油页岩有利开发目标分析

1. 油页岩有利开发目标分析

一、我国探明的油页岩资源储量概况
本次油页岩资源评价结果表明，全国油页岩探明的资源储量为85.13亿t，其中南方区为46.83亿t、占全国油页岩探明的资源储量的55.01%，东部区为36.00亿t、占全国油页岩探明的资源储量的42.29%，西部区为2.11亿t、中部区仅为0.19亿t、而青藏区没有探明的资源储量。辽宁抚顺含矿区油页岩探明的资源储量为28.87亿t、占全国油页岩探明的资源储量的33.91%，广东茂名盆地(包括茂名含矿区、电白含矿区和高州含矿区)油页岩探明的资源储量为25.39亿t、占全国油页岩探明的资源储量的29.82%，吉林桦甸含矿区油页岩探明的资源储量为3.44亿t，山东黄县含矿区油页岩探明的资源储量为1.77亿t，这些含矿区探明的资源储量约占全国油页岩探明的资源储量的70%。
综合含矿区多参数开发优选评价结果和油页岩基础储量(包括经济基础储量和边际经济基础储量)规模、探明的页岩油可回收资源储量大小、含油率等油页岩质量指标以及开采条件、交通、水电条件。确定出辽宁抚顺含矿区、吉林桦甸含矿区、广东茂名盆地、山东黄县含矿区和吉林罗子沟含矿区是五个近期开发目标区;甘肃炭山岭含矿区、甘肃窑街含矿区、陕西铜川含矿区和内蒙古奈曼旗含矿区是四个后备开发目标区。这9个含矿区的油页岩基础储量为112.87亿t，其中经济的基础储量为59.57亿t(图11－7)。油页岩探明的资源储量为62.58亿t，控制的资源储量为64.63亿t(图11－8)。下面主要对近期重点开发和后备开发目标区进行分析。

