孫友宏，鄧孫華，王洪艷

1.吉林大學建設(shè)工程學院，長春 130026 2.吉林大學化學學院，長春 130012

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國際油頁巖開發(fā)技術(shù)與研究進展
----記第33屆國際油頁巖會議

孫友宏1，鄧孫華1，王洪艷2

1.吉林大學建設(shè)工程學院，長春 130026 2.吉林大學化學學院，長春 130012

筆者參加了美國科羅拉多礦業(yè)學院于2013年10月14-16日組織召開的第33屆國際油頁巖會議(33rd Oil Shale Symposium)。為了讓國內(nèi)學者了解國際油頁巖開發(fā)技術(shù)與研究的進展情況，筆者選取了會上重要報告，從油頁巖資源的地質(zhì)調(diào)查、油頁巖化學分析技術(shù)、地面干餾技術(shù)、地下原位轉(zhuǎn)化技術(shù)、國際油頁巖項目動態(tài)和油頁巖資源開發(fā)風險評估等方面介紹了國際油頁巖研究的新進展。國際上對油頁巖資源的開發(fā)與利用正向著快速、經(jīng)濟、原位和環(huán)保的方向發(fā)展，會議上提出的油頁巖光譜分析、沸騰油原位轉(zhuǎn)化工藝及其先導(dǎo)試驗區(qū)的建設(shè)、油頁巖新項目的設(shè)計與發(fā)展等相關(guān)技術(shù)與理念都非常值得我國油頁巖行業(yè)學習與借鑒。

油頁巖；國際會議；地質(zhì)調(diào)查；化學分析；干餾技術(shù)；原位轉(zhuǎn)化；油頁巖項目

0 引言

美國科羅拉多礦業(yè)學院于2013年10月14日至10月16日組織召開了第33屆國際油頁巖會議。此次會議有近三百人參加，分別來自美國、英國、愛沙尼亞、約旦、澳大利亞、摩洛哥、法國、加拿大、德國、俄羅斯、土耳其、以色列、挪威、烏茲別克斯坦、中國等近20個國家的高校、研究機構(gòu)和能源公司。

本屆會議設(shè)立了油頁巖的地質(zhì)與地層學、干餾技術(shù)模擬、經(jīng)濟、地球化學、油頁巖氣、光譜分析、油頁巖性質(zhì)、頁巖油性質(zhì)、干餾技術(shù)、用水與用電、油頁巖的發(fā)展、環(huán)境危害問題、國際油頁巖計劃以及美國油頁巖項目等16個專題。共有57個報告，12個墻報。在一定程度上向世界展示了油頁巖領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與最新發(fā)展。

筆者收集了會議的一些主要報告，如：油頁巖資源的地質(zhì)調(diào)查、油頁巖化學分析技術(shù)、地面干餾技術(shù)、地下原位轉(zhuǎn)化技術(shù)、國際油頁巖研究動態(tài)和油頁巖資源開發(fā)風險評估等，對目前國際油頁巖開發(fā)技術(shù)的進展進行概述。

1 油頁巖資源地質(zhì)調(diào)查

油頁巖的地質(zhì)調(diào)查工作旨在通過礦產(chǎn)普查發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)意義的油頁巖礦床，查明礦產(chǎn)的質(zhì)與量以及開采利用的技術(shù)條件，提供礦山建設(shè)所需的礦產(chǎn)儲量和地質(zhì)資料。在油頁巖開發(fā)熱潮的推動下，各油頁巖資源國與地區(qū)都開展了當?shù)赜晚搸r資源的詳細勘查與評估工作。

美國諾威斯特公司(Norwest Corporation)的Doumit介紹了猶他州尤因塔盆地莫哈格尼(Mahogany)地區(qū)詳細的地質(zhì)情況[1]。通過綜合近60年以來對莫哈格尼地區(qū)的地質(zhì)勘探與油頁巖資源評估數(shù)據(jù)，繪制出該地區(qū)的綜合地質(zhì)柱狀圖。分析發(fā)現(xiàn)，尤因塔東部大片區(qū)域內(nèi)的油頁巖資源分布具有顯著的相似性，因此可利用這一特性在該地區(qū)開展單一加工工藝的油頁巖大規(guī)模生產(chǎn)。

