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油页岩讲座

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油页岩 讲座
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2016/10/5 1油 页 岩主讲:王顺玉西南石油大学2011年 9月2016/10/5 2主要内容 油页岩的概念 油页岩的主要用途 油页岩的发展历程 油页岩的研究现状 油页岩的分布特征 油页岩的物质组成及性质 油页岩的形成条件及成矿条件 油页岩的资源评价 油页岩的开发利用 页岩油2016/10/5 3油页岩与煤炭、石油、天然气一样属于化石燃料,是非可再生资源、一次能源。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 。目前, 世界 大部分油页岩分布区 地质 勘探程度低,很难对全球的油页岩 资源量 正确预测,只有部分 国家 对本国油页岩 矿床 进行了详细的勘探和评价工作。引 言2016/10/5 42003~ 2007年 , 国土资源部 、 国家发改委和财政部联合开展了新一轮全国油气资源评价工作 , 除评价石油天然气外 , 还评价了煤层气 、 油砂 、 油页岩 。 评价认为:中国非常规油气资源丰富 , 随着勘探开发的进一步深入 ,一定会对常规油气资源形成重要的补充 。引 言我国对油页岩资源进行了国内首次评价 , 查明地质资源量为 7199亿吨 , 折合成页岩油为 476亿吨 。 我国在煤炭开采过程中产生的油页岩达到近千万吨 , 仅抚顺西露天矿 油母页岩 每年排弃量就达 800万吨 。2016/10/5 57652126023476120280176294870200400600800资源量(亿吨油当量)石油 油砂 油页岩 天然气 煤层气矿种地质资源量可采资源量引 言常规油气(石油、天然气)与非常规油气(煤层气、油页岩、油砂)的可采资源量之比为 2016/10/5 6我国能源供应安全 、 能源结构调整 , 迫切需要能源供应的多元化 。在发现大油气田之前 , 油页岩在我国是一种重要的油气替代能源 。我国油页岩资源丰富 , 技术 、 设备成熟 , 具备油页岩产业发展的基础条件 。目前 , 原油价格一直走高 , 使页岩油具有了竞争能力 。加快发展我国油页岩资源的勘探开发利用 , 以满足国民经济发展的需求已成当务之急引 言2016/10/5 7油页岩的概念2016/10/5 8美国绿河盆地 0/5 9油页岩的主要用途油页岩可提炼出各种燃料油类,也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。油页岩可谓“全身是宝”。归纳起来,油页岩有三种主要用途: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至 378公升(相当于 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。2016/10/5 10油页岩的主要用途2、 作为燃料用来发电 、 取暖和运输 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;二是把油页岩低干馏 , 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 。 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 。 利用油页岩燃烧带动发动机 , 用于长途运输 。2016/10/5 113、 生产建筑材料 、 水泥和化肥作为附加品 , 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 。 