页岩油2019年发展分析

A. 全国油页岩资源潜力分析

(一)全国油页岩找矿潜力

我国油页岩资源丰富，整体工作程度低，具有巨大的找矿资源潜力。截至2008年底，我国待查明的预测油页岩资源量有6291.37×10⁸t(表4－7)，占到全国油页岩总资源量的82.2%。2005～2007年吉林地质调查院在原长岭、登娄库、农安普查区和松南预查区通过详查工作发现了农安北、前郭－农安、扶余－长春岭等特大型油页岩矿床，地质勘查新增油页岩查明资源储量543.53×10⁸t，初步显示出我国油页岩找矿的巨大潜力。

此外，我国还有许多至今没有发现油页岩矿点的沉积盆地或含矿区，随着对全国油页岩成矿规律认识和预测水平的提高，相信还会评价更多的油页岩远景区和预测资源量。

我国有81个油页岩含矿区，其中没有查明资源量的含矿区有14个;资源全部被查明的含矿区有35个。也就是说，还有46个含矿区有待开展找矿勘查工作。除14个没有查明资源量的含矿区外，查明率低于50%的含矿区还有17个(表4－3)。

我国预查阶段含矿区有15个，待查明的预测油页岩资源量有4180.47×10⁸t(表4－7)，占到全国预测油页岩总资源量的66.4%，主要分布在鄂尔多斯盆地铜川－子长(1488.25×10⁸t)、铜川－彬县(56.15×10⁸t)、松辽盆地黑龙江松北(1114.53×10⁸t)、青藏高原地区伦坡拉盆地(767.96×10⁸t)、羌塘盆地的比洛错(434.33×10⁸t)、柴达木盆地北缘的鱼卡(167.02×10⁸t)、茂名盆地油页岩远景区(96.88×10⁸t)、黑龙江大杨树盆地的阿荣旗(53.26×10⁸t)、四川盆地的宜宾内江(40.63×10⁸t)等9个油页岩含矿区。

我国普查阶段含矿区有29个，预测油页岩资源量有603.00×10⁸t(表4－7)，占到全国预测油页岩总资源量的9.6%，主要分布在新疆博格达山北麓(533.63×10⁸t)、辽宁建昌盆地凌源(20.86×10⁸t)和内蒙古巴格毛德(15.08×10⁸t)等3个含矿区。河南桐柏吴城含矿区在过去普查工作基础上，开展全区详查工作，新增油页岩查明资源储量11.62×10⁸t，新增预测资源量115.038×10⁸t，显示出巨大的找矿潜力。

我国详查阶段含矿区有16个，待查明的预测油页岩资源量有1494.93×10⁸t(表4－7)，占到全国预测油页岩总资源量的23.8%，主要分布在松辽盆地松南地区(1358.21×10⁸t)和桐柏盆地吴城含矿区(126.00×10⁸t)。值得一提的是，根据2009年中石化资料，桐柏盆地吴城预测区面积达5454.5km²，预测油页岩地质资源量达到431.12×10⁸t、页岩油地质资源量达到21.96×10⁸t。

我国勘探阶段含矿区有21个，待查明的预测油页岩资源量有12.97×10⁸t(表4－7)，占到全国预测油页岩总资源量的0.2%，主要分布在甘肃炭山岭(9.16×10⁸t)。

(二)全国油页岩提高工作程度的勘查潜力

全国预查、普查阶段获得的油页岩控制、推断资源量有119.84×10⁸t，占全国查明资源储量的10.9%。这部分资源主要分布在黑龙江省大杨树盆地阿荣旗(53.26×10⁸t)、内蒙古巴格毛德(41.38×10⁸t)、鄂尔多斯盆地彬县(5.06×10⁸t)和淳化(2.89×10⁸t)、辽宁黑山盆地野马套海(3.71×10⁸t)和建昌盆地凌源(2.09×10⁸t)、黑龙江老黑山(2.21×10⁸t)等含矿区，有待今后部署详查、勘探工作，提高资源储量的可靠程度。

全国详查阶段获得的油页岩控制、推断资源量有801.18×10⁸t，占全国查明资源储量的73.1%。这部分资源数量巨大，主要分布在松辽盆地松南吉林(765.91×10⁸t)、河南桐柏盆地吴城(12.62×10⁸t)、甘肃民和盆地海石湾(7.60×10⁸t)、山东渤海湾盆地昌乐五图(4.23×10⁸t)、新疆准噶尔盆地妖魔山(2.67×10⁸t)、内蒙古杨树沟盆地奈曼旗(2.05×10⁸t)等含矿区，有待今后部署勘探工作，提高资源储量的可靠程度。

全国勘探阶段获得的油页岩控制、推断资源量有93.58×10⁸t，比探明储量还要多。这部分资源主要分布在广东省茂名盆地的电白(18.44×10⁸t)和高州(15.83×10⁸t)及茂名(8.35×10⁸t)、辽宁省朝阳盆地七道泉子(12.68×10⁸t)、鄂尔多斯盆地铜川(9.27×10⁸t)、山东省胶莱盆地黄县(5.81×10⁸t)、甘肃省民和盆地碳山岭(4.00×10⁸t)等含矿区，有待今后部署补充勘探工作，进一步提高资源储量的可靠程度。

(三)全国油页岩开发利用资源潜力

1.全国油页岩资源与石油资源比较

按照本次全国油页岩资源评价数据更新情况，截至2008年底全国油页岩总资源量7391.05×10⁸t，其中蕴藏的页岩油资源量约487.40×10⁸t，技术可采资源量约163.97×10⁸t，分别大约是石油地质资源量、技术可采资源量的63.7%和77.3%。其中，扣除历年来累计采矿量(历年耗损矿石储量5×10⁸t，累计开采利用的页岩油储量约为1000×10⁴t)后，页岩油剩余地质资源量约487.10×10⁸t，剩余技术可采资源量约163.85×10⁸t，分别大约是石油剩余地质资源量、剩余技术可采资源量的86.7%和101.2%(表4－13)。也就是说，目前全国油页岩蕴藏的技术可采页岩油资源量比全国石油剩余技术可采资源量还要丰富!

表4－13 全国油页岩资源(换算成页岩油)与石油资源比较(单位:10⁸t)

但是，截至2008年底全国探明的，全国剩余探明油页岩资源蕴藏的页岩油经济可采储量只有2.78×10⁸t，大约是全国石油剩余探明经济可采储量的13.1%，说明我国探明的油页岩资源远少于石油剩余储量，现有油页岩储量不可能形成大规模的页岩油产能。

2.全国不同地质认识程度的油页岩资源开发利用潜力

按照本次全国油页岩资源评价数据更新情况，截至2008年底全国探明油页岩矿石地质储量85.07×10⁸t，其中剩余可回收利用页岩油储量为2.78×10⁸t，如果用其中含油率≥5%的部分(占约87%)，理论上可保障页岩油产能为800×10⁴t/年的全国油页岩炼油工业稳定生产30a。

如果考虑全国探明+控制油页岩资源储量986.71×10⁸t，其中剩余可回收利用页岩油资源量约有16.38×10⁸t，如果未来能够加强勘探把控制资源储量转换为探明储量，并用其中含油率≥5%的部分(占约55%)，理论上可保障页岩油产能为3000×10⁴t/a的油页岩炼油工业稳定生产30a以上。

如果考虑到全国查明油页岩资源储量1099.68×10⁸t，其中剩余可回收利用页岩油资源量约有17.18×10⁸t，如果未来能够加强勘探把控制、推测资源储量转换为探明储量，并用其中含油率≥5%的部分(占约55%)，理论上可保障页岩油产能为3150×10⁴t/a的油页岩炼油工业稳定生产30a以上。

如果考虑全国油页岩总资源量7391.05×10⁸t，其中剩余可回收利用页岩油资源量约122.45×10⁸t，如果未来能够加强勘探把控制、推测、预测资源储量都转换为探明储量，并用其中含油率≥5%的部分(占约54%)，理论上可保障页岩油产能为2.20×10⁸t/a的油页岩炼油工业稳定生产30a以上，勘探开发潜力巨大。

但是，并不是每个矿区的油页岩资源都能开发利用，实际上可利用的油页岩资源要少得多。从保障我国油页岩产业快速发展考虑，今后必须加强已有勘查区的油页岩勘查工作，提高资源储量的地质可靠程度;必须加强对油页岩预查区和远景区的油页岩勘查工作，力争新增一大批油页岩查明资源储量。

