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页岩油发展空间多大?

来源:www.dbkyw.com   时间:2023-01-19 22:38   点击:290  编辑:admin   手机版

页岩油发展空间多大?

将最有可能成为代替石油天然气的能源。

开发页岩油的另一个重要因素是出于能源安全的考虑,自2012年以来我国石油进口量逐年增长,石油对外依存度从2012年的56.9%一路上升至2020年的73.5%。但是国内原油产能进一步扩产的空间已经不大,基本维持在两亿吨左右的产能,国内能源安全供应形势不容乐观。目前国内的常规油气资源的增长空间已经相当有限,因此预计未来我国油气资源的增储上产将主要依靠非常规油气资源,页岩油气是其中最主要的组成部分。

中国抚顺和茂名油页岩

(一)抚顺油页岩

抚顺油页岩含矿区位于辽宁抚顺市南部,矿区南部为丘陵地带,北部为浑河、东部为东洲河、西部为古城子河,是我国重要的煤炭和油页岩工业基地。

1.勘查开发简况

抚顺含矿区1928年就已兴建了年产7.5×104t页岩油的制油厂,抚顺页岩油的产量从1952年年生产页岩油22.61×104t,到1959年年生产页岩油达到72×104t,成为我国第一个人造石油生产基地,也是当时世界上最大的页岩油生产基地。在1930~1980年的50年中,共加工油页岩约4.26×108t,制取页岩油约1408.5×104t。目前,抚顺含矿区的油页岩主要由抚顺矿业集团有限公司进行开采和提炼页岩油,采用先进的加拿大ATP干馏工艺设备,2004年处理油页岩700×104t,提炼页岩油21×104t,并计划到2014年可生产页岩油71×104t。

2.地质特点

抚顺盆地位于郯庐断裂带东支―――抚顺-密山断裂带西端。抚顺盆地是该断裂上最为重要的含煤盆地。抚顺盆地邻接下辽河盆地,形成于古近系的裂陷旋回中。盆地横跨白垩纪断陷,基底为下白垩统砂砾岩,部分为太古宇鞍山群石棚子组深变质岩;盆内堆积有总厚度约1600m的含煤、含油页岩岩系―――抚顺群。

3.成矿地质条件

抚顺油页岩矿区呈带状东西延伸,矿区西端形成向斜封闭,矿区东部的向斜也有升起的趋势,但由于被F13断层切断,所以没有形成封闭现象,断层下盘升起,古近系全被剥蚀掉,白垩系直接出露于新近系以下。

抚顺盆地油页岩层形成于裂陷期,其厚度分布明显受到同沉积正断层的控制。

盆地湖泊周缘及隆起区广泛发育泥炭沼泽,浅湖中堆积了厚达百米超厚低灰分异地、微异地混合煤层,即本层煤,该地层为始新统古城子组,为抚顺煤田最主要的成煤期。煤层自西向东、自南至北逐渐变薄,在南部西露天露头,可见煤层厚达195.0m,向深部-向斜北翼变薄,结构较复杂。该阶段沉积环境类型为淡化浅湖相。随着整个抚顺断陷带内水体广布,成矿的植物种类多种多样,湖泊中形成了厚达200m的油页岩,局部夹异地成因的薄煤层。该地层为始新统计军屯组,是油页岩形成的最主要的时期。油页岩厚度沿走向方向变化较复杂,推断该阶段沉积环境类型为湖沼相。

4.油页岩特征及分布

(1)油页岩特征:该区油页岩沉积层位为古近系计军屯组,埋深为16.7~633.8m不等,多数地带油页岩为单层分布,厚度巨大,单层厚度可达190m,最薄也在70m以上。油页岩矿层下部与古城子组本层煤突变接触,上部为西露天组绿色页岩层。根据目前油页岩的品位标准,可将该区油页岩层分为上部富矿层和下部贫矿层。抚顺油页岩平均含油率在5%~8%之间。油页岩的灰分较高,平均值为77.65%。抚顺油页岩挥发分较高,平均值为17.45%,这一特征主要与干酪根的性质有关。抚顺油页岩矿区西部勘查区水分含量值为3.39%,龙凤勘查区水分含量为3.31%,水分含量中等,而老虎台矿区水分含量为8.05%。

(2)油页岩分布规律:抚顺油页岩在全区均有分布,厚度各区差异较大,在西部勘探区油页岩矿层最厚可达191.03m,最薄为60.00m,平均厚度为122.53m,其中富矿层平均厚度为88.45m,贫矿层平均厚度为34.08m;在龙凤勘探区,油页岩矿层最厚达184.73m,最薄为47.37m,平均厚度为106.77m,其中富矿层平均厚度为88.45m,贫矿层厚度为18.32m;在老虎台勘查区,油页岩矿层最厚达195.45m,最薄为47.65m,平均厚度为162.21m,其中富矿区平均厚度为104.25m,贫矿层厚度为57.96m。从油页岩矿层对比图可以看出,油页岩矿层在矿区南部厚,沿倾向由南向北逐渐变薄(图2-13、图2-14);沿走向厚度变化不大,西部和东部边缘部位较中部地区薄。

图2-13抚顺含矿区19号剖面图

5.油页岩资源

抚顺含矿区资源评价结果表明,该区油页岩资源量为365195×104t,查明资源量为365195×104t,技术可采资源量为283369×104t,查明技术可采资源量为283369×104t。页岩油资源量为21412×104t,查明资源量为21412×104t,技术可采资源量为16788×104t,查明技术可采资源量为16788×104t。页岩油可回收资源量12591×104t,页岩油查明可回收资源量12591×104t。