如我国陕西有一企业就拟投资 1000万元 , 利用印台地区现有的油页岩资源 , 在原有 50000吨磷肥生产线的基础上进行技术改造 ,建设年产 50000吨油页岩有机复合肥的生产线 。油页岩的主要用途2016/10/5 12油页岩的主要用途不同国家对油页岩的用途不同:爱沙尼亚: 发电和提炼页岩油巴西: 运输燃料德国: 制造水泥和建筑材料中国和澳大利亚: 提炼页岩油和用作燃料俄罗斯和以色列: 油页岩主要用于发电2016/10/5 13从 1838年 法国 页岩油工业开始至今 , 油页岩的开发和应用有近 200年历史 。 相对油页岩来说 , 天然石油质优价廉 ,伴随着 第二次世界大战 的爆发 、 能源危机的出现和石油工业的兴起 , 油页岩工业曾几度兴衰 。 油页岩的生产出现过三个高峰期 。 二战期间 石油 需求量剧增 , 油价猛涨 , 不少国家兴起了油页岩开发热潮 。 20世纪 60年代初油页岩开发的低谷与中国 大庆油田 投产密切相关 , 20世纪 70年代出现 世界能源危机 , 各国都在为寻求新的能源而努力 , 油页岩的开发与利用又重新得到了重视 。油页岩的发展历程2016/10/5 14美国 、 日本 、 德国 、 巴西 、 俄罗斯等国家研究了各种油页岩干馏炼制页岩油的方法 , 部分国家形成工业化生产规模 ,油页岩利用快速增长 , 所以 1980年出现 第 3个高峰期 , 产量达到历史上的最高水平 ( 4540万吨 ) 。 自 1980年以后 , 由于石油被大量发现和开发 , 油价大幅下降 , 油页岩的产量也一路下滑 , 到 2000年 , 只有 1600万吨 。随着国际油价的不断上涨 , 以及剩余油 、 低渗透油气藏开发难度的增加 、 天然气水合物 开发的瓶颈技术暂时无重大突破等原因 , 对油页岩的重视会不断加强 。油页岩的发展历程2016/10/5 15油页岩的发展历程2016/10/5 16油页岩的研究现状2016/10/5 17油页岩的研究现状2016/10/5 18油页岩的研究现状2016/10/5 19世界主要国家页岩油资源量( (单位: × 108t)美国、俄罗斯、巴西三国占 86%;美国占 69%1、 世界油页岩 资源分布油页岩资源的分布中国页岩油资源量 476亿吨 , 排第二位 ( 2006年 )2016/10/5 204761200100200300400500资源储量 可回收资源储量 页岩油资源储量油页岩 页岩油7199243202000400060008000资源储量 油页岩技术可采资源储量 亿吨油页岩资源储量油页岩技术可采资源储量亿吨页岩油可回收资源储量2、我国油页岩资源量油页岩资源的分布2016/10/5 213、 油页岩资源盆地分布2016/10/5 223、 油页岩资源盆地分布亿吨( 45%)15496 87554016 10 42 2020406080100120140160页岩油资源储量(32% )(20% )(18% )(12% )( )%%%%超过一半的探明储量分布在吉林省油页岩资源的分布2016/10/5 233、 油页岩资源盆地分布油页岩资源的分布2016/10/5 24我国油页岩查明资源量品级分布特征4、油页岩储量品位分布(单位: × 108t)含油率 (%)占全国页岩油资源量的 38%油页岩资源的分布2016/10/5 25油页岩的物质组成1、2016/10/5 262、有机显微组分油页岩的物质组成2016/10/5 27油页岩的物质组成3、2016/10/5 28油页岩的物质组成4、2016/10/5 29分析方法:等离子发射光谱仪化学组分中 3%页岩油是有用、有益组分,其他化学成分为 含有少量的其它金属氧化物可以考虑综合利用。