油砂

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油砂的开采技术
露天开采
油砂矿藏的厚度及埋深的差异决定了使用不同的开采方法。 当油砂层厚度达30~45m,上面覆盖层厚度不超过l00m,含油率
超过8%~9%,适合露天开采;对于埋藏较深的油砂矿则不适于
露天开采,世界范围内的油砂矿平均有10%可进行露天开采。露 天开采所需的设备及费用、沥青回收率较其他方法好,技术上较 为成熟,在加拿大及委内瑞拉等都已形成工业大规模开采。
2005年,Syncrude项目的产量达到35×104bbl/d。
除Suncor公司和Syncrude公司外,其他如加拿大Shell公司、加拿大天 然资源公司(CNRL)、TrueNorth能源公司、加拿大石油公司 (PetroCanada)、LongLake和EnCana等公司都陆续进入加拿大的油砂开 发市场。
藏与油砂矿主要沿盆地斜坡(被覆盖或部分遭受剥蚀)的外缘和发育在盆
地持续抬升基底之上的浅表披覆构造分布,规模通常很大。 (3)重油油藏是原油通过生物降解作用和游离氧氧化而形成的,油砂
矿一般形成于近地表的浅部(通常在2000m以内)或地表。
(4)约90%的油砂矿分布在白垩系和古近一新近系油气藏中。
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油砂Leabharlann Baidu形成
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油砂的形成
在盆地(或凹陷)内,必须有足够
数量的石油由非连通系统进入连通 系统,遭受各种稠变因素的作用,
并使之有相当数量的原油在连通系
统中聚集,这样,最终才可在连通 系统中形成重油/油砂。在整个油
砂的形成过程中,连通系统内石油
总供给量等于生油岩总排驱量与非 连通系统总聚集量之差。总供给量 包括连通系统内的保存量(未开始 遭受稠变并聚集的量)和散失量 (非稠变因素造成的损失量)。
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油砂的资源状况
根据国家新一轮油气资源评价对全国24个含油砂盆地106个矿带的评价 结果,全国油砂油地质资源量为59.7×l08t,可采资源量22.58×l08t, 位居世界第五位,其中0~100m埋深油砂油地质资源量为18.56×l08t, 油砂油可采资源量为11.3l×l08t,100~500m埋深预测油砂油地质资源 15 量为41.14×l08t,油砂油可采资源量为11.27×l08t。
油砂的资源状况
分布于五个区域:西部地区、中部地区、东部地区、南方地区和青藏 地区。中国油砂资源量主要分布在大盆地中,其中准噶尔盆地、塔里 木盆地、羌塘盆地、柴达木盆地、松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆 地中油砂油地质资源量为52.92×l08t,占全国总资源量的88.6%。
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油砂的资源状况
油砂资源的盆地分布
水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是开发超稠油的一项前沿 技术,其基本原理是以蒸汽作为加热介质,依靠热流体对流及 热传导作用,依靠重力作用开采稠油。
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油砂的开采技术
地下水平井注气体溶剂萃取稠油技术 (VAPEX) 该方法是蒸汽辅助重力泄油方法的一 个发展。但不是注蒸汽,而是注烃类气体。 烃类气体主要包括乙烷、丙烷、丁烷等; 注入的气体既可是一种气体,也可以是几 种气体的混合物。注入的气体在底层温度 及压力下处于临界状态,重油和沥青被这 些注入的气体溶解,其中较轻的组分被抽 提出来,形成的稀释液的流动性比原油和 沥青的流动性大。
其次是含油率6%~10%的油砂,其油砂地质资源量为 25.05×l08t,占全国总量的42%;可采资源量为 10.49×l08t。
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油砂的资源状况
油砂资源的层系分布特征
油砂资源在各个层系都有分布,主要集中在新生界、中生界。新生界、 中生界油砂油地质资源量分别为10.71×l08t、39.6×l08t,分别占全 国总量的17.94%、66.34%;可采资源量分别为4.21×l08t、 14.55×l08t,分别占全国总量的18.64%、64.44%。 上古生界、下古生界(含以下地层)地质资源量分别为5.6×l08t、 3.78×l08t,分别占全国总量的9.4%、6.3%;可采资源量分别为 3.11×l08t、1.83×l08t,分别占全国总量的9.38%、6.33%。 干沥青主要分布在上古生界、下古生界(含以下地层),地质资源量分 别为2.02×l08t、1.24×l08t,可采资源量分别为0.89×l08t、 0.5×l08t;中生界干沥青地质资源量0.21×l08t,可采资源量0.12 ×l08。