(二)茂名油页岩

茂名盆地是我国油页岩最著名的产地之一,位于广东省西部。南西以古近系地表露头线为界,北东以高棚岭断裂为界。走向长44km,宽4~14km,面积约400km2。盆地四周山地,以剥蚀为主,地貌上呈丘陵山地。盆地内共有3个油页岩含矿区,分别为茂名油页岩含矿区、电白油页岩含矿区及高州油页岩含矿区。

1.勘查开发简况

茂名盆地的油页岩开发利用的历史悠久,新中国成立以前,当地群众已挖掘浅部油页岩供家庭生活用燃料。1955年,国家决定在茂名修建大型页岩油厂,1970年又设计了第四部炉(即著名的茂名圆炉),年炼油19×104t,直到1992年年底停止炼油。1990年开始筹建沸腾炉发电厂,1991年开始发电和产气,最大年发电量9000万度,产蒸汽6MW。2004年,广东粤电集团正式提出了利用茂名油页岩形成20MW循环流化床发电项目。

2.地质特点

茂名古近纪断陷盆地是在南盛白垩纪构造盆地基础上形成的。在盆地北东侧有控制盆地古近纪和新近纪沉积的北西向高棚岭断裂,它控制了茂名断陷盆地的形成。茂名盆地古近系和新近系地层走向北西,倾向北东,也即是越靠近高棚岭断裂沉降幅度越大,在剖面上呈箕状,即单斜式结构。主要断裂构造有北西向断裂、北东向断裂、东西向断裂和南北向断裂。北东向断裂、东西向断裂和南北向断裂对油页岩形成和控制作用较小。

图2 -14 抚顺含矿区富矿层含油率等值线图

盆地内出露地层有震旦系、白垩系、古近系、新近系等。古近系和新近系是盆地内主要地层,发育良好,自下而上划分为上垌组、油柑窝组、黄牛岭组、尚村组、老虎岭组和高棚岭组。

3.成矿地质条件

本区油页岩及煤层矿床成因类型分别为半深湖-深湖相沉积型、湖沼相沉积型。构造活动和沉积作用是油页岩成矿的主要控制因素。因此,通过分析不同时代不同阶段构造活动的特点,以及与构造活动有关联的古地理环境、沉积作用、沉积建造特点等与成矿作用的关系,总结出油页岩在空间上和时间上的分布规律,同时为成矿预测提供依据。

(1)构造条件:根据构造活动特点与成矿的关系,可将盆地内油页岩、煤及高岭土分为以下3个构造-沉积成矿期:古近纪始―渐新世构造-沉积油页岩和煤成矿期、新近纪中新世构造-油页岩和沉积高岭土成矿期和上新世构造-沉积高岭土成矿期。尤其是始―渐新世构造沉积旋回对于本区油页岩和煤的形成起着决定的作用。

(2)沉积古地理环境:始新-渐新世箕状盆地发展初期,沉积基底总体是南高北低。内陆湖泊先在北部形成,水域狭窄,水浅流急,形成了不稳定的水沉积环境,接受了陆源河湖和山麓相沉积。在盆地西南缘次一级坳陷浅湖沼泽地带,动植物生长旺盛,是生物沉积的主要地段。中新世早期盆地在原来基础上继承性发展,由于高棚岭断裂的进一步活动,开始又接受黄牛岭组的河流相和滨湖相陆源碎屑沉积。随沉降作用的加剧,中新世后期全面形成了浅水-深水湖泊环境,湖盆接受了大量的泥质碎屑和有机质沉积。中新世地壳沉降幅度和沉降速度较大,最大沉降达800m以上,形成尚村组厚达672m。但由于这一时期沉积速度较快,生物的生长和沉积密度相对较低,加上成岩后长期出露地表,不利于有机质向烃类转化和保存,故成油条件相对较差。

4.油页岩特征及分布

(1)油页岩特征:油柑窝组油页岩呈桂皮褐色、黑色,经日光长期暴晒后,其表层呈褐色或褐白色,硬度较小可以用指甲刻划,油页岩片用打火机可以点燃或冒烟且有油味。含油率样品最高为11.07%、全层最高7.55%、平均6.22%;发热量最高为9.90MJ/kg、平均发热量为6.90MJ/kg;含硫量最高为2.07%、平均含硫量1.14%。一般油页岩厚度在2.05~33.01m之间,平均22.75m,油页岩最厚在H22孔为33.01m,最薄处在3904孔,厚度为2.05m。

(2)油页岩分布规律:矿区内油页岩和褐煤主要产在油柑窝组中。工业矿层严格地受油柑窝组控制,但矿带的空间分布则受盆地西南缘次一级北西向的金塘断裂、新圩断裂和羊角断裂控制,从而使矿带呈北西―南东向展布,依次有高州含矿区、茂名含矿区和电白含矿区。各个含矿区或勘查区的空间分布位置与相应的次一级坳陷相一致(图2-15)。

从茂名盆地油柑窝组油页岩厚度等值线图可以看出,茂名油页岩一般厚度为4~38m,平均在20m左右,呈现在盆地的西南缘缓坡处和在东北控盆断裂处厚度大、中部薄的特点;在西南缘缓坡处有3个厚度大的区域,对应于3个次级凹陷,在东北控盆断裂处也有2个厚度较大的区域;在38线和41线上有两个局部的油页岩厚度减薄区。在3105井附近有一呈东西向的低厚度区域,在向北部延伸至ZK2307井处埋深达600m(图2-16)。

图2-15广东省茂名含矿区金塘勘查区43线剖面图

图2-16茂名盆地油柑窝组油页岩厚度等值线图

5.油页岩资源

茂名盆地油页岩资源评价结果为:油页岩资源量1648876×104t,油页岩技术可采资源量830807×104t;含矿区页岩油资源量100053×104t,页岩油技术可采资源量50261×104t。

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