化学组分中 页岩油 是有用、有益组分 页岩油05101520253035404550含量百分比%化学成分辽盆地油页岩样品进行化学成分分析)铝硅酸盐矿物 为主要存在形式,与粘土矿物成分相近,故油页岩有高灰分的特点。油页岩的物质组成2016/10/5 30矿物成分以粘土矿物、石英为主,占总含量的 85%以上油页岩 物名称17井11井1井5井2井21井050100150200250I/S I K I o 11 11 11 11 11 11辽盆地油页岩样品矿物成分分析)(内蒙油页岩样品矿物成分分析)松辽盆地油页岩状硅酸盐粘土矿物伊利石、伊蒙混层、绿泥石和高岭石,石英、长石、方解石等碎屑矿物,部分样品中含有一定量的白云石和方沸石,此外,少量样品中含有 黄铁矿和菱铁矿 。油页岩的物质组成2016/10/5 31油页岩的物质组成致密块状构造薄片状结构油页岩结构、构造泥状结构抚顺油页岩镜下鉴定页理构造抚顺油页岩手标本层状板状2016/10/5 32油页岩的性质1、颜色2016/10/5 332、密度、硬度与强度油页岩的性质油页岩的密度与有机质含量呈负相关。(松辽、鄂尔多斯、新疆等地区油页岩样品分析)2016/10/5 343、灰熔点油页岩的性质2016/10/5 35油页岩物理特性是快速识别油页岩的重要标志油页岩 物理特性 备注颜色 呈棕黑色、黑色、灰黑色、深灰色、暗褐色、黄褐色、浅黄色,少数呈灰绿、深绿或杂色。 一般同一产地的油页岩,含油率高的往往颜色较深硬度 指甲刻划有油腻感,用小刀削之能起卷 普氏硬度系数 页岩硬度大密度 密度小, 般同一矿区油页岩密度愈大,含油率愈低。断口 参差状或贝壳状断口 与矿物石英的高含量有关可燃性 燃烧时火焰长约 1— 2 浓黑, 并发出浓烈的油味 通常含油率高的油页岩燃烧冒白烟或黄烟,带沥青味光泽度 含油率较高的油页岩具黯淡光泽、油脂光泽或沥青光泽,擦痕为棕色强度 油页岩抗压 抗拉 抗剪切强度三者之间关系是δ 压 > δ 拉 > δ 剪 单轴抗压强度 250 硅质胶结的油页岩单轴抗压强度最高达 800 kg/般为 /岩层层面的导热性大于沿垂直层面的导热性放射性 存在着一些稀有元素和放射性元素 它们可放出不同的射线或衰变而产生放射性同位素 危害人体健康 且有产生高温着火的陷患油页岩的性质2016/10/5 36油页岩、碳质页岩、煤的区别油页岩和煤的主要区别是 灰分高于 40%,和碳质页岩的主要区别是 油页岩的性质2016/10/5 37成因类型 灰分< 40%灰分> 40%含油率< 含油率> 植类 腐植煤腐泥类 腐泥煤 碳质页岩 油页岩混合类 混合煤油页岩的性质2016/10/5 384、含油率和热值依兰盆地油页岩自燃景观(可燃性)油页岩的性质含油率是指油页岩中页岩油所占的重量百分比( 2016/10/5 39测定方法:目前以低温干馏、有机浸取法油页岩边界品位界为 ω>此可将油页岩分为三个品级:我国油页岩资源以中低品位为主,高品位油页岩资源分布范围小。0 6 29 39含油率%有机质含量( w%)含油率产地 有机质含量 /% 含油率 /% 有机质转化率 /%抚顺 6 9 10 9 同时有机质转化率也影响着油页岩含油率的好坏。(我国多个盆地油页岩矿床有机质含量与含油率关系)油页岩的性质2016/10/5 40灰分 为评价油页岩的重要指标,是指油页岩中有机质完全燃烧后 ,矿物在一定温度下发生一系列分解、化合等复杂反应后剩下的残渣。油页岩灰分产率在 75% — 85%间,含油率一般大于 5%;灰分产率为大于 90%,一般含油率小于 示出油页岩含油率随灰分含量增加而降低。油页岩含油率与灰分关系图(松辽盆地油页岩样品,包括农安、达连河等矿区样品)y = = 灰分产率%含油率 %松辽盆地油页岩样品 线性 (松辽盆地油页岩样品 )含油率与灰分、挥发份的关系灰分与油页岩含油率的负相关性0510152025频数%挥发份含量 %频数y = = 4 6 8 10 12 14挥发份含量%含油率 %挥发份 线性 (挥发份 )挥发份是样品中的有机成分,是表征有机质性质的重要指标通过对松辽盆地油页岩样品的挥发份统计,挥发份分布范围为 11平均值为 主要集中在 15间。 