大庆柳树河油页岩特点及干馏工艺选择.doc

大庆柳树河油页岩特点及干馏工艺选择 郑德温 王红岩 李景明 王佰长 方朝合 （中国石油勘探开发研究院廊坊分院新能源所，河北 廊坊065007） 摘要：研究了大庆柳树河油页岩的性质（含油率、热值、水份、热稳定性、强度等），针对该地区油页岩 “三高一低”（高含油、高含水、高热值和低强度）的特点，全面开展室内干馏及放大评价实验，提出大庆柳树河油页岩可走小颗粒固体热载体干馏工艺路线。 关键词：油页岩;含油率;热稳定性;小颗粒 0 前言 近几年来，伴随着高油价时代的来临，全球重新掀起了油页岩开发和利用两大热潮，石油资源短缺已是制约全球经济发展的重大难题，开发非常规石油及替代品是各国非常规开发研究的主要课题。 我国油页岩资源丰富，替代作用不容忽视。2006年全国新一轮资源评价结果表明，全国油页岩资源量7199亿吨，可采2432亿吨，页岩油资源量476亿吨，可回收120亿吨。 油页岩是最现实的接替资源之一，是未来中国石油油气新的增长点。为适应国内外能源发展形势，满足国家能源需求，国家加大了油页岩的勘探开发投资力度。中国石油从2004年开始对内蒙巴格毛德、大庆探区和吉林等进行了勘探，发现了优质的油页岩资源。同时通过技术研发和攻关，掌握和使用先进技术，加快油页岩砂的产业化步伐，中国石油计划“十一五”期间建设3万吨页岩产能的中试试验基地，为中国石油实现可持续发展做超前技术储备，符合中国石油向综合性大型国际能源公司转变的战略定位。 1 大庆柳树河油页岩资源现状与分布 大庆地区发现了19个油页岩矿点，油页岩产于第三系，页岩油资源量为108亿吨。其中五河矿柳Y109井区面积1.71km2，探井9口，单井控制面积0.20km2，柳树河盆地五河断陷剖井面见图1，钻探结果见表1。 表1 柳树河盆地五河断陷柳109井控制区域储量 厚度 （m） 平均厚度 （m） 面积 （km2） 密度 （Kg/m3） 矿石量 （万吨） 平均含油率 （%） 页岩油储量 （万吨） 5m 7.7 1.23 1.59 1505.94 14.8 222.88 5m 3.0 0.48 1.59 229.13 14.8 33.91 合计 1.71 1.59 1735.07 14.8 256.79 图1 柳树河盆地五河断陷柳Y106-Y109井剖面图 柳Y108井见9.1m、柳Y109井见10.4m，油页岩由北向东南增厚。厚度＞5m油页岩面积1.23km2，按平均值7.7m、密度按平均值1.80计算，矿石量为1704.78万吨；厚度＜5m面积0.48km2，按平均值3m计算，矿石量为259.2万吨。柳Y109井区矿石量合计1735.07万吨，含油率为7.6～17.2%，平均含油率为12.93%，页岩油储量为256.78万吨。 柳树河盆地五河矿区油页岩分布比较稳定、埋藏浅、厚度大、盖层成岩性较差的特点，是较有利的开发目标区。 2 大庆柳树河油页岩性质与室内评价 2.1油页岩类型 柳树河Y109油页岩干酪根Van-Krevelen分布见图2，产气实验结果见表2。经分析化验，初步认为大庆柳树河油页岩有机质干酪根类型为腐泥腐殖型，具有一定生油、产气能力。平均含油率达到10.83%，平均产水34.56%，平均产气10.89%，具高含油、高含水、产气量大的特点。 图2 柳Y109油页岩干酪根Van-Krevelen分布 表2 柳Y109油页岩干馏实验数据 样品编号 取样深度 （m） 含油率 （%） 表面水 （%） 热解水 （%） 总水分 （%） 干馏气 （%） 柳Y109# 77.85-78.35 11.45 23.61 12.41 36.02 10.11 柳Y109# 79.35-79.85 10.02 21.18 9.60 30.78 7.64 柳Y109# 80.40-80.90 10.97 20.58 9.70 30.28 8.18 柳Y109# 81.15-81.65 11.49 28.33 2.71 31.04 18.80 柳Y109# 82.50-83.00 12.54 25.39 10.61 36.00 10.45 柳Y109# 84.00-84.45 12.24 24.91 11.76 36.67 11.05 柳Y109# 84.50-85.00 7.13 27.76 13.40 41.16 9.99 平均值 10.83 24.54 10.03 34.56 10.89 2.2油页岩发热量及油品性质 表3是柳树河地区油页岩与全国各地油页岩发热量对比结果，可以看出，该地区油页岩具有中高发热量、高挥发份、低硫﹑低灰分的特点，属于优质油页岩资源。 表3 柳树河油页岩与其其它地区油页岩发热量结果 地区 含油率 （%） 发热量 （MJ/k