B. 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11888～2000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。

C. 国内油页岩研究历史与现状

一、国内油页岩勘查

(一)油页岩资料成果陈旧

我国油页岩的勘探研究工作在 20 世纪五六十年代为一高潮期，取得一些基础资料和成果。由于之后我国油气田的大量发现，油页岩中提炼油气成本相对高，勘探研究进入低谷，因此，目前资料和数据陈旧，基本来自 20 世纪五六十年代的成果。

(二)勘查规范和资源储量体系不同

以前，我国油页岩资源评价结果的提交部门很多，有地质、煤炭、石油、冶金、化工、建材等部门。每个部门采用的勘查规范和资源储量体系不同，共计勘查规范有 7种，资源储量体系 4 种，这在资料使用上造成困难。

(三)评价边界指标不一

不同时期、不同部门对油页岩资源评价采用的边界指标不一，仅含油率边界指标就有 3. 0%、3. 5%、4. 0%和 5. 0%等。其他指标如油页岩的有效厚度、面积等参数也存在很大的差别。因此，国家现掌握的资源储量数据存在一定的不可对比性。

(四)资源预测部门多，结果相差悬殊

我国分别在 20 世纪 50 年代末期和 60 年代初期、90 年代进行过油页岩预测工作，且大部分预测工作未做实际工作: 原煤炭工业部在 1959 年 (中国分省煤田预测图)预测油页岩资源量为 20 485 亿 t; 抚顺石油研究所在 1962 年 (中国油页岩资源调查报告)估算远景储量大于 4 000 亿 t; 据王慎余等 1990 年 (矿产资源战略分析—单矿种分析系列课题成果)预测油页岩资源量 13 698 亿 t。通过统计对比，几次的数据差别很大。

(五)勘探程度低，主要处于详查和普查阶段

我国油页岩勘探程度较低，大部分矿区都没有达到勘探阶段。油页岩查明资源储量主要分布在吉林省农安、吉林省登娄库、吉林省长岭、辽宁省抚顺、广东省高州、海南省儋州、广东省电白、广东省茂名、辽宁省朝阳等含矿区。

二、国内油页岩开发利用现状

(一)20 世纪 50 年代繁盛时期

中国开发利用油页岩已有 70 多年的历史，20 世纪 50 年代，我国对油页岩资源投入了较多的普查、勘探力量，在历史中对我国油气资源发挥了重要的作用，曾占我国整个石油产量的一半。抚顺油页岩矿曾经为当时世界上最大的页岩油生产基地之一。

辽宁省抚顺油页岩矿是目前国内最大的油页岩生产基地，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 万 t。1941 年开始建设东制油厂 (今抚顺石油二厂)，1948 年抚顺解放后，以油母页岩为原料的石油工厂陆续恢复生产。到1952 年，石油一厂年生产页岩油 22. 61 万 t。1955 年石油二厂年产量达到 17. 1 万 t。到1959 年，抚顺石油一、二厂年产页岩油达到 72 万 t，成为我国第一个人造石油生产基地，也是世界上最大的页岩油工业基地之一。

吉林省桦甸油页岩矿开始于日伪时期，曾有日本人多次到桦甸调查油页岩矿藏情况，做过少量地质工作。解放后开始小土炉子炼油。产量以 “担”计。新中国成立后属省工业厅管辖，建有 6m 高内外并热式干馏炉。后由石油工业部东北石油管理局接管，改名为东北石油九厂。进行扩建，建 10m 高内外并热式干馏炉，于 1953 年投产，年产页岩油 5 万 t。为进一步对石油九厂进行改扩建，根据资源情况计划年产页岩油 20万 t，并加工为成品油，供应吉林省的需要。为此，国家建设委员会为此成立了桦甸工业区建设总甲方，正在开始建设之际，发现了大庆油田，为集中力量加快大庆油田的开发，桦甸暂缓建设。50 年代后期地方用自己的力量开拓了北台子矿区及油页岩干馏厂，并开展建设水泥厂等综合利用工作，后来因亏损停产。

吉林省罗子沟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 40t，由于当时设备落后及其他原因，于 1960 年停产。

广东茂名油页岩开发历史也很悠久，新中国成立之前，当地群众已挖掘浅部页岩供家庭生活用燃料，新中国成立后，政府组织了多个勘探队伍，展开了大规模勘探工作，很快就提交了金塘区和羊角区的地质精查报告及低山区尚村层油页岩和茂名油页岩精查报告，并经国家储量委员会批准，中央决定在茂名修建大型页岩油厂，并被列入苏联援建的 156 个重点工程之一。当时设计一号矿年产油页岩 2 400 万 t，生产页岩油 100 万 t，二期开发低山矿区，年产油页岩 1 700 万 t，生产页岩油 70 万 t。金塘矿于1958 年 7 月开工建设，1962 年 1 月投产，至 1992 年 “暂时停产”，前后 30 年，共开采油页岩 1. 6 亿 t，生产页岩油300 万 t，同时生产铵水55 万 t，褐煤14 万 t，油页岩最大年产量为 600 余万 t，为社会作出了贡献。

(二)20 世纪 60 年代至 90 年代停滞时期

进入 20 世纪 60 年代，随着我国大庆油田的发现和开发，油页岩的作用开始下降，油页岩工业逐渐萎缩，投入的勘探力量逐步减少，目前探明的储量已不能满足油页岩工业的需要，勘探工作基本处于停滞状态。

从20世纪60年代起，大庆油田的发现，原油生产快速发展，页岩油的产量明显降低。抚顺石油工业逐步从生产页岩油转向加工大庆天然原油。1957年开工，1960年投产以开采油母页岩为主的东露天矿于1965年停产。抚顺油页岩发育的层位位于煤层之上，因此开采煤必须先开采油页岩。先开采出来的油页岩必须进行处理，堆积在地面将会对周围环境及地下水产生污染。因此，60年代后，油页岩工业一直没有停止，原因是国家给予扶持政策，每年亏损的处理加工油页岩。

其他如桦甸、罗子沟、茂名等油页岩矿或停产或时断时续的进行油页岩开发，但主要转向以油页岩综合开发利用为主。

(二)20世纪90年代后复苏至快速发展时期

随着全球对能源的不断需求，石油资源的不断减少，油价飞涨，这给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。并且，油页岩开发利用的途径也多种多样。不仅作为液体能源，而且在化工、建材、农业、环保方面也具有巨大的潜力。

20世纪五六十年代发展起来的老油页岩矿，如抚顺、茂名、桦甸等油页岩矿区，又重新迸发出新的活力。

2004年，抚顺油页岩矿在西露天矿坑南新建一座坑口页岩炼油厂。目前，抚顺矿区现有六部120台抚顺式干馏炉，在建一部20台干馏炉将于今年下半年投产，年处理油母页岩700万t，页岩油产量达到21万t。目前，该矿以大力发展油母页岩综合利用产业，发展循环经济，提高页岩油生产技术水平为未来发展战略的核心内容之一，规划扩大现有页岩炼油的生产规模，引进目前世界上最先进的干馏工艺，即加拿大ATP小颗粒炼油技术，采用德国克虏伯公司制造的炼油设备，规划建设7部ATP干馏装置，一期工程建设一部，年产页岩油10万t，二期再建四部，ATP生产能力达到50万t，页岩油产量达到71万t，预计在2014年完成。在此之后规划对现有炼油厂进行技术改造，再建二部ATP干馏装置。

2005年11月23日，广东粤电油页岩矿电联营有限责任公司在茂名宣告成立，标志着广东省油页岩资源开发综合利用史上一个里程碑的诞生。该公司采取矿电联营方式，统一投资、统一建设、统一经营的燃油页岩发电厂，电厂规划容量120万千瓦。电厂首一期总投资约37亿元(人民币)，建设2台20万千瓦燃油页岩循环流化床机组，同步在金塘露天矿配套建设年产600万t油页岩矿区。

吉林省是我国油页岩资源最丰富的省份，油页岩的发展引起了国内外的注意。最初，吉林省政府和国家计划投资27亿元进行桦甸油页岩的综合开发利用，预计最高年处理油页岩1400万t。后来于2005年，中国电力投资集团与吉林省政府签署了吉林桦甸油页岩综合开发项目合作框架协议。同时，国外的壳牌公司也看准机会，积极投资吉林省油页岩的开发。2004年12月8日，中国国务院总理温家宝、荷兰首相鲍肯内德出席了在荷兰海牙议会大厦举行的壳牌勘探有限公司与吉林省地质矿产勘查开发局签署一份合作框架协议书的签字仪式。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。2006年5月16日，吉林壳牌油页岩开发有限公司第一口井在农安县柴岗镇开钻(据《地质勘查导报》，2006年5月18日刊)，吉林省其他地区也不同程度的掀起油页岩开发热潮。先后有辽宁省葫芦岛龙腾公司、桦甸热电厂、吉林桦甸北台子油页岩开发有限公司等投资开发油页岩资源。