美國科羅拉多礦業(yè)學院的Boak介紹了2010年發(fā)現(xiàn)的具有1.5萬億桶頁巖油儲量的綠河地區(qū)皮申斯(Piceance)盆地的地質(zhì)組成[2]。通過對采集的260組樣品主量元素和痕量元素的測試，分析了巖石中碳鈉鋁石、蘇打石、石英等礦物的含量變化，獲得大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)，并推測部分地區(qū)的巖石形成于中等--高鹽度環(huán)境。

以色列地質(zhì)調(diào)查局考察了油頁巖中痕量元素與碳酸鹽的結(jié)合情況[3]。痕量元素的遷移率很大程度上取決于它們與無機礦物的結(jié)合方式，可以此評估這些元素潛在的流動性。他們選取不同試劑與提取工藝將油頁巖樣品分成碳酸鹽部分、磷酸鹽部分、有機質(zhì)和其他黏土礦物，通過研究各類痕量元素在不同提取工藝中的釋放規(guī)律，分析出了這些元素的遷移特性。

2 化學分析技術(shù)

目前，用于油頁巖化學分析的測試手段主要有氣相色譜(GC)、質(zhì)譜(MS)、傅里葉紅外光譜(FTIR)、核磁(NMR)、總有機碳(TOC)分析、元素分析等。本屆油頁巖會議光譜分析專題包括利用光譜測試技術(shù)便捷、靈敏度高和無損的特性實現(xiàn)油頁巖組分快速、在線檢測的方法，推動與油頁巖相關(guān)的有機分析向著快速高效的方向發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容。

美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)的Birdwell介紹了一種使用衰減全反射傅里葉變換紅外光譜(ATR-FTIR)技術(shù)對油頁巖樣品進行快速篩選的方法[4]。ATR-FTIR與傳統(tǒng)紅外的測試原理差異如圖1所示。與傳統(tǒng)紅外相比，ATR-FTIR測試無需制樣，不破壞樣品就可以直接進行紅外分析，操作非常方便，得到的紅外譜圖特征譜帶清晰，質(zhì)量較高。結(jié)合化學計量學工具，建立校準模型后可完成對油頁巖中礦物質(zhì)和有機質(zhì)的定性與定量分析，實現(xiàn)對油頁巖樣品的快速檢測。

圖1 傳統(tǒng)紅外(a)與衰減全反射傅里葉變換紅外(b)測試原理[5]Fig.1 Testing principle of traditional FTIR and ATR-FTIR analyzers[5]

美國頁巖技術(shù)國際服務(wù)公司(STIS)的Rath[6]介紹了一種基于近紅外光譜(NIR)的在線分析技術(shù)，該近紅外光譜儀器分析的波長范圍為350～2500 nm。通過大量實驗數(shù)據(jù)建立了一個數(shù)據(jù)庫模型，配合在線運算處理技術(shù)，可以較準確地測出油頁巖樣品的干酪根含量。若將此項技術(shù)運用到油頁巖的干餾生產(chǎn)當中，將會有很好的前景。

美國楊百翰大學(Brigham Young University)的Fletcher 等[7]運用紅外光譜直接分析了綠河油頁巖在不同溫度下的氣體熱解產(chǎn)物，結(jié)果如圖2所示。從譜圖中可以明顯看到CH4，CO，CO2和H2O等油頁巖熱解氣的主要組成，而且隨著溫度升高CH4和C3+(碳原子數(shù)大于3的氣體烴類物質(zhì))的含量明顯增加。運用紅外光譜技術(shù)進行氣體產(chǎn)物檢測，可以提高檢測速率，大大降低測試成本，實現(xiàn)氣體產(chǎn)物的在線檢測。

