關(guān)于對(duì)頁(yè)巖油技術(shù)的研究

王清 苑亞濤 樊文勇 穆旭 王迪

摘要：石油是影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要資源之一，是工業(yè)生產(chǎn)和人民生活所需的重要資源。頁(yè)巖油氣等非常規(guī)油氣資源已成為油氣勘探開(kāi)發(fā)的重要接替領(lǐng)域，我國(guó)頁(yè)巖油資源豐富是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的，但是地質(zhì)條件復(fù)雜，雖然在多個(gè)盆地鉆井獲得工業(yè)油流，但尚未形成規(guī)模，如何提高頁(yè)巖油的采收率也是當(dāng)前油田開(kāi)發(fā)面臨的主要問(wèn)題，是石油企業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路上面臨的最大挑戰(zhàn)，，對(duì)進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)石油開(kāi)采業(yè)的進(jìn)步，緩解能源緊張局面，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖油;技術(shù)研究

前言：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，全社會(huì)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)能源的需求持續(xù)上升;隨著開(kāi)采數(shù)量的不斷增加，油田多數(shù)已進(jìn)入高含水、高采出程度、高遞減的“三高”階段，再由于油層非均質(zhì)性與多層開(kāi)采，導(dǎo)致油層動(dòng)用不均，油田開(kāi)發(fā)面臨著儲(chǔ)采失衡嚴(yán)重、套損速度加劇等一系列問(wèn)題，油頁(yè)巖作為重要的替補(bǔ)能源，擁有非常高的增產(chǎn)潛力;所以，提高其頁(yè)巖油的提取率是解決能源供需矛盾、推動(dòng)油頁(yè)巖利用的重要途徑。

1.頁(yè)巖油的基本特征

相對(duì)于常規(guī)油藏來(lái)說(shuō)，頁(yè)巖油是一種非常規(guī)石油資源，是頁(yè)巖層系中所含的石油資源，是由泥頁(yè)巖生成的石油原地滯留在泥頁(yè)巖微小孔隙中形成的，以游離態(tài)、吸附態(tài)及少量溶解態(tài)賦存于泥頁(yè)巖層系中的原油，其孔隙直徑一般為納米級(jí)，基本沒(méi)有經(jīng)過(guò)運(yùn)移，頁(yè)巖油通常大面積連片分布于盆地坳陷或斜坡區(qū)，泥頁(yè)巖中生成的石油有接近一半的量滯留在頁(yè)巖中沒(méi)有排出去，我國(guó)頁(yè)巖油主要分布在中新生代湖相地層中，分布廣，厚度大，所以頁(yè)巖油資源潛力較大;但泥頁(yè)巖是在湖泊環(huán)境中沉積形成的，分布不均，相變較快，具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，且結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以開(kāi)發(fā)難度較大。

2.頁(yè)巖油的資源潛力

頁(yè)巖氣的成功勘探開(kāi)發(fā)，證明頁(yè)巖不僅可以作為烴源巖和蓋層，還可以成為儲(chǔ)集層，根據(jù)國(guó)際能源署的統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)我國(guó)的頁(yè)巖油儲(chǔ)量?jī)H次于俄羅斯和美國(guó)，探明的頁(yè)巖油可采儲(chǔ)量已經(jīng)接近50億噸，主要分布在中-新生代陸相湖盆富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖中，在鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組長(zhǎng)7段、松遼盆地白堊系青山口組、準(zhǔn)噶爾盆地二疊系、渤海灣盆地沙河街組、四川盆地侏羅系自流井-涼高山組、江漢盆地古近-新近系、南襄盆地古近-新近系等具有頁(yè)巖油形成條件;按照第三輪全國(guó)資源評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，我國(guó)陸相地層總生油量為6×1012t，資源量為1300×108t，運(yùn)聚系數(shù)為2.2%，除形成常規(guī)油和致密油，以及破壞散失外，絕大部分滯留在生油巖內(nèi)，在生油頁(yè)巖層中滯留了石油是客觀(guān)存在的規(guī)律，通過(guò)生油巖儲(chǔ)集空間、聚集油量等基礎(chǔ)地質(zhì)研究，以及水平井壓裂技術(shù)攻關(guān)，頁(yè)巖油具有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化開(kāi)發(fā)的可能，頁(yè)巖油的突破具有十分重要的戰(zhàn)略意義。隨著近年來(lái)我國(guó)針對(duì)頁(yè)巖層系中的石油資源，開(kāi)展了一系列的“甜點(diǎn)區(qū)”評(píng)價(jià)、鉆探和試驗(yàn)，獲得了較好的效果，在頁(yè)巖基質(zhì)地層發(fā)現(xiàn)納米級(jí)孔隙，并有石油滯留，初步展示了我國(guó)具有的頁(yè)巖油的資源潛力，從目前我國(guó)頁(yè)巖油的開(kāi)采規(guī)模來(lái)看，擁有非常高的增產(chǎn)潛力，未來(lái)頁(yè)巖油的發(fā)展主要取決于開(kāi)采技術(shù)方法的突破。

