油母页岩范文（精选12篇）
油母页岩 第1篇
目前, 油母页岩的资源价值正在被重新认识, 然而对油母页岩产业发展史进行论述者却寥若晨星。油母页岩产业发展史要追溯到丧权辱国的日俄战争时期, 油母页岩原油的诞生也与抚顺有着血脉相连的历史渊源。日俄战争是日本与沙皇俄国在中国东北的土地上进行的一场帝国主义战争, 日本占领抚顺的同时, 也占领了俄军逃跑所弃的抚顺矿区, 并在抚顺矿区成立了“抚顺采炭所”, 隶属于日本大营, 专供军用。
日俄两国在没有能力将战争继续下去的时候, 在美国的调解下于1905年8月9日在美国的朴茨茅斯海军基地开始谈判, 经过激烈争吵, 于9月5日签订了《朴茨茅斯和约》。通过此条约, 日本攫取了对抚顺煤矿的开采权, 日本在抚顺煤矿的掠夺量呈逐年提高的趋势, 到1945年8月光复, 共掠夺抚顺煤炭两亿多吨[2]。日本人开凿大山坑时, 在废弃的岩石之中, 发现了一种可燃的岩石, 初步认定是油母页岩。由于日人初次化验分析认为是靠近煤层的劣质页岩, 含油率仅为1%, 故被“南满洲铁道株式会社” (以下简称“满铁”) 认为“无开采价值”而中止试验。
日本海军迫于液体燃料的严重缺乏, 对抚顺发现的油母页岩盯住不放, 并派人来到抚顺, 对其进行工业干馏试验。1921年抚顺炭矿支付十万日元试验费, 将100吨油母页岩送到瑞典、德国进行试验, 收油率分别为2%-2.75%, 仍达不到工业化生产要求。但是日本海军断续调查, 对古城子露天堀油母页岩进行了大规模的勘探, 普查结果良好, 上层页岩含油率为5.5%以上, 查明当时抚顺煤田有相当于两亿吨原油的巨大储量。在技术上, 日本技术人员将英国的外热式炉改为内热式炉, 并分为干馏炉和发生炉两段, 有利于炉内瓦斯循环供热, 被称为抚顺式“加热循环内热式干馏法”。1922年“满铁”中央试验所提出干馏报告, 奠定了油母页岩工业性生产的理论基础。1926年9月, 抚顺炭矿日处理油母页岩40吨的试验炉试验效果更好, 收油率达到9-10%, 干馏供热量自给自足, 后来又改为日处理能力50吨。
日本擅自掠夺抚顺油母页岩的行径, 引起中方的关注。1930年4月22日, 中国外交部致日本驻华使节节略书, 阐明:“中国政府承认日本政府有开采抚顺煤斤之权。兹该矿发现之油母页岩, 既非煤类, 自不能视为同一矿产, 当然不容日本方面擅自开采。”5月13日, 日本驻华代理大使重光由上海致电日本外务大臣, 对中国政府提出之节略书中的抚顺油母页岩问题, 提出采取“似应对这一要求暂时置之不理, 中国方面如再提出此事, 可以适当方法向中国方面明确我方坚决继续从事此项事业之意”[3]。然而日本方面对中国的抗议不但置之不理, 反而加快了抚顺制油工场的建设进程。7月1日, 抚顺炭矿制油工场开始营业, 更名为抚顺炭矿制油厂 (即抚顺石油一厂前身) , 直至“九一八”事变, 油母页岩之争再无从说起。
1934年, “满铁”总裁林博太郎致日本海军大臣, 关于抚顺炼油事业的发展, “确定改建现有工厂, 把页岩油和副产品增至二倍, 增产的页岩油的二分之一用做挥发油原料”, 1935年7月完工, 年生产粗油能力增至14.5万吨, 以此强化日本军事工业。1945年8月15日, 日本天皇宣布无条件投降, 抗日战争胜利结束。9月, 苏军为了抢运抚顺工矿物资, 调来拆运部队, 在长达一个月的时间里动手拆除抚顺煤矿及附属工厂的主要机械设备, 装入火车达1200余辆之多, 全部抢运到苏联。1946年, 国共内战期间, 国民党抚顺矿务局拆除了油厂的全部设备, 能拿走的设备器件均搬运一空, 整个厂区变成一片废墟, 实为油母页岩工业的劫难。
1949年, 中国靠着西北地区的几个油田, 再加油母页岩里提炼出来的油, 年产原油一共才12万吨。这个数量在今天六个小时就开采出来了, “中国贫油论”盛行一时[4]。1953年, 中国开始了第一个五年计划, 毛泽东同志指出:要进行建设, 天上飞的、地上跑的, 没有石油都转不动。随后, 新中国第一口大庆油井诞生了, 胜利、大港、辽河、华北、中原等几个大型油田相继开采成功。从此, 中国摘掉了贫油的帽子, 石油被大量发现, 原油价回落, 加之页岩干馏排出的废气废水对环境造成负面影响, 曾经辉煌过的油母页岩, 又开始淡出了人们的视野。此期间, 我国停止了大规模油母页岩开发利用。
2000年, 随着油价的不断攀升以及技术的不断进步, 油母页岩的开发利用被重新重视, 各有关方面都在严密关注油母页岩的开发。目前, 国家发改委已将油母页岩列为鼓励发展产业, 鼓励自主创新, 开发新型干馏技术。油母页岩开发也呈现出加速发展的态势, 其中油母页岩的价格不断攀升, 保持着较高销售毛利率。在辽宁抚顺市, 抚顺矿业集团页岩炼油厂被国家发改委列为全国油母页岩综合利用示范基地, 并计划将页岩油生产规模发展至100万吨/年。在吉林省桦甸市, 正在启动包括276万吨页岩开采、20万吨页岩油干馏、119万吨页岩水泥的油页岩综合利用项目。在广东省茂名市, 一个首期建设40万千瓦油母页岩发电项目正在抓紧可行性论证和进行前期准备。建设茂名油母页岩发电基地, 是茂名市重组工业大格局的重要组成部分, 是广东电力发展战略的重要组成部分。
几起几落之后的油母页岩, 又逐渐成为各国能源产业的“新宠”。不少上市公司已嗅到了其中的投资机会, 介入油母页岩这块宝藏的开采, 油母页岩正期待着“重出江湖”。纵观历史, 中国油母页岩工业的发展史, 是一部科学进步的历史。油母页岩将依靠科技进步走出一条辉煌的道路, 为我国未来经济带来新的机遇和挑战。
参考文献
[1]张明华.我国油母页岩综合利用的现状和可能的途径[J].吉林建材, 2003 (3) .
[2]李秉刚.历史的疤痕:辽宁境内万人坑[M].东北大学出版社, 2004.
[3]傅波.抚顺编年史[M].辽宁民族出版社, 2004.
页岩气水处理 第2篇
目前，与页岩气水资源问题相关的规定，可以零散寻于环保部与发改委的几份政策文件中：2012年环保部颁布的《石油天然气开采业污染防治技术政策》、2007年环保部颁布的《环境影响评价技术导则：陆地石油天然气开发建设项目》以及《页岩气发展规划2011-2015》。但前两份文件是石油工业的环评概况，并没有针对页岩气的研究和描述;而《页岩气发展规划2011-2015》中的水资源保护部分则颇为抽象──无疑，要推动页岩气这一新生事物的发展，除了单纯的投资概念之外，还有许多研究与制度设计的工作。水资源的问题，就是其中典型。
启蒙于美国模式的中国页岩气革命，能否在水资源问题上复制美国经验?本刊为此专访了在四川从事多年页岩气与水资源关系研究的富布莱特学者Peter Marsters。
记者：您很久以前就开始进行中国水资源和环境问题的研究，2011年作为富布莱特学者在四川研究水资源与页岩气发展的关系。我想知道，中国发展页岩气在未来究竟面临着怎样的水资源问题?
Marsters：美国页岩气目前的水资源问题主要在回流废水的处理问题上，这跟我在四川期间研究的主要结论是一致的。目前，水资源供给本身的问题并不会对页岩气发展形成很大阻力，更大的问题是压裂以后的污水处理。
事实上，美国西部同样有缺水问题。而且，相比美国西部某些州，四川盆地的水源是比较充足的，但西部缺水的问题并不会阻碍当地页岩气发展，而如何安全地处理从地层回流出来的水，才是真正的问题。
记者：您的意思是缺水并不会成为中国的问题?
