關于對頁巖油技術的研究

王清 苑亞濤 樊文勇 穆旭 王迪

摘要：石油是影響社會經濟發展的主要資源之一，是工業生產和人民生活所需的重要資源。頁巖油氣等非常規油氣資源已成為油氣勘探開發的重要接替領域，我國頁巖油資源豐富是國內外公認的，但是地質條件復雜，雖然在多個盆地鉆井獲得工業油流，但尚未形成規模，如何提高頁巖油的采收率也是當前油田開發面臨的主要問題，是石油企業可持續發展道路上面臨的最大挑戰，，對進一步推進我國石油開采業的進步，緩解能源緊張局面，具有重要的現實意義。

關鍵詞：頁巖油;技術研究

前言：進入21世紀以來，全社會進入一個新的發展時期，隨著經濟的快速發展，各行各業對能源的需求持續上升;隨著開采數量的不斷增加，油田多數已進入高含水、高采出程度、高遞減的“三高”階段，再由于油層非均質性與多層開采，導致油層動用不均，油田開發面臨著儲采失衡嚴重、套損速度加劇等一系列問題，油頁巖作為重要的替補能源，擁有非常高的增產潛力;所以，提高其頁巖油的提取率是解決能源供需矛盾、推動油頁巖利用的重要途徑。

1.頁巖油的基本特征

相對于常規油藏來說，頁巖油是一種非常規石油資源，是頁巖層系中所含的石油資源，是由泥頁巖生成的石油原地滯留在泥頁巖微小孔隙中形成的，以游離態、吸附態及少量溶解態賦存于泥頁巖層系中的原油，其孔隙直徑一般為納米級，基本沒有經過運移，頁巖油通常大面積連片分布于盆地坳陷或斜坡區，泥頁巖中生成的石油有接近一半的量滯留在頁巖中沒有排出去，我國頁巖油主要分布在中新生代湖相地層中，分布廣，厚度大，所以頁巖油資源潛力較大;但泥頁巖是在湖泊環境中沉積形成的，分布不均，相變較快，具有較強的非均質性，且結構較為復雜，所以開發難度較大。

2.頁巖油的資源潛力

頁巖氣的成功勘探開發，證明頁巖不僅可以作為烴源巖和蓋層，還可以成為儲集層，根據國際能源署的統計，全球范圍內我國的頁巖油儲量僅次于俄羅斯和美國，探明的頁巖油可采儲量已經接近50億噸，主要分布在中-新生代陸相湖盆富有機質頁巖中，在鄂爾多斯盆地延長組長7段、松遼盆地白堊系青山口組、準噶爾盆地二疊系、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-新近系等具有頁巖油形成條件;按照第三輪全國資源評價數據，我國陸相地層總生油量為6×1012t，資源量為1300×108t，運聚系數為2.2%，除形成常規油和致密油，以及破壞散失外，絕大部分滯留在生油巖內，在生油頁巖層中滯留了石油是客觀存在的規律，通過生油巖儲集空間、聚集油量等基礎地質研究，以及水平井壓裂技術攻關，頁巖油具有實現大規模工業化開發的可能，頁巖油的突破具有十分重要的戰略意義。隨著近年來我國針對頁巖層系中的石油資源，開展了一系列的“甜點區”評價、鉆探和試驗，獲得了較好的效果，在頁巖基質地層發現納米級孔隙，并有石油滯留，初步展示了我國具有的頁巖油的資源潛力，從目前我國頁巖油的開采規模來看，擁有非常高的增產潛力，未來頁巖油的發展主要取決于開采技術方法的突破。

3.頁巖油加氫技術

由于頁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，會妨礙頁巖油進入石化煉油體系進行深加工，通過對頁巖油加氫提質過程對頁巖油進行品質升級，經過加氫處理，頁巖油可以達到甚至超過原油品質;經加氫處理后，頁巖油中硫氮化合物脫除明顯，氫油體積比、體積空速、反應溫度和反應壓力對爐油加氫尾氣中C1-C4組成影響較小，通過增加氫油體積比、降低體積空速、提高反應溫度和反應壓力有利于HDS、HDN反應進行，其中對HDN促進作用相對較大，加氫尾氣中C1-C4組成受裝置運轉時間影響較小，且HDS轉化率超過95%，下降非常小，HDS活性較為穩定，加氫油收率高。

4.頁巖油規模化開采策略

頁巖油要實現規模化的開采，一是要借鑒國外頁巖氣勘探的先進經驗，以各盆地已知頁巖層系為重點，積極開展不同類型頁巖油分析測試研究工作，解決頁巖油運聚機理、賦存狀態與滲流機制、頁巖油資源潛力與分布等問題;二是要以老井復查為基礎，積極新鉆一批地質調查參數井，開展系統測試分析化驗，確立合理的評價標準，選取合適的評價方法，科學評價陸相頁巖油技術可采資源量和有利分布區;三是加大工業化試驗區建設，借鑒國外成熟的開采技術，針對頁巖油的特殊性，積極探索頁巖油大規模經濟有效開發模式，解決關鍵技術與開發模式問題。

結束語：隨著非常規開發時代的來臨，常規技術難以實現油田的戰略性可持續有效開發;為更好的滿足社會經濟發展對石油用量的要求，必須要在原有基礎上對開采技術進行研究分析，針對頁巖油氣的特征和開發狀況，加強對地質構造與油量分析規律的認識，積極探索更為有效的開采方式，并采取行之有效的措施提高采收技術、夯實油田穩產基礎，進一步推進我國石油業的可持續發展。

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