3.頁(yè)巖油加氫技術(shù)

由于頁(yè)巖油相比原油具有較高的雜原子含量，特別是較高的N含量，會(huì)妨礙頁(yè)巖油進(jìn)入石化煉油體系進(jìn)行深加工，通過(guò)對(duì)頁(yè)巖油加氫提質(zhì)過(guò)程對(duì)頁(yè)巖油進(jìn)行品質(zhì)升級(jí)，經(jīng)過(guò)加氫處理，頁(yè)巖油可以達(dá)到甚至超過(guò)原油品質(zhì);經(jīng)加氫處理后，頁(yè)巖油中硫氮化合物脫除明顯，氫油體積比、體積空速、反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力對(duì)爐油加氫尾氣中C1-C4組成影響較小，通過(guò)增加氫油體積比、降低體積空速、提高反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力有利于HDS、HDN反應(yīng)進(jìn)行，其中對(duì)HDN促進(jìn)作用相對(duì)較大，加氫尾氣中C1-C4組成受裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間影響較小，且HDS轉(zhuǎn)化率超過(guò)95%，下降非常小，HDS活性較為穩(wěn)定，加氫油收率高。

4.頁(yè)巖油規(guī)?；_(kāi)采策略

頁(yè)巖油要實(shí)現(xiàn)規(guī)模化的開(kāi)采，一是要借鑒國(guó)外頁(yè)巖氣勘探的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以各盆地已知頁(yè)巖層系為重點(diǎn)，積極開(kāi)展不同類(lèi)型頁(yè)巖油分析測(cè)試研究工作，解決頁(yè)巖油運(yùn)聚機(jī)理、賦存狀態(tài)與滲流機(jī)制、頁(yè)巖油資源潛力與分布等問(wèn)題;二是要以老井復(fù)查為基礎(chǔ)，積極新鉆一批地質(zhì)調(diào)查參數(shù)井，開(kāi)展系統(tǒng)測(cè)試分析化驗(yàn)，確立合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，選取合適的評(píng)價(jià)方法，科學(xué)評(píng)價(jià)陸相頁(yè)巖油技術(shù)可采資源量和有利分布區(qū);三是加大工業(yè)化試驗(yàn)區(qū)建設(shè)，借鑒國(guó)外成熟的開(kāi)采技術(shù)，針對(duì)頁(yè)巖油的特殊性，積極探索頁(yè)巖油大規(guī)模經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)模式，解決關(guān)鍵技術(shù)與開(kāi)發(fā)模式問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)：隨著非常規(guī)開(kāi)發(fā)時(shí)代的來(lái)臨，常規(guī)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)油田的戰(zhàn)略性可持續(xù)有效開(kāi)發(fā);為更好的滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)石油用量的要求，必須要在原有基礎(chǔ)上對(duì)開(kāi)采技術(shù)進(jìn)行研究分析，針對(duì)頁(yè)巖油氣的特征和開(kāi)發(fā)狀況，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造與油量分析規(guī)律的認(rèn)識(shí)，積極探索更為有效的開(kāi)采方式，并采取行之有效的措施提高采收技術(shù)、夯實(shí)油田穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)石油業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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