圖2 不同溫度下油頁巖熱解氣體產(chǎn)物紅外光譜[7]Fig.2 IR spectrograms of gas products from oil shale in different retorting temperature[7]

油頁巖內(nèi)部有機質(zhì)主要是以干酪根(kerogen)的形式存在，而干酪根是一種由復(fù)雜高分子有機化合物組成的固態(tài)有機質(zhì)混合物，不溶于常見的有機溶劑[8-9]。隨著測試技術(shù)的發(fā)展，一些先進的分析測試技術(shù)越來越多地被用于油頁巖內(nèi)部大分子的結(jié)構(gòu)以及干酪根化學方面的研究。

中國石油大學李術(shù)元教授科研小組Geng等[10]通過高分辨的傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜(FT-ICR-MS)對中國龍口頁巖油中含氮化合物組成進行了分析。用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)測出頁巖油中的含氮化合物主要為吡啶、喹啉、吖啶、吲哚和胺類化合物，而采用FT-ICR-MS則可以精確測定出頁巖油所含的N1, N2, N1O1, N1O2, N2O1和N1S1類含氮有機物組成及分布。這一分析方法將為研究油頁巖內(nèi)部干酪根等有機質(zhì)的成因及結(jié)構(gòu)提供有價值的參考。

美國斯倫貝謝公司(Schlumberger)的Pomerantz等[11]運用激光解吸激光電離質(zhì)譜(L2MS)對干酪根熱解的瀝青質(zhì)大分子進行了分析，結(jié)果表明：這些瀝青質(zhì)的摩爾質(zhì)量大概為700g/mol，并可能主要以單環(huán)芳香族化合物組成。另外，研究小組結(jié)合核磁共振光譜、X射線吸收光譜、拉曼光譜和激光解吸激光電離質(zhì)譜等多種分析技術(shù)，對油頁巖內(nèi)部瀝青和干酪根中非揮發(fā)性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行了深入研究，構(gòu)建出了新的干酪根結(jié)構(gòu)模型。

猶他大學的等Pugmire[12]對尤因塔地區(qū)地下500 ft*英尺(ft)為非法定計量單位，1 ft=0.304 8 m。深度鉆取的綠河油頁巖巖心進行了熱解實驗，通過固體核磁分析了油頁巖、干酪根和半焦等不溶有機物的結(jié)構(gòu)信息。然后用甲醇溶解瀝青進行氣質(zhì)分析和液體核磁分析，獲得了可溶有機質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并測定了不同熱解溫度下的氣體產(chǎn)物組成。最終，猶他大學通過借鑒Siskin在1995年提出的綠河干酪根模型[13]，由計算機模擬建立了新的綠河油頁巖干酪根3D模型[14]。

3 地面干餾技術(shù)

油頁巖的地面干餾技術(shù)自19世紀30年代發(fā)展至今已有近200年的歷史[15]。目前工業(yè)使用較多的油頁巖干餾爐有中國的撫順式干餾爐、愛沙尼亞的Kiviter干餾爐和Galoter干餾爐、巴西的Petrosix干餾爐以及澳大利亞的ATP干餾爐等。但為了獲得更高的效率和轉(zhuǎn)化率、更大的生產(chǎn)能力及更加環(huán)保的生產(chǎn)工藝，人們?nèi)栽诓粩噙M行著對現(xiàn)有技術(shù)的完善以及對新技術(shù)的開發(fā)。

中國石油大學李術(shù)元教授科研小組Geng等[16]介紹了中國新建的兩個新型油頁巖干餾設(shè)備。中石油首個頁巖油示范項目，由大慶油田工程建設(shè)公司承建的牡丹江3萬t頁巖油中試先導(dǎo)基地煉廠部分已順利進入試運行階段。另外，中煤集團在哈爾濱完成了一個日加工50 t油頁巖的小規(guī)模新型流化床干餾器項目，該流化床干餾器具有高利用率(95%)、干餾時間短(2～5 min)、油質(zhì)輕和殘?zhí)可俚膬?yōu)點。