沉积盆地中,重油油藏、油砂矿的形成、分布与规模主要取决于以下两方面: (1)相当规模的常规油形成与聚集。 盆地在其地质历史的演化过程中,具有相当规模的常规油气聚集是形成稠
油、油砂资源的前提。依据物质平衡原理进行的统计,常规油必须损失自身10
%~90%的数量,才能成为重油或沥青。其中成熟常规油需损失50%~90%, 低熟常规油因原始相对密度、粘度值高,损失量要小,一般为10% ~ 50%。 (2)后期构造运动。
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油砂的定义
油砂的性质
油砂的资源状况 油砂的形成 油砂的开采技术
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油砂的资源状况
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油砂的资源状况
现今的开发技术条件下,已知世界 油砂油可采资源量约为6507亿桶, 占世界石油可采储量的32%,约为 常规石油剩余可采资源量的68%。
世界资源丰富的国家主要有加拿大、
俄罗斯、委内瑞拉、尼日利亚、美 国等。目前世界上油砂商业产量主 要在加拿大阿尔伯达盆地。
化工导论演讲之 油砂简介
小组成员:蒋玉鑫、孙毯毯、 李季、刘力、高令臻
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任务分配:
孙毯毯、刘力 搜集资料: 李季、高令臻 介绍: 蒋玉鑫
PPT:
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油砂的定义
油砂的性质
油砂的资源状况
油砂的形成 油砂的开采技术
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油砂的定义
油砂又称沥青砂,是一种
含有天然沥青的砂岩或其他
岩石。
油砂沥青是指从油砂矿中 开采出的或直接从油砂中初
后期构造运动的发生恰恰为石油进入连通系统提供了动力。即只有在油气
生成、聚集之后发生的构造运动,才能为原始聚集的常规油进入连通系统创造 条件。如产生开启断层、不整合面以及开启储层等。同时,构造运动的方式又 必须在连通系统内创造较好的或一定封盖条件,使石油在连通系统内不会迅速 散失,能够有相当数量的石油聚集。从而既遭受运移期又遭受油藏期的稠变作 用,为形成相当规模的重油沥青奠定基础。后期构造运动的次数愈多、构造运 动的强度愈大,原油遭受的稠变作用愈强。而且,运动的方式愈适宜封盖条件 的创造,连通系统内稠油油砂的形成量与聚集量就愈大。
20世纪50年代,加拿大油砂才真正进入现代商业开发阶段。首个投入
的项目是加拿大大型油砂(GCOS)项目。Suncor公司的这一项目于1967 年投入生产,成为世界上首家油砂运营公司。
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油砂的开采技术
油砂的勘探开发历程
Syncrude公司是全世界最大的从油砂中生产石油的制造商,其生产的石 油能满足加拿大13%的用油需求量。Syncrude公司经营着大型的油砂矿、 公用设施厂、提炼厂以及改质设施,用来生产增值的轻质无硫原油。到
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油砂的定义 油砂的性质 油砂的资源状况
油砂的形成
油砂的开采技术
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油砂的开采技术
油砂的勘探开发历程
1875年,由政府资助的对油砂进行的地质研究,一直到Ells博士等人
提出利用热水浮选这一从油砂中提炼石油的最可行的方法,并且对油
砂进行了早期开发。总体而言,这些活动虽然揭开了加拿大对油砂开 发和利用的序幕,但都没有取得商业上的成功。
空气或甲烷。
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油砂中的矿物质
油砂颗粒较大的可达1000µm,小的可小于2µm。小于44µm的大部分是砂屑 和粘土。加拿大阿萨巴斯卡油砂矿物中,99%是石英和粘土,1%是钙铁 化合物。重矿物中,主要是金红石(TiO2),在抽提沥青的同时,可以回 收金红石。因此在开发油砂资源时,也发展了钛工业。
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油砂中的矿物质
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油砂的开采技术
露天开采
油砂处理过程大致为四个环节:露天采掘油砂,重油沥青抽提, 重油沥青改质和废物处理。
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油砂的开采技术
就地开采
对于埋藏较深的油藏(或油砂),特别是300m以深的油
