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摘要:石油是影响社会经济发展的主要资源之一,是工业生产和人民生活所需的重要资源。页岩油气等非常规油气资源已成为油气勘探开发的重要接替领域,我国页岩油资源丰富是国内外公认的,但是地质条件复杂,虽然在多个盆地钻井获得工业油流,但尚未形成规模,如何提高页岩油的采收率也是当前油田开发面临的主要问题,是石油企业可持续发展道路上面临的最大挑战,,对进一步推进我国石油开采业的进步,缓解能源紧张局面,具有重要的现实意义。
关键词:页岩油;技术研究
前言:进入21世纪以来,全社会进入一个新的发展时期,随着经济的快速发展,各行各业对能源的需求持续上升;随着开采数量的不断增加,油田多数已进入高含水、高采出程度、高递减的“三高”阶段,再由于油层非均质性与多层开采,导致油层动用不均,油田开发面临着储采失衡严重、套损速度加剧等一系列问题,油页岩作为重要的替补能源,拥有非常高的增产潜力;所以,提高其页岩油的提取率是解决能源供需矛盾、推动油页岩利用的重要途径。
1.页岩油的基本特征
相对于常规油藏来说,页岩油是一种非常规石油资源,是页岩层系中所含的石油资源,是由泥页岩生成的石油原地滞留在泥页岩微小孔隙中形成的,以游离态、吸附态及少量溶解态赋存于泥页岩层系中的原油,其孔隙直径一般为纳米级,基本没有经过运移,页岩油通常大面积连片分布于盆地坳陷或斜坡区,泥页岩中生成的石油有接近一半的量滞留在页岩中没有排出去,我国页岩油主要分布在中新生代湖相地层中,分布广,厚度大,所以页岩油资源潜力较大;但泥页岩是在湖泊环境中沉积形成的,分布不均,相变较快,具有较强的非均质性,且结构较为复杂,所以开发难度较大。
2.页岩油的资源潜力
页岩气的成功勘探开发,证明页岩不仅可以作为烃源岩和盖层,还可以成为储集层,根据国际能源署的统计,全球范围内我国的页岩油储量仅次于俄罗斯和美国,探明的页岩油可采储量已经接近50亿吨,主要分布在中-新生代陆相湖盆富有机质页岩中,在鄂尔多斯盆地延长组长7段、松辽盆地白垩系青山口组、准噶尔盆地二叠系、渤海湾盆地沙河街组、四川盆地侏罗系自流井-凉高山组、江汉盆地古近-新近系、南襄盆地古近-新近系等具有页岩油形成条件;按照第三轮全国资源评价数据,我国陆相地层总生油量为6×1012t,资源量为1300×108t,运聚系数为2.2%,除形成常规油和致密油,以及破坏散失外,绝大部分滞留在生油岩内,在生油页岩层中滞留了石油是客观存在的规律,通过生油岩储集空间、聚集油量等基础地质研究,以及水平井压裂技术攻关,页岩油具有实现大规模工业化开发的可能,页岩油的突破具有十分重要的战略意义。随着近年来我国针对页岩层系中的石油资源,开展了一系列的“甜点区”评价、钻探和试验,获得了较好的效果,在页岩基质地层发现纳米级孔隙,并有石油滞留,初步展示了我国具有的页岩油的资源潜力,从目前我国页岩油的开采规模来看,拥有非常高的增产潜力,未来页岩油的发展主要取决于开采技术方法的突破。
3.页岩油加氢技术
由于页岩油相比原油具有较高的杂原子含量,特别是较高的N含量,会妨碍页岩油进入石化炼油体系进行深加工,通过对页岩油加氢提质过程对页岩油进行品质升级,经过加氢处理,页岩油可以达到甚至超过原油品质;经加氢处理后,页岩油中硫氮化合物脱除明显,氢油体积比、体积空速、反应温度和反应压力对炉油加氢尾气中C1-C4组成影响较小,通过增加氢油体积比、降低体积空速、提高反应温度和反应压力有利于HDS、HDN反应进行,其中对HDN促进作用相对较大,加氢尾气中C1-C4组成受装置运转时间影响较小,且HDS转化率超过95%,下降非常小,HDS活性较为稳定,加氢油收率高。