愛沙尼亞愛耐飛特能源公司(Enifit)展示了他們新一代的Enefit280型Galoter油頁巖循環(huán)流化床裝置，并稱此次更新是對原有技術(shù)修正最顯著的一次，且新裝置現(xiàn)已能夠穩(wěn)定地運行[17]。Enefit280被認為是目前世界上最好的油頁巖干餾工藝，其產(chǎn)油率高、能效高、資源利用率高，幾乎對油頁巖中的有機物質(zhì)達到100%的利用，適合大型頁巖油廠。

愛耐飛特公司的Sherritt介紹了一種可以實現(xiàn)寬粒徑范圍油頁巖循環(huán)的流化床燃燒器[18]。研究發(fā)現(xiàn)油頁巖顆粒在流化床不同位置的灰分(底部灰分、循環(huán)灰分和飛粉)粒徑尺寸不同，建立了包含油頁巖初始粒徑、殘渣粒徑、加熱程序和油頁巖損耗程度等參數(shù)的循環(huán)流化床模型。對流化床中油頁巖顆粒不同粒徑分布的影響進行了分析，并計劃運用這一模型優(yōu)化循環(huán)流化床的設(shè)計與生產(chǎn)。

道達爾(Total)公司、紅葉(Red leaf)公司和赫氏(Hatch)公司運用循環(huán)流體動力學(CFD)對伊科頁巖公司(EcoshaleTM)提出的In-Capsule地面干餾工藝(工藝原理如圖3所示)進行了固相、流動相提取等不同過程的模擬，建立的循環(huán)流體動力學模型還可以模擬干酪根轉(zhuǎn)化為油、氣和焦油的過程[19]。伊科頁巖公司的In-Capsule干餾工藝是在采出的大塊油頁巖內(nèi)部通入加熱管，通過燃燒天然氣或熱解氣加熱油頁巖，干餾生成的油氣產(chǎn)物再通過另外的管子導(dǎo)出。紅葉公司對該工藝進行了改進，可以十分經(jīng)濟環(huán)保地利用油頁巖生產(chǎn)液體燃油。

圖3 伊科頁巖轉(zhuǎn)化工藝原理[19]Fig.3 EcoShaleTM conversion Technology[19]

美國頁巖技術(shù)國際服務(wù)公司介紹了他們基于派拉霍二代(Paraho Ⅱ)干餾技術(shù)開發(fā)的新型干餾裝置----Bench Retort(BERT)[20]。該裝置是一種可進行35～50 kg油頁巖燃燒與加熱試驗的間歇式隔熱反應(yīng)器，可以直接在爐內(nèi)燃燒部分油頁巖以提供干餾所需熱量，也可以在爐外將干餾氣加熱后通入爐內(nèi)加熱干餾油頁巖。該裝置具有完善的取樣與循環(huán)體系，可用于評價不同油頁巖的干餾性能，正在準備商業(yè)化使用。

4 地下原位轉(zhuǎn)化技術(shù)

油頁巖的原位轉(zhuǎn)化技術(shù)可將地下深層、高厚度的油頁巖資源直接轉(zhuǎn)化成頁巖油與頁巖氣，具有占地面積少、環(huán)境污染低以及油采收率高、品質(zhì)好等優(yōu)點。國際上許多大型能源公司和研究機構(gòu)都為開發(fā)這類技術(shù)投入了大量的精力。盡管到目前為止，油頁巖的原位轉(zhuǎn)化工藝的很多關(guān)鍵技術(shù)還沒有攻克，無法實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)；但從本屆會議的報道上看，由于油頁巖原位轉(zhuǎn)化技術(shù)的優(yōu)越性，很多國家仍十分熱衷于油頁巖原位轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究與開發(fā)，顯示了油頁巖資源高效綜合開發(fā)利用的一大趨勢。