藏,挖掘成本很高,因此采用地面开采的方法是不可行
的。就地开采包括:携砂冷采法、蒸汽吞吐法、水平井 蒸汽辅助重力泄油(SAGD)法、注入溶剂法、井下就地 催化改质开采技术、水热裂解技术等。就地开采工艺大 规模应用于稠油的开采。
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油砂的开采技术
就地开采
携砂冷采法
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油砂的开采技术
蒸汽吞吐法
就地开采
1、注蒸汽阶段; 2、闷井阶段;3、采油阶段。
高温蒸汽吞吐的主要作用:
(1)降低原油粘度;
(2)高温解堵作用; (3)降低界面张力; (4)流体及岩石的热膨胀作用; (5)高温下稠油裂解,粘度降低。
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油砂的开采技术
就地开采
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油砂的定义
油砂的性质
油砂的资源状况 油砂的形成 油砂的开采技术
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油砂的形成
全球油砂矿的特征及形成条件与重油油藏呈现出许多共性:
(1)中、新生代构造运动是重油藏、油砂矿形成的主要控制因素,特
别是新生代的构造运动把先前聚集的油气带到近地表,导致各种程度的生 物降解和氧化。一般来说新生代构造运动起决定性作用,因为它在很大程 度上决定了盆地最终的几何形状并控制了重油和油砂矿藏的分布。 (2)油气自油源区开始进行大规模的运移和聚集常发生在抬升期间, 油气从生油区向斜坡上倾方向运移,形成大面积的地层超覆油气藏。另一 种是由于基底抬升而发育起来的以浅层披覆背斜圈闭为主的油藏、重油油
注入溶剂法
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油砂的开采技术
火烧油层技术
就地开采
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油砂开采的发展趋势
随着原油的短缺及价格的不断上涨,世界巨大的重油及沥青砂工业 性开采将会进入一个新的快速发展时期。越来越多的公司开始加入到油 砂资源的开发利用,全球石油公司的收购、兼并也在加速,大量的资金 蜂拥进入,跨部门、跨学人才流动、合作,带动了相关高新技术进入油 砂的开采,可以遇见,“十一五”以后,即2010年后,油砂的开发技术 将会有一个突飞猛进的发展,非常规油砂油将会成为重要的能源之一。 未来几年,随着技术的不断引进、开发,油砂开发将会向着规模化、 挖掘技术现代化、提取温度低温化、开采就地化、高效环保化方向发展。
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油砂的定义 油砂的性质

油砂的资源状况
油砂的形成
油砂的开采技术
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油砂的组成
通常是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物。 不同地区油砂矿的组 成不同,一般沥青含量为3%~20%,砂和粘土占80%~85%,水占3%~6%。
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油砂的组成
加拿大阿萨巴斯卡油砂结构模型表 明,该砂粒主要是圆形或略带尖角 的石英,每一个砂粒被水薄膜润湿, 沥青层包围在水薄膜外层及充填空 间,填满空间的还有原生水及少量
综合考虑各盆地油砂资源量、油砂品质,油砂资源量较大且有开发 前景的盆地依次为准噶尔、松辽、塔里木、鄂尔多斯、柴达木、四 川等大盆地。
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油砂的资源状况
油砂资源的品位分布
含油率3%~6%的油砂资源量最多,其油砂地质资源量为 33.7×l08t,占全国总量的56.5%;可采资源量为
11.67×l08t,占全国总量的51.7%。
次提炼出的尚未加工处理的
石油。
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油砂的定义
由于世界各国和各组织对重油及沥青砂定义差别较大,因此,1982 年2月在委内瑞拉召开的第二届国际重油及沥青砂学术会议上提出 了统一的定义和分类标准,达成了共识。
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油砂的定义
国内油砂的界定如下:在油层温度条件下,粘度大于1000mPa·s 的称为油砂油,或者密度大于0.95的原油称之为油砂油。 油砂油比一般原油的粘度高,由于流动性差,需经稀释后,才能通过 输油管线输送。
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