及中性含氧化合物。而页岩油中含氧化合物的利用主要以酚类化合物为主。酚类化合物是塑料、染料、合成纤维、电气绝缘、防腐蚀和药品等的主要化学原料。其中重质酚类可以作为矿物的浮选剂,也是制造木材粘合剂、农药杀虫剂等原料。

页岩油分布

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。全球页岩油产于寒武系至第三系,主要分布于美国、刚果、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。

中国页岩油资源储量也很丰富,根据2004-2006年新一轮中国油气资源评价结果,中国页岩气资源7199.4亿吨,页岩气可采资源2432.4亿吨;页岩油资源476.4亿吨,页岩油可采资源159.7亿吨,页岩油可回收资源119.8亿吨,遍布20个省和自治区、47个盆地和80个含矿区,主要分布在松辽、鄂尔多斯、准噶尔、柴达木、伦坡拉、羌塘、茂名、大杨树、抚顺等9个盆地。其中,松辽、鄂尔多斯、准噶尔等3个盆地油页岩资源占全国的74.24%,可回收页岩油占全国的64.25%。吉林、辽宁和广东三个省份的储量最大。

美国能源信息局估计,全世界页岩油总储量为3450亿桶,其中俄罗斯750亿桶,美国580亿桶,中国320亿桶。美国专家认为,俄罗斯页岩油储量几乎都蕴含于西西伯利亚巴热诺沃岩系的页岩油沉积层,在1.24万亿桶总储量中,即使不考虑经济效益也只有6%可以开采。近年来,俄卢克石油公司、俄罗斯石油公司同美国埃克森美孚石油合作、俄罗斯天然气石油公司同壳牌公司合作,计划开始对页岩油进行试验性开采。和俄罗斯情况不同的是,由于压裂和定向钻井技术的广泛应用,美国页岩油开采已达石油开采总量的30%。在对伊朗进行制裁的情况下,由于页岩油储量的存在,使国际市场原油价格能一直保持在每桶120美元以下。

页岩油常见问题

页岩油是什么

页岩油,也称油母页岩油或油页岩油,是一种非常规石油。制备方法是加热分解油页岩,加氢或热溶解。这个过程把在岩石中的有机物质转变为合成石油和天然气合成原料。所得的油状物,可以立即作为燃料或用于提供炼油厂。...

什么是页岩油

页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩层系中的致密酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。通常有效的开发方式为水平井和分段压裂技术。在固体矿产领域...

什么是页岩油,页岩油和原油有什么区别

页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。通常有效的开发方式为水平井和分段压裂技术。在固体矿产领域...

页岩油和页岩气的区别是什么

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,它和的主要区别是灰分超过40%,与油页岩,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...

页岩油储量和石油储量有什么区别

石油储量:一般指常规石油储量。页岩油储量:是非常规石油储量中的一种,页岩油的储量,其他的还有油页岩等等。页岩油1、指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩...

页岩油基本特征

与源储分离的常规石油和近源聚集的致密油不同,页岩油在聚集机理、储集空间、流体特征、分布特征等方面具有明显的特征,与页岩气有更多相似之处。

主要有以下六个特征,源储一体,滞留聚集;较高成熟度富有机质页岩,含油性较好;发育纳米级孔、裂缝系统,利于页岩油聚集;储层脆性指数较高,宜于压裂改造;地层压力高、油质轻,易于流动和开采;大面积连续分布,资源潜力大。

页岩油工业参考书目

侯祥麟主编:《中国页岩油工业》,石油工业出版社,北京,1984。

页岩油工业现状及展望

从20世纪60年代起,由于天然石油的大量开采,影响了世界页岩油工业的发展。目前,世界上只有苏联及中国仍拥有较大规模的页岩油工业,联邦德国有小规模的油页岩燃烧产生蒸汽发电的装置。苏联爱沙尼亚油页岩属富矿,发热值约12500kJ/kg,产油率约22%,有利于作为电站燃料和干馏炼油。苏联在发展天然石油和煤炭生产的同时,在爱沙尼亚和列宁格勒地区不断发展页岩油的生产,成为一种重要的地区性燃料。目前,油页岩年产量约35Mt,包括矿井开采和露天开采。其中75%以上直接用于电站,约有20%用于干馏生产页岩油,并进一步用于生产酚类、芳烃及液体燃料。