Marsters：缺水本身是中国的一个大问题。但是页岩气水力压裂需要的用水强度和其他一些领域相比还很小，美国有一个较权威的报告(《美国现代页岩气发展》)认为，页岩气生产用水占总用水量在0.1%到0.8%之间，其实并不大。
在用水量这一块，农业是最大的部分，工业领域比如像热电厂也需要相对多水，另外还有城市饮用水这一大块。页岩气的水强度还不能和农业或者其他一些耗水工业项目相提并论。
但出现问题的地方在于，如果在一个水资源已经相当紧张的系统里，新增用水需求无疑会改变原本的用水平衡。因此页岩气使用的水资源也会和其他领域形成竞争，主要的水源可能来自农业用水，因为农业使用的水资源最大，而且油气企业所在地区更容易从当地农村获得用水。
未来随着水力压裂的增加，页岩气与农业对于水源存在一定竞争关系，虽然我不认为这种规
模的竞争一定会对页岩气发展本身造成负面影响，但是反过来说，页岩气的发展则可能带来当地农业用水的一些问题。此时，往往就是经济性和资本决定水资源的流向。
记者：2011-2015您提到美国西部几个州也是缺水区域，据我所知，德克萨斯等西部州又是页岩气发展的重要区域，页岩气用水与农业用水竞争问题是如何解决的?
Marsters: 美国的情况比较独特。通过一整套系统，使用水资源的权利被分配到了不同个人和土地所有者的手里。比如在我所在的科罗拉多州，这里是美国比较典型的缺水地区，这里的水源也都是已分配的。就是说不存在没有归属权的水源，也不存在无人使用的水源，这就是私人的水权。
而随着科罗拉多州的非常规天然气工业逐渐发展，油气企业需要寻找用水权，以解决水力压裂所需的水供应问题。因此这些企业向当地农民买水。这导致了很有趣的现象，有些农民在几年里都不需要种植粮食，只需靠出售自己的用水权盈利。这部分水的价格会根据所在地情况、季节、年份的不同而有差别，一般的价格在每立方2.4美元左右，水资源因此得以货币化，从而可以营造优化资源走向的市场。
几年前的德克萨斯州曾经出现五十年一遇的干旱，但是页岩气水力压裂的发展却没有丝毫减缓──就是因为水资源权利的分配和交换，这会让水更贵，也让用水成为公众瞩目的话题，但是却并不一定影响工业发展。至少在美国，我们可以看到水资源用于页岩气压裂的经济效应，要比用于农业的效应高出很多。
记者：中国有学习这种模式的可能吗?
Marsters：完全学习这一制度是不可能的，因为首先私人的水权在中国就并不存在，私人的水权交易也就不可能，所以科罗拉多州农民与油气企业的水资源交易也不会出现在四川。但是未来中国政府会需要相似的一些分配系统，来配置水资源问题，有些部门可能必须要作出一些利益牺牲，这在所难免。
其实凭心而论，美国西部的这些水权制度也是建立在一个旧系统之上，有很多复杂性和不可操作的地方，所以中国也并不需要完全照搬。
记者：那么和其他能源项目相比，页岩气对于用水的需求量到底如何?
Marsters：和燃煤电厂等一些能源行业相比，页岩气开发需要的用水量其实要小很多。一般电厂作为冷却用需要大量的水，但是这些水可以在电厂长达几十年的生命周期里持续使用，此后可以百分百利用，并重新回到水循环系统里;但是页岩气水力压裂用的水是几乎都会消耗掉，不能再循环使用的，而且使用的时间很短，一口井在一周时间里会用到1.8万立方米(200万到500万加仑)的水，而且页岩气压裂用水会来自靠近作业的地区，因此在短期内，对于本地用水影响可能比较强烈。
举一个比较具象的例子，像科罗拉多州的情况──我们约有5万口活跃运作的页岩气井，每年需用于页岩气开发的水大概相当于一座10万人口城市一年所需的用水。这些水量，如果和科罗拉多整个盆地的水源系统相比，并不占很大的比例。但对于页岩气开发的当地或附近村镇而言，则可能在短期内会引起用水压力。
记者：您一直强调回收以后的水才是需要解决的最大问题，中美两国目前对于回收水主要如何处理?
Marsters：根据不同地区的地质情况有不同的解决方法。科罗拉多州、德克萨斯州和北达科塔州一般的情况是将废水注入废水井，这是因为这一地区的地质条件更适合于打注入井;而在宾夕法尼亚州，由于没有注入井的地质条件，废水可以再回收利用，或者长距离运到其他州的注入井，后者就会产生很大的成本问题;而在德克萨斯州，由于供水紧缺，废水也可以经过回收处理的程序以后，重新用来压裂。
根据我了解到的情况，中国目前也主要是注入井的方法。但是四川的地质并不完全适合打注入井，在未来如果页岩气发展起来，如何处理压裂回流水，能不能打出那么多的注入井，就会成为一个问题。
记者：从压裂开始到处理废水，美国企业一般需要做些什么?
Marsters：美国目前开始涌现很多公司，专门为油气企业的水处理问题服务，这一领域已经渐渐形成了水服务的市场。
压裂前期，油气公司需要买到水，他们可以从市政部门或者从废水处理厂买水，又或者去公共的水权拍卖会竞标，获得使用某一水源的权利。而在压裂结束以后，废水不能随便排放，也不能简单地送去一般的废水处理站，因此就要想办法处理。如果是使用注入井的办法，企业需要完成很多力学完整性的测试，确保废水不会流到含水层。企业必须打井、确保安全，主持测试并提交报告。
记者：那么如何保证注入井的安全和处理废水的安全性?这部分的规则由谁来制定和监管?
Marsters：上面说的完整性测试有一些具体的标准，可以确保废水不会污染。在制度上则有些复杂，根据不同州的法律规定和不同情况，州政府和联邦政府有不同的设置部门来监管废水处理的情况，比如在德克萨斯和科罗拉多州，是州政府的油气工业委员会在主管，而在宾夕法尼亚州，则是联邦政府的环境署进行监管。
无论是打井测试或者测试报告的提交，都是由油气企业自己负责，他们要确保安全和无污染。联邦政府的环保署或者州政府的油气委员会，则负责具体的废水处理监察工作，这些政府部门会派出专门的巡视员对企业提交的报告和测试进行监督。
记者：美国有州和联邦不同的监管层次，为什么会出现这一情况?
Marsters：之所以会出现不同的监管层次，是和油气工业在不同州的发展有关。在德克萨斯
和科罗拉多这些州，油气行业有很长的历史和发展阶段，这个过程中，州政府在油气工业中已经获得了很大的权力，也有很多的知识，知道地方层面的很多制度和问题应该如何设计和运行，所以州政府作为监管比较合理。而在宾州，页岩气发展是近年出现的事，在这个过程里联邦政府负起了监管责任。
记者：您如何看待中美两国在这一领域的监管主体和制度不同?
Marsters：美国对于水资源的监管比较地方化，不同地区就有不同的权利和规定，而且有时这些监管很多并不一定来自非常权威的政府部门;而在中国，水资源的管理者是政府，而且中央政府的力量更大。
但具体到页岩气领域里的水资源管理，我感觉中国目前并没有明确监管者。如果认为这与地下水和地下矿藏有关，所以应该是由国土资源部进行管理?或者由于涉及环境问题，所以应该由环保部进行管理?或者应该把更多权力放到地方的环保局，对地方作业进行监控?这些问题依然尚待思考，由于页岩气还是全新而独特的领域，这类监管问题还需要时间来理清。但明确一个监管主体非常重要。
记者：由于页岩气开发需要面对这些那些的水资源问题，必然对水文资料有所要求，您对于目前中国相关水文资料的印象如何?
Marsters：页岩气开发对地方水文资料的要求很高。开发者需要了解本地水源的情况，有多少水可用，这些水里有多少可用于井场的水力压裂，页岩气的出现是否会导致与其他行业竞争用水，如何设计解决方式等问题，而这些都需要对当地水文资料进行研究。
目前主要的资料由各省的水文局进行管理。但是如果将各个地方数据加权，得出的结论往往与国内总数据并不相同。因此我感觉目前的水文资料并不十分准确。而且对于页岩气而言，整个盆地或者大区域内的水文数据并没有太多的实际指导意义，你需要的还是井场附近当地的数据，因为每个井场可能就需要不同的水资源管理方案，而这些数据目前非常缺乏。
记者：您觉得中国业内是否真正理解美国页岩气目前的真实情况?
