页岩油化学生热原位转化开采理论与方法*

李守定 李 晓 王思敬 马世伟 孙一鸣

(①中国科学院页岩气与地质工程重点实验室， 中国科学院地质与地球物理研究所， 北京 100029， 中国) (②行星与地球科学学院， 中国科学院大学， 北京 100049， 中国) (③中国科学院地球科学研究院， 北京 100029， 中国)

0 引 言

北美与中国对页岩油的定义与范畴不同，北美页岩油主要赋存在碎屑岩、碳酸盐岩、泥页岩与海相富有机质页岩互层的致密储层(Useia)，中国页岩油指陆相富有机质页岩地层中液态石油烃和各类有机质的总称(Zhi et al.,2018; Hu et al.，2020； Zhao et al.，2020)。全球页岩油技术可采资源量为618.47×108t(IEA， 2015)。中国页岩油主要根据镜质体反射率(Ro)分为中高成熟度页岩油和中低成熟度页岩油(付锁堂等， 2021)。油页岩、中低成熟度页岩油、中高成熟度页岩油的划分与烃演化如图 1。中国中高成熟度页岩油技术可采资源量为 145×108t(金之钧等， 2019； 胡素云等， 2020； 邹才能等， 2020)，中低成熟度页岩油原位转化技术可采资源量约为(700～900)×108t，是中国常规石油技术可采资源总量的 3～4倍(赵文智等， 2020)。中国页岩油是有规模的重大战略资源接替领域，如果开发核心技术取得突破，得到工业化高效开发，将有望快速提高石油自有产量，大幅降低对外依存度(邹才能等， 2020)。

图 1 页岩油与油页岩划分示意图(据赵文智等(2018)修改)Fig. 1 Schematic diagram of shale oil and oil shale classification(modified from Zhao et al.(2018))

由于有机质成熟度低，深度大于400m的油页岩(刘招君， 2005)与中低成熟度页岩油，需要采用原位转化或原位改质技术开采。原位转化(ICP)开采油页岩是在地下原位对油页岩层进行加热，使页岩中的有机质和干酪根裂解转化为石油和天然气；……