高等矿床学论文-浅谈油页岩、页岩气成藏及其发展前景

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1、XXXXXXXXX浅谈油页岩、页岩气成藏及其发展前景摘要：国际原油价格大幅上升和全球已探明的石油储量只能维持40年的开采，使寻找可替代能源步伐悄然加快，一种沉寂多年的低热值燃料油母页岩的的开发利用开始升温。目前，世界大部分油页岩分布区地质勘探程度低，很难对全球的油页岩资源量正确预测，只有部分国家对本国油页岩矿床进行了详细的勘探和评价工作。就目前的勘探情况而言，美国是世界上油页岩资源最丰富的国家，查明地质资源量为33400亿吨，折合页岩油为3036亿吨。然而，中国乃至世界范围对于页岩的研究还很欠缺，油页岩研究给我们提出了问题，也带来了机遇。另外,我国油

2、页岩在全国各地均有分布，其主要分布在中、新生代的盆地中。按照盆地分类方法，我国油页岩主要分布于伸展盆地、挠曲盆地、走滑盆地和克拉通盆地中，其中以伸展盆地为主。其主要受油页岩的沉积时期的沉积环境、古构造、古气候、有机质来源、氧化还原条件、古地形、古盐度等条件的影响。含油页岩伸展盆地油页岩成矿规律的研究为我国油页岩地质理论的发展和同类含油页岩盆地的勘探开发起到一定的促进作用。关键词：油页岩；政策；发展现状；资源勘探；成矿规律；控制因素1油页岩简介1.1油页岩定义及性质油页岩又称油母页岩，是可燃矿产之一，现在公认的可燃矿产包括:煤、天然气、石油等都是由有机

3、物组成，堆积的植物和动物残骸是可燃性矿产的重要来源。油页岩由有机物质和无机物质组成，其中无机物质常见的有:石英、粘土、碳酸盐等，有的还含有铜、镍、钻、相、钦、钒等的化合物。油页岩有机物质可分两类:一类为油母，是其主要成分，分析元素组成主要为:C,H,N,S,O等;另一类为沥青，其含量在1%左右。一般认为油母是一种具有三维结构的大分子聚合物的混合物。油母中的碳主要以脂族和环烷结构存在，也有部分芳香族。所以只要能把油页岩中的油母提炼出来，就可得到类似石油的原油，也即页岩油[1]。油母中的氮在热加工时大部分转化为氨。油页岩具有如下特征[2]:(1)油页岩通

4、常为具有片状层理性的无空固体，油页岩的颜色自浅灰至深褐不等。从外面看与褐色的石头几乎一样，不过如果拿起一块往地上一摔，就会摔成许多片状的碎块，看起来就像一页页的纸叠起来似的，人们因此管它叫油页岩。共10页第8页XXXXXXXXX(2)油页岩与煤不同，主要由较大量的无机矿物质和较少量的有机物组成，油页岩的有机物含量通常不超过35%(3)油页岩在隔绝空气或氧气的情况下，加热至400～500℃(即称为干馏、低温千馏或热解)，其油母热解生成页岩油、热解气、热解水及固体残渣。固体残渣附着于加热后的无机质表面，通常称为半焦。油页岩所含的无机矿物质加热时也会发生变

5、化，例如，含结晶水的氧化铝、氧化硅会有脱水反应;碳酸盐于高温下会脱去二氧化碳，生成氧化物。(4)油母的氢碳原子比通常高于煤的有机质的氢碳原子比，故热解后页岩油对油母的收率高于煤热解液体产物(煤焦油)对煤有机质的收率。但是由于油母只占油页岩的少部分，以及煤所含的有机质大大多于其无机质，因此页岩油对油页岩的收率通常低于煤焦油对煤的收率。(5)油页岩与油砂不同，油砂的有机质是沥青，其沥青可以用热碱水提取出来，而油页岩的有机质中，主要是油母，是三维的固态有机大分子聚合物，不能用普通有机溶剂或碱液提取出来。页岩油的有机质中所含的少量沥青，则可用提油的方法分离出

6、来。应该指出的是，油页岩实际上并不含油，而是必须加热至一定温度时，油母质热解后才产页岩油。而通常所述的某种油页岩的“含油率”是指将该油页岩试样在实验室用标准的专业仪器设备—铝甄，用规定的加热速率加热至500℃左右，所得的页岩油对页岩油对油页岩的百分率。故有时“含油率”亦称“铝甄含油率”。不同产地油页岩的含油率是不同的，通常同一区不同层位的油页岩含油率也不尽相同。1.2世界油页岩资源分布不完全统计表明，世界油页岩蕴藏资源是巨大的，估计有10万亿吨，比煤资源量7万亿吨还多40%。世界油页岩产于寒武系至第三系，主要分布于美国、扎伊尔、巴西、意大利、摩洛哥、

7、约旦、澳大利亚、中国和加拿大等9个国家。目前只有美国、澳洲、瑞典、爱沙尼亚、约旦、法国、德国、巴西和俄罗斯等国的部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作。其它很多矿床的资源潜力有待进一步探明。如果考虑到有些国家的数据没有收集全，有些矿床的资源量没有做充分的调查和评价，那么全世界油页岩蕴藏的页岩油资源总量大体有2.6万亿桶或3662亿吨。无论如何，全球油页岩含油量约比传统石油资源量2110亿吨多50%以上[11]。共10页第8页XXXXXXXXX1.3油页岩资源开发及利用世界进入21世纪，由于政治、经济、资源、供求等种种原因，低油价的时代已一去不复返，世界

8、油价已高涨至80～90美元/桶，甚至再2008年初，每桶油价突破了100美元大关。人类已经进入了能源危机的时