Marsters：宏观层次上，中国目前推动页岩气作为独立矿种，推动民企进入页岩气开发，以及强调独立科研发展，都是希望复制美国页岩气经验的努力。但是中国的特殊情况──国有企业的强大政治能量和利益关系，可能让这些努力的效果难从人意。
页岩气革命 第3篇
股市一直跌跌不休、投资者信心极度低迷的时候，页岩气概念股近期突然崛起，各股纷纷冲击涨停。截至8月22日，龙头公司山东墨龙、宝莫股份分别放巨量拉出6个涨停和5个涨停。页岩气概念之所以成为资本追捧的对象，缘于美国引发的“页岩气革命”。
8月3日，美国能源部称美国将陆续淘汰大量燃煤机组，未来4年将停止使用2700万千瓦燃煤电厂，目标是彻底停止美国的煤炭发电业。美国做出这个决定的背景是，页岩气革命使美国由一个天然气进口国转变为一个天然气出口国，2009年，美国超过俄罗斯成为世界第一大天然气生产国。美国页岩气开发技术的突破和大规模商业化开采，对国际天然气市场及世界能源格局产生了重大影响，于是世界主要资源国都加大了对页岩气的勘探开发力度。
页岩气是一种清洁、高效的新型能源资源，指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与煤层气、致密砂岩气构成三大非常规天然气。
国土资源部油气资源战略研究中心副主任张大伟撰文指出，美国是页岩气开发最早、最成功的国家。1981年，第一口页岩气井压裂成功，实现了页岩气勘探开发的突破。本世纪以来，随着水平井大规模压裂技术的成功应用，美国页岩气开发利用快速发展。美国页岩气产量从2005年的194亿立方米，提高到2010年的1378亿立方米，占美国天然气总产量的23%。2011年为1800亿立方米，占34%。这改变了美国天然气供应格局，使该国进口天然气和LNG量大幅度下降。据预测，页岩气将成为美国未来天然气增产的主要来源，到2035年总产量占比将提高到46%。
美国能源信息署（EIA）的最新统计数据显示，当前全球页岩气可采资源189万亿立方米。其中北美地区拥有55万亿立方米，位居第一；亚洲拥有51万亿立方米，位居第二；非洲拥有30万亿立方米，位居第三；欧洲拥有18万亿立方米，位居第四。全球其他地区拥有35万亿立方米。
页岩气勘探开发已在全球蓬勃兴起，中国版的“页岩气革命”何时上演？
畅想页岩气
今年3月，中国第一个页岩气发展规划——页岩气“十二五”规划出台。规划提出，到2015年基本完成全国页岩气资源潜力调查与评价，优选30～50个页岩气远景区和50～80个有利目标区。探明页岩气地质储量6000亿立方米，可采储量2000亿立方米，年产量65亿立方米，力争2020年产量达到600～1000亿立方米。据专家预测，页岩气可采资源量为25万亿立方米，超过常规天然气资源。去年底，国土资源部公告称，将页岩气作为第172种独立的矿种加强管理，不再受油气专营权的约束。
这无疑为中国的页岩气发展指明了方向，减少了勘探开发的羁绊。日前，又有消息传出，中国页岩气第二轮探矿权公开招标准备工作已经就绪。
“大招标时间初步定在9月，不过招标时间的最终确定需要走一定程序。”张大伟接受媒体采访时表示，目前有70多家企业参与了意向投标，这些企业来源于能源、电力、矿业、房地产、金融投资等诸多领域，其中民企占了三分之一以上。
业内人士认为，页岩气有望成为中国天然气改革的一个试金石。因为国家页岩气“十二五”规划已经明确，开采的页岩气价格实行市场化定价，而目前传统天然气仍然以政府定价为主导。
国土资源部油气战略研究中心研究员潘继平认为，与第一轮页岩气探矿权招标相比，第二轮页岩气探矿权招标意义更重大。一直以来，我国对油气资源勘探开采实施国有垄断经营体制。第一轮招标采取邀标制，受邀的是中石油、中石化、中海油和延长油矿这四家具有油气勘探开采资质的中央企业，以及中联煤层气、河南煤层气两家国有企业。第二轮页岩气招标对投标企业只要求注册资金3亿以上、具有气体勘查资质，而没有国有、民营的身份限定，这是油气资源领域矿业权管理体制改革的一次大胆尝试，也是引发民资对页岩气开发兴趣大为提升的重要原因。
据了解，2011年6月，页岩气探矿权进行了首次公开招标，6家国有企业参与竞标4个区块的探矿权。最终，中国石化和河南省煤层气开发利用有限公司各竞得一区块，另两个区块流标，招标结果不尽如人意。
除了国有和民营企业热情高涨，各地政府对页岩气也是豪情万丈，纷纷“抢滩”页岩气开发。重庆市市长黄奇帆提出，要把重庆打造成全国页岩气开发利用主战场，力争到2015年打出150口～200口页岩气井，年产量达到13亿立方米～15亿立方米，有可能将能源产值做到3000亿～4000亿元。
作为中国的能源大省，山西新能源发展也瞄准了页岩气，提出“气化山西”战略。此前专门召开页岩气开发利用研讨会，研讨会是在山西省国新能源发展集团有限公司（简称国新能源）和中国石油大学合作完成的山西页岩气开发利用先导项目（简称先导项目）的基础上展开的。国新能源集团董事长梁谢虎表示，页岩气作为一种新型能源，未来很可能引起“页岩气革命”，带来中国能源新格局。
“通过先导项目的研究发现，山西境内的鄂尔多斯盆地和沁水盆地都具有页岩气赋存特征。”先导项目的参与者、中国石油大学副教授韩国庆说，“鄂尔多斯盆地山西有利区页岩气资源量大致为1．43万亿立方米，约为全国总储量的4%，沁水盆地为0．65万亿立方米，约为全国总储量的2%。从目前抽样监测的结果来看，这些地区的页岩厚度、有机碳含量、有机成熟度、页岩脆性等相关指标都符合大规模开采的条件，具有很好的开发价值。”
近日，安徽省政府与华能集团签署页岩气开发利用战略合作备忘录，使日益临近的页岩气第二轮招标更受市场关注。安徽省相关负责人透露，安徽省将加快发展，尽快实现安徽页岩气产业化。包括研究出台安徽省页岩气开发利用规划；创造公平市场环境，支持各类资本参与安徽境内页岩气区块的招标；打造页岩气产业链，推动页岩气开采装备的研制；积极跟踪勘探开发项目进展，做好协调服务。
从投资角度来讲，行业分析师都非常看好常规天然气和非常规天然气（页岩气、煤层气）的投资机会，按照产业链来梳理，包括上游拥有资源的企业；提供生产技术服务和解决方案的企业，如通源石油等；天然气装备制造领域，如山东墨龙等；管道运输及下游燃气运营服务提供商，如煤气化等。
警惕大跃进
截至2011年底，中国石油企业开展了15口页岩气直井压裂试气，9口见气，初步掌握了页岩气直井压裂技术，证实了中国具有页岩气开发前景。
8月6日，媒体报道我国第一口陆相页岩气井延长石油延页平1井成功投产，目前每天稳产在2000立方米以上。
中石油咨询中心专家、教授级高工查全衡认为，中国页岩气开发尚处于起步阶段，处于分地区、分层系、分类型全面地质调查阶段，在可预见的时间内会取得明显进展，会有不少喜讯传来，但是不太可能成为开发非常规天然气中的主角。
中石化石油勘探开发研究院咨询委副主任张抗表示，中国页岩气产业化尚需时日，这是由我国页岩气勘探状况、开发政策、开采技术等多种因素决定的。
《页岩气发展规划（2011～2015年）》也明确指出了当前存在的问题：1、资源情况尚不清楚。我国具有页岩气大规模成藏的基本条件，但尚未系统开展全国范围内页岩气资源调查和评价，资源总量和分布尚未完全掌握。2、关键技术有待突破。页岩气勘探开发需要水平井分段压裂等专门技术，目前我国尚未完全掌握相关核心技术。3、资源管理机制有待完善。页岩气作为一种非常规天然气资源，需研究制定资源勘探开发准入资质和门槛，以加快其发展。4、地面建设条件较差。我国页岩气藏普遍埋藏较深，页岩气富集区地表地形复杂，人口密集，工程作业困难，经济性较差。5、基础设施需要加强。页岩气资源富集区很多集中在中西部山区，管网建设难度大、成本高，不利于页岩气外输利用和下游市场开拓。6、缺乏鼓励政策。页岩气开发具有初期投入高、产出周期长，投资回收慢的特点，需要制定页岩气开发的鼓励政策，加快页岩气产业化。