图11－7 主要含矿区油页岩按经济意义评价资源储量图


图11－8 主要含矿区油页岩按地质可靠程度评价资源储量图

二、近期油页岩开发目标区
(一)辽宁抚顺油页岩开发区
抚顺油页岩含矿区位于辽宁省抚顺市南部，地理坐标为:东经124°03'30″～124°16'28″，北纬41°57'15″～41°59'37″。矿区南部为连绵起伏的丘陵地带，北部为浑河、东部为东洲河、西部有古城子河。区内交通方便，不仅有铁路连通沈阳、吉林等大中型城市，且有高速公路直达沈阳市。抚顺油页岩矿区包括西部勘查区、东露天勘查区、龙凤勘探区和老虎台勘查区4个区块。
抚顺含矿区油页岩的沉积层位为古近系计军屯组，埋深为16.7～633.8m不等，多数地带油页岩为单层分布，厚度巨大，单层厚度可达190m，最薄也在70m以上。油页岩矿层下部与古城子组煤层接触，上部为西露天组绿色页岩层。
抚顺油页岩平均含油率在5%～8%之间，含油率高值出现在矿区内六号断层和十三号断层附近。油页岩的发热量，主要决定于其中有机可燃物的含量和组成。抚顺油页岩矿区西部矿区发热量为5.70MJ/kg，东露天矿为5.07MJ/kg，发热量较我国桦甸、黄县和茂名等油页岩矿区低，这是由于抚顺油页岩中矿物质含量较高的缘故。挥发分较高，平均值为17.45%。西部勘探区水分含量值为3.39%，龙凤勘探区水分含量为3.31%，水分含量中等，加工时所需要的热量较少，有利于加工;而老虎台矿区水分含量为8.05%。水分含量较高，加工页岩油时所需的热量多，对加工不利。
抚顺含矿区资源评价结果表明，该含矿区油页岩查明资源储量为365195万t，其中剩余查明资源储量为314005万t;查明技术可采资源储量为283369万t，其中剩余查明技术可采资源储量为235737万t。页岩油可回收资源储量为12591万t，其中查明可回收资源储量为12591万t;累积探明可回收资源储量为10474万t，其中剩余探明可回收资源储量8202万t。
抚顺含矿区是我国重要的煤炭和油页岩工业基地，1928年就已兴建了年产7.5万t页岩油的制油厂，20世纪50年代已成为世界上最大的页岩油工业基地。目前，抚顺含矿区的油页岩主要由抚顺矿业集团有限公司进行开采和提炼页岩油，采用先进的加拿大ATP干馏工艺设备，2004年处理油页岩700万t，提炼页岩油21万t，并计划到2014年可生产页岩油71万t。如果继续加大设备的投入，其页岩油生产能力将会有很大的提高。
抚顺含矿区探明程度高，为露天开采和大规模开发提供示范，通过该区的开发试验为类似的矿层厚度大、适用露天开发的油页岩含矿区提供开采技术和提炼页岩油技术。
(二)吉林桦甸油页岩开发区
桦甸含矿区位于吉林省桦甸市区，面积约40km2，地理坐标为东经126°43'～126°54'，北纬42°56'～43°00'。地理环境为低山丘陵区，水系十分发育，水文地质条件很差，尤其桦甸盆地地表水系极其发育，河道及旧河道流经勘查区，地表水与地下水水力联系、断层导水性等均未查清。交通便利，自然条件较好，适合于矿床的开采。桦甸含矿区包括公郎头、大城子、北台子、庙岭区、南部和金沟子勘查区。油页岩含油率高，赋存较浅，资源储量较大。
由盆地北缘向南缘同沉积断裂方向，油页岩埋深呈逐渐加深趋势，同时油页岩段厚度有由薄变厚的总趋势，北部100～120m，南部厚度为240m，显示了盆地为半地堑式地层格架和构造格架。从油页岩段沉积垂向看，东部—中部和西部具有显著的差别。油页岩段下部油页岩层13～9层，自下而上由大城子区向北台子区扩张超覆沉积。8～1层沉积时全区一致，形成两个沉积层序。这一特征揭示了油页岩段沉积早期范围在大城子—公郎头区间，面积小。晚期扩张超覆沉积形成整个油页岩沉积盆地，保存至今。
桦甸油页岩矿源集中、品质优良，含油率一般10%～12%，最高可达24.80%，本次取样测试含油率为23.74%，热值25.92～36.37MJ/kg，灰分产率较低，52.97%～62.10%。桦甸含矿区油页岩属于低灰分、高含油率油页岩类型。
桦甸油页岩含矿区查明资源储量57112万t，其中油页岩查明技术可采资源储量39096万t，油页岩剩余查明资源储量56974万t;油页岩剩余查明技术可采资源储量38986万t。桦甸含矿区页岩油可回收资源储量为2733万t，其中查明可回收资源储量为2445万t;累计探明可回收资源储量1751万t，剩余探明可回收资源储量1740万t。
1953年，曾设立了东北石油九厂，建成了10m高内外并热式干馏炉，年产页岩油5万t，1954年，根据资源情况扩大了石油九厂的规模，设计了年产20万t页岩油的产能，并加工成成品油，供吉林省的需要。多年来一直认为有较好的开发价值，但至今尚未大规模开采，只是在桦甸市有17个地方矿井(小型井)开采。油页岩开发利用主要是作燃料开采，工矿企业单位用油页岩作动力燃料。20世纪70年代初开始用流化床燃烧技术，以油页岩作燃料，主要是用于城市发电。2003年，国家发展和改革委员会已批准在桦甸建设开采油页岩251万t、年产页岩油20万t、安装两台5万kW机组发电设备，以及建材综合利用生产线，目前正处于紧张筹建之中。
桦甸含矿区含油率高，为井下开采提供示范作用，通过该区的开发试验为类似的高含油率、适用于井下开发的油页岩含矿区提供开采技术和提炼页岩油技术。
(三)广东茂名油页岩开发区
茂名盆地是我国油页岩最著名的产地之一，位于广东省西部，跨三县一市，北起高州，南至茂名市公馆，西起化州市连界，东至电白县羊角。南西以古近系地表露头线为界，北东以高棚岭断裂为界。走向长44km，宽4～14km，面积400余km2。地理坐标为:东经110°38'～111°00'、北纬21°40'～21°54'。盆地四周山地以剥蚀为主，地貌上呈丘陵山地，河床下切，河岸较陡，盆地内低丘一以侵蚀作用为主，地貌上呈浑圆型的残丘，沿水系两侧主要以堆积为主的冲积平原。茂名市交通便利，广州—海口、广州—湛江铁路通过此地，高速公路网发达。经济条件较好，茂名石化是该市的主要工业基地。盆地内共有茂名油页岩含矿区(包括油柑窝矿点、金塘油柑窝组浅层精查区、金塘详查区和金塘尚村组精查区)、电白油页岩含矿区(包括电白羊角精查区、茂名煤田羊角井田和羊角尚村普查区)和高州油页岩含矿区(包括石鼓勘查区、低山油柑窝组精查区和尚村组精查区)3个含矿区10个勘查区。
1.资源储量及赋存条件
茂名盆地油柑窝组油页岩，厚度在2.05～53.34m之间，油页岩最厚为53.34m，最薄为2.05m。埋深在0～860m，矿层主体埋深小于500m。油页岩以缓倾角向东北方向倾向，倾角一般4°～5°，局部地段最大可达10°，在距离露头为2～3km处，为金塘一号断层所分割。在断层线以南，油页岩底板深度最大标高为－214.36m、一般在－170m以上。在断层线以北，底板深度一般在－370～－240m左右。
茂名含矿区油柑窝组油页岩片用打火机可以点燃或冒烟且有油味。含油率一般在6%～13%，含油率最高13%，单井平均含油率为5.94%～8.37%，体重分段最低为1.77t/m3、最高为2.50t/m3、全层体重最低1.86t/m3、最高2.15t/m3、平均2.007t/m3，发热量分段最高为11.78MJ/kg、分段最低为3.41MJ/kg、平均发热量为5.02～7.34MJ/kg，含硫量分段最高为2.07%、分段最低0.69%、平均含硫量1.14%。
茂名盆地内剩余查明油页岩资源储量667789万t，剩余查明油页岩技术可采资源储量504305万t。埋深小于500m的查明油页岩资源储量为607633万t，其中含矿区油页岩剩余探明资源储量为241655万t。茂名盆地页岩油可回收资源储量为38791万t，其中查明可回收资源储量为23502万t，累计探明可回收资源储量9824万t，剩余探明可回收资源储量9216万t。
2.茂名油页岩开发历史及现状
茂名盆地的油页岩开发利用的历史悠久，新中国成立之前，当地群众已挖掘浅部油页岩供家庭生活用燃料。1955年，中央决定并经国家储量委员会批准，在茂名修建大型页岩油厂，并列入前苏联援建的156个重点工程之一。1970年又设计了第四部炉(即著名的茂名园炉)，设计能力为每台炼油5万t，实际生产情况为4台炉炼油19万t。1991年曾生产油页岩矿石295.5万t。1992年底已停止炼油，1994年所有茂名园炉全部拆除。造成利用油页岩炼油停产的原因主要有，油页岩的含油率不高(平均5.94%～8.37%)、水分高(平均16%～17%)、采油率低(平均60%、最大64%)，能耗高(油页岩的破碎、传输、干馏、冷却等)，人员工资高(5000人的队伍)，造成实际炼油成本为每吨850元，而原油价格在每吨640元左右。
此外，1990年开始筹建沸腾炉发电厂，1991年开始发电和产气，最大年发电量9000万度，产蒸汽6兆瓦。2004年，深圳上市公司东方锅炉与广东粤电集团正式签订了燃用茂名油页岩20万千瓦循环流化床锅炉研究合作开发合同;另一方面形成了30万千瓦循环流化床锅炉的批量生产。2005年，深圳上市公司粤电力第五届董事会第三次会议审议通过了《关于组建成立茂名粤电油页岩矿电联营有限责任公司的议案》。同意公司控股51%，成立茂名粤电油页岩矿电联营有限责任公司，该公司首期注册资本为1000万元人民币。
茂名市已制订《油页岩发电产业发展规划》，利用茂名储量50亿t以上的油页岩，招商引资建设油页岩发电基地，近期建设两台13.5万千瓦页岩发电机组，中远期建设4台30万千瓦页岩发电机组，总装机容量达到150万千瓦。
2004年年底，茂名市市政府在组建了油页岩项目开发领导小组及办公室，2005年，广东省省长黄华华对茂名油母页岩发电项目作了重要指示，要求茂名尽快上马并做较大油页岩发电项目。同意选用20万千瓦的发电机组，建议首期4×20万千瓦，按首一、首二分步推进实施，特别是要正确地处理好环境保护问题，分步实施。同意项目选址在金塘镇车头屋这个方案;同意采用矿电联营综合利用的原则，要坚持矿电联营、综合利用、投资建设经营三统一，以及加速推进油页岩发电项目的有关工作。
茂名市进一步拟定《茂名市油母页岩发电产业规划2005～2020(建议稿)》，规划中建议近期运用已成熟的135MW循环流化床锅炉技术进行油母页岩发电项目建设，在200MW或300MW技术发展成熟的基础上，总体规划建设1500MW油母页岩发电项目，以减轻国家电煤供应压力，缓解粤西和茂名地区供电紧张，推动茂名经济社会发展。
目前，茂名油页岩矿业公司在茂名含矿区进行开采油页岩，年开采量估计在100万t左右，在电白含矿区有几个小矿正在开采油页岩，年开采量估计在50万～80万t。这些油页岩主要用作当地小型电厂和自备电厂的燃料，部分外运到广西。
3.茂名油页岩开发利用可行性分析
据20世纪50年代抚顺油页岩采油率的试验分析结果表明，抚顺油页岩的含油率平均为5.50%，其收油率约为60%。茂名金塘油页岩的平均含油率为6.71%，好于抚顺油页岩，因此，茂名金塘油页岩的采油率和收油率应高于抚顺油页岩，另外油页岩质量较优的矿石损失率则较小。因此，茂名市金塘含矿区的油页岩实际采油率高于抚顺的油页岩，应采取利用油页岩进行炼油，而不应将油页岩作为燃料燃烧，造成资源浪费。
茂名盆地的油页岩特征与抚顺油页岩含矿区的油页岩的特征类似，都具有埋深较浅，单层厚度大，适合露天开采。因此，可以在抚顺油页岩含矿区的开发试验基础上、应用该开采技术和提炼页岩油技术的开发本区的油页岩。
同时，工业分析结果表明，茂名金塘油页岩的发热量平均在5.02～7.34MJ/kg，发热量相对较高，除了用于发电用燃料，还可以论证设计坑口电站，采用硫化循环床锅炉进行发电，以解决广东省电力不足问题。
元素分析结果表明，茂名油页岩的含硫量平均为1.14%，虽然为炼制高品质页岩油增加了困难，但为炼制硫铵副产品创造了有利条件，因此，本区油柑窝组油页岩可以生产硫铵副产品。另外，元素分析结果表明油柑窝组油页岩含碳量为14.95%、含氮量为0.52%，均达到了较高水平，因此，本区油柑窝组油页岩可以用于生产化肥。
茂名盆地的油页岩埋深较小，单层厚度大，与抚顺油页岩含矿区特征类似，适用露天开采。因此，可以在抚顺油页岩含矿区的开发试验基础上、应用该开采技术和提炼页岩油技术的开发本区的油页岩。同时也可以为其他类似油页岩含矿区的油页岩提供开发和炼制页岩油技术。
(四)山东黄县油页岩含矿区
黄县含矿区位于山东半岛北部，属烟台地区及蓬莱管辖，将黄县含矿区分为八个勘查区，分别为北皂油页岩勘查区、海岱油页岩勘查区、梁家油页岩勘查区、柳海东区油页岩勘查区、桑园油页岩勘查区、洼里油页岩勘查区、乡城油页岩勘查区、雁口油页岩勘查区。区内油页岩的分布不均一，其层位，厚度，特征均有一定变化。各勘查区的勘查阶段为详查—勘探阶段，黄县属于高勘探程度区。
黄县含矿区油页岩主要赋存于渐—始新统黄县组地层，不同勘查区油页岩发育的层数略有不同。总体来看埋深在60～1000m，矿层倾角小于15°。矿层单层厚度在0.7～13.9m。含油率平均在11.79%～20.35%，最高可达29.75%。发热量平均在7.1～16.05MJ/kg，灰分平均在43.51～61.05%，含硫量较低，矿石比重为1.17～1.7t/m3。
本次评价黄县油页岩含矿区内查明油页岩资源储量为75830万t。查明技术可采资源储量为44014万t。查明资源储量为10479万t，查明技术可采资源储量为6081万t。黄县含矿区内页岩油可回收资源储量为4561万t，其中查明可回收资源储量为4561万t，累计探明可回收资源储量2107万t。
黄县油页岩含矿区的油页岩埋深较大，单层厚度小，与桦甸油页岩含矿区特征类似，适用井下开采。因此可以在桦甸油页岩含矿区的开发试验基础上、应用该开采技术和提炼页岩油技术的开发本区的油页岩。
通过对上述四个油页岩含矿区开发试验，可以分别获得资源储量规模较大适合露天开采和资源储量规模中等适于井下开采的油页岩开采和页岩油提取的技术和实际经验，为后续的吉林罗子沟含矿区、甘肃炭山岭含矿区、陕西铜川含矿区等区域的油页岩的开采和炼油提供理论基础和实用技术。
(五)吉林罗子沟油页岩含矿区
汪清罗子沟含矿区油页岩埋藏浅，油页岩含油率3.51%～14.37%，平均6.72%，其中2、3层油页岩为本区主要油页岩层，品质好、赋存稳定、资源储量大，具有代表性。发热量20.35MJ/kg，灰分76.39%，水分1.07%，全硫0.55%。
罗子沟含矿区油页岩资源储量109127万t，油页岩技术可采资源储量44977万t;查明资源储量23090万t，油页岩查明技术可采资源储量14864万t，油页岩潜在技术可采资源量30113万t。页岩油可采资源储量2065万t，其中查明可采资源储量为728万t，累计探明可采资源储量181万t。
同时必须加强罗子沟预测区的勘查工作，采用边采边探的工作思路，使得油页岩探明可采资源储量会逐渐增加，因此，该区开发前景广阔。
三、油页岩后备开发目标区
(一)甘肃炭山岭油页岩含矿区
经本次评价，炭山岭油页岩资源储量138353万t，其中油页岩剩余查明资源储量44306万t，油页岩潜在资源量91557万t;油页岩技术可采资源储量50750万t，其中油页岩剩余查明技术可采资源储量19767万t，油页岩潜在技术可采资源储量29756万t。
炭山岭含矿区页岩油可采资源储量为2373万t，其中查明可采资源储量为1191万t，累计探明可采资源储量189万t。
炭山岭含矿区油页岩资源储量较大，但探明程度相对较低，因此，随着开发的进行，该区探明资源储量将逐步增加，开发前景十分广阔。
(二)甘肃窑街油页岩含矿区
甘肃窑街含矿区油页岩，一般埋深小于500m，窑街矿区油一层和油四层两层总的含油率为5.37%，灰分含量为69.87%，水分含量为2.34%，挥发分含量为20.39%，硫分含量为0.66%，发热量为6.93MJ/kg。
经本次评价，窑街矿区油页岩资源储量为33090万t，其中剩余查明油页岩资源储量27604万t，潜在油页岩资源量2815万t;油页岩技术可采资源储量15544万t，其中剩余查明技术可采资源储量13380万t，潜在技术可采资源量774万t。
本含矿区页岩油可采资源储量具有一定的规模，但探明程度较低，勘查阶段达到详查阶段，在加强勘查工作的前提下，将会进一步扩大探明可采资源储量。
(三)内蒙古奈曼旗油页岩含矿区
内蒙古奈曼旗油页岩含矿区的奈曼杖子勘查区平均含油率为5.54%，化吉营子平均含油率为5.15%，半焦一般为90.00%，灰分69.50%～94.50%，发热量1.19～7.24MJ/kg，全硫1.55%。
奈曼旗含矿区页岩油可采资源储量1190万t，其中查明可采资源储量为772万t，累计探明可采资源储量182万t。
本含矿区页岩油可采资源储量具有一定的规模，但探明程度较低，勘查阶段达到详查阶段，随着加强勘查工作，将会进一步扩大探明可采资源储量。
(四)陕西铜川油页岩含矿区
陕西铜川油页岩含矿区油页岩最大埋深仅为250m，多处见油页岩出露;南部何家坊勘查区油页岩平均厚度为13.6m，北部烈桥勘查区平均厚度为14.15m，塔泥河勘查区平均厚度为16.85m。含油率最高为9.25%，最低为3.58%，一般含油率5%～7%;含油率基本上也是南低北高，南部何家坊勘查区平均含油率为6.30%，北部烈桥勘查区平均含油率为7.09%，塔泥河勘查区平均含油率为7.74%。灰分平均大于70%以上，属高灰分油页岩;全硫含量较高，一般大于3%;质量较轻，体重仅为1.90t/m3。
铜川含矿区得油页岩资源储量92664万t，页岩油资源储量6048万t。页岩油储量规模较大，随着累积探明可采量的增加，本含矿区的油页岩具有较大的开发潜力。
四、油页岩开发趋势预测
预计到2010年通过对页岩油探明的资源储量较大的抚顺含矿区、桦甸含矿区、茂名含矿区和黄县含矿区等含矿区进行优先开发，可形成年产200万t页岩油的产能;到2015年在对上述含矿区开发过程中加大其生产能力的基础上，同时投入开发电白含矿区、高州含矿区、罗子沟含矿区等含矿区，预计可形成年产500万t页岩油的产能，并对炭山岭、窑街、铜川和奈曼旗等含矿区进行补充勘查工作;到2020年除了进一步加大已经开发含矿区的力度、提高其生产能力外，再投入开发铜川含矿区、炭山岭含矿区、窑街含矿区等含矿区，预计页岩油的生产规模可以达到1000万t。

