石油被譽為“工業的血液”。隨著傳統石油資源日漸匱乏，非常規油氣資源的開發被提上日程，而一種能榨出油的石頭——油頁巖，尤其受青睞。

不久前，我國規模最大的油頁巖產業基金——吉林省眾誠油頁巖產業投資基金在長春宣告成立，基金首期1億元資金募集將于6個月內認繳到位。民間資本的涌入再加上官方的投資，“兩條腿走路”的油頁巖產業正在提速。

業內專家認為，隨著油頁巖地下原位開采技術的進一步完善，油頁巖將成國內資源開發與投資的新寵。

石油資源的重要替代

油頁巖也被稱為“油母頁巖”，是一種高灰分的含可燃有機質的沉積巖，不僅可以通過干餾法煉制成油頁巖油，并獲得汽油、煤油、柴油等多種石油化工產品，還可作為燃料用來發電、取暖和運輸，也可生產建筑材料和化肥等。

世界油頁巖資源主要分布于美國、俄羅斯、中國、愛沙尼亞等國家。為了提高油氣產量，許多國家都在積極嘗試對油頁巖的開發利用。油頁巖也以資源豐富和開發利用的可行性而被列為21世紀非常重要的接替能源。

中國科學院院士李廷棟說，油頁巖作為常規油氣的重要接替或補充資源，在全球資源戰略中的地位日益彰顯，開發油頁巖有利于滿足我國石油需求、降低對進口石油的依存度。

根據國土資源部油氣資源戰略研究中心(2014)評價結果， 我國油頁巖資源量為9723.2億噸，折算成可提煉的油頁巖油為164.3億噸，累計探明儲量1082億噸，探明程度11.1%。

中國石油大學(北京)地球科學學院院長曾濺輝教授告訴《中國科學報》，自2000年以來，我國油頁巖油產量總體進入了快速增長階段，從2005年以來一直位居世界第一，2015年達到了83萬噸，為歷史新高。2018年，全國油頁巖油產量統計為74萬噸。

曾濺輝表示，目前我國正在重點開展油頁巖開發利用，各企業不僅在單一煉油或單一發電方面尋求新的先進技術，同時也在油頁巖綜合利用方面不斷完善，力求對油頁巖及其產品高效、完全地利用。

可以說，油頁巖是當前具有廣闊開發前景的重要能源，不管是其開發還是利用都蘊含巨大的潛能。青海煤炭地質一〇五勘探隊工程師嚴翔告訴記者，就目前來看，全球的油頁巖儲量十分豐富，比石油資源儲量多50%以上，并且其分布也相對集中，有利于對其進行有效開發與利用。

不過，嚴翔同時指出，油頁巖開采工藝復雜、開采成本較高，再加上環保等問題的影響，其開發與利用的過程中還存在很多質疑與問題。因此，對我國油頁巖儲量、資源量以及經濟效益等進行科學合理評價，是促進油頁巖開采行業順利穩定發展的重要基礎。

亟須清潔高效開采

截至目前，幾乎全球所有油頁巖的開采都如同采煤一樣，開采到地面再進行利用。曾濺輝介紹，從油頁巖制取油頁巖油的加工技術主要為地面干餾技術。地面干餾是指油頁巖經露天開采或井下坑道開采運輸至地面，并經過破碎篩分至所需的粒度或塊度，再傳輸至干餾爐內，經加熱低溫干餾生成油頁巖油、油頁巖氣及頁巖半焦等。

根據干餾的不同方法，油頁巖干餾還可進一步分為外熱和內熱蒸餾。外部熱蒸餾是指將油頁巖通過爐壁輸送到爐內，從而加熱干餾；內部熱蒸餾則是在爐內與油頁巖直接接觸，然后實現油頁巖的熱解。

雖然傳統的油頁巖開采工藝較為成熟，但缺點不容忽視。地面干餾工藝提取油頁巖油會產生大量的廢渣，每提煉一噸油頁巖油平均產生15噸至30噸廢渣，廢渣堆放占地較多、污染環境，同時產生的廢水和廢氣的處理難度也很大。

