西北地区油页岩地质特征、资源现状及其开发利用条件分析

中国西北地区预测和查明的油页岩总资源/储量至少是400亿t,折合页岩油约20亿t,探明的储量多为小型—中型规模。油页岩矿床主要有3种类型:中、晚石炭世滨浅海相沉积矿床、晚二叠世湖湾-湖相沉积矿床以及中生代内陆湖泊相沉积矿床。不同矿区面积相差较大,油页岩单层厚度一般为1～5m,总厚度在不同矿区变化也较大。油页岩多为褐黑色、黑色,略具油脂光泽,含油率5%～10%,矿体多呈层状展布,中、晚石炭世和侏罗纪形成的油页岩矿床多与煤层共生,时代越新,油页岩稀土元素丰度越高。西北地区已查明的油页岩矿均位于大、中城市附近,具有较好的开发利用前景,内蒙古巴格毛德地区是很有远景的找矿区。     

松辽盆地北部中浅层油页岩分布特征及资源潜力

利用有机碳含量、镜质体反射率等手段,对松辽盆地北部上白垩统青山口组一段、嫩江组一段、嫩江组二段三个层位油页岩的分布、地球化学特征及富集条件进行研究表明:目标层主要以深湖相、半深湖相的黑色泥岩和页岩为主,厚10~30m不等;有机质丰度较高,TOC值介于1.873%~10.625%之间,平均6.47%,干酪跟类型以Ⅰ型、ⅡA型为主,成熟度Ro普遍为0.41~0.78,处于低成熟阶段;三个层位油页岩有机质来源以湖生生物及海侵带来的藻类等母源物质为主,沉积时期主体处于海侵深水、强缺氧环境,有机质保存条件较好。     

松辽盆地北部中浅层油页岩分布特征及资源潜力

利用有机碳含量、镜质体反射率等手段,对松辽盆地北部上白垩统青山口组一段、嫩江组一段、嫩江组二段三个层位油页岩的分布、地球化学特征及富集条件进行研究表明:目标层主要以深湖相、半深湖相的黑色泥岩和页岩为主,厚10³0m不等;有机质丰度较高,TOC值介于1.873%30m不等;有机质丰度较高,TOC值介于1.873%¹0.625%之间,平均6.47%,干酪跟类型以Ⅰ型、ⅡA型为主,成熟度Ro普遍为0.4110.625%之间,平均6.47%,干酪跟类型以Ⅰ型、ⅡA型为主,成熟度Ro普遍为0.41⁰.78,处于低成熟阶段;三个层位油页岩有机质来源以湖生生物及海侵带来的藻类等母源物质为主,沉积时期主体处于海侵深水、强缺氧环境,有机质保存条件较好。     

甘肃省油页岩勘查现状及资源潜力

甘肃省油页岩成矿条件良好,资源丰富,已发现矿产地11处,探明储量39 171.7万t,保有储量30 433万t。油页岩主要分布在陇东地区、民和盆地、西秦岭地区和北山地区,主要赋存于侏罗纪煤系地层、三叠系及白垩系地层中。从现有资料来看,甘肃省油页岩资源潜力大,层位稳定,油页岩质量符合工业指标要求,但地质勘查工作程度低,通过进一步的勘查有望扩大资源量和提高勘查程度,有望在近期内取得油页岩勘查的突破。     

中国南方区油页岩资源状况及开发目标优选

中国南方区包括长江以南的广东、海南、云南等10个省区以及江苏长江以南的区域。资源评价结果表明,南方区油页岩主要分布在广东、海南、广西等7个省和自治区、12个盆地、17个含矿区、23个勘查区和10个预测区。南方区油页岩资源为203.62 亿t,折算页岩油为11.93 亿t,其中油页岩查明资源为94.21 亿t,占全国油页岩查明资源的25.34％;油页岩探明的资源为45.60 亿t,占全国油页岩探明资源的58％。南方区油页岩质量较好、含油率大多在5％～10％。南方区油页岩主要分布在新生代,其次为中生代。为了更好地开发和利用油页岩资源,依据油页岩多参数优选标准及其排序结果,优选出最有利目标区10个、有利目标区3个、较有利目标区9个。综合优选排序结果和交通地理及开发条件等,确定出电白县羊角精查区等4个近期开发目标区和茂名煤田羊角井田等5个后备开发目标区。     