2. 油页岩开发利用现状

我国开发利用油页岩已有70多年的历史，辽宁省抚顺于1928年开始兴建页岩制油厂（现抚顺石油一厂），年生产页岩油7.5×104t。
20世纪50年代为我国油页岩开发利用的繁盛时期，页岩油产量曾占我国整个石油产量的一半，对国民经济建设发挥了十分重要的作用。抚顺页岩油的产量从1952年的年生产页岩油22.61×104t，到1959年年生产页岩油达到72×104t，成为我国第一个人造石油生产基地，也是当时世界上最大的页岩油生产基地。在吉林省桦甸建立的东北石油九厂于1953年投产，年产页岩油5×104t。50年代末期，曾根据资源情况计划年产页岩油20×104t，并加工为成品油，供应吉林省的需要。1958年，中央决定在茂名修建大型页岩油厂，设计年产油页岩2 400×104t，生产页岩油100×104t。
20世纪60～90年代为我国油页岩发展的停滞时期。在此期间，辽宁抚顺基本维持在平均年产页岩油8×104t的产能，茂名页岩油厂经历了由1970年的年生产页岩油19×104t，到1992年拆除全部炼油设备的过程。其余页岩油厂都陆续关闭。导致油页岩的地位开始下降，开发规模逐渐萎缩。造成页岩油产量下降的直接原因是常规石油的发现和大规模开发，另一个原因是生产成本，如茂名页岩油炼油厂的实际炼油成本为每吨850元，而原油价格在每吨640元左右。
21世纪以来为我国油页岩快速发展时期。随着能源资源供需矛盾的日益增大、国际原油价格的持续攀升和油页岩开发利用技术的进步，我国油页岩工业的发展迎来了新的春天。目前，全国各地都竞相开展油页岩工业，开发利用的途径也多种多样。
2005年，中国电力投资集团公司与吉林省人民政府签署了吉林桦甸油页岩综合开发项目合作框架协议。2005年1月，荷兰壳牌公司与吉林省签署了油页岩合作开发协议，拟采用地下裂解技术通过打井和注入添加剂直接采油。2004年，辽宁抚顺油页岩矿在西露天矿坑南新建一座坑口页岩炼油厂，年处理油页岩700×104t，页岩油产量达到21×104t。同时，正在积极引进加拿大ATP小颗粒炼油技术，目标是页岩油年产量达到71×104t。2005年11月，广东粤电油页岩矿电联营有限责任公司在茂名成立。2004年，辽宁省葫芦岛龙腾公司罗子沟油页岩资源综合开发利用项目上马，目前年产页岩油15×104t。2006年，山东胜龙矿集团油页岩综合利用项目开工建设。黑龙江等地也都竞相发展油页岩工业。2002年，哈尔滨燃气化工总公司拟采用爱沙尼亚技术工艺，年处理57×104t油页岩，年产各类油品4.4×104t。

