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为何那么难?苏北发现页岩油储量3.5亿吨,仅北美实现商业开采

澎湃新闻12月15日报道,华东石油局部署在苏北盆地的3口页岩油探井获高产页岩油流,溱页1HF井试获日产油55吨;帅页3-7HF井试获日产油20吨;沙垛1井已连续自喷生产392天,累产页岩油1.1万吨。

经初步评估,苏北盆地溱潼凹陷地区页岩油资源量达3.5亿吨!据了解,页岩油开发技术难度大,国外仅北美实现了页岩油的商业开发。

页岩油和石油有什么区别,为何页岩油开发那么难?

在大家看来,页岩油是一个比较新的概念,从默默无闻到新闻中经常提及,也就二十年左右的时间。而事实上页岩油的母质油页岩人类最早利用的矿物油之一,最早可以追溯到14世纪,而到了17世纪时油页岩用来街道燃烧照明,到了本世纪初,油页岩还被用来作为发电和供暖的劣等燃料。

油页岩是一种富含有机物的沉积岩,粒度小,主要成分为油母质(由有机化合物组成的固态混合物),加热或者加氢等工艺后可以提炼出液态烃类以及页岩气。页岩油成分和天然石油差不多,但比石油含有更多的不饱和烃,并含氮、硫、氧等非烃类有机化合物,而这些不饱和 烃类及非烃类有机化合物又是造成油品胶质增多、沉渣形成而导致稳定性比较差。

它同样可以采用加氢处理和加氢裂化处理杂质含量高的页岩油和页岩气,然后将其转化为具有更高价值的燃料,简单地说,它也能通过炼油工艺变成汽油、柴油等发动机能用的燃料。

页岩油要怎么开采与利用?

露天油页岩的开采可以直接使用挖掘机械,就像使用煤炭一样,但挖出来的油页岩是石头,如何将其中的烃类化合物提取出来呢?最简单的方法是干馏工艺。

抚顺油页岩干馏工艺

从名字上也能看出这是一种加热分解油页岩的工艺,确实可以这样来理解,只是真正的油页岩干馏工艺要复杂一些,但八九不离十,这种工艺的特点是投资小且稳定性高,但其运行成本过高产量却低,干馏工艺在我国东北抚顺应用最大,所以被称为抚顺油页岩干馏工艺,但只适合可以开采的油页岩,对于深藏地下的页岩油藏就无能为力了。

另一种就是大家比较熟悉水力压裂工艺,它的原理其实也很简单,在找到油页岩矿后,比如位于某处深深的地下,不适合开挖,那么就打一个孔到油页岩所在位置,然后注入高压水,以水里压裂油页岩区,然后在水中掺入沙子,水力压裂后这些沙子就撑住了裂开的岩壁而不再闭合。

之后的页岩油会通过这些油页岩之间的缝隙汇聚,然后抽出或者自流出井,就成了页岩油井,但为了增加开采效率与比例,其中采出液还可以包括但不限于热解页岩油、合成气、煤的热解产物、二氧化碳、硫化氢和水(包括蒸汽)等多种采出液。

为何页岩油开采会那么难?

干馏工艺的页岩油产率约为65%,其他部分会被烧掉或者无法干馏出来,其实这个比例已经相当高了,因为压裂法开采工艺的采出比例低到令人发指,而且还有很多油页岩根本不适合开采,比如美国专家就认为,西西伯利亚巴热诺沃岩系的页岩油沉积层中,即使不考虑经济效益开采也只有6%。

俄罗斯页岩油分布区域

美国的页岩油田是海相沉积,油藏还比较浅,大多在千米左右,在1980年代后油价开始起飞时,美国就开始投资页岩油和页岩气产业,到2000年初时美国页岩油就开始在国际上暂露头角,到2010年后甚至美国页岩油产业一度冲击石油市场。

美国页岩油产量趋势图

页岩油产业的开采技术注定要比普通油田成本要高得多,美国页油气开采占据了油价起飞的黄金时代,前几年国际油价暴跌,美国页岩油公司面临破产境地,现在油价又开始起飞,估计这些公司又可以活过来了。

我国的页岩油田是湖相沉积,油藏还比较深,大都超过3000米,这里要说明一下,我国国内各盆页岩油田的致密油和北美巴肯、巴内特、鹰滩页岩区相比差距不少,这就给我们提了个相当大的难题,门槛高,品相还差,这不是存心为难人吗?

开采成本俄罗斯最高,中国比较高,但中国缺油

所以国内的压裂以及多级压裂技术,水平井等技术起步本来就比较晚,但和美国仍然处在同一个等级上,只是看到新闻中的比如:

重庆市綦江区东溪页岩气探井―东页深2井,埋深4300米

四川省内江市、自贡市境内威荣页岩气田,埋深3800米

就有些莫名的心疼,因为这个深度压裂技术很难,比如2019年中国石化还在庆祝突破埋深超4000米页岩气井压裂工艺技术,我们想要开采页岩油气是那么的难。

但还有另一个问题不要忘了,页岩油气田的稳定性是比较差的,几千万的水平井成本,再加上几千万的多级压裂成本,结果稳产1-2年就挂了,这个烧钱速度,成本都收不回,积极性也大受影响。

要不是我国的油气进口受到那么大的制约,油气自给率有着极高的战略规划,谁会去折腾这种吃力又不讨好的页岩油开采技术呢?直接去油田里挖不香吗?

当然机会永远都是给有准备的人,我国页岩油资源还是相当丰富的,未来高油价时代这个技术一定会用得上,有很多等着看戏的朋友可能要失望了,中国人喜欢把命运掌握在自己手里。

延伸阅读:石油到底是什么成因,它到底会不会枯竭

有朋友认为石油是无机成因,但却无法解释为何石油总是出现在寒武纪以后的沉积盆地中,因为生物质大量出现就是在寒武纪,而沉积盆地则是大量生物质聚集所在地,所以从这些方面来看,生物质成因几乎就是板上钉钉的。

但是否会枯竭这一观点却另有说法,人类大规模使用石油也就100多年的时间,将地球在过去数亿年来积累的“太阳能”一次性给利用了,但其实并不如大家想象的那样,随着技术的进步人类会从石油时代进入电力时代。

而电力的来源则是多样化,比如太阳能,水力发电以及潮汐与地热发电等,还有核电和未来可期的核聚变。

当然石油仍然会在未来很长的一段时间内作为燃料与化工原料的存在,但它们的开采却不是各位想象的那样很快就被采完,在2020年BP能源报告上,按现在的使用量,未来至少还有50年的开采时间。

从过去石油的开采以及产量来看一直维持在恐怖的50年平衡中,因为石油勘探与开采技术在进步,过去难以开采的石油会重新进入开采阶段,过去没有技术发现的石油,现在也可以发现了,而且过去的100年经历了从陆地到海洋,从浅层到深层的开采,石油够不够,关键还是看价格,只要价格够高,比如俄罗斯西伯利亚石油,低油价时代,采一桶就亏一桶,高油价时代,那就是香饽饽。

所以各位应该不必担心,石器时代结束了,并不是因为石头没有了!