辽宁省葫芦岛龙腾公司投资8亿元人民币，在罗子沟建设油页岩综合开发利用工程。该工程分三期建设:一期工程投资3亿元人民币，2004年11月形成年产100万t矿石和5万t页岩油的生产规模，年可实现产值1亿元、利税1500万元;二期工程投资4亿元人民币，2004年年底开工，2006年6月投产，形成年产300万t矿石、20万t页岩油的生产规模，并建成一所5000kW·h余热发电厂，年产值可达4亿元、利税1.5亿元;三期工程投资1亿元人民币，2007年年底前完成油页岩综合开发利用研究所、水泥厂、砖厂、稀贵金属提炼厂等工程，届时可形成年采矿300万t、产页岩油20万t、稀贵金属5000kg的生产规模，实现产值4.5亿元、利税1.5亿元，并可拉动相关产业实现年产值5000万元，间接税金近1000万元。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t油页岩的矿区，利用采出的油页岩建设年产20万t原油的炼油厂，利用炼油残渣建设10万kW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。2003年6月5日，吉林桦甸北台子油页岩开发有限公司成立，成为吉林省油页岩综合开发项目的示范平台，是桦甸市重点招商引资项目，该项目总投资7100万元，年产油页岩21万t，页岩油5万t，税后利润可达1000万元以上。

此外，在其他地区，一些新兴的油页岩工业也像雨后春笋般的发展起来。山东省、黑龙江省等地都竞相发展油页岩工业。

2006年，山东胜龙矿集团计划投资的20亿元左右的“油页岩综合利用项目”年内将开工建设，预计2007年底建成投产。“油页岩综合利用项目”早在2003年就被正式纳入国家重点技术改造“三高一优”项目，建油母页岩炼油厂，引进国外先进的技术和设备，年处理能力150万t，提炼原油18万t;建一座40万kW配套发电厂，粉煤灰做建筑材料或塌陷地回填。根据目前的情况分析，预测炼油年销售收入3.24亿元，利润5911万元;年发电量22亿kW·h，销售收入7.04亿元，利润20560万元。

2002年3月，黑龙江省哈尔滨燃气化工总公司煤矿伴生废弃物综合利用项目由哈尔滨市发展计划委员会以哈计能源2002131号文件批准立项，本项目拟采用爱沙尼亚技术工艺，加工处理依兰煤矿的煤炭伴生物油页岩。爱沙尼亚维鲁化工集团现年处理矸石140万t的工业化装置正在运行，油品总产量22.5万t。共有49套矸石干馏装置，单台装置最大处理能力已达1000t/d。本项目投产后，年处理57万t油页岩，年产各类油品4.4万t。

D. 我想知道油页岩的发展前景如何。

中国石化新闻网2010年2月25日讯（郑言）
油页岩又称油母页岩，是一种含有机质的沉积岩，为低热值固体化石燃料，可以用来炼油。油页岩是一种干馏后可获得页岩油的高灰分致密薄层状可燃有机岩。由于其内部含有固体有机质，可以采用加热干馏技术炼制出页岩油，从页岩油可获得燃料油，可作为石油制品的代替品，因此被称为“人造石油”，可作为燃杆油或进一步加工制成汽油、柒油和下游石化产品，也可以直接作为锅炉燃杆进行发电。

在能源紧缺、油价高企的时代，页岩油的开发与利用再次成为国内外关注的焦点。2008年8月，中国石油天然气集团公司投资4亿元，在黑龙江省牡丹江市启动了我国第一个颗粒油页岩干馏炼油“先导基地”项目。“该项目较之传统工艺技术先进，油页岩利用率高，油收率高，处理量大，它将是我国页油岩工业自主创新发展的一个转折点。”有关专家对此高度评价。

油页岩是一种潜在的、储量巨大的能源，油页岩的开发和利用是世界石油资源的有益补充和替代。目前对油页岩采取综合开发利用的方式，即将储存于地下的油页岩开采出来，在干馏炉中将油页岩加热至约5000℃，使其分解产生页岩油，所剩余的残渣可以用于燃烧发电、制造水泥、砖等建筑材料。世界油页岩资源极其巨大，但油页岩分布区地质勘探程度低，所以很难对全球的油页岩资源量准确预刚。据美国《油气》公布的统计数字，全世界页岩油储量约11万亿－13万亿吨，远远超过石油储量。

我国油页岩资源储量很丰富。2004-2006年新一轮全国油气资源评价结果显示，全国油页岩资源为7199.4亿吨，可采资源2432.4亿吨；页岩油资源476.4亿吨，可采资源159.7亿吨；页岩油可回收资源119.8亿吨。2006年国土资源部、国家发改委委托吉林大学开展的全国油页岩资源调查认为，中国油页岩资源估计有7,000亿吨，若换算成页岩油，至少有300亿吨，是中国原油可采储量的20几倍。未来油价高涨、资源趋紧的状况很难改变，相对于高油价，开发油页岩资源等非常规能源日益变得有利可图。油页岩遍布20个省和自治区、47个盆地和80个含矿区，主要分布在松辽、鄂尔多斯、准噶尔、柴达木、伦坡拉、羌塘、茂名、大杨树、抚顺等9个盆地。与常规石油资源相比，页岩油可回收资源量相当于全国石油可采资源量的56.5%，未来开发利用具有广阔的前景，将成为常规油气资源的重要补充。

根据能源局公布的数据，中国2009年生产原油1.89亿吨，净进口原油达到1.99亿吨，这也就是说，中国使用的石油有一多半需要从国外进口。原油对外依存度高达51.3%，自从1993年首度成为石油净进口国以来，中国的原油对外依存度由当年的6%一路攀升，到2006年突破45%，其后每年都以2个百分点左右的速度向上攀升，2007年为47%，2008年为49%，到2009年突破50%警戒线。今后还有增长的趋势。因此发展页岩油等非常规能源以代替部分原油，有明显的重要战略意义。

我国油页岩资源品质较好、矿层产状平缓、储量分布集中、沉积环境稳定，使得页岩油具有作为替代能源的巨大潜力。以吉林省为例，目前该省已探明油页岩储量为174亿吨，含油率超过7%，即便以含油率5％计算，也可开采8.7亿吨页岩油。我国每年在煤炭开采过程中产生的油页岩近千万吨，仅抚顺西露天矿油母页岩每年排弃量就已达800万吨。可见沉睡的油页岩一旦被唤醒，喷发出来的能量是难以估量的。我国油页岩的开发利用已有80年的历史，规模也比较大，在页岩油的提炼方面积累了较丰富的技术经验，曾经对国民经济建设发挥了十分重要的作用。但是20世纪60年代以后，大庆、胜利等油田相继发现，并投入大规模开发。生产成本较高的页岩油开发规模逐渐萎缩，勘察工作基本停滞，油页岩开发利用技术也止步不前。

近年来，随着国际原油价格走高和油页岩开发利用技术的进步，中国油页岩行业的发展又迎来转机。 20世纪五六十年代发展起来的抚顺、茂名、桦甸等油页岩矿，又纷纷加大投资力度，大力开发油页岩资源。同时，一些新兴的油页岩项目也像雨后春笋一样发展起来。2008年国内年产页岩油约40万吨，其中抚顺矿业集团油页岩炼油厂是目前我国正在运行的最大的油页岩提炼厂，产量达到35万吨。据中国石油大学钱家麟教授等专家预刚，至2015年中国页岩油年产量达到80万吨，爱沙尼亚页岩油产量达到200万吨，巴西30万吨，世界页岩油年产量增至约350万吨。

近年来，我国加大了在油页岩利用技术方面的投入，开展了大量的研究和试验工作。页岩油是一种替代能源，由于页岩油中的烯烃等不饱和烃含量很高，所以它的不稳定性远远高于其他从原油炼成的油品。也就是说，由于其自身的性质决定，页岩油只能直接用作燃料油的组分。如果要用于生产轻质油品如汽油、柴油等，则必须将页岩油进一步加工(如加氢等)，这就另需加工的设备，增加投资，费时费力，因而当前在中国，生产出来的页岩油，不再加工而直接出售了。

