油砂

选修课期末论文

课程：非常规油气资源开发理论与技术

论文题目：油砂分布与开采的相关问题研究分析

10级勘查技术与工程专业一班

1400100102

李阳

油砂分布与开采的相关问题研究分析

一、非常规油气资源的前景

世界范围内的非常规资源蕴藏十分丰富，非常规油产量超过7500×104t∕a，非常规天然气超过1800×108m3∕a。近年来非常规油气资源的勘探开发，已经使人们认识到了它对未来世界资源格局的影响。作为非常规油气资源的主要来源，在世界能源供给中起着巨大作用。

我国非常规油气资源也比较丰富，油页岩、油砂、煤层气和天然气水合物等开发潜力巨大。与世界非常规油气资源研究与利用相比，我国在非常规油资源的研究和开发方面相对比较滞后，对油砂矿的资源潜力研究与评价技术、开采技术及综合利用技术研究得比较少，有待进一步的加大科研投入。

油砂及其利用前景

油砂是一种非常规性含原油的砂状矿藏，由砂、沥青、矿物质、黏土和水以相互结合的方式构成，是地壳表层的碎屑物或岩石与其中所含的水和沥青形成的混合物的统称。不同地区油砂矿的组成不同，沥青是其主要成分，含量可占到1％～20％，砂和粘土占80% ～85%，水占3% ～6%。又称“沥青砂”、“稠油砂”、“重油砂”或“焦油砂”。

其中的沥青经过焦化、蒸馏、催化转换、加氢处理等复杂的工艺环节被从油砂中提取出来后，可产生类似天然石油的“合成原油”。用油砂生产合成石油的第一步，是将其中的沥青与砂、矿物质、黏土以及水分进行分离。然后在分选厂，

通过加热过程，将漂浮在大型分离池表面的沥青加工成各种石油产品。

油砂的特点：1、通常含有80%～90%的无机质（砂、矿物等）、3%～6%的水和6%～20%的沥青。油砂沥青是烃类和非烃类有机物质，是稠粘的半固体2、沥青流动性极差，一般不能以打井开采原油、稠油的方法来获取油砂沥青。3、油砂中的沥青大部分溶于有机溶剂，而有别于油页岩中有机质不能溶于有机溶剂。

4、油砂中的沥青多来自降解作用，正构石蜡族烃达到了几乎耗尽的程度，因此饱和馏分中没有或几乎没有正构石蜡族烃。

油砂资源分布广泛，根据美国地质调查局的相关数据表明，世界油砂油可开采资源量为6510亿桶，约占世界石油资源可开采总量的32%，开发潜力巨大。如果全部开发利用，大概可使世界消费上百年。

由于其开采成本较高，起初并不被人们所重视，但随着油价的飙升与油砂开采技术的革新，油砂越来越吸引投资者的目光。随着世界经济对烃类需求的不断上升，未来能源的巨大缺口在很大程度上要依靠包括油砂在内的非常规油气资源来弥补。目前，对于油砂资源的研究和开发，世界各国均在加速进行，其占世界烃类能源的比重在不断增加，在今后的能源结构中起着至关重要的作用，勘探前景巨大，综合利用前景广泛。

二、油砂的分布

全球油砂资源分布主要沿环太平洋和阿尔卑斯带。涵盖了：东委内瑞拉盆地、阿尔伯达盆地、中国东部诸盆地和一度坎贝海湾、欧洲诸盆地。在世界油砂资源中加拿大资源储量位居世界第一，为 2.9×1012桶。俄罗斯第二为0.7×1012桶。美国第三为6.9×1010桶。

虽然目前全球缺乏系统评价，但就目前数据可以看出，世界油砂矿资源相当丰富。俄罗斯境内各含油气盆地几乎均有发现，90%集中在古老地台区的隆起地带和断裂带。美国油砂资源主要富集于阿拉斯加州和犹他州，各占总数的30%左右。

油砂在加拿大的分布

加拿大是油砂矿资源最为丰富的国家，也是目前世界上真正实现大规模的油

砂开采，形成完整的上中下游产业链的国家。其油砂矿约占全球总量的77%，阿尔伯达盆地是主要的分布区，有阿萨巴斯卡、冷湖以及和平河等8个大油田,地质储量约为2680×108～4000×108t，几乎从泥盆系到上白垩纪统均有分布。油砂分布在盆地东部较浅的白垩纪下不，总体处于不整合面上面。加拿大的油砂由石英沙、泥土、水、沥青和少量的矿物质组成，其中沥青含量约为10-12%。现已查明，加拿大的油砂中沥青的总含量达4000亿m3，是世界上最大的沥青资源，其中240 亿m3分布在表层（地下75米以内）、3760亿m3分布在深层。

其中艾伯塔盆地的最大油砂矿阿萨巴斯卡估计储量9.2×1011桶。是唯一一个出露地表的油砂矿，进行露开采。照目前消费水平，足以保证加拿大国内原油需求200年。这也使得加拿大石油储量在全世界排名第三，仅次于沙特阿拉伯和委内瑞拉，超过伊拉克、伊朗和科威特。

我国油砂资源的分布

我国也是在世界油砂矿资源丰富的国家之一，结合调查认为，中国油砂资源潜力可能大于稠油资源，初步估算中国油砂有千亿吨，可采石油资源量100×108t左右。分布特点是：范围广泛、层位多、厚度小、含油率低等。主要分布在新疆、青海、西藏、四川、贵州等地。我国油砂远景资源量为100亿吨。

油砂资源在各含油气盆地中均有分布，主要分布在4类盆地中：西部挤压盆地，东部裂谷盆地，中部过渡型盆地及南部山间盆地。不同板块的发生、发展和碰撞等地质活动好、控制了中国大陆内部不同含油气盆地的形成和演化。形成了西部挤压盆地油砂、东部伸展盆地油砂、中部过度型盆地油砂和南部地台型盆地油砂多种类型。准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地等7个盆地中油砂资源量巨大，是未来我国油砂资源勘探开发的重点区域。三、油砂的开采技术

由于油砂是由沥青、啥、富矿粘土和水的混合物，流动性差，通常石油和天然气是通过钻井从多孔隙岩石中收集并使用油泵抽出而获得，但油砂必须用萃取工艺分理处沥青，再从中提炼出重油。它的这种特殊性质决定了它的开采方式与常规石油开采方式不同。同时根据其深度不同，采用的开采方法也是不一样的。根据油砂矿的不同条件，国际上常用的开采方式有：露天开采、就地开采和其他开采方法，其中露天开采与就地开采占主要地位，而较为成熟的开采方式是露天开采。

露天开采法

露天采矿分为采矿和萃取两个部分，主要适用于埋深＜75m、厚度＞3m的近地表油砂矿，通过建造巨大的露天矿场以及萃取设施，运用采矿的方式进行油砂