3. 油页岩的开发利用，迫切需要调查技术的支撑

能源是我国社会经济可持续发展的基础。我国曾在20世纪80～90年代开展过两次全国性油气资源评价，为国家制定能源发展战略和油气工业发展规划，指导油气资源勘探工作发挥了重要作用。2002年，我国原油进口超过亿吨，能源问题成为经济发展的瓶颈。2003年，国土资源部、国家发展和改革委员会及财政部联合组织启动了新一轮 “全国油气资源评价”。这次不仅评价常规的油气，同时也评价煤层气、油页岩和油砂等非常规油气资源，不仅评价地质资源量，还评价可采资源量。其中，“全国油页岩资源评价” 为其中的课题之一。
已完成的 “全国油页岩资源评价” 课题研究认为（刘招君等，2006）：我国油页岩主要分布在20个省和自治区、47个盆地，共有84个含矿区；全国油页岩资源为7199.37亿t，储量仅次于美国、巴西和爱沙尼亚，居世界第四位。但全国油页岩资源中查明油页岩资源量仅为500.49亿t，这表明我国油页岩虽资源丰富，但勘探程度低。
为此，开展油页岩探测方法技术的有效性试验研究，针对我国油页岩矿床的地质特征，提供一套行之有效的勘查手段，无疑将促进并保障我国油页岩工业的科学发展，为国家能源的安全和社会经济的可持续发展作出贡献。

4. 国内外油页岩开发利用前景及对策

张家强　王德杰
（中国地质调查局发展研究中心，北京，100037）
一、油页岩特征
油页岩（oil shale）是一种富含有机质、具有微细层理、可以燃烧的细粒沉积岩。油页岩中有机质的绝大部分是不溶于普通有机溶剂的成油物质，俗称“油母”。因此，油页岩又称“油母页岩”。
油页岩是一种能源矿产，属于低热值固态化石燃料。一般地，国际上常以每吨能产出0.25桶（即0.034吨）以上页岩油的油页岩称为“油页岩矿”，或者将产油率高于4%的油页岩称为矿。过去，我国将含油率在5%以上的油页岩定为富矿，并计算储量；含油率在5%以下的油页岩定为贫矿，不计算储量；也有将油页岩产油率低于6%者定为贫矿，高于10%者定为富矿。
（一）油页岩地质特征
油页岩外观呈浅灰至深褐色，多呈褐色；具微细层理；相对密度为1.4～2.7吨/立方米。
油页岩主要成分是有机质、矿物质和水分。油页岩中油母含量约10%～50%。油母是由复杂的高分子有机化合物组成，富含脂肪烃结构，而较少芳烃结构。有机化合物主要由碳、氢及少量的氧、氮、硫元素组成；其氢碳原子比（H:C）为1.25～1.75，要高于煤炭的有机物质H:C比。油母含量高，氢碳原子比大，则油页岩产油率高。油页岩中矿物质有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等，但主要是粘土矿物。油页岩中矿物质常与有机质均匀细密地混合，而且矿物质含量通常高于有机质。当油页岩含有大量粘土矿物时，往往形成明显的片理。水分含量与矿物质颗粒间的微孔结构有关，油页岩中含有4%～25%不等的水分。
用于商业开采的油页岩其有机质：矿物质之比约为0.75:5～1.5:5，低于煤炭中的有机质：矿物质比值。煤炭中该比值常大于4.75:5。
（二）油页岩成因类型
根据沉积环境，油页岩可分成陆相、湖相和海相3种基本成因类型。陆相油页岩中的有机质是由富含脂质的有机物组成，主要有树脂、孢子、蜡质表皮和那些常见于成煤湿地或沼泽的陆源植物根茎的软组织，它们埋藏后经过煤化作用，形成油页岩中的有机质，因此，这种油页岩也是一种含有较高矿物质的腐泥煤。湖相油页岩中的有机质母质主要是指生活于淡水、咸水和盐湖的低等浮游生物藻类，藻类埋藏后经腐化和煤化作用后形成油页岩中的有机质。海相油页岩中的有机质母质主要是海藻、未知单细胞微生物和海生鞭毛虫。油页岩的沉积环境范围很广，因此，油页岩具有多种有机质和矿物质。
二、油页岩用途
油页岩不但可提炼出各种燃料油类，而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料，副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。归纳起来，油页岩有3种主要用途。
1.干馏制取页岩油及相关产品
若将油页岩打碎并加热至500℃左右，就可以得到页岩油。我国常称页岩油为人造石油。一般来说，1吨油页岩可提炼出38～378升（相当于0.3～3.2桶）页岩油。页岩油加氢裂解精制后，可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。
2.作为燃料用来发电、取暖和运输
首先是用来发电。利用油页岩发电的形式有两种，一是直接把油页岩用作锅炉燃料，产生蒸汽发电；另一种是把油页岩低温干馏，产生气体燃料，然后输送到内燃机燃烧发电。目前普遍采用前一种形式。其次，可以利用油页岩燃烧供暖。在2001～2002年度，爱沙尼亚利用油页岩发电和向居民、工业供暖所创造的效益分别占国家税收的76%和14%，对其国民经济具有重要意义。再次，可以利用油页岩燃烧带动发动机，用于长途运输。
3.生产建筑材料、水泥和化肥
作为副产品，油页岩干馏和燃烧后的页岩灰主要用于生产水泥、砖等建筑材料。在德国，每年有30万吨油页岩用于水泥的生产。在我国，油页岩干馏和燃烧后的半焦灰渣用来制造砌块、砖、水泥、陶粒等建材产品。
此外，油页岩还可以直接用于有机肥料的生产。如我国陕西铜川市汇源实业开发总公司就拟投资1000万元，利用印台地区现有的油页岩资源，在原有5万吨磷肥生产线的基础上进行技术改造，建设年产5万吨油页岩有机复合肥的生产线。
不同国家对油页岩的用途不同。在爱沙尼亚，油页岩主要用来发电和提炼页岩油；在巴西，油页岩主要用作运输燃料；在德国，油页岩主要用于制造水泥和建筑材料；在中国和澳大利亚，油页岩主要用于提炼页岩油和用作燃料；在俄罗斯和以色列，油页岩主要用于发电。
三、全球油页岩分布及开发利用现状
（一）全球油页岩分布
不完全统计表明，全球油页岩蕴藏资源量巨大，估计有10万亿吨，比煤资源量7万亿吨还多40%。表1统计了世界各国主要油页岩矿床所蕴藏的页岩油资源量。从中可以看出，全球油页岩产于寒武系至第三系，主要分布于美国、扎伊尔、巴西、意大利、摩洛哥、约旦、澳大利亚、中国和加拿大等9个国家。目前，只有美国、澳洲、瑞典、爱沙尼亚、约旦、法国、德国、巴西和俄罗斯等国的部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作。其他很多矿床的资源潜力有待进一步探明。如果考虑到有些国家的数据没有收集全，有些矿床的资源量没有做充分的调查和评价，那么全世界油页岩蕴藏的页岩油资源总量大体有2.6万亿桶或3662亿吨。也有估计为4110亿吨或4225亿吨。无论如何，全球油页岩含油量约比传统石油资源量2710亿吨（IEA，2002年《世界能源展望》）多50%以上。