分析人士指出，中国的页岩气储藏深度远远高于美国，而且地质复杂程度也超过美国，加上多数页岩气开发地区人口密集，从技术和社会两方面来讲，开发难度都很大。另一方面，开采页岩气所需的水力压裂技术需要大量的水资源，而我国页岩气储量丰富地区多为水资源匮乏地区。同时水力压裂技术可能会带来地下水污染问题。
美国“页岩气革命”的成功，得益于长期的能源战略规划和政策扶持，不是一朝一夕的事情。张大伟建议，在对美国等国家鼓励页岩油气发展政策进行调研的基础上，结合我国实际，参照国内煤层气勘探开发优惠政策，制定页岩油气勘探开发的鼓励政策实行页岩气市场定价、自主销售；减免资源税、资源补偿费、矿业权使用费；减免关键技术装备进口关税等税费；实施财政补贴；用地保障等扶持政策，以引导和推动页岩油气产业化发展。
但查全衡指出，“我国煤层气已经勘探开发了二十余年，至今成果有限。” 2011年，中国煤层气产量106亿立方米，远未完成“十一五”目标。
油母页岩气体综合利用技术研究 第4篇
在油页岩综合利用过程中产生约15000m3/h的低热值油母页岩气体, 该部分气体原处理方式为直接燃烧后排空, 该种处理方式不仅造成资源浪费, 更对周围空气环境造成较大污染。为解决该问题, 龙福公司通过建设24台500KW/H的油母页岩气发电机组充分利用可燃性放散尾气, 充分发挥废气余热的最大效益, 实现了资源综合利用。
2 内燃机燃用油母页岩气的可行性
油母页岩气体内含有的CH4、CO、Cn Hm、H2共占到34.4%左右, 其热值为1400kcal/m3, 完全可以作为内燃机燃料。
3 油母页岩气发电技术
3.1 油母页岩气机组原理。
油母页岩气机组利用12V190柴油机组为基础, 它将原来的利用柴油泵和喷油嘴将柴油雾化后压燃改为利用火花塞将油母页岩气体点燃做功, 从而使发动机驱动发电机运转的目的。
3.2 油母页岩气发电技术
(1) 双碟阀电控混合器技术。电控混合器的空气通道与空气滤清器连接, 燃气通道与燃气进气管线连接。空气通道与燃气通道各设一碟门, 碟门在步进电机的驱动下转动, 从而改变进入混合器的空气和燃气的量; (2) 电子调速系统。电子调速系统是发动机的指挥系统, 根据安装在齿圈的转速传感器信号, 通过速度控制器、转速微调电位器调整执行器开度, 实现对发动机的怠速/额定转速、负载及负载调速率的控制; (3) TEM电子管理系统。该系统由工业控制计算机、智能采集模块、步进电机控制器、步进电机驱动器、传感器、控制软件组成。该系统通过采集发动机、发电机工作过程中的运行参数, 分析、计算、手动或自动调节电控混合器燃气、空气碟门的开度, 控制混合气体的浓度, 从而实现对燃气发动机组的控制。
3.3 安全技术管理措施
(1) 电控方面。发电机组拥有完善的安全措施, 通过TEM电子管理系统分别对机组每个缸的缸、排温、润滑系统、冷却系统、转速、功率、电压、电流、功率因数、频率等进行自动采集、显示, 实现了对发电机组的超速、油压低、油温高、水温高、缸温高、排温高等保护。
(2) 燃气方面。发电机组供气管路中安装有丝网过滤器、阻火器、燃气电动碟阀等安装保护装置。
3.4 主要操作程序及注意事项
3.4.1 主要操作程序
(1) 启动。将控制屏上各个开关置于正确位置, 通过TEM电子管理系统调整燃气、空气碟门开度, 先手摇机油泵泵油, 后启用电动预供油泵泵油, 直至机油压力表指示为0.1MPa以上, 打开燃气电动蝶阀, 启动机组。
(2) 运转。待机组预热过程完成后, 使机组在额定状态下运行。待水温、油温达到标准温度——40℃以上, 再观察机组各仪表指示是否正常, 若机组各仪表指示正常, 则并网发电。
(3) 停机。停机过程需要两个副职司机, 其中一名按照逆时针方向缓慢调节“转速微调”旋钮, 同时调整“电压整定”旋钮, 保证功率因数在0.8左右;另一名则及时逐一关闭燃气碟门、降低转速, 待机组功率降至40k W左右时, 迅速按下“分闸”按钮, 机组运行将回转至额定转速, 运行几分钟后, 再将转换开关置于“怠速”位置, 保证机组的使用寿命。
3.4.2 主意事项
(1) 副职司机要调整好空燃比, 防止燃气燃烧不充分造成排烟管烧毁事故;
(2) 机组运行中, 油压逐渐减低时, 应及时检查机油高度、机油调压阀, 检查呼吸器是否打蓝烟, 检查机油滤芯、离心率有无金属粉末, 防止出现拉瓦、捅机体等重大恶性事故;
(3) 当机组一侧出现排温异常时, 依次检查空气进气压力、节气门同步性、燃气进气压力, 及时调整机组工况, 保证机组正常、高效运行;
(4) 按要求及时调整气门间隙, 检查气门凸头有无断裂, 检查气门挺杆有无磨损, 发现异常及时更换;
(5) 当机组出现单缸运行、排温异常时, 及时停机, 检查并排除是否为机械故障, 防止事故进一步扩大。
4 余热资源回收利用
4.1 尾气余热一次利用
由于油母页岩气发电的燃料利用率只有40%左右, 年产蒸汽量3万吨, 除了用于产工艺用汽、冬季采暖外, 充分发挥瓦斯热值的最大效益, 实现了资源综合利用, 符合国家“十一五”资源综合利用指导意见的相关要求。
4.2 尾气余热二次利用
经过余热锅炉的尾气温度高达350-400摄氏度, 通过空气热换器将空气加热, 加热后的空气温度高达150-200摄氏度, 利用加热后的空气将半焦皮带等潮热场所进行加热烘干, 保证了设备的安全运行。
5 气体脱硫
燃气脱硫:将炼油厂产生的油母页岩气体经三次精处理后, 再经罗茨风机加压进入PDS湿法脱硫系统, 脱除气体中的硫化氢;再进入活性炭过滤罐, 对气体中残存的脱硫液进行过滤后进入储气柜稳压;经稳压后气体再进入最后一级管道旋流板捕雾器和电捕焦油器进行进一步精处理, 此时气体质量完全达到机组要求, 进入机组进行发电。
6 技术成果及效益分析
6.1 实现了资源综合利用, 具有较高的经济效益和社会效益
节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针, 而充分利用油母页岩气体资源进行发电和生产蒸汽则是一种主要发展方向, 更加符合能源的梯级利用原则。
6.2 节能减排效益明显, 具有良好的环保效益
油母页岩气体综合利用的实施, 不仅能降低企业生产成本和生产能耗, 对原来废弃的余热资源加以回收利用, 更能有效地节约能源, 减少环境污染, 提升企业综合竞争力, 提高生产效率, 改善工作环境, 减轻劳动强度, 减少污染物的排放, 具有良好的环保效益。
7 结语
我国油页岩资源丰富, 用途也广泛, 不仅可以提炼燃料油, 而且可以利用其产生的燃气进行发电, 具有良好的利用价值。
摘要：油母页岩气发电机组根据油母页岩气体特点, 应用双碟阀电控混合器、TEM全电子管理系统等技术, 合理、安全的利用油页岩干馏过程中产生的可燃放散尾气, 并通过燃气内燃发电机组发电, 实现油母页岩气利用的重大突破。
关键词：油母页岩气,燃气机组,发电技术,余热利用,气体脱硫
参考文献
[1]李建华, 曹祖宾.世界各国油页岩的组成及综合利用[J].辽宁化工, 2007 (02) .