挥发份与含油率的正相关性含油率与有机质呈正相关性,而挥发份是由油页岩中有机质的类型及含量的多少决定的,故挥发份与含油率也呈正相关性。油页岩的性质2016/10/5 41油页岩中提取的页岩油实际上是由油页岩中有机质转化而来,而发热量是油页岩中有机质与氧气燃烧而释放出的热量,有机质越丰富,发热量就越高,含油率和发热量都与有机质有正相关关系,所以含油率与发热量亦正相关关系。含油率与发热量、有机碳的关系y = = 4 6 8发热量j/发热量 线性 (发热量 ) 线性 (发热量 )含油率与发热量的正相关性y = = 4 6 8有机碳含量%含油率 %有机碳 %线性 (有机碳 %)(松辽盆地农安、达连河、巴格毛德油页岩样品)含油率与有机碳含量的正相关性有机碳是指沉积岩中与有机质有关的碳元素,它是以碳元素的多少表示岩石中有机质含量。有机质的含量直接影响着含油率的高低,通过对松辽盆地油页岩样品进行分析,发现含油率随着有机碳含量的增高而变大。当有机碳含量大于 ,含油率才大于 能称为油页岩此外,还有 总水分、含硫量、含氮量 等指标也间接反应了油页岩质量的好坏。油页岩的性质2016/10/5 42含油率与干酪根类型关系 :干酪根中 Ⅰ 、 Ⅱ 1型是形成油页岩的主要类型通过 H/, 最有利形成油页岩的有机质干酪根类型为 Ⅰ 、 Ⅱ 1型 , 即表现为原始氢 ( H/ 高含量和氧 ( O/ 低含量的 腐泥型 — 混合型干酪根类型 。干酪根类型图(松辽盆地油页岩样品干酪根图谱)② Ⅰ 、 Ⅱ 1往往形成含油率高,物性好的油页岩油页岩中有机质的类型是影响油页岩含油率的主要因素之一 , 因为 有机质类型可以决定油页岩的生油潜能 , 从而可以决定油页岩含油率的高低 。 其中有机质类型为 1型的 , 其生油潜能比较大 , 在同等条件下 , 油页岩的含油率较高 , 而 Ⅲ 型有机质与 I、Ⅱ 型相比 , 对生油不利 , 故其很难形成油页岩 。① 确定形成有利干酪根类型油页岩的性质2016/10/5 431、油页岩物性影响因素指标有机质类型、有机质丰度和有机质成熟度 是现代评价生油岩质量优劣的三大要素,也是影响含油率大小的最直接的因素。① 有机质类型油页岩物性影响因素松辽盆地油页岩有机质类型 采用了干酪根氢氧指数法、干酪根的 H/C 和 O/C(原子)比值和岩石快速热解三种方法,从定性 量到快速定量的进行研究区油页岩的有机质类型的分析。 油页岩的有机质类型为 中混合型的类型较多;依兰盆地达连河组煤层间油页岩类型表现为 煤层顶板巨厚油页岩则表现为 顺盆地富矿呈现为 贫矿为 次测试的桦甸样品为第四层富矿层,呈现为 具有很好的生烃潜力。2016/10/5 44② 有机质丰度油页岩中有机质的丰度可以决定有机质的数量,它主要受盆地中生物发育程度及其保存条件的控制,常根据 有机碳 (氯仿沥青“ A”含量、总烃含量 (产烃潜量 等来评价。有机碳含量高,有机质丰度就大,就更有利于形成物性好的油页岩。油页岩的含油率与 元素含量间存在明显的线性相关性 ;有机碳含量的高低反应出不同层位油页岩质量的好坏。010203040506070饱和烃 % 芳烃 % 非烃 % 沥青质 % 总烃 %顶部油页岩 煤层间油页岩 煤层中下油页岩含量%氯仿沥青“ A”含量及总烃含量通过对不同层位油页岩样品进行氯仿沥青“ A”含量及总烃含量分析,氯仿沥青“ A”含量呈现两高两低指示沉积环境从湖相向沼泽过渡,有机质丰度的变化; 总烃含量与油页岩的质量有正相关 。