殼牌公司的Wani等[21]已詳盡地完成了一個在科羅拉多州地區(qū)5萬桶/d頁巖油產(chǎn)量的商業(yè)油頁巖原位轉(zhuǎn)化項目(ICP)的用水需求分析。包括實地采集、中央處理、氣體處理、氣體轉(zhuǎn)化、原油蒸餾和加氫設(shè)施及發(fā)電設(shè)施的用水情況。他們最新的節(jié)水冷凍墻技術(shù)利用“干式低氮氧化物”系統(tǒng)電廠燃氣渦輪機，減少了靠注水控制氮氧化物形成的用水量，將冷卻系統(tǒng)中的水用空氣代替并增加了循環(huán)發(fā)電設(shè)施中的蒸汽冷凝水回收，大大地減少了水的消耗。

美國頁巖油公司(AMSO)的Burnham[22]介紹了CCRTM(conduction convection reflux)技術(shù)的進展情況。圖4為CCRTM原位轉(zhuǎn)化技術(shù)在科羅拉多州萊弗(Rifle)地區(qū)的先導(dǎo)實驗區(qū)。CCRTM工藝是一種利用沸騰油作為加熱方式的原位轉(zhuǎn)化技術(shù)。該工藝通過向油頁巖層打一口水平加熱井，再以機械壓裂方式壓裂加熱井上方的油頁巖層。通過一個井下燃燒器使加熱井周圍的干酪根分解，生成的輕質(zhì)烴類物質(zhì)沿著油頁巖層內(nèi)裂隙向上流動并將熱量分散到地層中，回流的油向下流動后可以被再次加熱，從而實現(xiàn)對流熱傳遞。美國頁巖油公司近期研究發(fā)現(xiàn)，這一工藝會受到地層巖石構(gòu)造應(yīng)力的影響，而巖石的構(gòu)造應(yīng)力又受到油頁巖的有機質(zhì)含量、礦物組成和溫度等條件的影響。由于體系在生成瀝青和頁巖油時，油頁巖的機械強度會變小，加熱過程中油頁巖要經(jīng)歷彈性--黏彈性--塑性--流體形態(tài)的轉(zhuǎn)變。他們借助楊氏模量建立了油頁巖力學性能與油頁巖含油量和溫度等關(guān)系的函數(shù)。分析結(jié)果表明，該工藝在高品位油頁巖層實施會更有效。

圖4 美國頁巖油公司在科羅拉多的CCRTM原位技術(shù)先導(dǎo)試驗區(qū)[22]Fig.4 The AMSO’s CCRTM pilot test in Colorado[22]

美國猶他大學通過使用高性能的計算機與實驗相結(jié)合技術(shù)，對美國頁巖油公司的CCRTM原位轉(zhuǎn)化工藝進行了模擬[23]。他們?yōu)镃CRTM原位轉(zhuǎn)化工藝設(shè)定了復(fù)雜的幾何構(gòu)型與界面體系，使用STAR-CCM+和定量與非定量的方法進行分析，開發(fā)出一套供商業(yè)油頁巖工程使用的工具軟件，可實現(xiàn)CCRTM工藝的原位沸騰油加熱過程的定量預(yù)測。

斯坦福大學的李航宇等[24]利用多元回歸模型模擬了殼牌ICP技術(shù)的地下傳熱效果。分析表明，由于受到干酪根類型、反應(yīng)速率以及油氣生成速率的影響，ICP工藝模型的網(wǎng)格解析度存在較大的誤差。他將ICP工藝體系看成一個非恒溫多相流，考察了油頁巖原位加熱過程中單一相、多相流動和復(fù)合流動的傳熱情況。通過借用殼牌曾經(jīng)提出的數(shù)學模型，計算了不同尺寸顆粒堆積的油頁巖的傳熱效果。