表1　世界油页岩中的页岩油资源（Matthews 1983）


续表

注：表中中国的数据是探明储量，探明和预测储量有205800百万桶。
需要指出的是，全球油页岩可采资源量中页岩油总量可能要比估计小得多。有人估计只有282亿吨。这是因为，实际可以获得的资源量要受一些因素影响。例如，一些矿床埋藏太深以至于不能经济开采；地面上的土地利用也在很大程度上限制了有些油页岩矿床的开发，尤其是那些工业化程度高的城市。
（二）全球油页岩开发利用现状
油页岩的开发利用可以追溯到17世纪。到19世纪时，油页岩的年产规模达百万吨，已经可以从油页岩中生产一些诸如煤油、灯油、石蜡、燃料油、润滑油、油脂、石脑油、照明气和化学肥料、硫酸氨等产品。到20世纪早期，由于汽车、卡车的出现，油页岩作为运输燃料被大量开采。直到1966年，由于原油的大量开采利用，油页岩作为主要矿物能源才退出历史舞台。但是，现在油页岩的利用更加广泛，爱沙尼亚、巴西、中国、以色列、澳大利亚、德国等国对油页岩的利用已经扩展到发电、取暖、提炼页岩油、制造水泥、生产化学药品、合成建筑材料以及研制土壤增肥剂等各个方面。
油页岩产量高的国家主要有爱沙尼亚、俄罗斯、巴西、中国和德国。有数据表明，世界油页岩的产量经历了两个高峰期（见图1）。第二个高峰期是在1980年，产量达到4540万吨的历史高峰。此后产量基本上一路下滑，到2000年，产量只有1600万吨。
目前，全球油页岩主要用于发电和供暖。据统计，2000年全球开采的油页岩中有69%用于发电和供暖，25%用于提炼高收益的页岩油及相关产品，6%用于生产水泥以及其他用途。
爱沙尼亚是世界油页岩开发利用程度最高的国家。2002年，爱沙尼亚油页岩的产量达1230万吨，约占世界产量的75%。2000年，全球页岩油年产量约50万吨，爱沙尼亚就生产了23.8万吨，约占世界产量的47%。爱沙尼亚有4个装机容量为2967MW的油页岩发电厂，它们也是世界上装机容量最大的油页岩发电厂。

图1　1888～2000年爱沙尼亚、俄罗斯、巴西、中国和德国的油页岩产量（百万吨）

利用油页岩生产页岩油的国家还有巴西、中国和澳大利亚。巴西1999年生产了19.5万吨页岩油；中国2001年生产了8万吨页岩油；澳大利亚2001年生产了2.8万吨页岩油，2002年上升到6万吨。
利用油页岩发电的国家还有中国、以色列和德国。中国的油页岩发电厂装机总容量为24百万瓦；以色列的油页岩发电厂规模为12.5MW；德国的油页岩发电厂规模为9.9MW。
随着开发利用技术的进步和环保意识的增强，全球趋向于充分利用油页岩资源。目前，油页岩的利用已经更趋复合化、多元化。例如，在德国一个名叫DRZ的工厂中，油页岩既用来发电作为工厂的动力，又用作炼渣砖的燃料和原材料，生产水泥、土壤或岩石的稳固剂、填充剂和密封材料。多余的电能还可以卖给公众电网。
四、我国油页岩分布及开发利用现状
（一）我国油页岩分布
我国油页岩资源较丰富，石炭系—第三系都有产出，但主要产于第三系。我国油页岩资源未进行全面调查，还没有能反映资源全貌的较为准确的数据，各种数据差别悬殊。从表2的数据看，地质部1980年公布的截至1979年底含油率大于5%的表内油页岩储量311.7亿吨是可信的，抚顺石油研究所的预测油页岩储量4520亿吨的依据较充分，两项合计为4831.7亿吨，居世界第4位。

表2　中国油页岩资源预测总表

我国油页岩矿的含油率一般大于5%，多在6%左右。若按含油率6%折算，我国页岩油的远景地质储量达289.9亿吨。已探明的储量折算成页岩油，至少有18.7亿吨。若按抚顺石油一厂、二厂的经验数据，每33～35吨油页岩生产1吨页岩油折算，探明的油页岩储量311.7亿吨，可生产9.17亿吨油；预测储量4520亿吨，可生产132.9亿吨油，两项合计为142亿吨。我国油页岩的分布比较广泛，但分布不均匀，主要分布于内蒙古、山东、山西、吉林、黑龙江、陕西、辽宁、广东、新疆等9省。由于勘探程度较低，目前仅在14个省（区）计算了探明储量，其中吉林、辽宁和广东的储量较多，合计约占全国探明储量的90%以上。有21个省（区）做了储量预测，内蒙古、山东、山西、吉林和黑龙江等省的预测储量大（见表3）。