鄂尔多斯盆地油页岩的主要地质特征及资源潜力

前人及笔者最近研究结果表明:鄂尔多斯盆地除赋存有大量的石油、天然气、煤、煤层气、地下水及铀矿而外,还赋存着巨量的油页岩资源.油页岩分别赋存于早二叠世山西组、中-晚三叠世延长组、晚三叠世瓦窑堡组及中侏罗世早期延安组、中侏罗世晚期安定组地层中;在空间上,油页岩多呈层状展布于盆地内部而隐伏于地下.中、晚三叠世延长组和中侏罗世早期延安组是主要含油页岩层位.早二叠世油页岩形成于海陆交互的滨海环境,中-晚三叠世延长组中的油页岩形成于陆相深湖或半深湖环境,晚三叠世瓦窑堡组油页岩、中侏罗世早期延安组油页岩形成于陆相湖泊三角洲湖沼环境,与煤层共生,而中侏罗世晚期安定组油页岩仅局限于陆相半深湖环境.通过对陕西铜川北部和宁夏固原炭山典型油页岩矿的剖析,查明鄂尔多斯油页岩矿层厚度一般为4～36 m,含油率一般为1.5%～13.7%(下限略低于3.5%这一油页岩矿的最低工业品位,本次低于部分暂不参加资源量的计算);发热量一般为1.66～20.98 MJ/kg,视比重1.55～2.46.埋藏2000 m以上的页岩油资源量(334)达2000×108 t以上,其中探明储量(121)1×108t,显示了巨大的资源前景.盆地东南部及西部的油页岩埋藏浅,部分地段探明程度高,交通条件好,如果及时开发利用,不仅可以获得初步经济效益,同时也可为鄂尔多斯油页岩的开发利用获取开拓性的宝贵经验.     

中国油页岩资源评价成果及其意义（代序言）

油气资源作为一种战略资源在全球经济发展中具有重要的地位，并对国际政治、军事、科技等方面产生广泛深远的影响。近年来，国际石油价格不断突破历史高点，各国对未来全球的油气资源供求形势和油气资源安全问题十分关注。党中央、国务院高度重视油气资源工作，并将保护资源列为基本国策。我国曾在20世纪80-90年代开展过两次全国性油气资源评价，为国家制定能源发展战略和油气工业发展规划，指导油气资源勘探工作发挥了重要作用。     

云南油页岩资源现状及潜力分析

截止目前云南已知油页岩矿点20余处,资源量1.58亿吨,折合页岩油550万吨;含油页岩岩系自寒武系下统—新近系上新统,主要赋存于下寒武统、中泥盆统近底部、中侏罗统、上白垩统和新近系中新统、上新统等层位.除下古生界为滨海—海湾泻湖相和滨外平原相外,其他则为内陆湖泊相.大部分矿点油页岩厚度可以达到最低可采厚度1m以上,含油率也达到或超过油页岩边界品位4ω％.下古生界油页岩含油率普遍较高,最高含油率可达27.07％.云南油页岩矿资源有望成为重要的非常规油气资源.     

国内外油页岩资源现状及综合开发潜力分析

油页岩作为一种重要的替代能源资源引起了国内外的关注,其主要分布于美国、澳大利亚、巴西、俄罗斯、加拿大、中国、爱沙尼亚等国家。油页岩从寒武纪到第三纪都有分布,沉积环境主要为海相、陆相和湖相。根据目前全球33个国家和地区油页岩资源现状,若将它折算成页岩油约4 000 亿t。我国油页岩资源丰富,分布于22个省区、47个盆地、80个含矿区。油页岩主要集中分布在吉林、广东、辽宁、山东、新疆和海南等省区。沉积时代以新生代的第三纪为主,主要为湖相沉积。不断提高技术,坚持综合开发利用,走炼油-化工-发电-多金属-建材一条龙联合生产的途径,油页岩资源将具有巨大的综合开发潜力。     

西北地区油页岩形成条件及找矿方向

西北地区是我国油页岩资源最丰富的地区之一,不仅在鄂尔多斯、准噶尔、塔里木、柴达木、额济纳旗—银根等大型沉积盆地广泛分布,而且在大青山、阴山地区的海流图、固阳、石拐沟、卓资及乌兰花等陆相山间盆地,祁连—河西走廊地区的盆地群(西起敦煌盆地,东至六盘山盆地—巴音浩特盆地,南抵柴达木盆地包括了众多的以古生界为基底的中新生代中小型沉积盆地)的许多中小型盆地也广泛分布。通过对西北地区不同沉积盆地油页岩形成条件与成因类型分析,总结了西北地区油页岩的3种成因类型,即深湖-半深湖相成因;海陆交替相成因和沼泽相成因。认为大型内陆湖盆深湖-半深湖相沉积,由于沉积环境稳定,富含有机质,形成的油页岩矿床具有分布面积广、厚度大、含油率稳定的特点,往往形成大型油页岩矿床,为最有利勘探区。     

中国油页岩富集与地质事件研究

油页岩是一种有机质富集的细粒沉积岩,高古湖泊生产力和稳定的还原环境是油页岩成矿的关键。越来越多的学者研究发现,在含油页岩沉积组合序列中,经常出现火山、热液、大洋缺氧、气候突变、海侵、重力流等地质事件。通过对全国50个盆地、95个含矿区油页岩成因和分布规律的总结和归纳,揭示出火山、热液、大洋缺氧、气候突变、海侵、重力流等事件不同程度地改变古湖泊水体条件,引发湖泊表层高生产力,促进藻类勃发和微生物繁盛,并形成稳定的湖泊分层环境,成为油页岩富集的有利因素。但若过量的火山灰、频繁火山爆发释放大量气体、高温高压的间歇性热液流体以及频繁的重力流作用将不利于油页岩富集。针对这些地质事件研究,目前还只停留在对单个事件的分析,未来需要从地球系统科学整体出发,促进沉积学、地球化学、微生物学等多学科交叉,揭示非常规油气资源沉积富集与重大地质环境突变的生态循环过程,进一步深入加强多种地质事件耦合作用对油页岩成矿影响,丰富非常规油气沉积学理论。     