4.页岩油规模化开采策略
页岩油要实现规模化的开采,一是要借鉴国外页岩气勘探的先进经验,以各盆地已知页岩层系为重点,积极开展不同类型页岩油分析测试研究工作,解决页岩油运聚机理、赋存状态与渗流机制、页岩油资源潜力与分布等问题;二是要以老井复查为基础,积极新钻一批地质调查参数井,开展系统测试分析化验,确立合理的评价标准,选取合适的评价方法,科学评价陆相页岩油技术可采资源量和有利分布区;三是加大工业化试验区建设,借鉴国外成熟的开采技术,针对页岩油的特殊性,积极探索页岩油大规模经济有效开发模式,解决关键技术与开发模式问题。
结束语:随着非常规开发时代的来临,常规技术难以实现油田的战略性可持续有效开发;为更好的满足社会经济发展对石油用量的要求,必须要在原有基础上对开采技术进行研究分析,针对页岩油气的特征和开发状况,加强对地质构造与油量分析规律的认识,积极探索更为有效的开采方式,并采取行之有效的措施提高采收技术、夯实油田稳产基础,进一步推进我国石油业的可持续发展。
参考文献:
[1] 蒲秀刚 金凤鸣 韩文中 时战楠 蔡爱兵 王爱国 官全胜 姜文亚 张偉 陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例 《石油学报 》2019,40(8)TE122
[2]李佳琦 陈蓓蓓 孔明炜 吕蓓 孟雪 页岩油储集层数字岩心重构及微尺度下渗流特征——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油为例 《新疆石油地质》2019年 第3期 319-327页
[3]周志,阎玉萍,任收麦 等.松辽盆地页岩油勘探前景与对策建议[J].中国矿业,2017(3):171-174.
[4]盛湘,陈祥,章新文 等.中国陆相页岩油开发前景与挑战[J].石油实验地质,2015,(3):267-271.
[5]陈松,周扬,王晓栋.页岩油深加工产业发展评述[J].黑龙江科学,2015(8):10-11.
[6]肯特·莫尔斯(Kent F.Moors),融夕.页岩油气如何重构全球能源贸易[J].博鳌观察,2014(4):32-37.
关键词:页岩油;技术研究
前言:进入21世纪以来,全社会进入一个新的发展时期,随着经济的快速发展,各行各业对能源的需求持续上升;随着开采数量的不断增加,油田多数已进入高含水、高采出程度、高递减的“三高”阶段,再由于油层非均质性与多层开采,导致油层动用不均,油田开发面临着储采失衡严重、套损速度加剧等一系列问题,油页岩作为重要的替补能源,拥有非常高的增产潜力;所以,提高其页岩油的提取率是解决能源供需矛盾、推动油页岩利用的重要途径。
1.页岩油的基本特征
相对于常规油藏来说,页岩油是一种非常规石油资源,是页岩层系中所含的石油资源,是由泥页岩生成的石油原地滞留在泥页岩微小孔隙中形成的,以游离态、吸附态及少量溶解态赋存于泥页岩层系中的原油,其孔隙直径一般为纳米级,基本没有经过运移,页岩油通常大面积连片分布于盆地坳陷或斜坡区,泥页岩中生成的石油有接近一半的量滞留在页岩中没有排出去,我国页岩油主要分布在中新生代湖相地层中,分布广,厚度大,所以页岩油资源潜力较大;但泥页岩是在湖泊环境中沉积形成的,分布不均,相变较快,具有较强的非均质性,且结构较为复杂,所以开发难度较大。
2.页岩油的资源潜力