表3　我国部分省油页岩资源量　单位：亿吨

1.吉林省
吉林省油页岩资源量丰富，相当于100亿吨石油，分布于二叠系—第三系。其中第三系、白垩系油页岩远景资源量就达209.05亿吨。
吉林省油页岩总地质储量有499亿吨。已列入储量表的有7处矿床，总保有储量174.5亿吨，占全国油页岩储量的55%，居第一位。油页岩产地比较集中，主要分布在农安、桦甸、罗子沟3个地区。
农安油页岩资源十分丰富。从农安至登娄库7000余平方公里范围的普查获知，5个矿床的保有储量就有168.9亿吨，占全省储量的97%，占全国探明储量的一半以上，具有较大的资源优势。桦甸市油页岩保有储量30.6亿吨。汪清县罗子沟油页岩储量范围为60平方公里，远景储量4.5亿吨；已经探明储量面积为19平方公里，储量1.5亿吨，平均含油品位大于或等于8%。
2.广东省
广东省的油页岩资源也相当丰富，总地质储量约132亿吨。探明储量75.7亿吨，位居全国第二。油页岩主要集中在茂名，探明储量51亿吨。
3.辽宁省
辽宁省油页岩分布较广，主要分布于抚顺、锦州、阜新、葫芦岛、秦皇岛等市，总地质储量有109亿吨。探明储量有37亿吨。锦州凌源市五家子矿区按含油率4%以上或4%～25%计算，油页岩储量为1098万吨。
4.山西省
山西省有工业价值的油页岩，主要形成于石炭纪和二叠纪，分布于蒲县东河至洪洞三交河、保德县腰庄一带的古生代煤系地层中。山西省油页岩推测储量有430亿吨，探明储量有1.47亿吨。蒲县东河矿区D级油页岩储量为270.1万吨，含油率6%～8%；底部伴有0.4～0.6米固体石油的腐泥煤，含油率为18%～24%。洪洞县三交河矿区油页岩和含油煤的储量共有8462万吨，含油率在6%左右。此外，大同、浑源等地，也探明有腐煤泥的储藏。
5.陕西省
陕西省油页岩分布较广，铜川市宜君县、咸阳市永寿县、延河流域都有分布。其中以铜川居多，位居全省首位。
（二）我国油页岩开发利用现状
我国油页岩综合开发利用时间比较早，主要有吉林省、辽宁省和广东省。早在20世纪50年代初，我国就在广东茂名建造了油页岩制油厂，我国石油主要以人造页岩油为主。由于石油短缺，当时还出现了“是发展人造油还是发展石油”的争论，后来“发展石油”，发现了大庆油田，“人造油”才渐渐退出主要地位。
广东省茂名市石油公司油页岩矿业公司经历了半个世纪后，目前已经具备750立方米/年的采掘能力，有着丰富的干馏技术，并在油页岩综合利用方面取得可喜成果。例如，利用页岩灰渣制砖和生产水泥；从排弃沙土中回收生产优质高岭土，形成了年产高岭土精粉3万吨能力；利用页岩灰渣做陶粒、陶织、塑胶制品掺和料、填充料。1996年，广东省进行了油页岩开发利用科技攻关，对油页岩发电燃烧技术进行了应用研究，对茂名地区的油页岩开发利用做了总体规划。2001年，广东省开始重视茂名地区油页岩开发与环境保护，由环保局资助了项目《油页岩废渣场退化生态系统的生态恢复研究》。
吉林省油页岩开发利用始于1958年，在国家支持下，由延边州石油公司筹建了汪清县罗子沟炼油厂，总投资约300万元，生产页岩油40吨，由于当时设备落后及其他原因，于1960年停产。1993年，辽宁省葫芦岛龙腾投资咨询有限公司计划投资8亿元人民币，在罗子沟建设油页岩综合开发利用工程。该项工程分三期建设完成，时间跨度为2004～2007年，工程完成后可形成年产300万吨矿石、20万吨页岩油、5000公斤稀贵金属的生产规模，并建成一个5000千瓦/时余热发电厂、油页岩综合开发利用研究所、水泥厂、砖厂和稀贵金属提炼厂等相关工程。
1993～1996年，在国家、省和地方政府的共同努力下，吉林省桦甸市建立了油页岩示范电厂。1999年实现了年发电量9500万千瓦/时，供热面积达到53万平方米。目前又在筹建二期工程，总体目标是：生产能力达到年耗油页岩36万吨，年发电量18000千瓦/时，年供电14400千瓦/时，年供热310万吉焦，年产建材30万立方米。到2005年，总装机达到4.3万千瓦，年发电2.75亿千瓦/时，年供热310万吉焦，总供热面积达到150万平方米，灰渣砖达到30万立方米（据吉林政府网）。
此外，桦甸热电厂也在积极招商引资，筹划项目总经费达42169万美元的工程。工程预计建设年产250万吨油页岩的矿区；利用采出的油页岩建设年产20万吨原油的炼油厂；利用炼油残渣建设10万千瓦的半焦发电厂；利用电厂半焦灰渣建设砌块、水泥、陶粒等建材产品项目。
辽宁省油页岩综合开发利用也较早。目前，抚顺是我国以油页岩为原料的大型石油加工基地之一。2003年，辽宁省科技基金资助了《油页岩高效合理利用研究》项目，目的是针对油页岩制油新方法、页岩油性质与深加工、油页岩与废旧高分子材料共炼等进行研究。
五、全球油页岩开发利用前景
（一）目前油页岩开发利用的局限性
全球油页岩资源丰富，用途广，开发利用时间也较早，但并不被大多数国家所重视。这主要有两个方面的原因。
1.生产页岩油和油页岩发电成本高
油页岩的最大使用潜力是提炼页岩油。在传统石油供给不足时，页岩油可望成为石油的替代品；或者是在那些缺少石油资源或石油资源量不足的国家，为了降低对外依存度，可以用页岩油替代石油，满足本国建设的需要。然而，就目前技术看，油页岩提炼页岩油的成本要比生产或购买石油和其他燃料产品要高。爱沙尼亚2000年的经验显示，只有当原油的进口价高于25美元/桶、重油的进口价高于95美元/吨时，生产页岩油才有经济意义，页岩油才有可能替代传统的石油，满足世界对化石能源的需求。
油页岩的第二大使用潜力是发电。爱沙尼亚2000年的经验显示，只有当煤的进口价高于40美元/吨、天然气的进口价高于3.5美元/兆英国热单位（MBTU）时，用油页岩发电才是经济的。
2.对环境的污染较大
油页岩的开采方式分地下开采和露天开采两种。无论是地下采矿还是露天采矿，都需要把地下水位降低到含油页岩层的层位以下，这样做会危害到矿山附近的耕地和森林。根据粗略估算，为了得到1立方米油页岩，一般需要抽出25立方米的地下水。抽出的地下水在沉淀水中的固体颗粒后才能排到河里。系统监测显示，采矿水在很大程度上增加了地面、地下水和湖泊中硫酸盐的含量。在巴西，地下水水位和质量就长期被油页岩采矿所扰乱。
用油页岩发电，除了采用燃烧较充分的沸腾炉外（德国、以色列掌握这种技术），还有一些采用研磨后燃烧的传统方式。研磨燃烧具有利用率低、高污染和高健康危害等不利特点，排除的气体中还有细的、可吸入的扬尘。这些扬尘中含有有毒物质，它们不仅危及电厂附近的环境，而且也影响到远离电厂的地区。另外，页岩油生产过程中放出的热、废水和半焦炭物质也可能引起环境问题。
总而言之，在目前技术条件下，对油页岩的利用存在很大的阻力。在未来若干年内，页岩油还不能代替原油、煤炭在化石燃料市场上的地位。
（二）全球油页岩开发利用前景
虽然目前油页岩的开发利用还有局限性，但是，倘若今后技术能跟上环境的要求，能满足经济条件，那么油页岩开发利用前景将是十分光明。澳大利亚、爱沙尼亚对油页岩开发利用前景十分看好，都制定出了宏伟计划。德国、以色列对充分利用油页岩资源和保护环境非常重视，开展了大量有关油页岩综合利用的研究，并掌握了先进技术。
在2002年11月爱沙尼亚首都塔林召开的《全球油页岩的利用与展望》会议上，来自13个国家的230位专家讨论认为，自1980年油页岩的产量开始减少以后，油页岩的开发利用前景在目前看来一片大好。当传统油资源变得紧缺时，当污染小和效率更高的技术得到广泛应用后，短期（2006年）、中期（2020年）及2020年以后，油页岩的产量会逐渐增大。
1.2006年
在爱沙尼亚，由于社会对电的需求量有所增大，政府决定启动“重建油页岩地区计划”。在2006年，爱沙尼亚发电厂和炼油厂将分别需要994万吨和644万吨的油页岩，其他方面的用途可能持平，稳定在74万吨左右。因此，爱沙尼亚的油页岩产量将从1230万吨增加到1700万吨。在澳大利亚，2002年页岩油的产量快速上升至6万吨，耗油页岩79万吨；预计在2006年，这两个数字将分别为55.6万吨和700万吨。受两国产量增长影响，世界油页岩的产量将由2000年的1600万吨增加到2006年的2300万吨。
2.2020年
各国政府出台的政策和相关条例是影响油页岩竞争力的关键因素。在爱沙尼亚，规划新建一座400万吨规模的油页岩工厂。倘若爱沙尼亚发电能采用沸腾炉技术，这些项目将能够实施。届时，油页岩产量将达到2100万吨以上。在澳大利亚，先进的ATP流程（Alberta Taciuk Processor）将成功商业化，可以使页岩油的产量由2006年的55.6万吨增加到2010～2013年的717万吨/年，届时需要年开采约1.14亿吨油页岩。因此，估计到2020年，世界油页岩的消费量会有1.3亿吨。
3.2020年以后
国际能源机构在“2002年世界能源展望”中预言，2020年以后，非传统来源的石油供应量会有很大的增加，约占世界石油需求总量的8%。这部分增量很可能由部分页岩油来满足。
六、建议
我国石油供需缺口逐年加大，石油供不应求的矛盾将长期存在。幸运的是，我国还有丰富的油页岩资源。建议我国及早做好准备，迎接世界油页岩大开发的到来。通过油页岩大开发，接替部分常规油气，缓解我国能源压力。根据我国具体情况，提出以下建议。
1.开展全国新一轮油页岩资源调查和评价
自1962年抚顺石油研究所完成《中国油母页岩资源调查报告》以来，我国已多年没有对全国油页岩资源进行调查评价。现有的评价资料都比较陈旧，而且零星，计算标准也不统一。至今，我国油页岩资源家底不清，这将严重制约我国油页岩资源的开发和宏观管理。2003年启动的第三轮全国油气资源评价中，包括了油页岩评价。但是，这次评价并不投入调查工作，评价结果很难有说服力。因此，建议结合全国油气普查工作，开展我国新一轮油页岩资源调查和评价。
2.为东北危机矿山资源接替服务
油页岩矿多与煤矿共生。我国东北地区的多数煤矿及其附近存在丰富的油页岩资源。由于几十年甚至上百年的开采，东北地区的一些重要煤矿，如辽宁抚顺煤矿和阜新煤矿已经成为危机矿山和矿城；黑龙江的鹤岗、双鸭山、鸡西、七台河都存在“四矿”问题，其中鹤岗煤矿已经成为可供性危机矿山。建议加强东北危机矿山和准危机矿山及其外围油页岩资源勘查，促进油页岩资源开发利用，为东北危机矿山资源接替和转型服务。
3.在能源短缺的边缘地区开展油页岩资源勘查
在能源短缺的边缘地区，例如西藏地区，在开展油气勘查的同时，应兼顾油页岩资源勘查和开发。西藏地区多年来能源严重缺乏，已经成为阻碍社会发展的重要因素之一。西藏地区常规油气资源取得战略突破尚需10年甚至20年，在此期间能源短缺矛盾仍将存在。西藏地区有丰富的油页岩资源，在双湖东南比洛错一带、老双湖（热觉查卡）北边一带有10米厚的油页岩，丁青盆地、伦坡拉盆地有第三系油页岩。加强西藏地区油页岩资源勘查和开发，利用油页岩发电和生产页岩油，对缓解西藏能源压力和促进西藏经济、社会发展具有重要意义。
4.国家支持和护持油页岩开发利用技术研究
油页岩开发利用能否走向大规模生产，关键取决于降低成本技术和环保技术。目前，我国油页岩开发利用技术研究多是由公司、地方政府支持，研究周期和规模不大。建议国家加大油页岩综合利用技术研究的支持和扶持力度，使技术不断更新。例如，研发新的燃烧炉，让油页岩的燃烧更充分、更环保；研发更先进的页岩油提炼系统，让油页岩得到更全面、更充分的利用；研究如何做到在得到优质主产品的同时，得到附加值更大的副产品。支持和鼓励我国科学家积极参与国际合作与交流，尽快掌握先进的油页岩开发利用技术。
5.做好油页岩开发后环境修复工作
严格执行国家有关矿山开采污染及环境修复费收取制度，力争在矿山开采过程中和关闭时，破坏的生态环境能够及时修复。建立相应的监督管理体系，做到在促生产的同时，保护好环境。
6.制定油页岩勘探、开发国家标准及规范
我国各省油页岩资源勘查缺乏规范，资源评价的标准和计算方法不统一；油页岩开发的经济指标、环保指标和管理有待规范。建议参考国外经验，组织制定出油页岩勘探、开发国家标准及规范。
作者简介
[1]张家强，中国地质调查局发展研究中心，研究员。
[2]王德杰，中国地质调查局发展研究中心，实习研究员。