中国80年代油页岩主要用于干馏炼油。年产页岩油共约300kt,此外还副产硫酸铵等,而页岩灰则作为矿井充填料水泥原料及其他用途。

近年来,美国、巴西等国在油页岩方面也开展了大量科学研究和工业试验,包括干馏工艺的研究、页岩油加氢制取油品试验,以及页岩油经济可行性研究等。

70年代,世界天然石油的价格大幅度上涨。进入80年代,油价又复猛跌,不少原订的发展合成燃料规划的规模有所缩小,但油页岩的加工仍然有发展的趋势。

页岩油工业技术经济

在抚顺,生产每吨页岩油,约耗用块状油页岩24t,水、电、汽消耗折合约10GJ,同时副产硫酸铵150~200kg及低热值燃料气约4000m,此外还有粉末油页岩约6t,是破碎筛分时剩下的,不能用于抚顺式炉,但可用作沸腾式锅炉的燃料以产生发电蒸汽,每吨油页岩约可产生中压蒸汽1t。页岩油的生产成本主要是原料油页岩的开采费,其次是能耗。中国抚顺和茂名油页岩系露天开采,成本较低,再加上炼油可副产硫酸铵,故中国页岩油的生产成本较低,甚至低于天然石油的国际市场价格,但高于国内天然石油的生产成本。

油页岩油原位开采技术

油页岩原位开采技术就是通过直接给地下油页岩加温,使其在地下进行裂解,生成油气通过生产井采出。该工艺对于中深层油页岩(300m以深)开发具有优势,不需要露天和矿井开采,没有大量的油页岩废料堆积,副产物非常少,水资源的用量也非常少,是目前国际上各大石油公司重点研发与攻关的技术。

目前,油页岩原位开采技术达10余种,按照油页岩层加热方式可分为电加热、流体加热、辐射加热3类工艺。电加热技术:技术成熟,容易控制,但加热速度较慢,容易造成热量大量损失,成本较高,产生的油气压力较低,难开采等。流体加热技术:加热速度较快,由于流体压力的作用,产生的裂缝一般不会闭合,产出的油气易于开采;加热过程中流体流速过快,易形成流体短路,仅与油页岩进行少量热交换就流出地层。射频加热技术:产生的热量穿透力强,加热速度较快;但技术难度较大,成本较高。

在原位开采技术上,壳牌、埃克森-美孚和ECL公司走在了世界前列。其中壳牌公司ICP技术相对成熟,已经进行了现场试验,2004年初,在35ft长、20ft宽的试验区内进行电加热试验,2005年8月产出轻质油1500bbl,还有伴生气产出。壳牌公司ICP技术已经研发到了第二代E-ICP技术,2006年编制了E-ICP 试验计划,并申请获得科罗拉多州3个油页岩开发、试验和示范区块,目前试验正在进行加热阶段。

中国油页岩原位开采研究刚刚起步,基础理论研究和工艺技术研究缺乏,在理论技术工艺研究上,基本属于起步阶段。

在当前的油页岩原位开采加热技术中,以电加热技术较为成熟。

(1)电加热关键技术

油页岩原位开采电加热技术流程,是先将电能传输给加热井中的电加热器,转化为热能,产生的热量通过传导的方式传递给油页岩矿层,达到油页岩油气生成的温度。在工艺中,电加热器的选择或设计、加热井的设计、加热井的布置与操作是电加热技术研发的关键。

1)电加热器的选择或设计。电加热器是产生热量的根源,如何高效、有控制地产生热量是电加热器所要解决的问题。目前原位开采加热的电加热器有3类:恒定瓦特加热器、环形加热器和绝缘限温加热器,而绝缘限温加热器又分为Y形加热器、U形加热器和LU形加热器。