波兰页岩气考察邀请函 第5篇
邀请函
2012年8 月，“中波页岩气投资考察会”即将在波兰隆重举行。在如今油价高启的时代，国际社会都在关注开发非常规燃气，特别是页岩气等资源的开发，波兰作为新兴的页岩气投资市场，隐藏着巨大的商业，技术和资金合作机会。特别是美国页岩气的成功开发改变了国际能源格局，并对全球能源供应及地缘政治产生重要影响，因此，对于中国企业走出去，寻求更多页岩气市场机会，正是大好时机！谨此本次“中波页岩气投资考察会”组委会，邀请有关单位派相关代表参加本届投资考察峰会的各项活动。现就活动内容及组团工作通知如下：
一、活动背景：
2012年3月16日，国家能源局召开新闻发布会，发布《页岩气发展规划（2011—2015年）》，国家能源局石油天然气司司长张玉清在回答现场记者提问时表示，鼓励民营资本参与页岩气，包括天然气管道的建设，包括天然气的一些利用。
自从美国能源情报署（EIA）说波兰可能拥有5.3万亿立方米页岩气储量以来，波兰政府一直对本国的页岩气储量寄予了很高的期望，希望能够通过开发本国的页岩气储量来减少波兰对高污染的煤炭以及俄罗斯天然气供应的依赖。波兰政府迄今已向全球石油大公司颁发了100多份页岩气勘探许可证。作为新兴的页岩气资源产地，有许多投资商机值得中国企业家把握良机，为此，国化顶峰咨询公司联合波兰开发和生产工业协会（OPPPW），在波兰举办本届“中波页岩气投资考察会”，本次活动将邀请国土资源管理局、发改委有关领导，波兰财政部，OPPPW的领导，各大投资银行、交易所高层人士、商务部官员、相关企业的高层及对华贸易商会共同出席并对接。
二、活动内容：
本次考察活动计划在波兰首都华沙举办“页岩气论坛与展览会”，并在现参与波兰财务部高层官员进行的项目推介会谈，以及页岩气领域风险投资、技术研发、上游开采、基础设施的主要企业交流并举办“项目合作与投融资洽谈”专场，以便和中国企业通过系列交流平台，达成各类投融资合作。此外考察活动还拟包括：
1.参加在波兰华沙举办的“页岩气论坛与展览会”； 2.举行中波企业投融资洽谈； 4.参加合作项目签约仪式；
5．考察波兰页岩气相关企业并座谈。众多页岩气项目的资金合作机会 金融与工业的国际结合
亲临新兴页岩气投资市场---波兰
与波兰商务部高级官员，波兰开采生产工业协会（OPPPW）领导见面，相关企业高层云集
三、活动时间： 2012年8 月
现特邀请贵单位主要负责人及对外业务部门负责人赴美参加上述活动。此外，如贵司有对波兰合作项目并希望参加签约仪式，请填写附件二中的《中波签约项目信息表》。
四、报名方式
请于5月30将报名回执表（附件一）, 以及本单位中英文简介（附件三）发送到：yan.lichem1.net 联系人：李艳 女士
联系电话：020-28265620 ***备注：报名费用及收费方式待定。
五、要求：
1、凡被邀请单位即日起报名，本次考察团限50人，额满为止。
从页岩到煤气 第6篇
14岁那年，梅尔道克和一些小朋友在自己家后的一座小山上挖页岩玩——这种石头一片一片的像一页页书，能用火点着。梅尔道克觉得很奇怪，它居然能着火，要是把它放在水壶里烧一烧，又会是什么样子呢?他决定试一试。
回到家，梅尔道克把采来的页岩小心翼翼地放进水壶里，然后把水壶放在火上烤。过了一会儿，水壶嘴里冒出了一股股气体，梅尔道克又惊又喜，呀!这石头还会变魔术，又变成了一股气——这种气体还能燃烧吗?他一边想一边用火柴点燃它，想不到火柴刚一碰到那种气体，就“啪”的一声燃烧起来了，把梅尔道克吓了一跳，还差一点儿让火烧着他了。
这一幕，深深地烙在梅尔道克的心里，让他觉得非常惊险有趣。
长大后，梅尔道克走上了化学研究的道路。1792年，他在研究煤的燃烧利用时，再次想到了页岩燃烧的事。这时候的他，已经有扎实的学问底子，不像小时候那样纯粹为了好玩，现在是为了研究——他想找到一种新的能源。
油母页岩 第7篇
能源是我国实现现代化进程的重要物质资源, 而石油作为主要能源供需矛盾日趋严重, 利用干馏技术在油母页岩中提炼页岩油已成为替代能源的重要备选方案。ATP干馏工艺是目前干馏工艺中比较先进的技术之一[1], 而ATP缓冲仓是颗粒物料进入干馏炉前的最后一道工序, 在生产时会产生大量的油母页岩粉尘, 不仅威胁到职工的身体健康和生命安全, 还对干馏工艺造成一定的影响, 并且油母页岩粉尘存在爆炸危险[2], 如果不加以控制还将威胁到企业的安全生产, 所以ATP缓冲仓粉尘的控制在整个工艺环节中具有十分重要的意义。研究ATP工艺粉尘的析出机理则是油母页岩粉尘控制技术的关键所在。
2 ATP缓冲仓车间生产工艺概况
成品页岩和惰性材料由皮带输送机运至并排布置的仓顶上, 每排为3座储仓, 其中2座为干料储仓, 1座为湿料储仓。第一排储仓由皮带机直接倒运到刮板机上, 而后再分别送到各仓。在向储仓卸料停止时, 卸料仓口自动关闭。当物料须转送到第2排时, 将通过横向刮板机再度转运。
每座储料仓底下, 设有2台给料机, 两排6座储料仓, 共计12台给料机。同时工作只有2台, 仓顶2条平行的纵向刮板机同时工作的只有1条。仓下的2条平行的纵向皮带输送机同时工作只有1条。进入2个湿料仓的水分含量为60%, 这样湿度的物料, 如不及时的外运, 长时间储料, 会造成严重的棚料现象。为解除该现象的发生, 采用不时的倒料作业。倒料操作是将湿料仓底给料机开动向纵向皮带输送机供料, 至厂房端头处, 再设一台横向刮板机, 将湿料卸至横向刮板机上, 再将湿料送至斗式提升机入口, 通过提升至仓顶处, 在仓顶设置与干料相同的刮板机, 完成倒料任务。底下端头横向刮板机为1台, 为满足能够向两侧筒仓分别供料, 刮板机设有正、反双向控制电机装置。但往两侧斗提供料时, 同时只能满足一侧工作的要求。
3 产尘机理分析
从ATP缓冲仓的工艺流程来说, 产尘点主要集中在各个运输环节。造成缓冲仓车间污染严重的原因有:原料含水量低;各个产尘点没有通风除尘设备, 粉尘得不到有效控制;转运点和一些卫生死角粉尘堆积, 产生二次粉尘飞扬;皮带机, 刮板输送机密闭不严造成粉尘严重。
3.1 原料产尘的机理分析
运至该车间的页岩原料主要是块状体物料, 物料经破碎筛分车间破碎筛分后, 一般粒径在75mm左右, 由于物料颗粒变小, 势必造成表面积增大, 颗粒间隙增多, 密度下降, 表面水分减少, 是粉尘产生的内因。研究表明, 当原料的含水量低于7%时, 粉尘飞扬严重。物料失水后变脆易碎、机械性能下降, 破碎性越强, 产生的粉尘越多。
粉状物料在输送及倒料过程中可能受到剪切压缩空气、诱导空气流、室内通风造成的流动空气及设备运动部件转动生成的气流的作用, 粉状物料中的细微粉尘颗粒首先从中分离而飞扬, 然后由于空气的流动而引起粉尘的扩散, 从而完成了从粉尘产生到扩散的过程。
3.2 转运点粉尘析出机理
皮带机运输系统和给料机运输系统的转运点是ATP缓冲仓车间的厂关键产尘点。转运点是产生粉尘的一个连续点源, 产尘量大、浓度高、强度大, 严重超出国家允许标准。
在ATP工艺转运点处粉尘析出主要由三个原因形成:落料过程物料带来的诱导风流、落料产生的空气冲击波风流及皮带牵引风流[3,4]。
3.2.1 落料过程的诱导风流
诱导气流是指物料在空气中运动时会带动周围空气跟随物料一起运动而产生的气流。在运输的过程中物料随皮带一同运动, 到达转运点或者卸料点时, 物料彼此间产生相对运动从而破坏了原来的堆积结构, 物料的坠落过程是一种不连续的、不规则的运动。由于存在着落差, 物料在下落的过程中侧面和后部的空气压力降低, 使周围空气被曳引, 物料表面形成负压层, 物料表面细小粉尘在负压层和气体粘性力作用下逃逸并伴随诱导气流做旋涡运动而四处飞散。
3.2.2 落料产生的空气冲击波风流
当物料在落料管内下降时, 下落物料之间的孔隙率发生变化, 当物料下落冲击皮带时, 由于要恢复原来的堆积状态, 使疏松的物料受到下层皮带的挤压作用, 物料间隙中的空气猛烈挤压出来, 形成正压的剪切气流, 称为正压空气冲击波气流。当这些气流向外高速运动时, 由于气流对粉尘的剪切压缩作用, 带动细小粉尘一起逸出。在下落诱导风流和空气冲击波风流的双重作用下, 使粉尘四处飘逸并造成空间的粉尘污染。因此, 落料管落料进入输料皮带的转运点和缓冲仓落料点成为主要污染尘源。
在ATP缓冲仓内部, 物料从仓口高落差下落时, 将产生很大的空气冲击波压力与上升气流。这一气流与下落的物料相遇冲击、剥离连续的物料, 使物料散化, 大量细小颗粒的页岩粉尘重新被激活, 随上升气流向仓口运移。当其中一个或两个落料口落料, 大量的高浓度粉尘将从落料口涌出, 在缓冲仓顶部作业空间扩散, 形成粉尘污染。
3.2.3皮带牵引风流
同落料诱导风流形成一样, 运转的皮带和物料表面会形成牵引风流。牵引风流和皮带物料存在速度差, 吸附在岩块表面上的粉尘在摩擦力作用下剥离飞扬, 使牵引风流中含有大量的粉尘。
图2为皮带物料的牵引风流风速分布。在皮带转动的牵引风速作用下, 皮带附近的牵引风流与皮带运动方向一致, 在皮带机头 (机尾) 处风速最高。在带速为3.2m/s时, 由于离心力和摩擦力的双重作用, 皮带机头 (机尾) 处牵引风流速度最高可达5.881m/s, 导致大量的粉尘逸出。当物料从运输皮带向下一环节落料时, 除落料产生的诱导风流外, 皮带牵引风流也是产尘的一个原因。
4 ATP缓冲仓工艺油母页岩粉尘控制技术的提出
4.1 转运点粉尘控制技术
根据物料运输过程中各转运点产尘机理和粉尘运移特征, 结合前期在各个关键产尘环节粉尘浓度的测定, 转运点的落料管和落料口附近粉尘浓度高的特点, 建议在转运点处采用局部封闭、消除正压、负压引导的粉尘控制措施。
4.1.1 局部密闭:
在转运点对转运设备进行密闭控制, 这种控制方式是防止粉尘外逸的常用措施, 在选煤厂、选矿厂的破碎筛分工艺环节中, 以及粉状物料的运输、装卸、储存等过程中都有广泛的应用。密闭装置的结构应严密坚固, 密闭装置的大小和位置将通过数值模拟技术进行优化, 并且以不妨碍操作, 便于拆卸检修为原则。根据不同的产尘特点, 采取不同的密闭方式。对于不同类型的产尘点密闭罩的设置一般可分为局部密闭和整体密闭。
4.1.2 消除正压:
对于油母页岩粉尘来说, 粉尘从生产设备中外逸的原因之一是由于物料下落时诱导了大量空气, 在冲击正压的作用下, 在密闭罩内形成正压, 这点通过现场实测和数值模拟也可以看出。为了减弱和消除这种影响, 除了设置密闭罩来防止粉尘外溢外还需要采取下列措施:
在密闭罩内设置扰流板, 阻隔气流增加气流扰动, 降低诱导空气的能量, 同时平衡密闭罩内的压力;降低正压, 将密闭罩的空间增高, 形成缓冲空间;选取长度合理的密闭, 引导含尘正压气流沿密闭方向合理流动。
4.1.3 负压引导:
通过配置除尘系统, 改变气流方向, 在密闭空间内形成负压, 引导含有细微粉尘的风流进入除尘装置, 达到除尘目的。
4.2 缓冲仓卸料工艺粉尘控制技术
缓冲仓仓顶作业空间的粉尘污染主要是缓冲仓落料粉尘污染。通过对缓冲仓顶落料过程的数值模拟可以知道, 治理缓冲仓仓顶作业空间的粉尘污染, 必须从产尘过程入手, 根据产尘的具体原因和特点, 分别采取针对性技术措施, 进行综合治理。
因为每个仓顶有六个落料口, 所以对于缓冲仓落料过程产尘的治理, 封闭空余落料口是有效的措施。但是对空余落料口进行封闭以后, 落料空气冲击波和落料体积增加, 缓冲仓内将形成正压。针对上述粉尘生成机理和特点, 提出封堵-泄压相结合的降尘方案, 即将缓冲仓顶原有4个落料口封堵4个, 保留2个, 其中1个为落料口, 1个为常开口;泄压可采取负压除尘装置实现。
参考文献
[1]高健.世界各国油母页岩干馏技术简介[J].煤炭加工与综合利用, 2003, 2:44-46.