(松辽盆地东部达连河油页岩分析)(松辽盆地油页岩分析)油页岩物性影响因素2016/10/5 45对同一矿床往往显示不同层位油页岩产烃潜量相差较大,这也间接影响了油页岩最终含油率的高低,表现为不同部位含油率存在较大差别。有机质丰度变化规律有机质丰度各指标随深度变化规律表征有机质丰度的指标有机碳含量、生烃潜量、氯仿沥青“ A”含量随着深度加大,均呈现 台阶式增大趋势 。一级台阶 二级台阶三级台阶生油岩分级 热解产烃潜力( mg/g)极好生油岩 > 20好生油岩 20 2产烃潜量高是形成高含油率油页岩的先决条件油页岩物性影响因素2016/10/5 46有机质的输入方式影响有机质丰度烃源岩有机质评价标准有机质丰度评价标准湖泊自生的生产力输入占优势此种输入类型有机质丰度高常形成 顺富矿和桦甸油页岩显示此特征,表明其自生生产的有机质大于陆源供给的有机质含量。陆源有机质占优势依兰盆地煤层顶板油页岩有机质类型显示为 形的油页岩厚度大但是物性差。湖沼相有机质堆积依兰盆地煤层间油页岩有机质类型显示为 沼环境下,水生生物很繁盛,水流闭塞也很少有外来物源干扰。因此,在依兰盆地与煤互层的油页岩的有机质很丰富,形成物性好的油页岩。油页岩物性影响因素2016/10/5 47由于目前尚无油页岩有机质成熟度的划分标准,参照烃源岩的划分标准同时根据油页岩有机质的特点,建立了如下油页岩成熟度模板。③ 有机质成熟度松辽盆地油页岩的反射率的变化范围% ) = 其中抚顺的油页岩富矿的反射率较高 , 达到了 它的都 ≤根据有机质演化模式和油气生成阶段 , 油页岩大部分相当于成岩阶段的未成熟阶段 。生油阶段未熟阶段成熟度指标 未成熟 生油 凝析油 湿气 干气镜质体反射率 < 2℃ )腐泥类型 < 437 4375060 490混合类型 < 435 4354755 490腐植类型 < 432 4324560 505生油岩成熟度划分(据邬立言、顾信章等)油页岩物性影响因素2016/10/5 48古构造、古地貌以及沉积环境古气候及古植物演化有机质演化这些条件构成了油页岩成矿的地质背景,同时也是油页岩分布、富集成矿的主导因素。2、油页岩成矿条件对物性的影响低凹处 古隆起古地貌低洼部位,油页岩沉积厚度较大,含油率相应较高构造不仅控制了油页岩的空间展布,也控制着油页岩的含油率的分布① 古构造和古地貌对油页岩物性的控制达连河矿区油页岩厚度等值线在盆地内部受断裂控制形成的凹陷深部位,油页岩层厚度最大,向盆地四周厚度逐渐减薄,含油率也表现出相似的规律。沉积中心与古地貌的坳陷中心相对应,往往形成沉积厚度大,含油率高的油页岩矿。油页岩物性影响因素2016/10/5 49半深湖 沉积环境 —— 空间分布、赋存层位、含油率高低有重要的控制作用研究发现稳定且含油率较高的油页岩形成于半深湖 水化学性质为咸水,还原条件很好。③ 古气候及古植物演化④ 有机质演化有机质的演化经历一个沉积~消耗~聚集~保存的过程后形成了油页岩中有机质。有机质演化模式图古气候对湖泊初始生产力的控制古气候对油页岩有机质类型的控制古气候对有机质保存的控制古气候对油页岩层数和厚度的控制油页岩物性影响因素2016/10/5 50油页岩的形成2016/10/5 51油页岩的形成2016/10/5 52以陆相为例1、有机质的输入油页岩的形成物质基础2016/10/5 532、有机质的保存油页岩的形成物质基础2016/10/5 54油页岩的形成2、有机质的保存物质基础2016/10/5 553、无机矿物的稀释作用油页岩的形成物质基础2016/10/5 563、无机矿物的稀释作用油页岩的形成物质基础2016/10/5 57油页岩的形成2016/10/5 58油页岩的形成2016/10/5 59油页岩的形成2016/10/5 60油页岩的形成2016/10/5 61油页岩的形成2016/10/5 62油页岩的形成2016/10/5 63油页岩的形成2016/10/5 64油页岩的形成2016/10/5 65油页岩的形成2016/10/5 66油页岩的形成2016/10/5 67油页岩的形成2016/10/5 68油页岩资源: 是指在地壳内由地质作用形成具有经济意义的固体自然富集物 , 根据产出形式 、 数量和质量可以预期最终开采 ,是 技术上可行 、 经济上合理的 。 