目前我国已经掌握油页岩综合开发与利用的关健技术与集成技术，油页岩炼制、低热值煤发电技术也日趋成熟，技术上的障碍越来越少。针对现有抚顺炉单台装置处理能力小、油收率低、污染环境等缺点，抚矿集团于2006年成立了“辽宁省抚矿集团工程技术研究中心”，将油页岩综合利用作为重点，开发大型油页岩干馏新工艺和相应的生产装置，研发页岩油生产过程的废水、废渣的处理与循环利用技术。中煤集团支持所属的龙江哈尔滨煤化工公司开展油页岩流化干馏炼油的中试（日加工油页岩50吨），已取得初步成功，日加工油页岩2000吨的工业试验装置的可行性研究报告已初步通过。

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。好在我国还有丰富的油页岩资源。因此，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，业内建议开展全国新一轮油页岩资源调查和评你制定油页岩勘探、开发技术标准及规范；政府牵头组织有实力的科研院所进行联合攻关，尽快形成适合我国实际的干馏、燃烧新技术新工艺；政府制定类似煤层气的油页岩勘探开发产业扶植政策；积极发展油页岩综合开发利用技术，最大限度地保护环境；适度引进国外技术和资金，坚持“以我为主”的勘探开发原则。

油页岩开采和干馏的各个环节都有可能对环境造成威胁，正是为了解决环保问题，所以提出了综合利用的思路。

在开采环节，由于油页岩埋藏在地下，需要不断抽出地下水，这与开采煤炭等矿产对环境造成的危害一致。由于煤矿行业对于这个环保问题有许多自己的解决办法，钱家麟认为不是油页岩开采利用的主要环保问题，主要问题仍然在干馏环节。由于在页岩油气的冷却环节必须直接使用大量的水，所以会使水被污染。国外对于污水的解决办法一般是采用生物处理，培养细菌分解水中的污染杂质，但成本较高。目前解决办法是，改进工艺，尽量少用冷却水，并采取循环供水的办法，少量水的排放，可用于种树，或者焚烧掉。

环保问题是油页岩开发利用中最重要的问题。如果解决得不好，不仅会污染土壤、水源、空气，还会对周围的环境造成破坏。所以在油页岩开发利用项目的前期规划中，需将总投资的20%投入到环保设施中

E. 全国油页岩开发利用潜力分析

油页岩干馏生产页岩油产能规模的上限可以根据28个优选的开发目标区(含矿区)的查明页岩油可回收资源储量和页岩油可回收总资源量进行预测。

查明页岩油可回收资源储量、可回收总资源量的绝大部分数据引用2004～2006年《全国油页岩资源评价成果》，少量新数据是根据该含矿区的油页岩查明资源储量、总资源量、平均含油率、技术可采系数、可回收系数推算出。

注:窑街资料用2008年《窑街煤电有限责任公司循环经济发展规划》，其数据要比表4－3中数据要大。

第四种情况是基于开发目标区未来加强油页岩地质勘查，把页岩油可回收总资源量全部转化为探明的可回收资源储量，预测未来某一时期内能达到的最大产能。开发目标区页岩油产能规模上限计算结果:近期为1320×10⁴t/a，中期约为1720×10⁴t/a，远期为13400×10⁴t/a。前提条件是要加强开发目标区(含矿区)的普查、详查、勘探等地质勘查工作，把预测资源量、推断和控制资源储量变为探明资源储量，全面提高地质可靠程度。

(一)低速发展情景下全国油页岩开发利用生产规模预测

低速发展情景是假设:基于目前的探明及控制油页岩资源储量;油页岩加工工艺基于原有水平;无经济优惠政策;油页岩资源管理滞后;世界原油价格较目前水平偏低(低于50美元/桶);提高油页岩生产的环保门槛。企业对油页岩资源的勘查开发积极性不高。在低速发展情景下，预测全国油页岩开发利用生产规模(表5－7):

表5－7 低速发展情景下全国页岩油产能规模预测

2010年页岩油产能至少可以达到50×10⁴t/a，这些产能均为正在生产或正在建设有保证的页岩油产能;2020年页岩油产能可以达到300×10⁴t/a，其中有矿山建设规划或设想的产能有278×10⁴t，另外22×10⁴t产能也有控制资源储量保障，但需要做一些勘探工作;2030年页岩油产能可以达到800×10⁴t/a，其中有矿山建设规划或设想的产能有481×10⁴t，另外319×10⁴t产能也有控制资源储量保障，但需要做一些勘探工作。

(二)基准发展情景下全国油页岩开发利用生产规模预测

基准发展情景是假设:查明的油页岩资源储量以一定速度增长(＞100×10⁸t/a)，油页岩资源管理得力;世界原油价格维持现有水平(50～80美元/桶左右);油页岩加工工艺、环境保护要求基于目前;有关政策恰当。企业对油页岩资源的勘查开发积极性较高。在基准发展情景下，预测全国油页岩开发利用生产规模(表5－8):

表5－8 基准发展情景下全国页岩油产能规模预测

2010年页岩油产能可以达到约80×10⁴t/a，这些产能为目前在生产和正在建设并可能实现的页岩油产能;2020年页岩油产能可以达到500×10⁴t/a，其中有资源储量保障的产能有371×10⁴t，另外129×10⁴t产能需要依赖未来的油页岩勘查工作来保障;2030年页岩油产能可以达到1500×10⁴t/a，其中有资源储量保障的产能有928×10⁴t，另外572×10⁴t产能需要依赖未来的油页岩勘查工作来保障。

(三)高速发展情景下全国油页岩开发利用生产规模预测

高速发展情景是假设:探明及控制的油页岩资源储量以较快速度增长;世界原油价格进一步高涨(维持在80美元/桶以上);2015年前实现油页岩加工工艺重大进展(单炉处理能力达到500～2000t/d);有保障油页岩产业可持续发展的经济激励政策，油页岩资源管理得力;环境保护要求基于目前。企业对油页岩资源的勘查开发积极性高涨。在高速发展情景下，预测全国油页岩开发利用生产规模(表5－9):

表5－9 高速发展情景下全国页岩油产能规模预测

2010年页岩油产能可以达到约110×10⁴t/a，这些产能包括正在生产和正在建设、即将建设的页岩油产能;2020年页岩油产能可以达到800×10⁴t/a，其中有资源储量保障的产能有405×10⁴t，另外395×10⁴t产能需要依赖未来的油页岩勘查工作来保障;2030年页岩油产能可以达到2000×10⁴t/a，其中有资源储量保障的产能有1041×10⁴t，另外959×10⁴t产能需要依赖未来的油页岩勘查工作来保障。

F. 谁能告诉我油页岩的发展前景

页岩气是指主体位于暗色泥页岩或高碳泥页岩中的，由生物成因气、热成因气或生物—热成因气两者混合构成的连续型天然气聚集的，以大面积含气、隐蔽圈闭机理、可变的盖层岩性和较短的烃类运移距离为特征的游离气（储存在天然裂缝和粒间孔隙内的）、吸附气（干酪根和页岩颗粒表面的），或者是干酪根和沥青中的溶解气（J.B Curtis，2002）。
国际能源署（IEA）预测，世界范围内的非常规天然气产量将会从2007年的3670亿立方米，增长到2030年的6290亿立方米。据此有人推测，像煤炭被石油代替，进而退出主导能源一样，不久之后，页岩气可能代替石油，成为未来能源格局的主导能源。
世界上的页岩气资源研究和勘探开发最早始于美国，2009年美国页岩气产量接近1000亿立方米，预计2010年将突破1200亿立方米，超过我国常规天然气的年产量。页岩气的快速勘探、开发使美国天然气储量增加了40%，预计2010年页岩气产量将占全美天然气产量的15%以上。与此相比，2009年我国共消费天然气约850亿立方米，而国内生产不足800亿立方米。专家预计，2010年至2015年，我国天然气的产量增速在8.5%左右，而消费量增速可能在12%以上，2015年我国天然气需求量将达到2000亿立方米，供需缺口可能超过600亿立方米。
除了页岩气外，美国近几年一个较大的发现是Williston盆地的Bakken页岩油资源。据美国地质勘探局估算仅蒙大纳州和北达科他州的Bakken地层的经济可采储量就为36.5亿桶油（约5.2亿吨），油田伴生的/溶解的天然气1.85万亿立方英尺（约523.9亿立方米），凝析油1.48亿桶（约2114.3万吨）。另外，俄罗斯的萨雷姆油田储量高为达1.4亿吨，单井日产量就可达800吨。
从全球不可再生能源的勘探开发现状分析发现，泥页岩油气是最现实的常规油气资源的重要接替资源之一。
为缓解我国油气供应紧张的局面，我国除增加进口之外，大力开发包括页岩气在内的非常规资源是一条重要途径。页岩气在我国的分布十分广泛，其中页岩气资源量在15~30万亿立方米，与美国相当。目前美国的非常规天然气的开发每年高达1500亿立方米，已经大大超过了我国的全部天然气产量。从现有资料看，页岩气资源除分布在四川、鄂尔多斯、渤海湾、松辽、江汉、吐哈、塔里木和准噶尔等含油气盆地外，在我国广泛分布的海相页岩地层、海陆交互相页岩地层及陆相煤系地层也都有分布。我国东部的渤海湾、松辽、江汉、南襄、苏北盆地，西部的柴达木、吐哈、酒泉、准噶尔、塔里木盆地，中部的四川盆地，都在泥质岩圈闭中发现了工业性油气流或见油气显示，预示良好的勘探前景。

