油页岩原位挖掘技能大总结

第一节 导言

油页岩是一种十分规油气资源，因其储量丰厚且具有开发运用的可行性而被列为21世纪石油的弥补动力。油页岩(Oil Shale)又称油母页岩，是一种高灰分的含可燃有机质的堆积岩，含油率在3.5%~30%之间，和燃煤的首要区别是灰分含量超越40%，发热量大于4 kJ/kg。油页岩的运用场景规模十分广泛，油页岩经过干馏可以取得页岩油(Shale Oil)，可以锻炼制成汽油、柴油等燃料制品。一起，油页岩还可以直接焚烧发电，且焚烧后的灰渣可以经过二次加工制造建筑材料或路途路基等。

国际页岩油资源较为丰厚，首要散布在北美、东欧和亚太地区。据美国动力信息管理局（EIA）发表,全国际页岩油总储量为 3450 亿桶，其间俄罗斯 750 亿桶，美国 580 亿桶，我国 320 亿桶。俄罗斯页岩油储量简直都包含于西西伯利亚巴热诺沃岩系的页岩油堆积层，在 1.24 万亿桶总储量中，即便不考虑经济效益也只要 6%可以挖掘。近年来，俄卢克石油公司、俄罗斯石油公司同美国埃克森美孚石油协作、俄罗斯天然气石油公司同壳牌公司协作，方案开端对页岩油进行实验性挖掘。和俄罗斯状况不同的是，因为压裂和定向钻井技能的广泛运用，美国页岩油挖掘已达石油挖掘总量的 30%。

第二节 页岩油原位挖掘技能

1、电加热技能

埃克森–美孚公司 Electrofrac TM 技能

该技能是向油页岩储层铺设一系列彼此水平的水平井，然后运用水平井对储层进行水力压裂，并向裂隙中填充导电物质，构成一系列的电加热单元。经过这种电加热的办法把热量传递给油页岩储层，使其发作有机质热解反响，裂解产品会跟着渗流通道被挖掘至地上。

壳牌公司 E-ICP 技能

E-ICP 技能在油页岩储层以正六边形的摆放办法安置加热井群，在正六边形的中心设置生产井，如图 2 所示。其工艺流程是：首要树立冷冻墙，意图是避免地下水进入加热区域导致加热后发生油气走漏；其次是经过电加热器对油页岩层进行加热，需求指出的是电加热器是一种耐高温硫化和耐低温电偶腐蚀以及具有较高蠕变温度功能的裸电极加热棒组成。现在，该技能正在进行现场实验阶段，整个加热时期约为 5 年。

2、对流加热技能

雪佛龙 CRUSH 技能

CRUSH 技能首要运用碎石化技能(爆炸的办法)将油页岩储层的岩石破碎成不接连的岩石块，然后经过紧缩机将过热的水蒸气或超临界 CO2 注入地层进行加热，将油页岩热解转化为油气，并经过生产井采出搜集。该技能的长处是可以将油页岩储层的浸透率进步，并增大了储层间的连通性，然后使得油页岩储层的加热速度更快，更均匀。一起，经过分层将油页岩层碎石化处理可以对油页岩资源进行全体有用的开发运用。令人遗憾的是，该项技能至今没有展开真实意义上的现场实验。

美国页岩油公司 CCR 技能

该技能将热传导、热对流和回流办法结合的工艺挖掘油页岩。在油页岩储层设置两个水平井，上部为生产井，下部为加热井。经过会集加热页岩盖层下的油页岩层，油页岩热解发生页岩油气中的轻质组分受热上浮，遇生产井冷凝，并流出地层。剩下热量经过回流又被涣散到储层中。

3、射频加热技能

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室射频技能

劳伦斯·利弗莫尔国家实验室提出运用笔直组合无线射频办法加热油页岩的办法(如图 5所示)，无线射频因为具有很强的穿透才能和很大的加热功率，可以有用战胜油页岩内部热量传导速度较慢的缺陷，进步加热功率，一起简单操控加热进程。因而，此项技能遭到广泛重视。

Raytheon 公司的 RF/CF 技能

该技能运用射频与超临界 CO2 来加热储层内的油页岩使其到达裂解温度，并将裂解发生的油、气被 CO2 驱替至生产井中。产品中的 CO2被别离并从头紧缩加热至超临界状况油页岩储层中。

比较其他原位挖掘技能，需求对油页岩储层进行继续加热 3~5 年的时刻才可以产出，该技能可以在短短的几个月的时刻内就可产出油气。

第三节 原位挖掘技能

国际各国原位挖掘技能比照表

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