5. 油页岩有利勘查目标分析

经过本次油页岩资源评价，全国油页岩资源储量为7199.37亿t，其中油页岩潜在资源量为6698.89亿t，占油页岩资源储量的93.05%，油页岩查明资源储量500.49亿t，仅占油页岩资源储量的6.95%。油页岩查明资源储量中油页岩探明的资源储量为85.13亿t(图11－4)，控制的资源储量为113.47亿t，推断的资源储量为301.88亿t，仅分别占全国油页岩资源储量的1.18%、1.58%和4.19%，反映我国油页岩勘查程度总体水平较低，地质可靠程度较高的油页岩资源储量所占比例低，而地质可靠程度较低的油页岩潜在资源量所占比例较高。
中国东部区油页岩资源储量为3442.48亿t，占全国油页岩资源储量47.82%，主要分布于我国东北地区，油页岩资源储量为3419.13亿t;南方区油页岩资源储量为194.61亿t，占全国油页岩资源储量的2.70%，是油页岩资源储量最小的地区;其中，油页岩潜在资源量98.94亿t，油页岩查明资源储量为95.67亿t，油页岩查明资源储量中，按地质可靠程度达到探明的资源储量为46.83亿t(图11－5)，达到控制的资源储量为48.53亿t，达到推断的资源量为0.31亿t，分别占南方区油页岩资源储量的24.06%、24.94%和0.16%，表明南方区油页岩勘查程度较高;中部区油页岩资源储量为1609.64亿t，占全国油页岩资源储量的22.36%;西部区油页岩资源储量为749.43亿t，占全国油页岩资源储量的10.41%;青藏区油页岩资源储量为1203.20亿t，占全国油页岩资源储量的16.71%。东北地区、中西部及青藏区油页岩资源储量巨大，油页岩的勘查程度相对较低，是油页岩查明资源储量主要的增长地区，国家今后应重点加强上述地区的油页岩勘查，据此提出以下勘查建议:

图11－4 全国油页岩按地质可靠程度油页岩资源储量图


图11－5 南方区油页岩按地质可靠程度油页岩资源储量图

一、东北地区有利勘查目标
东北地区油页岩勘查工作主要是在20世纪五六十年代进行的，之后长期处于停顿状态。目前东北地区油页岩含矿区共21个，查明的油页岩含矿区有17个，其中桦甸油页岩含矿区、达连河油页岩含矿区和抚顺油页岩含矿区达到勘探程度，其余各油页岩含矿区勘查程度均为详查和普查乃至预查。东北地区油页岩资源储量为3419.13亿t，油页岩探明的资源储量仅为33.40亿t，控制的资源储量为34.40亿t，推断的资源量为278.2亿t，而地质可靠程度较低的油页岩潜在资源量为3073亿t。除个别油页岩含矿区进行过油页岩经济评价外，大部分没有进行经济评价，油页岩达到经济的基础储量为52.50亿t，边际经济的基础储量为1.10亿t，次边际经济的资源量为13.80亿t，内蕴经济的资源量为3351.60亿t。上述各油页岩资源储量除少部分可作为油页岩开发设计依据外，大部分只能作为进一步地质勘查资料依据。但东北地区地域广阔，分布有众多规模大小不等的中新生代沉积盆地，其中，大部分盆地中均有油页岩的分布，油页岩含油率一般较高，油页岩资源储量巨大，应作为下一步油页岩勘查的优选目标。据目前所掌握的资料，尚有许多盆地有油页岩存在的证据，油页岩潜在资源量存在着巨大的增长空间，应考虑加强对东北地区油页岩资源地质调查。特别是要加强松辽盆地、建昌盆地、大杨树盆地的油页岩勘查工作。
(一)近期首选勘查目标———松辽盆地
松辽盆地经过近几十年的油气勘探和开发，勘查程度和地质研究程度较高，但针对油页岩开展的研究工作较少，油页岩有钻井控制并可绘制油页岩等厚图，油页岩潜在资源量计算可信度高，油页岩勘查风险小，现阶段对其进行勘查工作，可以提高东北地区查明资源储量的比例，为该地区能源发展战略提供可靠的基础，是近期油页岩勘查的首选目标。
松辽盆地包括农安油页岩含矿区、登娄库油页岩含矿区、长岭油页岩含矿区和松南、松北两个油页岩预测区。油页岩资源储量为3236.55亿t，油页岩查明资源储量277.49亿t，油页岩查明资源储量地质可靠程度较低，均为推断的资源量(333)，分布于长岭、登楼库和农安油页岩含矿区，反映松辽盆地油页岩勘查程度较低，勘查程度均为普查。并且松辽盆地松南、松北两个油页岩预测区油页岩潜在资源量巨大，油页岩潜在资源量为2959.06亿t(图11－6)，占东部区油页岩潜在资源量的96.1%，油页岩分布面积达9523.92km2，油页岩平均累积厚度5.15m，油页岩矿层倾角平缓，构造简单，今后应重点加强对该地区油页岩资源的勘查。