G. 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。

H. 世界油页岩产业发展趋势及存在问题

(一)世界油页岩干馏技术发展趋势

20世纪干馏理论研究、科学试验的成果和工业化生产取得的经验促使地面干馏技术不断完善，形成了一批先进的干馏技术方法，如ATP工艺;也形成了地下原位干馏技术，如ICP原地转化干馏技术。这些新进展将引导和推动21世纪油页岩干馏技术不断进步和发展。

从油页岩干馏技术发展过程看，试验已证实地下原位干馏技术可行且具有很好的发展前景。尽管地下原位干馏如ICP尚未在商业规模上加以验证，但它具有地面干馏技术无法相比的优点。因此，地下原位干馏技术将是未来发展趋势，但地面干馏工艺仍是近期干馏技术应用主体。

成本、技术、环保是发展油页岩产业的关键。技术革命可以突破成本、环境的瓶颈。目前及今后世界油页岩产业发展方向主要围绕三个方面:一是利用新技术提高页岩炼油的油收率，并以规模化生产来降低单位成本;二是提高油页岩的综合利用率，通过整条生产链将其“吃干榨尽”，从而摊薄成本;三是发展地下原位干馏技术。

油页岩干馏技术发展趋势主要体现以下几个方面:

1.简化工艺

地下原位干馏工艺简单且有效，适应性强，将是今后技术发展的主要方向，如ICP原地转化干馏技术，在某些方面与常规石油钻井采油过程类似，过程简单，无需采矿、处理尾矿，有助于大规模干馏、降低成本和提高生产效率。

2.降低成本

实现成本最佳效益，是未来干馏技术重要发展方向。如地面干馏一方面通过改进工艺、提高单炉处理能力，扩大生产规模，降低生产成本;另一方面通过油页岩综合优化利用的方法，将干馏炉制取页岩油和燃气所生成的油页岩半焦废弃物经破碎与油页岩炼油过程中废弃的颗粒细渣进行混合构成混合物料，供给循环流化床锅炉燃烧，燃烧产生的热量转化为蒸汽，一部分作为外供取暖，一部分驱动汽轮机带动发电机发电。混合物料经循环流化床燃烧后产生的灰渣，进一步用来生产水泥、陶粒和建筑砌块，提高附加值，增强市场竞争能力。

3.保护环境

对环境友好、实现零排放，也是油页岩干馏技术发展的一个重要趋势。研发出有利于环保的技术方法和控制手段，避免或减轻对环境的影响。重视监测空气、地表水、地下水、土壤及生物质量，回收和利用有毒物质、废物和废水，进行土地复垦等方面工作。

4.技术综合

各种技术渗透、综合、集成和应用新技术是当今干馏技术发展的主要方向之一。如信息技术大量应用在工艺监测和控制，工艺过程模拟和建模研究上，这些经验技术可以降低工艺各个环节成本，准确地推断和描述干馏产物组成、性质、工艺参数，优化工艺流程，提高生产效率。

(二)世界页岩油产能预测

世界有关能源机构和专家对世界油页岩产业发展的预测有很大的不同，但一致认为今后会有较快发展。

1.美国科罗拉多矿业学院油页岩工艺研究中心的预测

美国科罗拉多矿业学院油页岩工艺研究中心主任Dr.Jeremy Boak在2009年6月爱沙尼亚塔林国际油页岩会议上做了一个报告(Boak，2009)。报告认为，除了当前正在进行页岩油生产的国家爱沙尼亚、中国和巴西将增产以外，潜在的有较大资源、且今后可能生产页岩油的国家有美国、摩洛哥、约旦、澳大利亚和俄罗斯等。他还提出了世界范围内大规模发展油页岩产业的设想(图1－3)，认为当前世界页岩油生产约1.5～2万桶/d(75～100×10⁴t/a)，今后如果以每年增产15%～20%计，则在10年后，至2020年世界页岩油产量约可达12万桶/d(600×10⁴t/a);在25年以后，至2035年，世界页岩油的产量约可达100万桶/d(5000×10⁴t/a)。该设想是基于目前的发展状况推测，很保守。

不过，美国科罗拉多矿业学院的专家也向美国政府提出了一项十分乐观的建议，即建议美国减少石油战略储备量，从而将节省下来的1000亿美元用于建立页岩油产业，可以年产2×10⁸t页岩油(Sewalk等，2008)。

2.美国能源部的预测

美国能源部则对美国未来的油页岩产业做出了大胆设想。2004年3月美国能源部的研究报告预计，从2011年开始开发油页岩资源，到2020年使页岩油年产量达到200万桶/d(1×10⁸t/a)，2040年达到300万桶/d(1.5×10⁸t/a)，最终建成年产1000万桶/d(5×10⁸t/a)的页岩油生产能力(图1－4)。该预测是基于美国资源现状推测的，未免太乐观。

图1－5 美国页岩油产能预测

3.欧洲科学院对欧盟油页岩发展的研究报告

欧盟议会于2007年委托欧洲科学院进行了欧盟油页岩发展的研究。研究报告表明世界页岩油资源高达3万亿桶，北美高达2万亿桶，欧洲也有3700亿桶，主要是在意大利，占73%，爱沙尼亚占19%，法国占7%。报告认为油页岩可以作为潜在的能源，列入欧盟的能源发展政策(Taher，2009;Siirde等，2009)。

4.爱沙尼亚Eesti能源公司对油页岩发展的规划

爱沙尼亚Eesti能源公司规划增建改进的Galoter干馏装置，至2015年，页岩油日产3万桶(年产150×10⁴t)。并增建油页岩循环流化燃烧装置两套，每套400MW(Live，2009)。

5.跨国公司参与油页岩发展

当前世界大型跨国石油公司很多参与油页岩的开发。壳牌公司在美国科罗拉多州、休斯敦等地开展地下干馏现场中试。埃克森美孚公司和雪佛龙公司等都在美国开展地下干馏模拟研究。最近法国TOTAL与约旦等国家签署协作协议，参与油页岩开发(Allix，2008)。

(三)世界油页岩产业发展存在的问题

油页岩产业的发展主要取决于经济、环保、资源、技术和政策等问题。对于具体国家而言，由于国情的不同，主要的问题也不同。

关于爱沙尼亚，欧盟支持爱沙尼亚油页岩产业的发展，但对环境保护提出了严格的要求。因此，爱沙尼亚在今后增产页岩油和油页岩发电的同时，需要采用对环境影响较小的加工工艺。例如，选择了Galoter装置干馏炼油，该工艺污水较Kiviter工艺为少，可以直接送往电站烧掉。而且Galoter装置产出的页岩灰较Kiviter产出的页岩半焦，其污染物也较少(Allix，2008)。爱沙尼亚在油页岩发电方面增建油页岩循环流化燃烧工艺，其烟气的排放可以符合欧盟的标准，以局部代替悬浮式燃烧、污染物排放超标的老工艺(Ots，2009;Sarkki，2009;Weber，2009)。

关于美国，有世界上最丰富的油页岩资源，品位也较高。发展页岩油可以减少美国大量石油的进口，而且会有很好的经济效益及增加就业机会。但是美国对环境保护很严格，而且绿河地区可以提供的水源不足以支持当地大量页岩油的生产需求。虽然美国能源部等机构积极宣传和支持油页岩的开发，但只有解决了环保和水源问题后，美国才能建立大规模页岩油产业(Killen，2009)。

关于澳大利亚，有着丰富的探明油页岩储量，澳大利亚的公司(SPP/CPM)也曾经放大了加拿大Taciuk工艺数十倍进行了澳大利亚油页岩干馏示范性的工业炉试验(6000t/d)，但由于诸多工艺和工程问题，试车数年未获成功，导致经营失败，后来装置和资源售予美国一能源公司(李术元等，2009)。澳大利亚停止ATP生产的原因不是技术问题，而是当时国际原油价格低、民间环保组织阻扰、停停修修成本高、公司债务缠身等综合原因，不得已把这套ATP装置卖给债主了。

