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頁岩油到底是什麽?
發表時間 :2023-03-22    來源:米兰体育官方网页
  隨著我國剩餘常規油氣資源品質整體變差,低滲透、致密、稠油和海洋深水等油氣資源占比過大,人們開始把視線轉移到非常規油氣資源,尤其是頁岩油氣資源。
  我國頁岩油資源量極為豐富,其中可采資源量大約為44億噸,頁岩油儲量在全球排第三。鄂爾多斯盆地、準噶爾盆地與柴達木盆地等已成為我國頁岩油勘探開發的重要區域。豐富的資源量,與天然原油相近的性質使頁岩油成為替代石油的最佳選擇。開采頁岩油不僅可以優化能源結構,緩解我國石油資源緊缺的壓力,達到保障國家能源安全的目的,同時可以增加經濟收益,滿足能源需求,減少資源浪費。頁岩油已成為我國陸上最值得期待的接替資源之一,我國有望率先實現陸相“頁岩油革命”。
  頁岩油是指富含有機質泥頁岩地層中所含的石油資源,既包括泥頁岩孔隙和裂縫中的石油,也包括泥頁岩層係中的致密碳酸鹽岩或碎屑岩夾層中的石油,是一種重要的非常規油氣資源。頁岩油形成的基本條件是富含有機質的泥頁岩,其通常形成於海洋、大陸湖泊等相對安靜的水體環境中。水中浮遊生物死亡,生物遺體及生物的分泌物沉積之後被保存下來轉化形成富含有機質的泥頁岩。隨著埋藏深度、溫度與壓力的增加,在熱解作用下,有機質逐漸生成了石油。生成的石油在泥頁岩的孔、裂縫中滯留聚集,當泥頁岩孔隙中儲存的石油量達到最大限度時,石油在異常高壓力的作用下,經過短距離的運移儲存在頁岩層係中的碎屑岩或碳酸鹽岩夾層中。這些儲存在泥頁岩孔隙和裂縫中以及碳酸鹽岩夾層中的石油就是頁岩油。
  頁岩油富集不僅需要豐富的油氣來源,也需要良好的泥頁岩層係和大容積的油氣儲集場所。此外,良好的保存條件既可以保護頁岩油聚集場所不會因構造活動而被破壞,也可以保證頁岩油不受氧化變質。泥頁岩韌性強,抵抗外力作用發生變形的能力較強。這使得頁岩油可以避免小型構造運動的破壞,但是,當構造活動強烈時,不僅會影響頁岩油藏的形成,也會對已形成的油藏進行破壞。
  頁岩油是石油的一種類型,兩者是被包含與包含的關係,本質上都是由富含有機質的烴源岩生成的油,並在一定環境下聚集成藏。那為什麽長期以來常規石油一直被當作勘探開發的主要對象?這就要從兩者的差異說起。頁岩油與常規石油的差異主要有四點:
  (1)埋藏地層的岩性不同。常規石油一般埋藏在碎屑岩或者碳酸鹽岩地層中,以液體的方式存在;而頁岩油主要存在泥頁岩地層中。
  (2)運移的距離不同。常規石油在烴源岩中生成後,經過遠距離的運移,最終儲存在鄰近烴源岩的儲層中;頁岩油則區別於常規石油,由於泥頁岩既是生成石油的烴源岩,也是儲存石油的儲集層,因此泥頁岩中的原油在生成後,一般原地儲存在頁岩層係中或向頁岩層係中的碎屑岩和碳酸鹽岩夾層中進行短距離的運移。
  (3)成藏的模式不同。常規石油有明顯的聚集場所以及石油與水體之間的接觸麵,油藏分布明顯,主要受地層構造形態控製。頁岩油藏的分布則與富有機質泥頁岩的分布範圍相關,石油與水體之間沒有明顯的接觸麵且大麵積連續成藏,在大部分地質區域,看不到明顯的“甜點”(油藏)。
  (4)開采的方式不同。常規石油開采方式簡單,一般通過在石油儲存的地方打直井,把原油開采出來;頁岩油開采難度大,生產方式複雜。目前,比較流行的頁岩油開采方式是在地下順沿岩層係鑽水平井的技術,從原本的豎井通路,開挖水平的油井,以拓大開采密度。在水平油井施工完成後,向井中灌入高壓液體,利用龐大的壓力,人造裂縫,讓其中的原油流出來。
  正是由於這些差異,造成了頁岩油難預測、難開采,加之我國頁岩的特性帶來的前所未有的理論、技術挑戰和難題,極大影響了我國頁岩油的勘探開發進程。但隨著國內的一批學者圍繞頁岩油等重大戰略資源進行超前理論和技術的探索,以及地球物理技術、勘探開發技術的進步,促進了頁岩油工業的發展,有望實現國內油氣資源和技術的戰略接替。
  21世紀以來,借助頁岩氣成熟技術和成功經驗,以北美地區尤其是美國為代表的頁岩油勘探開發呈現良好發展態勢。美國頁岩油開發的成功案例打破了以往對油氣開發的認知,即普遍認為非常規油氣中的頁岩油不具備自然產能。作為油氣資源需求量極大的發展中國家,我國的頁岩油地質資源豐富,但探明率低。從資源潛力來看,頁岩油是未來我國石油工業可持續發展的戰略方向和重要選擇。近年來,國家和各大石油公司都非常重視頁岩油資源的勘探和開發,在大港、新疆等探區取得了階段性進展。值得注意的是,雖然我國頁岩油資源潛力巨大,但相比北美地區,由於缺乏先進的勘探開發技術與設備,目前取得的成效與其潛力相差甚遠。
  我國頁岩油勘探開發前景廣闊,麵對地質條件複雜、勘探研究起步晚、開采經驗缺失等難題,應當學習國外先進技術,摒棄傳統的找油思維,打破對油氣資源認知的局限,進一步研究開發出更適合我國國情與頁岩油特性的開采技術。相信隨著頁岩油勘探開發理論與關鍵技術的發展,頁岩油勘探開發一定會迎來新的發展機遇,掀起中國的“頁岩油革命”。(中國礦業報)