[2]李芳玮, 金龙哲.基于突变级数的油母页岩粉尘爆炸危险性分析[J].辽宁工程技术大学学报 (自然科学版) , 2010, 6.
[3]孙一坚.工业通风[M].第三版.北京:中国建筑工业出版社, 1994:5-7.
油母页岩截割与破碎设备的技术研究 第8篇
1 设备选型的主要研究方向
油页岩的开采作为一项新的尝试和探索, 在设备选型上确定合理的油页岩切割及破碎机设计方案, 成为油页岩反采能否成功的关键。为此针对设备选型提出了主要研究方向。
(1) 在以往油页岩面回采过程中, 由于油2致密坚硬出现采煤机振动厉害、截齿磨损严重等情况, 我们准备对对采煤机的滚筒及截齿进行改造, 使其能够满足回采油页岩要求 (油页岩硬度f=7) 。
(2) 煤2、煤4层开采后, 煤1及油页岩上部均位于整体移动带中, 岩体呈整体、连续性弯曲, 其岩层内部结构遭到破坏程度不明显。但由于煤1、油2位于煤2层冒裂带的顶界, 产生的裂隙密集程度不够或连贯性较差, 可能产生新的裂隙, 从而回采油2时易出现大块, 对运输和生产均会造成一定影响, 因此工作面回采时在运输巷安设破碎机。
(3) 由于工作面内煤2和煤4已回采, 油页岩的回采属于反采, 通过对首采面1301面反采试验, 进一步探索油页岩反采的矿压显现规律及回采工艺等, 为今后的反采优化工艺提供基础, 以满足生产的需要。
2 选型设计方案
针对以往北皂开采油页岩存在的诸多问题, 在该套设备上选定原北H2103面配套设备, 但由于油页岩的韧性大、不易破碎特点, 在采煤机滚筒选型及转载机破碎机设计上需进行特殊解决有以下几点。
2.1 采煤机滚筒选用与设计
第一, 针对油页岩不易破碎的特点, 为了提高滚筒切割能力, 在滚筒设计与与生产上采取的措施: (1) 合理设置端盘上齿座及截齿的密度。 (2) 调整优化端盘上齿座的空间角度。 (3) 由于油页岩不易破碎, 在切割时必然容易产生整个机身的震动, 为了减少震动, 采取四个叶片, 每条截线上布置2把截齿的方案。
第二, 由于油页岩的腐蚀性比没大很多, 在提高滚筒抗磨性上采取: (1) 为了减少油页岩在滚筒叶片表面停留的时间以减少滚筒的磨损, 采用加大叶片升角, 并利用双升角很好地实现了这一目的。 (2) 在滚筒的端盘及叶片尾部等易磨损部位, 大量采用凯南麦特耐磨板等加以保护。
第三, 技术参数的确定:滚筒技术要求必须适应开采北皂矿1301面油母页岩的需要, 且在端盘、叶片、齿套等容易磨损部位增加耐磨材料, 进行耐磨处理;加强护板的焊接, 滚筒焊接要进一步加强。
(1) 滚筒技术参数:受液压支架推移千斤顶行程影响, 仍选用规格为φ800mm×800mm的滚筒。 (2) 叶片角度、齿座的布置要根据油母页岩的需要特殊设计, 滚筒选用K200SL齿座, U92HDLR截齿。 (3) 截齿总数量由原42个增加到51个, 叶片数量由原3片增加到4片。 (4) 为加强截齿联接强度, 建议在截齿尾部增加螺纹孔;在端盘上要适当增加耐磨条数量, 且保证了正常喷雾。
2.2 破碎机的加工与制作
通过对破碎机滚筒尺寸的测量, 在安装齿套、截齿后, 截齿下沿与刮板的距离为50mm~60mm, 考虑到该面属于首次油页岩开采工作面, 产生的大块比较多, 现有破碎机滚筒截齿与转载机的刮板的间距较小实际生产过程中容易发生大块在破碎机前堵塞的现象, 因此XP-75型破碎机滚筒不适应油页岩回采的要求, 为确保工作面的正常生产, 重新加工制作了一套破碎机滚筒具体加工制作如下: (1) 在安装完齿套、截齿后, 截齿头部与转载机刮板上沿的间距由原70mm改为280mm, 确保油页岩大块不致堵塞破碎机, 并保证齿座的固定强度。 (2) 因油页岩大块较多, 故将滚筒齿数由原来21个截齿改为14个。 (3) 破碎机滚筒直径根据以往经验, 最初选用φ350mm;但在试验过程发现易造成大块堵塞现象, 根据现场情况首次将尺寸改为φ220mm;但油页岩的情况与煤块不同, 直径过小当大块油页岩平过破碎机时, 起不到破碎作用, 最终选定合理尺寸为φ300mm。 (4) 考虑经济效益, 破碎机机架用原转载机中部槽改造而成。
3 设备投入使用需要验证的几个问题
开采油母页岩是一种新的尝试和探索, 在世界成功的先例都很少。理论上的设计未必能满足实际开采的需要, 如下两点问题还需实践验证: (1) MGTY250/600-1.1D型电牵引采煤机截割油母页岩时, 冲击力是否能对采煤机整机产生震动, 从而影响正常使用。 (2) 油母页岩的破碎难度大, 在破碎油页岩时, 能否对转载机的底板、刮板链及挡板造成损坏。
4 北皂1301油页岩开采实际情况
世界上长壁采煤机滚筒割油页岩很少有成功的先例。北皂1301油页岩开采历时6个月, 使用效果很好。
(1) MGTY250/600-1.1D型电牵引采煤机截割油母页岩时, 冲击力对采煤机整机产生一定震动, 但不影响正常使用, 新设计的滚筒切割油页岩破碎效果不错, 因油页岩韧性较大, 截齿的耐磨性还需进一步提高, 以延长其使用寿命。
(2) 破碎机在使用过程先后经过试验, 最终选定滚筒直径为φ300mm, 破碎效果最佳, 同时在使用中采取液力联轴节替代原干式联轴节, 解决了油页岩破碎过程因减速机受力较大出现的一轴断裂现象。
5 推广应用前景
开采油母页岩是一种新的尝试和探索, 在世界很少有成功的先例。油页岩作为具有潜在优势的矿产, 受技术、交通条件或市场因素等限制, 尚没有开发利用或大规模开发利用。目前, 地下资源的日渐匮乏, 而油页岩开发与利用可以大大缓解资源严重缺乏的现状。同时, 随着中国经济的高速发展, 进口石油量比例逐渐增加。近两年来, 国际石油市场价格大幅度攀升, 油页岩炼油再次成为替代石油的首选。油页岩制油技术因方法相对简单、投资较少, 市场前景较为广阔。因此油页岩开采具有良好的经济效益以及很好的环境社会效益。
摘要：开采油页岩是一种新的尝试和探索, 在世界很少有成功的先例。油页岩作为具有潜在优势的矿产, 在开采设备的选型上确定合理的油页岩切割及破碎机设计方案, 成为油页岩反采能否成功的关键。
页岩气 第9篇
页岩气是一种新型的非常规天然气, 它主要分布在高碳泥页岩和暗色泥页岩中, 存在和聚集方式为吸附和游离, 有时也会分布于泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩及砂岩地层中, 页岩气大多都是“原地”聚集, 成藏模式比较独特。页岩气分布较广泛, 其商业开采价值随着含气饱和度及埋藏深度不同而存在一定差异性, 从全球能源消耗及能源结构发展变化来看, 非常规能源中的页岩气正深刻改变着我们的生活和生产, 据相关数据统计可知全世界范围内页岩气储量占了非常规能源总量的 (煤层气、致密砂岩气、页岩气) 的一半以上, 约为456×1012m3, 目前北美很多国家已实现页岩气的商业性开发。北美很多页岩气成藏特征都类似于中国, 因此中国的大量页岩气储层也具有很大开发价值, 有效实现对这些能源的开发能够极大地缓解中国能源压力, 而页岩气藏的形成和聚集离不开丰富的有机质, 因此深入研究有机碳含量, 对指导页岩气的开采具有非常重要的理论意义和现实价值。
用于水泥生产的页岩 第10篇