但是澳大利亚仍然有开发油页岩资源的愿望。最近，澳大利亚地方政府发出了20a的油页岩禁开令，明确提出在油页岩技术没有达到昆士兰州的环保要求之前，不准开发利用油页岩资源。

关于巴西，由于近年来在海上发现了大量天然石油储量，因此对于页岩油的发展没有增产的计划(Epifanio，2009)。

关于俄罗斯，由于本国有着丰富的油气资源，因此对于发展页岩油未提上日程。

关于加拿大，多年来由于成功的开发利用了储量丰富的油砂，从油砂中抽提稠油，加氢生产成合格的汽、柴油。2008年产量达6500×10⁴t稠油，获得了巨大的经济和社会效益(Ekelund，2009)。油砂炼油作为一种非常规油源，对于油页岩的开发有很大的启示。加拿大也在不断勘探油页岩资源，作为一种后备能源(Butler，2009)。

关于约旦，约旦虽地处中东，却没有天然石油，但有着丰富的油页岩资源，而且品位较高，可露天开采。约旦曾送油页岩至中国、德国等用各国技术进行约旦油页岩的干馏炼油试验，取得较好结果。约旦政府拟建立页岩油产业，但缺乏资金，希望能与有关国家或公司合作。但是，由于约旦地处政治不稳定的地区，至今没有投资方的合作(Madanat等，2009)。

关于德国，建立起以油页岩为原料的小规模水泥厂。对油页岩进行流化燃烧发电和页岩灰制水泥的综合利用，已有四十余年的成功经验。由于当地的油页岩资源的限制，扩大生产的余地不大。

I. 国外油页岩研究历史与现状

一、国外油页岩勘查

世界上大多数油页岩区地质勘探程度不够，研究程度很低，也没有统一估算资源量的标准，不同国家对油页岩资源量估算所用的工业指标不同，因此不同学者估算的资源量难以对比，故也很难对全球油页岩资源量进行正确估算。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，其他许多矿床的资源潜力有待进一步探明。

油页岩资源在世界许多地区都有分布，但分布并不均匀，主要分布于美国、俄罗斯、加拿大、中国、扎伊尔、巴西、爱沙尼亚、澳大利亚等国家(表2－4)，其中，美国、俄罗斯和巴西三个国家的油页岩资源量就占了整个世界页岩油资源的86%。据美国能源部能源信息署最新统计，根据目前全球33个国家油页岩资源统计，若将它折算成页岩油，可以达到4110亿t，超过了常规石油资源量(2710亿t)。但从世界石油资源的评价现状来看，这只是一个很保守的数据，探明的油页岩储量还只占整个资源量的一小部分。

(一)美国

2002～2003年美国政府对油页岩的资源评价进行了专项基金研究，其油页岩资源量占世界的69%，资源量约33400亿t，折算成页岩油3035.66亿t。美国的油页岩主要形成于古近纪和新近纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。美国主要有两个油页岩矿床:位于科罗拉多州、怀俄明州、犹他州的始新世绿河矿床和美国东部的泥盆纪密西西比纪黑色页岩矿。此外，美国东部分布有宾夕法尼亚纪煤矿床伴生的油页岩矿床，内华达州、蒙大纳州、阿拉斯加州、堪萨斯州等地方也陆续发现了一些油页岩矿床。但目前人们研究的重点仍是绿河油页岩矿床和晚泥盆纪—早密西西比纪的黑色页岩。

美国绿河油页岩矿是世界上最大的油页岩矿，沉积时代为早始新世—中始新世。主要沉积在皮申斯、尤英塔、绿河、瓦沙基4个盆地内，前两个盆地分别位于科罗拉多州和犹他州，后两个则位于怀俄明州。绿河油页岩矿为湖相沉积，其分布面积大约有65000km²，但最厚和最富的油页岩集中在南部盆地的中央，页岩最深可达1200m。油页岩层一般较厚，含油量平均约11.44%，局部高达38.12%。除绿河油页岩矿外，分布在美国东部的晚泥盆纪—早密西西比纪之间的黑色油页岩的资源储量也相当丰富，仅次于绿河油页岩矿。美国东部的油页岩为内陆海沉积环境，内陆海覆盖了密西西比河以东的美国的中部和东部的大部分地区。泥盆纪—密西西比纪油页岩分布范围为650000km²，从纽约州至得克萨斯州，它们的埋深可达到3000m以上，含油量为9.53%。页岩油地质储量估计高达1500亿t，其中5%的油页岩可以通过露天矿开采(Doncan和Swanson，1968)。

表2－4 世界主要国家油页岩换算成页岩油的储量表

(二)澳大利亚

澳大利亚油页岩沉积跨越时代很广，从寒武纪—第三纪都有分布。根据澳大利亚国家能源咨询委员会的资料(Smith等，1959;Lishmund，1971;Cane，1976)，澳大利亚油页岩总资源储量为580亿t，折算为页岩油45.31亿t。推断的次经济价值的页岩油地质储量为4500亿t。澳大利亚油页岩主要分布在东部，东部三分之一的领土(昆士兰州、新南威尔士、南澳大利亚、维多利亚以及塔斯马尼亚州)油页岩都较发育，其中昆士兰州油页岩最有经济开发价值。昆士兰州第三纪油页岩主要包括湖相朗德勒(Rundle)、tuart和康多尔(Condor)油页岩，以及JuliaCreek海相油页岩。JuliaCreek海相油页岩分布很广，而且埋藏很浅，但是品位较低，平均只有 3. 53% (Ozimic andSaxby，1983)。昆士兰东部主要产出二叠纪油页岩，分布在罗克汉普顿附近的朗德勒(Bundle)，在沿海地区有油页岩资源 4 亿 t，其中 2 /3 的含油量都大于 3. 81% 。

(三)巴西

巴西页岩油资源量约 117. 34 亿 t。油页岩主要形成于二叠纪和早古近纪。早古近纪油页岩位于圣保罗东北沿帕拉伊巴河的特列门贝—陶巴特盆地。帕拉伊巴河流域主要有两个油页岩矿区，面积约 86km2，页岩油总资源量约 3 亿 t。油页岩为湖相成因，含页岩油3 亿 t，其中50%位于25m 厚的覆盖层下面，可用露天方法开采。二叠纪伊拉蒂组油页岩品级高，是巴西经济效益最好的油页岩矿。

(四)加拿大

加拿大油页岩主要形成于奥陶纪—白垩纪，油页岩类型分为湖相和海相。现已发现 19 个沉积矿床 (Macauley，1981; Davies and Nassichuk，1988)。其中，最有开采价值的是位于 Fundy 盆地的 Moncton 次级盆地，介于 St. Johns 和 Moncton 之间的新不伦瑞克南部的石炭纪 Albert 组的湖相层状油页岩，厚度介于 15 ～360m。下石炭统湖相油页岩主要发育于 Grinnell 半岛的德文郡岛—加拿大北极圈群岛的一个岛屿，油页岩厚度最厚可达 100m。目前，加拿大油页岩资源的探明储量还比较少。发育在加拿大西北部上白垩统的油页岩，主要为安德森平原及 Mackenzie 三角洲沉积。现已部分开采，具有一定的经济价值。

此外，法国、德国、英国、意大利、俄罗斯的油页岩资源也较丰富，约旦、土耳其等国家也有一定的油页岩储量。

因此，从世界石油资源来看，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。油页岩巨大的储量将对全球的能源战略起到重要的作用。从所统计的油页岩资源量分布看，低含油率的油页岩占了绝大多数。目前，油页岩的综合开发技术普遍较低，根本不能对低含油率的油页岩进行开发，如果不断研制开发先进的科学技术手段及设备，将极大得提高油页岩的综合开发能力，对全球能源资源走可持续发展道路具有举足轻重的地位。

二、国外油页岩开发利用

(一)油页岩开发利用技术

油页岩用途广泛，油页岩开发利用涉及的关键技术比较多，主要体现在油页岩的开采技术、油页岩燃烧发电工艺、页岩油提取技术、油页岩生产过程中的废物利用技术以及油页岩综合开发利用等技术。