中国页岩气资源及其勘探潜力分析

我国众多含油气盆地同样具备页岩气形成的基本地质条件。本文通过分析我国含油气盆地页岩分布,依据中国页岩气发育区的地质特征,利用类比法初步估算中国主要盆地和地区的页岩气资源量约为21.5×1012～45×1012m3,中值为30.7×1012m3。主要分布在南方聚气区、华北聚气区,古生界页岩气资源量大约是中生界页岩气资源量的2倍,四川盆地东部和南部下寒武统和下志留统页岩是目前勘探的主要层系。     

西藏伦坡拉盆地油页岩特征及分布规律

伦坡拉盆地有较大规模的油页岩出露,根据油页岩工业划分标准,伦坡拉油页岩属于含油率较高的高灰分、特低硫型油页岩。伦坡拉油页岩主要发育于丁青湖组之中,形成于半深湖-深湖相沉积环境。通过岩相古地理研究,发现伦坡拉油页岩厚度受沉积相带控制,呈规律性展布,从深湖-半深湖-浅湖-滨湖呈环带状由中心向四周逐渐减小的变化趋势,位于盆地中央半深湖-深湖相区的伦坡日、蒋日阿错地区油页岩厚度相对较大,具有广阔的开发利用前景。     

广东省茂名盆地油页岩的沉积特征及分布规律

茂名盆地为伸展作用下形成的半地堑式断陷盆地,油页岩发育于古近系油柑窝组和新近系尚村组中。油柑窝组油页岩与煤层伴生,分布在煤层顶部,是最主要的含矿层位,形成于半深湖相沉积环境。茂名金塘含矿区是油页岩富集成矿的中心区带,北西向断裂控制着油柑窝组和尚村组油页岩矿层的埋深、展布以及成矿过程。由于受到沉积环境和物质来源的影响,油柑窝组油页岩含油率一般为5％～9％,最高可达13％;尚村组油页岩含油率为3.5％～6.5％,平均为4.5％左右。     

油页岩技术可采系数研究与应用

油页岩技术可采系数是将油页岩资源转化为油页岩技术可采资源的关键参数。由于我国油页岩井下开采少,且规模小,无经验借鉴。油页岩开采技术与煤炭开采技术相类似,通过分析油页岩技术可采系数的影响因素,参照煤炭规范中所规定的煤炭地下及露天开采回采率标准,建立了不同条件（开采方式、厚度、倾角和地质类型）、不同资源类型的油页岩技术可采系数的取值标准。油页岩技术可采系数影响因素确定为开采方式（露天开采和地下开采）、厚度（薄层、中厚层和厚层）、倾角（缓倾斜、倾斜和急倾斜）和地质类型（简单、中等和复杂）;不同资源类型（13种）确定技术可采系数时,选取了不同的可信度系数（1.0~0.5）。油页岩露天开采技术可采系数确定为95.0%～42.5%,地下开采油页岩技术可采系数确定为75%～22.5%。并以吉林省汪清罗子沟盆地油页岩资源评价为例进行了具体应用。     

海相油页岩的生烃动力学特征——以燕山地区下马岭组油页岩为例

油页岩是未来重要的补充与替代能源。通过开放体系程序升温热模拟实验,对燕山地区下马岭组海相油页岩进行了研究。结果表明:其热裂解反应主要发生在440～480℃,表观生烃活化能集中分布于170～290 kJ/mol,主峰约为240 kJ/mol,明显高于陆相油页岩(抚顺油页岩和茂名油页岩),而与下古生界海相烃源岩(甘肃平凉奥陶系灰岩及爱沙尼亚奥陶系Kukersite油页岩)活化能分布范围及主峰位置相似。以ICP技术规范为例,在相同热历史条件下,通过数值模拟认识到下马岭组海相油页岩主生烃温度为275～325℃,高于湖相油页岩(265～305℃),而与下古生界海相烃源岩相似,表明其可能具有与古生界海相有机质相似的生烃机理。     

油页岩开采模式

随着世界石油市场高油价时代来临,原来高成本的油页岩生产变得经济,油页岩已成为非常重要的替代能源。由于受诸多因素限制,常规油页岩开采方法成本较高。基于我国油页岩埋藏条件及其物理力学性质,分析国内外非常规油页岩开采以及相关的试验,提出了2种开采模式——油页岩原位开采与钻孔水力开采。