其位置 、 数量 、 品位 /质量 、 地质特征是根据特定的地质依据和地质知识确定和估算的 。 按照地质可靠程度 , 可分为 油页岩查明资源 和 油页岩潜在资源 。油页岩技术可采资源: 是指油页岩资源中 , 在 现有和未来可预见的技术条件下 可以采出的油页岩资源总量 (包括已经采出的 ),等于 油页岩资源 乘以 油页岩技术可采系数 。 其中 , 油页岩技术可采系数是指油页岩资源中 , 在现有和未来可预见的技术条件下 可以采出部分 所占的百分比 。相关概念油页岩的资源评价2016/10/5 69油页岩查明资源: 是指经勘查工作已发现的油页岩资源。油页岩潜在资源: 是指根据 地质依据等 预测而 未经查证 的那部分油页岩资源。油页岩剩余查明资源: 是指油页岩查明资源中 扣除注销量(包括采出量和损失量 )剩余的部分。油页岩探明资源: 是指矿区的勘探范围依照勘探的精度 详细查明 了矿床的 地质特征、矿体的形态、产状、规模、矿石质量、品位及开采技术条件,矿体的连续性 已经确定,矿产资源数量估算所依据的数据详尽,可信度高。相关概念油页岩的资源评价2016/10/5 70页岩油资源: 等于 油页岩资源 乘以 相应的含油率 ,相当于常规油气的地质资源量。页岩油可回收资源: 是指页岩油技术可采资源中, 在现有和未来可预见的技术条件下 可以干馏出的页岩油的总量,即 页岩油可回收资源 =页岩油资源 × 技术可采系数 × 可回收系数 。它相当于常规油气的可采资源量。其中, 页岩油可回收系数 是指页岩油技术可采资源中,在 现有和未来可预见的技术条件下 可以干馏出部分所占的百分比。相关概念油页岩的资源评价2016/10/5 71地区 矿区数基础储量资源量 查明资源储量储量全国 71 北 6 西 1 - - 蒙古 5 宁 4 林 11 东 14 南 2 - - 东 4 西 1 南 1 南 1 西 6 - - 肃 8 - - 海 1 - 疆 6 - - 国油页岩储量汇总表(截止 2007年底)油页岩的资源评价2016/10/5 72从世界来看,很多国家的油页岩资源并未做过详细的普查,探明的油页岩资源储量还只占整个资源量的一小部分。随着全球能源消耗的快速增长,开展全球油页岩资源量的评估已迫在眉睫。油页岩的资源评价2016/10/5 73油页岩的资源评价2016/10/5 742004年由国土资源部、财政部、国家发改委所启动的首次全国范围的油页岩资源评价将不同规范标准、不同资源储量类型统一到新标准 —— 2002年版 《 固体矿产地质勘查规范总则 》 和 《 固体矿产资源 /储量分类 》 ( 17766- 1999)标准,进行了资源储量套改,并按新规范标准,进行了核实估算。其中,油页岩的 最低品位取 源量计算方法主要采用 体积法 ,部分勘探程度低的地区采用了 类比法 ,但由于目前我国对油页岩成矿地质条件的研究还不够成熟,类比法在首次油页岩资源评价中的应用还不广泛,有待进一步完善。油页岩的资源评价2016/10/5 75勘查区级评价单元的边界划分油页岩的资源评价油页岩勘查区主要包括 勘探区(矿区) 、详查区、普查区和预测区 , 矿区 是指已开发的油页岩勘查区。勘查区(矿区) 是指油页岩产地内 按勘查区边界 或 矿区边界进行划分的 最基本的油页岩赋存单元 。 勘查区(矿区) 的面积可能相差很大,从几平方公里到几百平方公里。