1. 油页岩开采技术

油页岩开采方法有采矿法和地下干馏法二类。目前世界上采用的多为采矿法，地下干馏技术还处于试验阶段，尚存在具体技术难题。采矿法又分为露天开采和矿井开采两种方法，世界上适合露天开采的油页岩比例很小。开采出来的油页岩在地面干馏釜中干馏，油收率很高，但在采矿、运输、矿石粉碎、废页岩处理、恢复植被、控制污染和水等的方面投资大，经营费用高。实际上，许多油页岩都是通过地下开采回收的。但各种地下开采法的油回收率低于地面干馏法。运用较成功的是由西方油页岩有限公司 Ralph M. Parsons 公司共同研制的垂向型就地干馏，并由西方公司在科罗拉多州实现了工业和商业规模的生产。目前，荷兰壳牌公司正在研究油页岩地下裂解技术，使油页岩直接在地下液化、气化。这不但提高了油页岩资源开发利用效率，而且减少了开采过程中对环境和生态的破坏。但壳牌公司提供的 ICP 技术也有自身的条件，必须满足油页岩有效厚度与含油率两者乘积满足 274，含油率最低应≥3. 04%。依据目前我国油页岩的分布特征，很难有满足 ICP 技术开发的地区。并且，此技术也有自身的一些弊端。例如，在美国，针对在美国科罗拉多州西部高原上建立的 ICP 实验基地进行了可行性分析，报告证实了科罗拉多州丰富的油页岩储量，但表示 “初期商业运作有可能要等到 10 多年以后”，并且 “有很大的技术、经济以及环保方面的不确定性”。美国丹佛荒野协会的史蒂夫·史密斯认为，壳牌石油公司开采行为是一种 “错误的愿望、夸张的需要和无法实现的承诺”。有数据表明，每生产一桶石油，需要消耗三桶水。史密斯表示，新技术有可能消耗大量的地下水资源，从而影响数十万居民的生活用水。壳牌石油公司前项目经理罗伯特·卢克斯认为，水将是限制油页岩开发的重要因素。20 世纪 80 年代他所负责的项目以失败告终，已退休 28 年的他目前是一名顾问，并撰写了一本关于油页岩的书。虽然他对于油页岩开采的前景表示乐观，但他认为目前该行业面临的形势紧迫，可靠的科学信息也不够充分，而且现有的技术不够经济，如果不适当放缓开发的步伐，势必重蹈当年的覆辙。

2. 油页岩循环流化床技术

油页岩的第二大使用潜力是燃烧发热发电。世界上工业应用的有三种燃烧工艺，粉末页岩悬浮燃烧 (爱沙尼亚)、颗粒页岩流化燃烧 (德国)及颗粒页岩循环流化燃烧 (以色列及中国)。循环流化床技术是近年来研制的一种新型洁净煤燃烧技术。它显示了其燃料适应性广、负荷调节灵活等明显优点，特别是在燃用低质煤种和煤质多变的场合，和相同容量的链条炉、煤粉炉相比，不仅热效率可有相当大的提高，在燃料制备方面，不需要煤粉炉所要求的庞大而复杂的制粉系统。这种特点比较适合于油页岩的燃烧。德国鲁奇公司和芬兰奥斯龙公司是研究开发循环流化床燃烧技术较早的公司。进入 90 年代，循环流化床燃烧技术得到更大的发展，至今已经形成了鲁奇炉型 (最大容量锅炉为 700t/h 级亚临界压力循环流化床锅炉，1996 年投入商业运行)、奥斯龙炉型、福斯特—惠勒炉型 (最大容量锅炉为 783t/h 级亚临界压力循环流化床锅炉，1997 年投入商业运行)、巴特利炉型 (最大容量为日本三井 300t/h 多固体循环流化床锅炉)、德国巴高克炉型 (最大容量为 350t/h 高压电站锅炉)和美国巴威的内循环炉型 (最大容量为 210t/h 高压循环流化床锅炉)等几个各具特色的主要炉型。与此同时，传统燃烧技术的锅炉设计制造公司纷纷投入大量的资金及人力进行循环流化床燃烧技术的研究开发，其中的代表包括法国通用电气阿尔斯通 Stein 公司采用 Lurgi CFB 技术、美国ABB － CE 公司采用 LuriCFB 技术、德国 LLB 公司采用的 Luri 和 Circofluid CFB 技术、美国 Foster wheeler 公司采用的 F － W 和 Pyroflow CFB 技术。

3. 油页岩干馏技术

油页岩的最大使用潜力是干馏制取页岩油。油页岩干馏技术比较先进的国家有爱沙尼亚、巴西、澳大利亚、中国和俄罗斯等国。迄今世界上较成熟且经长期生产的有:爱沙尼亚的 Kivioli 块页岩干馏炉和 Galoter 颗粒页岩干馏炉; 巴西的 Petrosix 块页岩干馏炉; 中国抚顺式块页岩干馏炉; 澳大利亚的 Taciuk 颗粒页岩干馏炉。

爱沙尼亚的 Galoter 颗粒页岩干馏炉处理量大，油收率高，产高热值气，可处理颗粒页岩，适合有条件的大中型油页岩炼油厂; 巴西的 Petrosix 块页岩干馏炉处理量很大，油收率高，产高热值气，处理块页岩，投资高，适合大中型油页岩炼油厂; 澳大利亚的 Taciuk 颗粒页岩干馏炉处理量很大，油收率高，产高热值气，处理颗粒页岩，油页岩经加氢改质，质量好，投资高，适合于大中型油页岩炼油厂。中国抚顺式块页岩干馏炉处理量较小，目前，桦甸采用的是巴西的干馏炉型。

(二)油页岩综合利用

油页岩由于其自身的特点，开发利用已经渗透到提炼页岩油、发电、取暖、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领域。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、化工以及其他用途(图 2 －1)。

图 2 －1 2000 年世界油页岩利用百分率 (据 Dr. K. Brendow，2003)

世界油页岩工业约始于 1830 年，页岩油作为照明用而发展起来。目前，世界上油页岩工业主要分布在爱沙尼亚、巴西、美国、德国、澳大利亚、俄罗斯和以色列等国。爱沙尼亚的油页岩主要用于发电和提炼页岩油，2002 年油页岩开采量达到3 000 多万 t，用油页岩生产出来的电力除了可以满足本国的需要，还可以向邻国出口; 巴西从 1935年就开始生产页岩油用于运输燃料，并在油页岩中可提取硫和放射性铀; 美国主要是利用露天开采和蒸馏方法提取页岩油，2000年美国和爱沙尼亚签署了两国在油页岩开发利用技术及工艺方面进行了合作的协议;德国的油页岩主要用于水泥和建筑材料，每年利用50万t油页岩作为燃料，其灰分用于生产水泥;澳大利亚除了发电和提取页岩油外，还提取镍化学添加剂;俄罗斯、匈牙利、乌克兰、奥地利、保加利亚和南斯拉夫等国将大量油页岩加工成肥料，或加工成土壤稳定剂，用于酸性土壤的中性化。另外，以色列、约旦、泰国和加拿大等也非常重视油页岩的开发和利用。但是，还有一些国家，如加拿大、瑞士、约旦、摩洛哥、南非等国在油价市场的竞争下被迫停止了油页岩工业生产。

三、实例分析———爱沙尼亚

(一)油页岩资源现状

爱沙尼亚油页岩主要为库克油页岩，从爱沙尼亚北部向东至俄罗斯圣彼得堡，油页岩分布面积约50000km²，页岩油探明储量24.94亿t。爱沙尼亚有21个油页岩矿，主要分布在库克油页岩矿区，一个是爱沙尼亚矿区，另一个是较新的Tapa油页岩矿区。

(二)油页岩开发历史

爱沙尼亚是目前世界上利用油页岩比较多的国家之一。爱沙尼亚81%的油页岩都用来发电供应全国92%的电力，16%用于石油化工，剩余的部分用于水泥制造以及其他一些产品的加工利用(图2－2)。

爱沙尼亚油页岩工业开始于1916年，在Jrve和Pervade两个城镇进行露天开采。每年共开采56万t油页岩。后来因独立战争的爆发而被迫停产。

1918～1945年，爱沙尼亚油页岩工业持续稳定发展。1918年独立战争后，油页岩开采量为1.7万t，并且建设了第一个国有油页岩工厂。同时，私有油页岩工厂也不断出现，有本国人投资的，也有德国、英国、瑞典、丹麦等国外私人投资。随着人们对油页岩的兴趣不断增加，到1933年20项油页岩开发优惠政策出台，鼓励油页岩勘探开发。总勘探开发面积达1250km²。