曾濺輝稱，粉末狀油頁巖干餾所產生的油氣出爐時會帶出粉末、粉塵，處理起來比較困難，而且油頁巖發電和煉油后產生的大量灰渣，隨意丟棄不僅浪費資源，還嚴重污染環境。此外，內熱式干餾為了充分利用不同雜質(塊狀、顆粒狀、粉末狀)油頁巖，經常需要同時配備多種干餾爐，在工藝技術和設備上比較復雜，使得成本進一步增加。

“因此，清潔、高效地利用油頁巖灰渣及尾礦成為當前亟待解決的重大科技問題?！痹鵀R輝強調說，首先應對油頁巖的開采技術進行更新，創造一種污染小、成本低、可行性大、產量高的全新技術。其次應積極對油頁巖進行勘探，探索油頁巖分布規律，爭取發現更多的優質油頁巖，加大油頁巖油產量。

原位開采技術受關注

為推動油頁巖大規模綠色開發利用，國際各大石油公司不斷加強油頁巖地下原位開采技術的研究，即不開采油頁巖礦石，而是通過地下原位加熱油頁巖，將有機質(干酪根)裂解成“油”和可燃的“烴氣”，然后將油氣導出地表。

目前，殼牌、?？松梨?、EGL等公司都正在進行原位開采的工業試驗，其中殼牌的電加熱原位開采技術相對成熟?！皻づ频年P鍵技術是通過把熱量直接引入地下，從而加熱地下的油頁巖層，使油頁巖中的固態有機質受熱裂解，形成可在地層孔隙中流動的液態和氣態有機質(即油氣)。然后，將這些油氣采集并輸送到地面進行分離處理。這樣，不必把地下的巖層挖掘到地面就可以得到油頁巖油?！痹鵀R輝介紹說。

近年來，我國先后有吉林省眾城油頁巖投資開發有限公司(簡稱眾城油頁巖公司)和吉林大學實現了油頁巖原位開采技術。早在2014年7月，眾城油頁巖公司就成功從地下300米深的油頁巖層開采出我國第一桶原位技術油頁巖油。

中國工程院院士康玉柱等多位專家認為，眾誠油頁巖公司原位開采技術的初步成功，是我國油頁巖原位開采技術的首次重大突破，也是一項自主創新的重大成果，開辟了油頁巖原位開采的新途徑，具有里程碑意義。

曾濺輝表示，原位開采技術一方面可以避免油頁巖開采后在干餾裝置內熱加工時生成的廢水、廢氣和廢渣所導致的環境污染，另一方面可以開采中深部(大于500米以上)的油頁巖，實現資源的最大化利用。該技術通過對油頁巖進行緩慢加熱，使得油氣成熟的自然進程提前了好幾萬年。

不過，原位開采技術仍然存在一定問題。曾濺輝指出，要利用地下轉化工藝技術開發油頁巖層，首先要從地面向下鉆許多用于不同目的的井。有的井用于向地下輸送熱量，有的井則用于采集生成的油氣并輸送到地面，還有的井用于監測溫度、地下水動態等。這就不可避免地加大了開采成本，有可能造成開發困難，可行性低、開發難度過大。

也有專家表示，殼牌的電加熱原位開采技術雖然相對成熟，技術可行性也得到了驗證，但對于大規模工業應用仍具有一定局限性，主要表現在加熱井距小、加熱時間長，不適合層薄、含油率低、有斷層、有頂底水層等油頁巖儲層。

然而，這些問題并不影響業界對地下原位開采技術前景的期望。撫順礦業集團總經理韓放表示，根據其幾十年來的建礦實踐經驗，全國地上干餾油頁巖油年產量約100萬噸，只有利用地下原位技術才能實現油頁巖大規模開發。

（文章來源：中國科學報）