页岩是一种沉积岩, 成分比较复杂, 除含粘土矿物 (如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等) 外, 还含有许多碎屑矿物 (如石英、长石、云母等) 和自生矿物 (如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等) , 具有页状或薄片状层理, 用硬物击打易裂成碎片, 常见类型有: (1) 黑色页岩, 含有较多的有机质; (2) 碳质页岩, 含有大量已碳化的有机质, 常见于煤系地层的顶底板; (3) 油页岩, 含一定数量的沥青, 黑棕色、浅黄褐色等, 层理发育, 燃烧有沥青味; (4) 硅质页岩, 含有较多的玉髓、蛋白石等, SiO2含量在85%以上; (5) 铁质页岩, 含少量铁的氧化物、氢氧化物等, 多呈红色或灰绿色; (6) 钙质页岩, 含CaCO3为10%～30%。此外, 页岩混入一定砂质成分的, 称为砂质页岩。
全国各地页岩均有不同数量的分布, 各地所使用页岩的化学成分见表1。
2 页岩用于生料配料的研究和应用
由表1可知, 页岩与粘土的化学成分比较接近, 故可替代粘土用于生料配料, 如江西德安水泥厂 (1991年) [1]在机立窑上用页岩代替粘土配制生料生产出合格熟料, 辽宁抚顺大伙房水泥有限公司 (2006年) [2]利用油母页岩全部代替粘土进行若干次工业试验后生产出了优质熟料 (立窑) , 安徽铜陵水泥有限公司 (2007年) [3]用页岩代替粉砂岩进行配料 (回转窑) , 不仅改善了生料的易磨性和易烧性, 而且生产的熟料强度比粉砂岩还有所提高。
3 页岩用作混合材生产水泥的研究和应用
3.1 烧页岩用作混合材生产水泥
烧页岩是页岩或油母页岩经自燃或煅烧后的产物, 它属于人工火山灰质混合材, 只要相关的技术指标满足GB/T 2847-2005标准要求便可以作为水泥混合材使用[4], 故使用之前必须进行相关技术指标的检测。
在上世纪80年代湖北京山县水泥厂 (1983年) [5]就已研究和使用过烧页岩作混合材生产水泥;武汉理工大学材料研究与测试中心的牟善彬等人 (2002年) [6]曾对宜昌地区某水泥厂附近的页岩进行过研究, 认为在700～800℃范围内煅烧的页岩火山灰合格, 且活性较高, 可以用作水泥活性混合材料;昆明理工大学的洪建平等人 (2008年) [7]对陕西镇安县地区的硬页岩进行了研究, 其中对该地区硬页岩的化学成分和矿物组成进行了分析, 利用胶砂强度比试验法和火山灰活性试验法研究了不同煅烧温度下硬页岩的火山灰活性, 并通过X射线衍射分析 (XRD) 和扫描电镜分析 (SEM) 技术进行了分析, 认为该地区硬页岩的较高活性温度范围为600～700℃, 最佳煅烧温度为650℃, 从而可以将煅烧过的页岩作为水泥活性混合材使用。
3.2 生页岩用作混合材生产水泥
生页岩即未经煅烧或自燃的页岩, 关于用其直接作混合材生产水泥的研究与应用, 也有相关的实例。广东惠东县水泥二厂的黄兆博 (1997年) [8]对此作了较详细的研究:对所用页岩的微量元素、火山灰性、28d抗压强度比及其适宜掺加量进行了研究, 不足之处是化学分析中未见SO3的分析数据和放射性的检测结果, 而且用生页岩直接作水泥混合材使用目前尚无相关的标准支持, 故此项研究及应用具有一定的局限性。为寻求最佳页岩掺量, 甘肃天水祁连山水泥有限公司的李拓[9]使用绿色页岩作混合材单掺和与其他种类混合材复掺进行了简单的强度试验, 并于2004年起将页岩作为混合材正式用于水泥生产。另外还有一些企业将页岩直接拿来当作“合法”混合材使用[10], 或者仅通过与其他火山灰质材料 (煤矸石) 进行简单对比试验[11]后便加以利用的实例。
4 生页岩作水泥混合材的探讨
4.1 用作水泥混合材料的相关规定
GB/T2847-2005明确规定火山灰质混合材分为天然和人工两种火山灰质混合材料。其中天然火山灰质混合材料包括火山灰、凝灰岩、沸石岩、浮石、硅藻土或硅藻石, 人工火山灰质混合材料包括煤矸石、烧页岩、烧粘土、煤渣、硅质渣。另外, 根据GB 175-2007通用硅酸水泥所用混合材料的要求和分类[12]可知, 可用于生产水泥的混合材料必须是符合相关技术标准要求的粒化高炉矿渣、粒化高炉矿渣粉、粉煤灰、火山灰质混合材, 这些材料根据活性指标的不同又可分为活性和非活性两种类型, 同时在非活性混合材料中还明确了石灰石和砂岩也可作为混合材料使用。由此可见, 生页岩在上述两个标准中均未出现。
4.2 生页岩用作水泥混合材亟待解决的问题
相关标准并未规定生页岩可作为水泥混合材使用, 但实际上已有许多水泥企业并未做深入的研究和试验便将页岩自行作为“合法”的混合材, 这一点必须引起相关技术标准管理部门的重视。因为不同地域的页岩其成岩和地质条件可能千差万别, 不能认为别人可以用页岩作混合材便盲目认为自己也可以使用。使用生页岩作混合材, 水泥凝结时间会有不同程度的延长、标准稠度需水量会增加, 从而导致混凝土干缩率增大而影响建筑物的耐久性。
即使要将生页岩作为“合法”的火山灰质混合材料加以利用, 还必须满足相关的技术要求。对于火山灰质混合材的技术要求有烧失量、SO3、火山灰性、水泥胶砂28d抗压强度比和放射性这五项指标, 其中仅符合烧失量、SO3和放射性这三项指标要求的火山灰质混合材料为非活性混合材料, 而这三项中只要任何一项不符合要求则不能作为水泥混合材料使用。这在GB/T2847-2005标准中均有明确规定。
针对目前水泥企业对生页岩的实际利用现状, 相关的技术标准管理部门应尽早明确态度, 尽快为生页岩作水泥混合材规定相关的利用方法和处理措施, 使利用生页岩作为水泥混合材真正合法化, 让行业和社会各界认可和接受。
5 小结
(1) 生页岩作为粘土质原料可替代粘土而用于水泥生料配料, 既有利于资源综合利用又符合行业标准。
(2) 生页岩经过煅烧或自燃后称之为烧页岩, 烧页岩属于一种人工火山灰质混合材料, 只要其相关的技术指标满足GB/T 2847-2005标准要求便可以作为水泥混合材使用。
(3) 生页岩用作水泥混合材料, 在一些水泥企业已被使用, 但目前为止相关部门尚未出台相关的行业技术标准, 应尽快为生页岩作水泥混合材规定相关的利用方法和处理措施。
(4) 使用生页岩作为水泥混合材料前, 应进行详细全面的实验研究工作, 以确保所用生页岩各项技术指标符合相关标准要求, 并且对水泥和混凝土的性能没有较大的负面影响。
参考文献
[1]方国雄, 袁建中.用页岩替代粘土技术研究[J].江西建材, 1995 (4) :37-38.
[2]丛树民, 李红娟, 张忠, 等.利用油母页岩生产高标号水泥[J].沈阳大学学报, Vol18 (2) , 2006:48-49.
[3]王乃祥.用页岩替代粉砂岩配料生产优质熟料[J].新世纪水泥导报, 2008 (1) :10-11.
[4]《用于水泥中的火山灰质混合材料》 (GB/T2847-2005) [G].《建筑材料标准汇编水泥 (第4版) 》 (上) :23-31.
[5]程诗福.用烧页岩作水泥混合材的试验[J].水泥, 1983 (8) :3, 35-36.