到1940年，爱沙尼亚共计开采油页岩1100万t，平均年产量达170万t。刚开始油页岩开采是顺着露天油页岩地层开采，后来油页岩的露天开采上覆地层厚度为8m，继而开始油页岩地下开采。

第二次世界大战后，爱沙尼亚在1945～1946年对14个小型露天矿开展了详细的研究，并在一些矿田中实施钻井开采。1947～1965年，逐步在东部开发了50个油页岩矿。1950年，油页岩产量为350万t，到1955年，油页岩产量达到700万t。油页岩主要用于Tallinn、Kohtla－Jrve和Ahtme的发电厂，Kohtla－Jrve和Kivili的化工厂，以及Kunda水泥厂。1946年和1960年先后两次进行了油页岩储量评价，分别为10亿t和33亿t(图2－2)。

图2－2 爱沙尼亚油页岩产产量变化图(据V.Kattai，U.Lokk，1998)

1965年，爱沙尼亚建立了新的发电所(波罗的海热发电所)，年输出电1400MW，而后又建立了爱沙尼亚热发电所，年输出电2000MW，因此对油页岩的需求巨增。为了满足对油页岩的不断需求，Viru(1965年);Estonia，三个露天矿(1973年)，Sirgala(1963年)，Narva(1970年)，Oktoobri(现今改名为Ai)(1974年)等油页岩矿先后建立。油页岩产量从1960年的920万t上升到1970年的1750万t。1976～1987年，爱沙尼亚开始在西部和西北部进行油页岩开采。1981年，由于列宁格勒地区建立了SosnoviBor核电站，相应的对油页岩发电的需求减少。1985年开采量为2570万t，1990年开采量为2120万t，1995年开采量为1210万t，其中一半以上都为露天开采(图2－2)。

近年来，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”，加大对油页岩的利用。在2006年，爱沙尼亚发电厂和炼油厂将分别需要994万t和644万t的油页岩;其他方面的用途可能持平，稳定在74万t左右。因此，爱沙尼亚的油页岩产量将从1230万t增加到1700万t。到2020年，规划新建一座400万t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 2 100 万 t 以上。

J. 发展页岩油产业的必要性

1.发展页岩油产业可以形成对我国石油资源的重要补充

1993年我国再次成为石油净进口国，此后我国石油消费快速增长，而同期国内原油产量增长缓慢，供需缺口逐年加大。2007年我国石油对外依存度已经达到50%，2008年达到51%。根据国家能源局有关材料，在2020年之前，我国石油消费量每年仍将以3.5%的速度增长，预测到2015年左右达到5.2×10⁸t，到2020年左右达到6.2×10⁸t;之后，石油消费年增长速度将放慢到1.8%左右，预测到2030年左右达到7.4×10⁸t。而同期我国原油产量每年大约增长300×10⁴t，到2015年左右产量达到2.05×10⁸t，到2020年左右产量达到峰值2.2×10⁸t，并稳定到2030年左右。由此推测，到2015年、2020年、2030年，我国石油供需缺口将分别为3.15×10⁸t、4.00×10⁸t和5.20×10⁸t，如果没有其他替代资源补充，届时我国石油对外依存度将分别达到61%、65%和70%。国际上公认，如果一个大国的石油对外依存度达到70%临界点，那么这个国家的能源将不安全。因此，到2030年我国的能源安全形势将非常严峻。

庆幸的是我国有非常丰富的油页岩资源尚待开发。如果今后能加强全国油页岩资源勘查，我国大规模发展页岩油产业将有资源基础。按第四章预测，在高速发展情景下，到2020年全国页岩油产能可以达到800×10⁴t，相当于再造两个华北油田(2008年油产量434×10⁴t);到2030年全国页岩油产能可以达到2000×10⁴t，相当于再造半个大庆油田(2008年原油产量4020×10⁴t)。因此，2020年、2030年预测页岩油产能是相当可观的，如替代石油，可以降低我国石油对外依存度分别为1.29%和2.71%，当年可以节约外汇(按原油价格80美元/桶计算)分别为44.80亿美元、112.00亿美元(表6－1)。因此，发展页岩油产业，可以对我国紧缺的石油资源形成重要补充。

表6－1 未来20余年全国页岩炼油效益预测

2.发展页岩油产业有明显的经济和社会效益

发展页岩油产业，对发展地方经济、增加就业机会具有重要意义。按目前我国页岩油产业情况，从业人均产能为181.82×10⁴t，税前利润为1500～2000元/t页岩油。据此推测，到2020年和2030年全国页岩油产业当年可以实现税前利润分别为120～160亿元和300～400亿元人民币，累计税前利润分别为600～800亿元和2700～3600亿元人民币;实现就业人数分别为4.4万和11万(表6－1)，很显然，经济和社会效益十分明显。

发展页岩油产业，是煤矿综合利用的重要方向，符合国家“综合利用、变废为宝”的产业鼓励政策。我国少部分油页岩矿是煤炭资源的伴生矿产资源，在煤炭开采过程中，这些油页岩资源以副产品形式也被开采出来，如不利用就堆放在矿山附近，不仅浪费资源，而且影响当地生态环境，甚至自燃带来安全隐患。除抚顺矿业集团很好地利用了煤炭的副产品油页岩资源外，甘肃窑街煤矿、山东龙口煤矿、兖州煤矿、黑龙江达连河煤矿在生产过程中都开采出来大量的油页岩资源，没能很好地利用。这些矿山近年来都作出了综合利用油页岩资源的发展规划，有的矿山已经着手建设页岩炼油厂。

3.发展页岩油产业是解决大量石油替代资源的最佳出路

石油不仅是能源，而且是重要的化工原材料。我国石油消费主要用于交通运输、化纤、化工行业，没有石油的支持，整个经济社会的发展是不可想象的，特别是国防离不开石油。然而，自1993年我国石油出现短缺以来，石油对外依存度越来越高，近两年达到50%，预测到2030年达到70%左右。国际原油价格大幅波动，严重影响石油进口国家的社会经济平稳发展。例如，美国纽约原油期货价格从2005年底的35美元/桶攀升至2007年3月底的70美元/桶，用了1年3个月时间实现翻一番;从2007年8月底的70美元/桶上升到2008年7月11日的147美元/桶，用了不到1年时间又实现翻一番;此后原油价格一路下滑，到2008年12月19日降到33.87美元/桶，在短短5个月内就已被打回原形。2008年我国进口石油因价格上升多付出了3600亿元人民币。长期大量进口石油，不但耗用高昂外汇，增加了企业成本，而且也大大增加了外交成本和国防开支，国际油价波动将严重影响国内经济的正常运行，更关系到国家安全。

为了保障国家能源安全，我国大力组织发展各种新能源、可再生能源，以解决能源短缺的“瓶颈”，并取得了可喜的成绩。但可再生能源如太阳能、风能、水能都不能直接变成液体燃料，更不能成为化工原材料。有些可以代替汽油、柴油的生物燃料，却因我国人多地少的客观条件而暂时无法大量推广。2008年我国100×10⁴t燃料酒精的生产能力已造成全国玉米涨价，引发猪肉供应风波，政府不得不叫停以粮食为原料的在建燃料酒精项目。事实说明，由于我国人均耕地少，所以不能学美国、巴西用大片土地来种植生物燃料。

要解决大量石油替代能源，路在何方?应走多元化道路。我们认为，在众多可替代能源中，页岩油是一种可选用的、现实的石油替代能源。与其他替代能源相比，页岩油有它自己的优点:油页岩加热就可出油，页岩油改质后其性质和天然原油相近，可以利用现有的炼油厂加工，不必另外建炼油厂;油页岩资源丰富，矿产集中，可以大规模机械化、自动化开发生产，即使有些小矿，也可以将页岩油运在一起集中加工，可以替代大量石油产品;页岩油改质后的产品和现有石油产品相似，不需要另行制定新的产品标准，不需要改造现有使用石油产品的机械设备;可以使用现有的使有储运设施和销售分配系统。

我国油页岩资源极其丰富，制约油页岩产业发展的资源、技术、环境、经济等几方面的因素，经过几十年的研发，各方面都有了新的突破。目前，我国油页岩查明资源储量增长了一倍，页岩炼油工艺成熟，环境保护问题通过加大科技投入、政策调控是可以解决的，页岩炼油成本已低于国际原油价格之下许多，发展油页岩产业是解决大量石油替代能源的最佳出路之一。

页岩油是一种比较现实的石油替代能源，我国可以吸取世界先进技术，进一步研究开发出更适合我国国情、更适合我国油页岩特性的加工技术和成套综合利用工艺，建设有中国特色的油页岩产业。