页岩气的成功勘探开发,证明页岩不仅可以作为烃源岩和盖层,还可以成为储集层,根据国际能源署的统计,全球范围内我国的页岩油储量仅次于俄罗斯和美国,探明的页岩油可采储量已经接近50亿吨,主要分布在中-新生代陆相湖盆富有机质页岩中,在鄂尔多斯盆地延长组长7段、松辽盆地白垩系青山口组、准噶尔盆地二叠系、渤海湾盆地沙河街组、四川盆地侏罗系自流井-凉高山组、江汉盆地古近-新近系、南襄盆地古近-新近系等具有页岩油形成条件;按照第三轮全国资源评价数据,我国陆相地层总生油量为6×1012t,资源量为1300×108t,运聚系数为2.2%,除形成常规油和致密油,以及破坏散失外,绝大部分滞留在生油岩内,在生油页岩层中滞留了石油是客观存在的规律,通过生油岩储集空间、聚集油量等基础地质研究,以及水平井压裂技术攻关,页岩油具有实现大规模工业化开发的可能,页岩油的突破具有十分重要的战略意义。随着近年来我国针对页岩层系中的石油资源,开展了一系列的“甜点区”评价、钻探和试验,获得了较好的效果,在页岩基质地层发现纳米级孔隙,并有石油滞留,初步展示了我国具有的页岩油的资源潜力,从目前我国页岩油的开采规模来看,拥有非常高的增产潜力,未来页岩油的发展主要取决于开采技术方法的突破。
3.页岩油加氢技术
由于页岩油相比原油具有较高的杂原子含量,特别是较高的N含量,会妨碍页岩油进入石化炼油体系进行深加工,通过对页岩油加氢提质过程对页岩油进行品质升级,经过加氢处理,页岩油可以达到甚至超过原油品质;经加氢处理后,页岩油中硫氮化合物脱除明显,氢油体积比、体积空速、反应温度和反应压力对炉油加氢尾气中C1-C4组成影响较小,通过增加氢油体积比、降低体积空速、提高反应温度和反应压力有利于HDS、HDN反应进行,其中对HDN促进作用相对较大,加氢尾气中C1-C4组成受装置运转时间影响较小,且HDS转化率超过95%,下降非常小,HDS活性较为稳定,加氢油收率高。
4.页岩油规模化开采策略
页岩油要实现规模化的开采,一是要借鉴国外页岩气勘探的先进经验,以各盆地已知页岩层系为重点,积极开展不同类型页岩油分析测试研究工作,解决页岩油运聚机理、赋存状态与渗流机制、页岩油资源潜力与分布等问题;二是要以老井复查为基础,积极新钻一批地质调查参数井,开展系统测试分析化验,确立合理的评价标准,选取合适的评价方法,科学评价陆相页岩油技术可采资源量和有利分布区;三是加大工业化试验区建设,借鉴国外成熟的开采技术,针对页岩油的特殊性,积极探索页岩油大规模经济有效开发模式,解决关键技术与开发模式问题。
结束语:随着非常规开发时代的来临,常规技术难以实现油田的战略性可持续有效开发;为更好的满足社会经济发展对石油用量的要求,必须要在原有基础上对开采技术进行研究分析,针对页岩油气的特征和开发状况,加强对地质构造与油量分析规律的认识,积极探索更为有效的开采方式,并采取行之有效的措施提高采收技术、夯实油田稳产基础,进一步推进我国石油业的可持续发展。
参考文献:
[1] 蒲秀刚 金凤鸣 韩文中 时战楠 蔡爱兵 王爱国 官全胜 姜文亚 张偉 陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例 《石油学报 》2019,40(8)TE122
[2]李佳琦 陈蓓蓓 孔明炜 吕蓓 孟雪 页岩油储集层数字岩心重构及微尺度下渗流特征——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油为例 《新疆石油地质》2019年 第3期 319-327页
[3]周志,阎玉萍,任收麦 等.松辽盆地页岩油勘探前景与对策建议[J].中国矿业,2017(3):171-174.
[4]盛湘,陈祥,章新文 等.中国陆相页岩油开发前景与挑战[J].石油实验地质,2015,(3):267-271.
[5]陈松,周扬,王晓栋.页岩油深加工产业发展评述[J].黑龙江科学,2015(8):10-11.
[6]肯特·莫尔斯(Kent F.Moors),融夕.页岩油气如何重构全球能源贸易[J].博鳌观察,2014(4):32-37.