[6]牟善彬, 孙振亚.烧页岩的水化活性及在水泥混合材中的应用机理[J].非金属矿, Vol21 (1) , 2002:29-30.
[7]洪建平, 陈运本, 李玉寿, 陈艳容.煅烧硬页岩作水泥混合材的活性研究[J].昆明理工大学学报 (理工版) , Vol33 (13) , 2008:24-29.
[8]黄兆博.利用页岩作水泥混合材的试验[J].广东建材, 1997 (3) :19-21.
[9]李拓.采矿废石及绿色页岩在水泥生产中的应用探索[J].水泥工程, 2007 (1) :42-45, 52.
[10]何逵, 温春生.以页岩、炉渣作双掺混合材生产普通硅酸盐水泥试验研究[J].建筑人造板, 1998 (4) :31-32, 28.
[11]张克军, 孙富军.煤矸石与页岩作混合材的比较[J].新世纪水泥导报, 2004年增刊:115-116.
开发页岩气 唯有改革 第11篇
对此，已有众多中肯的讨论，这里仅提出两个视点。
首先，中国发展页岩气“在技术上要依托致密气的成果，在体制上借鉴煤层气的教训”。我们注意到世界上在非常规油气的开拓中煤层气勘探开发仅落后于致密气一步，在中国也已有20多年的历程。但作为可与美国并列的煤炭资源丰富大国，其产量不但明显落后于美国，而且与中国的“十一五”发展指标，与“十二五”第一年应达到数字均相差甚远。究其原因与上述对页岩气的分析类似：硬条件基本具备，而软环境却很不“给力”，体制中的缺乏市场经济环境、区块获得上的障碍等。
其次，多途径解决区块取得的问题。除继续扩大页岩气新矿种单独招标的区块外，还可提倡鼓励持有其他资源区块的企业进行包括页岩油气在内的综合勘探。如果在其他资源勘探开发中有新发现，可以更有根据地划出页岩气新区块。而最早的发现者有获得此区块的优先权，此乃矿权登记的惯例。在“三桶油”占有区块很多而投资明显不足的情况下，已经提出与多种所有制的企业合资经营的办法，不过目前的条款被认为不能反映后者的权益而多难以被其接受。相信在改革开放思路指引下会找到双赢互利的合作形式，使前者获得资金和活力、使后者获得区块依托和更全面的技术支撑。当然，更重要的是依法执行区块的退出机制。对已占有大量区块而未投入页岩油气工作量的公司要督促鼓励其在新矿种页岩气上加快工作步伐并应承诺相应的工作量，逾期未完成者也应依法给予相应处理。至于长期占有却连常规油气工作量承诺都未完成者，当然更应同样对待。这样、中国油气勘探开发则将从根基上搞活了，有了大发展的前提条件。
页岩气开采关键技术 第12篇
中国的页岩气资源非常丰富, 初步估算结果与美国页岩气储量相当, 美国利用先进的科学技术, 对页岩气的开采已经进入了商业开发阶段, 并因此一举成为全球最大的天然气生产国。据此, 我们可以看到页岩气开发的巨大前景和发展空间, 而由于我国页岩气开发起步比较晚, 在其发展过程中借鉴国外的一些关键技术具有重要的战略意义, 而在这点上美国无疑是个很好的选择。
一、页岩气开采特点
页岩气产自渗透率极低的沉积岩中, 大部分产气页岩分布范围广、厚度大, 且普遍含气, 使得页岩气井能够长期地稳定产气, 一般情况下页岩气开采具有以下几个特点:首先, 页岩气储集层通常呈低孔、低渗特征, 气流阻力比常规天然气大, 生产能力低或无自然生产能力, 难开采, 因此所有的井都需要实施压裂改造才能开采;其次, 井的寿命和生产周期长, 已经有页岩气井生产证明其寿命最高可以达到30a以上;最后, 采收率变化较大, 并且低于常规天然气采收率, 根据埋藏深度、地层压力、有机质含量和吸附气量等的不同, 不同页岩气藏的采收率也不尽相同。
不同于常规天然气的开采特点, 决定了页岩气开发具有其独特的方式, 目前, 美国已拥有一批先进技术可以提高页岩气井的产量, 主要包括水平井技术和多层压裂技术、清水压裂技术、同步压裂技术等, 这些技术正不断提高着页岩气井产量[1]。近年来, 页岩气开采技术的突破使美国的天然气储量增加了40%, 一举成为世界天然气生产第一大国。专家认为, 在未来20年里许多国家的天然气储量也将出现类似的增幅[2]。
二、钻完井工艺技术
1、钻井技术
要使存在于页岩裂缝等空隙中的天然气尽可能地流入井筒, 就必须合理利用储层中的裂缝, 使井筒穿过尽可能多的储层。为了达到这一目的, 现在多利用水平钻井技术来进行页岩气的开采, 水平井的成本一般为垂直井的1~1.5倍, 但其产量却是垂直井的三倍左右, 故而水平钻井技术是页岩气藏成功开发的关键因素之一。国外在页岩气的水平井钻完井中主要采用的相关技术有旋转导向技术、随钻测井技术 (LWD) 和随钻测量技术 (MWD) , 通过这些技术可以很好地进行地层引导和地层评价以及水平井精确定位, 进而使井眼轨迹在所设定的层段内钻进, 提高页岩气的流动效率、提高产能。
2、完井技术
页岩气井的完井方式主要有组合式桥塞完并、水力喷射射完井和机械式组合完井。组合式桥塞完井是在套管井中, 用组合式桥塞分隔各段, 分别进行射孔或压裂, 这是页岩气水平井最常用的完井方法, 但是由于在施工中过程中需要进行射孔、坐封桥塞、钻桥塞等一系列操作, 使其成为了最耗时的方法;水力喷射射孔完井适用于直井或水平套管井, 其主要是利用伯努利原理, 从工具喷嘴喷射出的高速流体可射穿套管和岩石, 达到射孔的目的, 同时通过拖动管柱可进行多层作业, 免去下封隔器或桥塞操作, 大大缩短完井时间。
三、压裂技术
目前常用的压裂技术有清水压裂技术、重复压裂技术、水平井分段压裂技术以及同步压裂技术。其中水平井分段压裂技术是目前美国页岩气快速发展最关键的技术, 而清水压裂技术以其低成本等优势具有广阔的发展前景。
1、水平井分段压裂技术
水平井分段压裂技术广泛运用于页岩气开采中, 水平井分段压裂利用封隔器或桥塞分隔各段, 然后逐段压裂, 在每个井筒中压开多条裂缝, 它通常分为三个阶段:先将前置液 (无支撑剂) 泵入储层, 然后将含有一定浓度支撑剂 (通常为砂) 的压裂液泵入储层, 最后使用更高浓度的支撑剂压裂液进行压裂。依此类推, 相继泵入数量不定的压裂液到储层, 同时泵入比之前浓度更高的支撑剂, 直到达到要求。通常还可以通过使用桥塞、封隔器以及连续管等工具辅助压裂, 利用水平井分段压裂技术可以增大水平井的导流能力, 提高水平井产能。
2、清水压裂技术
清水压裂技术是指在清水中添加少量减阻剂、黏土稳定剂和表面活性剂作为压裂液来进行的压裂。清水压裂大致要经历以下过程, 首先泵入岩石酸清理可能被钻井液封堵的近井地带;然后进行清水压裂, 将大量的带有少量粗砂支撑剂的清水入裂缝中, 使裂缝延伸;最后进行冲刷, 将支撑剂从井眼中移除, 清水压裂利用储层中的天然裂缝, 将压裂液注入其中使地层产生诱导裂缝, 在压裂过程中, 岩石碎屑脱落到裂缝中, 与注入的粗砂一起起到支撑剂的作用, 使裂缝在冲刷之后仍保持张开, 清水压裂成本低, 伤害轻, 很少需要清洗, 可提供较长裂缝将支撑剂运移到压裂网格, 因此在低渗透气藏中获得了很好的应用, 该技术已经成为德克萨斯Barnett页岩气田的主要开采手段。
结论与建议
1、页岩气开采应主要依托长段水平井进行, 在页岩中按有利于裂缝网络的形成要求, 低成本打成井眼规则的无 (低) 伤害的长段水平井 (含分支井) 系列配套技术是其关键和难点;
2、为了加快国内页岩气资源的开发利用, 早日实现工业开采, 有必要借鉴国外页岩气勘探开发的先进经验和技术, 选择有实力的国外公司开展页岩气的合作开发;
3、总的说来, 我国现在尚并不具备对页岩气进行工业化开采的技术条件, 需要国家及有关部门不断加大科研力度, 对页岩气的开发开展和加强基础和理论及其应用研究, 尽早攻克技术难关, 形成适合中国地质条件、环境条件等页岩气勘探、开发系列配套技术。
参考文献
[1]张卫东、郭敏、杨延辉:《页岩气钻采技术综述》, 中外能源, 201015 (6) 35-39。
[2]钱伯章、朱建芳:《页岩气开发的现状与前景》, 天然气技术20104 (2) 11-13。