图11－6 东部区各油岩预测区潜在资源量图

在油页岩勘查中，应优先对三个油页岩含矿区进行勘查，提高油页岩勘查级别，之后进入油页岩开发阶段。在油页岩含矿区勘查、开发过程中可同时对松南、松北两个油页岩预测区进行勘查工作，勘探风险小，勘探成本低，勘探效率高。
(二)有利勘查目标———建昌盆地
建昌盆地包括碱厂油页岩含矿区和凌源油页岩含矿区，油页岩资源储量较大，油页岩资源储量为30.12亿t，其中，油页岩潜在资源量26.47亿t，油页岩潜在资源量占东部区油页岩潜在资源量的0.86%，油页岩查明资源储量3.65亿t，油页岩查明资源储量中按地质可靠程度达到探明的资源储量328万t，达到控制的资源储量3.6亿t，达到推断的资源量351万t。建昌盆地是今后油页岩勘查的有利目标。
建昌盆地建昌碱厂油页岩含矿区、凌源油页岩含矿区勘查程度均为普查勘探。凌源油页岩含矿区交通便利，地理环境属丘陵。含矿区构造较为简单，油页岩矿层赋存于下白垩统九佛堂组中，油页岩矿层面积93.23km2，油页岩可采层3～6层，油页岩矿层累积平均厚度15.29m，油页岩主采层厚度5.22m，油页岩平均含油率4.98%，油页岩矿层平均埋深为101～488m。油页岩查明资源储量2.6亿t。在油页岩勘查中，应将凌源油页岩含矿区作为首选目标，进一步落实查明油页岩资源储量。
凌源油页岩预测区为勘查区外围预测区，油页岩矿层预测面积86.72km2，油页岩矿层厚度10.80m，含油率4.97%，油页岩平均埋深488m。预测区构造简单，油页岩矿层倾角较小。油页岩潜在资源量20.9亿t，油页岩潜在资源量较大。油页岩潜在资源量计算可信度高，勘查风险小，是近期油页岩勘查的重要目标。在对建昌盆地查明区油页岩进行勘查时，可同时对凌源油页岩预测区进行普查工作。
(三)勘查和开发的远景目标———大杨树盆地
大杨树盆地油页岩矿层面积1397.52km2，油页岩资源储量较大，油页岩资源储量为53.26亿t，其中油页岩潜在资源量53.257亿t，油页岩查明资源储量仅28万t，油页岩查明资源储量中按地质可靠程度达到探明的资源储量仅为15万t，达到控制的资源储量13万t。反映大杨树盆地油页岩地质研究程度和勘查程度很低，油页岩预测区虽然局部有露头和探槽控制，但油页岩潜在资源量计算结果可信度较低，勘查风险较大。
大杨树盆地油页岩预测区油页岩质量较好，油页岩平均含油率7.03%，油页岩矿层平均厚度2.1m，平均埋深250m。预测区构造简单，油页岩矿层倾角平缓，矿层结构简单，油页岩勘查成本较小。应作为今后油页岩勘查和开发的远景目标区。
二、中西部有利勘查目标
油页岩资源评价结果表明，我国中西部油页岩资源储量巨大。主要分布于中部区的鄂尔多斯盆地和西部区的准噶尔盆地大型含油气盆地中。
(一)鄂尔多斯盆地
其中，鄂尔多斯盆地分布有陕西彬县、陕西淳化、陕西铜川、甘肃华亭、甘肃崇信、内蒙古伊金霍洛旗、山西保德、山西蒲县油页岩含矿区和淳化、华亭浅部、彬县—铜川、铜川—子长油页岩预测区。鄂尔多斯盆地油页岩资源储量巨大，油页岩资源储量为1568.32亿t，其中油页岩潜在资源量1549.74亿t，油页岩查明资源储量仅为18.58亿t，占准噶尔油页岩资源储量的0.01%，油页岩查明资源储量中按地质可靠程度达到探明的资源储量1949万t，达到控制的资源储量2.70亿t，达到推断的资源量15.70亿t。在油页岩资源调查中，应对鄂尔多斯盆地油页岩进行重点勘查，提升油页岩查明资源储量的比例，为中部区能源发展战略提供可靠的基础。
铜川油页岩含矿区分布于鄂尔多斯盆地渭北隆起区，含矿区交通便利，水文地质、工程地质条件简单，地理环境为黄土塬。油页岩赋存于三叠系上统延长组中，矿层呈条带状分布，构造较为简单。矿区交通条件便利，水文地质、工程地质条件简单。铜川油页岩含矿区油页岩矿层面积35.08km2，主采层平均厚度14.33m，油页岩平均含油率为6.53%，油页岩矿层平均埋深90～125m，页岩油资源储量0.6亿t。
华亭油页岩含矿区位于鄂尔多斯盆地西缘华亭向斜东翼。油页岩含矿区交通较为便利，水文地质、工程地质条件简单，地理环境属于山地。华亭向斜是一个东缓西陡不对称复式向斜，断裂构造不发育。油页岩主要赋存于中侏罗统延安组中，油页岩矿床为结构简单的层状，矿层分布稳定，油页岩矿层面积39.38km2，油页岩可采层1层，油页岩主采层厚度为2.38m，平均含油率为8.17%，油页岩平均埋深为250～750m。页岩油资源储量0.1亿t。
在鄂尔多斯盆地油页岩勘查中，应将铜川油页岩含矿区和华亭油页岩含矿区作为首选目标进行勘探，提高油页岩资源储量级别，为下一步中部区油页岩开发准备后备资源。
淳化和华亭浅部预测区油页岩潜在资源量较小，油页岩潜在资源量分别为0.2亿t和0.7亿t;彬县—铜川油页岩预测区和铜川—子长油页岩预测区油页岩潜在资源量较大，油页岩潜在资源量分别为56.15亿t和1488.25亿t。彬县—铜川油页岩预测区预测面积为371.42km2，油页岩矿层累计厚度为6.66m，油页岩含油率为5.67%，埋深小于500m。油页岩矿层倾角较小，构造复杂程度中等。该油页岩预测区为高勘查程度勘查区外围油页岩预测区，预测区内有探槽工程控制，油页岩潜在资源量可信度高，勘查风险较小;铜川—子长油页岩预测区预测面积为6928.52km2，油页岩主采层平均厚度为10.74m，油页岩含油率为6.15m，油页岩矿层产状平缓;构造较为简单。预测区油页岩潜在资源量计算是利用厚度类比得到，油页岩潜在资源量可信度较低。彬县—铜川间油页岩预测区和铜川—子长油页岩预测区是鄂尔多斯盆地油页岩重点勘查的目标区，其中，彬县—铜川油页岩预测区油页岩埋深浅，油页岩潜在资源量可信度较高，勘查成本低，勘查风险小，在对铜川油页岩含矿区和华亭油页岩含矿区进行勘查的同时，应对彬县—铜川间油页岩预测区进行普查工作，查明油页岩资源储量。
(二)准噶尔盆地
准噶尔盆地油页岩集中分布于博格达山北麓中—东段，油页岩含矿区包括妖魔山、水磨沟、芦草沟油页岩含矿区和东山、大东沟、三工河、上黄山街—潘家口子和下黄山街油页岩预测区。油页岩资源储量548亿t，占西部区油页岩资源储量的73.12%，其中，油页岩潜在资源量543.41亿t，油页岩查明资源储量4.59亿t，油页岩查明资源储量中按地质可靠程度划分，全部为控制的资源储量。按经济意义划分，次边际经济的资源量为4.59亿t，内蕴经济的资源量为543.41亿t。博格达山北麓地质研究程度和认识程度较高，油页岩露头齐全并进行了槽探，油页岩测试分析资料齐全，本次资源评价中又进行了油页岩样品补充测试，油页岩资源评价结果可信度较高，油页岩赋存于中二叠统芦草沟组，油页岩分布广泛，油页岩矿层分布稳定，厚度巨大，油页岩可采层累计平均厚度160m，油页岩主采层厚度为17.33m，油页岩平均含油率为10.02%，埋深为0～500m，水文地质、工程地质条件较为简单，适合于露天开采。勘查风险小，是西部区下一步油页岩勘查的首选目标。
此外，我国西部地区地域辽阔，分布有塔里木盆地、吐哈盆地和民和盆地等大型含油气盆地，油页岩勘查潜力和勘查领域十分广阔，但由于地质认识程度和研究程度较低，尚有巨大的油页岩潜在资源量没有被发现，应重视西部地区油页岩资源的调查。
三、青藏区有利勘查目标
青藏区地域广阔，油页岩潜在资源量巨大，但地质基础研究程度较低，油页岩勘查工作基本处于空白。目前，青藏区查明的油页岩含矿区仅有通波日油页岩含矿区，勘探程度为普查找矿。本次油页岩资源评价中，仅对羌塘盆地毕洛错油页岩预测区和伦坡拉盆地江加错油页岩预测区油页岩潜在资源量进行了预测。经本次油页岩资源评价，青藏区油页岩资源储量为1203.20亿t，其中，油页岩潜在资源量为1202.30亿t，油页岩查明资源储量为0.91亿t，油页岩查明资源储量按地质可靠程度划分，均为推断的资源储量，反映青藏区油页岩勘查程度很低。考虑到我国能源战略规划合理性及青藏区巨大的油页岩潜在资源，应开展对青藏区油页岩资源的地质调查。
其中，江加错油页岩预测区油页岩潜在资源量为767.96亿t，油页岩潜在技术可采资源量230.39亿t，预测区面积726.7km2，油页岩累计平均厚度57.14m，油页岩含油率为11.28%，油页岩矿层倾角平缓，构造简单。油页岩分布有部分钻井和露头控制，油页岩资源评价结果可信度较高，油页岩勘探风险小，是目前青藏区最有利的勘查目标，是今后青藏区油页岩勘查的首选目标。
毕洛错油页岩预测区油页岩潜在资源量为434.33亿t，油页岩潜在技术可采资源量为130.3亿t，油页岩预测区面积为1622.59km2，油页岩累计平均厚度13.37m，油页岩含油率为9.18%，油页岩埋深较小，一般小于500m。毕洛错油页岩预测区油页岩仅有露头控制，油页岩研究程度较低，油页岩资源评价结果可信度较低，勘探风险较高，应作为今后青藏区油页岩勘查的远景目标。