中国油页岩第一大省——吉林

中国油页岩第一大省—吉林

秦为胜

油页岩是一种高灰分的含可燃有机质的沉积岩。它和煤的主要区别是灰分超过40%，与碳质页岩的主要区别是含油率大于3.5%。油页岩属于非常规油气资源，以资源丰富和开发利用的可行性而被列为21世纪非常重要的接替能源。它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。

油页岩又称为油母页岩，是一种重要的能源矿产资源，不仅可以提取油页岩油及相关石油化工产品，而且可作为燃料用来发电、取暖和运输等。它既属于固体矿产资源，又属于非常规油气的一种资源，含油率大约在3.5%左右。它是在内陆湖海或滨海溻湖深水还原条件下，由低等植物和矿物质形成的一种腐泥物质，是高灰分的腐泥煤。凡腐泥煤灰分为50%一70%者称为油页岩，含有类似天然石油的页岩油。油页岩原始有机物质主要来源于水藻等低等浮游生物，其中以蓝藻、绿藻、黄藻最为重要。油页岩外观多呈褐色泥岩状，其相对密度为1.4～2.7。油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合，难以用一般选煤的方法进行选矿。含有大量粘土矿物的油页岩，往往形成明显的片理。

世界油页岩资源丰富，意义重大。全球油页岩资源丰富，分布广泛，美国、中国、俄罗斯、约旦、摩洛哥、澳大利亚、爱沙尼亚、加拿大等国家都有丰富的储量。全球油页岩折合油页岩油资源约4400多亿吨，超过传统石油资源量（2710亿吨）的50%还多。在这些储量丰富的国家中，美国是全球油页岩资源最丰富的国家，居世界第一位，储量约占全球储量的70%以上，中国位居第二位。加拿大是全球沥青砂资源最丰富的国家，储量约占全球储量的90%以上。全球油页岩资源十分丰富，据不完全统计其蕴藏资源量约有10万亿吨，比煤炭资源量多40%。

中国油页岩沉积环境为陆相湖泊、海相以及海陆交互相，但以陆相为主。油页岩中的有机质由低等植物和高等植物及动物碎片组成。在还原条件下经过成岩作用和煤化作用过程，转变为固体的可燃有机岩。其造岩矿物主要为粘土类硅铝酸盐矿物、二氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较多，氧化钙含量较少。油页岩分布在大小沉积盆地有90多处，主要盆地有松辽盆地、渤海湾盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、阴山-大青山区、茂名盆地、下辽河-抚顺盆地、尚志-依兰-罗北盆地等，约有34个主要含矿区。

中国油页岩的勘探开发研究再次提速了。在国家发改委、能源局等部门和吉林省的大力推动下，油页岩原位开发项目已被列入国家能源技术革命创新行动计划。在中国目前已评价的1000米以浅的油页岩，其资源量就达7199亿吨，按照6.6%的平均含油率算，折合成油页岩油约476亿吨，相当于全国常规石油资源量的62%，储量巨大。这是中国继页岩气、煤层气之后，在非常规能源方面的又一重大突破。中国油页岩分布范围覆盖了22个省和自治区、47个盆地。其中，松辽盆地是最大的含油页岩盆地，而坐落于松辽盆地的吉林省是全国油页岩资源最丰富的省份，约占全国油页岩总资源量的30%，资源总储量高达142亿吨，其探明储量是中国石油探明总量的近两倍。在国家政策的大力支持下，若油页岩能够大规模开发利用，将唤醒一个沉睡多年的石油大省。

虽然吉林省和黑龙江省同位于油气产量丰富的松辽盆地，但在石油等传统化石能源方面，吉林省占据优势并不大。近年来，再加上油田老化等原因，吉林省原油产量呈现逐渐递减的趋势。2016年，该省最主要的油田—吉林油田的产量仅为380万吨左右。随着工业化、城镇化进一步的发展，吉林省化石能源总量不足的矛盾将越来越严重。而油页岩的出现或将扭转这一局面。

根据吉林省发布的《能源“十三五”规划》，吉林省油页岩已探明储量为1086亿吨，折

合成油页岩油50多亿吨，约占全国探明资源量的80%以上，位列全国第一。截至2014年，吉林省在松辽盆地已经发现了4处超百亿吨的大型油页岩矿床。其中，扶余—长春岭拥有油页岩资源达453亿吨的大型矿床，是目前最有开发前景的矿床之一。目前，民营企业众诚集团正在吉林省境内进行油页岩开发。2014年7月27日，该公司原位转化试验项目“扶余-长春岭野外试验现场”生产出中国第一桶利用地下原位技术开采的油页岩油。

除此之外，在“十三五”期间，吉林省还将规划建设三个油页岩的综合利用开发项目，分别是汪清县龙腾能源公司油页岩高效炼油及综合利用项目，设计年产油页岩油6.4万吨。众诚油页岩投资公司地下原位裂解提取油页岩油实验示范项目，设计年产10万吨。桦甸国家油页岩综合利用示范基地续建项目，设计年产、处理油页岩60万吨。随着油页岩开发局面的打开，吉林省巨大的油页岩资源量，将使这个沉睡的石油大省被唤醒，为吉林乃至东北资源的接替提供条件。

虽然油页岩储量大，但开发困难是难以绕过的一环。其实，我国油页岩的开发历史甚至早于大庆油田的发现。早在1956年，中央就同意在广东茂名建设规模为年产100万吨原油的油页岩炼油厂。茂名油页岩开发甚至被列入国家一五计划。但此后，我国油页岩的开发一直处于比较缓慢的状态。在本世纪初期，我国在吉林省开展了新的油页岩综合项目。但受油价暴跌、技术制约等因素的影响，近年来油页岩的开发始终没有大的进展。

目前，油页岩常规的开采方式有露天和井下两种开采方式。露天开采适合于埋藏较浅的矿床开采，成本低，安全系数高，辽宁抚顺和广东茂名就是典型的例子。井下开采有竖井、水平坑道采矿两种方式，适合于埋藏较深的矿床。这两种开采方式对地表生态及水质破坏较严重，在地面干馏过程中会产生大量的废弃物，每提炼一吨油页岩油平均产生15吨至30吨废渣。在生产过程中大量的废水、废气处理难度较大。

如何才能在解决这些问题的基础上进行开发？目前，世界上最受瞩目的是地下原位开采技术。著名石油巨头壳牌对油页岩的开发研究已经开展了30多年，其研发的电加热原位开采技术相对成熟，技术可行性得到了验证。这种技术可以直接给地下的油页岩层通过多种方法加热，使它在地下裂解，生产出油页岩油，并传输至地面，进而解决在油页岩开发过程中的一系列问题。

近年来，我国也开始了探索和推进油页岩原位转化开采技术的研究，其中，教育部、科技部、吉林省、中石油、中石化等投入了约4亿元的研究经费，值得注意的是，民营企业也参与了这项技术的研究。众诚集团投入近2亿元，成为民营企业开发油页岩的翘楚。

除此之外，国内多家大学也积极投入了这项技术的研究中，其中，吉林大学依托国家级工程实验室开展了基础理论研究，通过小井组试验成功采出了油页岩油。太原理工大学针对原位注蒸汽技术进行了深入研究，并与大同煤矿集团合作完成了室内中试试验。中国石油大