2)电加热井的设计。电加热井的功能是将电加热器产生的热量传递给页岩层,它是连接电加热器和页岩层间的纽带。根据加热井的形状分为直井加热器和水平井加热器。直井加热器长度包括多个具有不同能量输出的部分,每个部分包括限温部分,用于限制热量输出。同时根据功能不同分为上覆段、中间过渡段、加热段。可提供输出不同能量的热,以一种或多种加热速率来加热岩层。

3)电加热井的布置。加热井含有电荷,与周围矿层之间具有电势差,电加热井的布置不同于常规采油井和蒸汽加热井的布置。如果不能合适、有效地布置加热井,将会造成加热井内电量流失。生产井应位于具有较小或零电位的位置处,减小或防止在生产井中流动电流引起的不加热。

(2)蒸汽加热关键技术

蒸汽热技术流程,是先在地面上将蒸汽加热到一定温度,通过注入井,注入到油页岩矿层中,通过对流传导的方式将热能传递给油页岩;加热蒸汽性质与井筒隔热、蒸汽注气是关键技术。

1)加热蒸汽的性质与选择。蒸汽是热量的载体,决定着向地下油页岩矿层传输热量的多少,蒸汽的热容和比热是判定蒸汽性质的重要依据。

2)井筒隔热与注汽技术。高温高压带来的问题是应选择何种材质的套管和固井水泥。井筒热损失较大,必须设计更有效的注汽隔热管柱,降低注汽摩阻热损失,最大限度地降低井筒热损失。

蒸汽加热井的关键技术是井筒隔热与密封技术,井筒隔热系统包括隔热油管、耐高温封隔器、补偿器、伸缩管等。蒸汽通过注汽阀(分层注汽阀)进入地层。采用包括减小接头处热损失在内的高效隔热管柱,采用密封可靠的抗高温封隔器,环空排出水,或注入氮气,或注入隔热液。

中国页岩油储量是多少?

归纳起来,油页岩有三种主要用途:(一)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至378公升(相当于03至32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。二)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。普遍采用前一种形式。其次,可以利用油页岩燃烧供暖。再次,可以利用油页岩燃烧带动发动机,用于长途运输。(三)生产建筑材料、水泥和化肥作为附加品,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。

为什么页岩油只有美国成功?

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。

世界页岩油储量排名是怎么样的?

因为美国具有其他国家不具备的一些先决条件。所以页岩油只有美国成功。页岩油革命改变了当前国际石油市场的格局,美国作为页岩油革命的开启者,享受到了页岩油革命带来的无限荣光。

在短短的十几年之内,美国实现了石油的自给,这都要归功于页岩油的开发。2008年-2014年的6年间,美国原油总产量增长了73%,从约500万桶/天增加到860万桶/天。

性质

页岩油常温下为褐色膏状物,带有刺激性气味。页岩油中的轻馏分较少,汽油馏分一般仅为25%~27%;360℃以下馏分约占40%~50%含蜡重油馏分约占25 %~30%,渣油约占20%~30%。页岩油中含有大量石蜡,凝固点较高,含沥青质较低,含氮量高,属于含氮较高石蜡基油。

世界各地所产的页岩油由于组成和性质不同,在密度含蜡量、凝固点、沥青质、元素组成方面有很大差别,但各地页岩油的碳氢重量比均在7~8左右,是最接近天然石油,最适于代替天然石油的液体燃料组成。

页岩气: 中国第一, 美国第二,阿根廷第三

页岩油: 俄罗斯第一, 美国第二,中国第三,阿根廷第四

据美国能源部首次做出的评估,全球页岩资源可以满足世界十年以上的石油需求。并表示俄罗斯拥全球最多技术上可开采的页岩油资源,其次为美国,中国则排第三。

美国能源部预计,其调查的42国拥有的技术上可开采的页岩油资源达到3450亿桶,约占全球石油储备的10%。该部此前仅仅提供美国页岩储备预测规模,周一数据显示,美国储备由32亿桶升至58亿桶。

美国能源部称,目前只有美国和加拿大能够开采具有商业品质的页岩油气资源。

相关内容