2016/10/5 76在所收集的油页岩数据资料基础上,依据勘查区的地形地质图、地层综合柱状图和油页岩底板等高线图等,油页岩勘查区内油页岩最低可采边界线的划分主要使用内插法、中点法和推断法,遵循以下四个原则:1、当勘查区最外边的工程(钻孔)钻遇油页岩矿层,且满足工业指标要求(含油率 ≥ ,则板状矿体 外推工程间距 (钻孔间距) 的 1/4~ 1/2 的距离 所划定的全部范围作为勘查区内油页岩的边界范围。油页岩的资源评价2016/10/5 772、当勘查区最外边的工程(钻孔)钻遇油页岩矿层,且满足工业指标要求(含油率 ≥ ,而相邻的另一个工程(钻孔)虽钻遇相应层位的油页岩矿层,但没有达到工业指标要求,则 两孔之间的最低可采边界点可由内插法确定 ,最低可采边界点连线所确定的范围即为勘查区内油页岩的边界范围。油页岩的资源评价2016/10/5 783、 当勘查区最外边的工程 ( 钻孔 ) 钻遇油页岩矿层 , 但与它相邻的工程 ( 钻孔 ) 未钻遇相应层位的油页岩矿层 , 则两个工程的中间点所划定的全部范围作为勘查区内油页岩的边界范围 , 中间点油页岩厚度和含油率均取零 , 用内插方法求出油页岩的最低可采厚度和含油率 , 其中倾角为 0° ~ 25°的矿体 , 最低可采厚度取 角为 25° ~ 45° 的矿体 ,最低可采厚度取 角为> 45° 的矿体 , 最低可采厚度取 页岩的资源评价2016/10/5 794、当勘查区外没有工程控制点或有极少量工程控制点时,可 使用推断法 确定勘查区内油页岩的边界。根据 油页岩厚度预测等值线图 、 油页岩形成环境分布预测图 、 含油页岩岩系分布图 、 含油率预测等值线图等资料 ,综合分析油页岩分布规律,整合各个参数预测油页岩最低可采边界线,最低可采边界线所圈定的范围即为勘查区的范围。油页岩的资源评价2016/10/5 80不同类型的含油页岩盆地具有不同的成矿地质特征,相同类型的含油页岩盆地,其成矿地质特征也不完全相同。因此,开展油页岩成矿地质评价研究是油页岩资源评价的关键环节之一,不但可以摸清研究区油页岩的成矿地质特征,总结控制油页岩成矿的主要因素,而且可以提高油页岩的分布预测水平,为油页岩地质类比评价方法及参数的选择提供依据。油页岩的资源评价油页岩成矿地质评价2016/10/5 81油页岩的资源评价油页岩成矿地质评价2016/10/5 82油页岩的资源评价对油页岩资源量估算方法的选择主要是 依据评价区内油页岩的勘探程度 ,针对 高勘探程度 地区主要采用 体积法 , 中勘探程度 地区采用 体积法 或地质 类比法 , 低勘探程度 地区采用地质 类比法 。资源量估算方法2016/10/5 83油页岩的资源评价资源量估算方法一、体积法按 《 固体矿产地质勘查规范 》 ( 13908- 2002)要求,参照《 煤、泥炭地质勘查规范 》 ( 0215- 2002),查明油页岩资源主要采用体积法(几何图形法)进行估算。体积法 是固体矿产资源储量的估算方法,指运用各种地质手段综合分析 确定出油页岩矿体的边界 , 计算出油页岩矿体的面积和矿体厚度 , 求出油页岩矿在地下的原始体积 ,以求其储量的一种方法。一般,层状油页岩矿体的体积是用油页岩矿体的 斜面积 乘以矿体的 真厚度 求得,这种方法适用于中高勘探程度的地区。2016/10/5 84油页岩的资源评价资源量估算方法其估算公式为: 油页岩资源 =S× H× D 油页岩技术可采资源 =× 页岩油 1=× ω页岩油可回收资源 =× k× 页岩面积( H-油页岩厚度( m); D-油页岩体重( t/k-油页岩技术可采系数( %); ω-油页岩含油率( %); c-页岩油可回收系数( %);-油页岩资源( 104t); -油页岩技术可采资源( 104t);-页岩油资源( 104t); -页岩油可回收资源( 104t)2016/10/5 85油页岩的资源评价资源量估算方法地质类比法 也称为 资源丰度类比法 ,其基本假设条件是:假设某一评价区和某一高勘探程度区(类比油页岩解剖区)有类似的油页岩成矿地质条件,那么它们将会有大致相同的油页岩 /页岩油资源丰度(面积丰度、体积丰度)。1、面积丰度类比估算方法1分别是评价区和类比油页岩解剖区的资源量 104t; 1是对应区的面积, 称面积资源丰度, 104t/γ 为相似系数(评价区与油页岩解剖区的相似程度)。2016/10/5 86油页岩的资源评价资源量估算方法由 1950)提出, 1977)提出了一个相似系数的概念,用以描述影响油页岩解剖区和待评价区资源丰度的地质环境因素。2、体积丰度类比估算方法式中: 评价区的资源量, 104t; 油页岩解剖区的资源量, 104t; 称体积资源丰度, 104t/γ 为相似系数(评价区与油页岩解剖区的相似程度)。2016/10/5 87油页岩的资源评价资源量估算方法二、地质类比法地质类比法 采用的是 由已知信息推测未知信息 的经典的地质思想,具有应用广泛而类比因素复杂多变的特点,既有多种成矿地质条件的综合类比,也有单一地质要素的类比。类比解剖区的选择 依赖于类比条件 ,类比解剖区选择的 正确与否直接影响评价结果 。因此,选择合适的类比条件和相应的解剖区并确定相应的类比法,是类比评价最重要的一环。如果类比解剖区资源为 地质资源 ,则评价结果为 地质资源 ;如果类比解剖区资源为 可采资源 ,则评价结果为 可采资源 。2016/10/5 88油页岩的资源评价油页岩质量和资源量评价参数及标准关键参数:含油率( ω )、灰分( 发热量( 全硫含量( 016/10/5 89油页岩的资源评价油页岩质量和资源量评价参数及标准( 1)含油率( ω )油页岩含油率 是指油页岩中页岩油所占的质量分数,是界定油页岩矿产资源概念的指标,也是油页岩品位评价的关键参数,是为了评价油页岩的炼油适合性以及在低温干馏工业中鉴定油页岩性质,并预测各种产品产率。依据含油率的大小,油页岩资源可以被分为低、中、高 3个品级: ω≤5 %、 5%< ω≤10 %、 ω > 10%。2016/10/5 90油页岩的资源评价油页岩质量和资源量评价参数及标准( 2)灰分( 分是指 1g 油页岩分析样品在 800± 10℃ 条件下 完全燃烧后 剩余的残渣重量 。它既是区别 高含碳油页岩 与 煤资源的关键指标,又是衡量油页岩质量的参数。该参数越低,油页岩的含油率增高,油页岩的质量越好。当高含碳油页岩的灰分产率 ≤ 40%时,则归为煤炭资源系列的含油煤。油页岩按灰分高低可划分为 3级: 分产率< 65%; 分产率 66%~ 83%; 分产率 83%~ 88%。2016/10/5 91油页岩的资源评价油页岩质量和资源量评价参数及标准( 3)发热量( 热量 是指 单位重量的油页岩完全燃烧后所放出的全部热量 ,是评价油页岩作为工业燃料价值的重要参数。由于油页岩在 高压的弹筒热量计 中燃烧时,其内的硫和氮都将生成酸而放出热量,因此,油页岩在弹筒热量计中燃烧时测定的热量值,要比实际在炉中燃烧时的发热量稍高些。所以,评价油页岩的工业燃料价值,要剔除酸的生成热。从弹筒发热量中剔除酸的生成热后称之为 低位发热量 ( 这是油页岩燃烧时真正可提供的热量。因此,通常采用干燥基的低位发热量( 衡量其工业燃料价值。该参数越大,其工业燃烧价值越高。一般油页岩的低位发热量高于 016/10/5 92油页岩的资源评价油页岩质量和资源量评价参数及标准( 4)全硫含量( 硫含量 是指油页岩中这种硫分的总和,它是评价油页岩利用时 潜在环境污染程度 的重要指标。按照硫分的赋存状态可将油页岩中的硫分分为有机硫和无机硫 两种。它们在油页岩低温干馏或燃烧时将生成 以,进行油页岩潜在 环境污染程度评价 时必须使用 干燥基的全硫含量 。参照煤的含硫量分级,根据全硫含量可将油页岩分为 5级:特低硫油页岩 ,低硫油页岩 ,中硫油页岩 1
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