吉林大學Wang等[25]提出利用近臨界水的優(yōu)異傳熱傳質(zhì)能力、酸堿催化作用和對有機物的溶解性能，加速油頁巖內(nèi)部干酪根的裂解。在研究近臨界水對樺甸油頁巖樣品的恒溫提取實驗中發(fā)現(xiàn),近臨界水可以在較低的溫度下裂解并提取出油頁巖內(nèi)部的干酪根有機質(zhì)。該方法可獲得較高的油收率，提取出的頁巖油產(chǎn)品飽和烴含量非常高而硫含量很低。提出了將近臨界水作為傳質(zhì)介質(zhì)用于油頁巖地下原位轉(zhuǎn)化的思想。

麻省理工大學的Curtis等[26]提出，將核能運用到油頁巖的開發(fā)中的設(shè)想，并希望能與各大油頁巖公司及政府單位進行合作。核電的成本要比普通電廠低很多，運用核能為油頁巖的生產(chǎn)提供電能和熱能，可以很大程度地節(jié)省開支，同時還可為當?shù)鼐用窆┙o生活用電。

5 國際油頁巖項目發(fā)展動態(tài)

美國、愛沙尼亞、中國等油頁巖資源大國在本屆油頁巖會議上介紹了近年新啟動的油頁巖商業(yè)項目進展情況。

愛耐飛特能源公司在美國猶他州5萬桶/d的油頁巖大型項目[27]自2011年獲取開礦權(quán)以來，已經(jīng)完成了該地區(qū)油頁巖資源分布的勘探，猶他油頁巖礦的費舍爾評估和化學、礦物質(zhì)和熱力學性質(zhì)等方面的分析，并進行了實驗室規(guī)模的干餾試驗。愛耐飛特能源公司準備對該地區(qū)的油頁巖礦進行露天開采，運用自己最先進的Enifet280型干餾設(shè)備進行加工生產(chǎn)，再將油頁巖廢渣回填至采礦區(qū)，實施對地貌的恢復(fù)。

愛沙尼亞化學集團公司(VKG)已獲批在愛沙尼亞建立其第三個油頁巖工廠，預(yù)計在2015年第二季度開始實施建設(shè)。新工廠將使用其最新的Petroter Ⅲ干餾技術(shù)，基礎(chǔ)設(shè)施及建筑成本投入預(yù)計達80億歐元(會議展版)。

我國遼寧成大股份有限公司在新疆吉木薩爾縣建設(shè)的新疆寶明礦業(yè)油頁巖項目首期工程全循環(huán)工藝已取得了初步成功[16]。項目自2011年6月動工以來，經(jīng)過2年多的建設(shè)，已進入聯(lián)合運行調(diào)試階段。該項目一期工程總投資43.4億元，預(yù)計可年產(chǎn)頁巖油47.8萬t，是目前我國最大的油頁巖生產(chǎn)項目。

這些油頁巖新興項目的成功運行為整個油頁巖行業(yè)的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗。另外，隨著各國對油頁巖資源評估與勘探工作的開展，一些對油頁巖開發(fā)較晚的國家，如加拿大、約旦、烏茲別克斯坦等國也開始對本土的油頁巖資源開發(fā)進行了項目規(guī)劃與部署[28]。其中一些國家為吸引資金或?qū)で蠹夹g(shù)支持，選擇與國外的能源公司進行油頁巖資源的聯(lián)合開發(fā)，這也為我國的一些能源企業(yè)帶來了許多合作機會。

加拿大頁巖公司(Canshale)[29]正在著手加拿大的第一個商業(yè)油頁巖項目。經(jīng)過三年時間的勘探鉆井、資源劃分、資料整合以及實驗室與工程研究，對項目礦區(qū)的地質(zhì)條件進行了詳盡的分析。至2013年底已經(jīng)完成了項目的地質(zhì)資源評估報告、工程設(shè)計和成本估算、產(chǎn)品與市場評估、技術(shù)經(jīng)濟評價等一系列工作。

約旦政府計劃和愛沙尼亞愛耐飛特能源公司以及中國、阿聯(lián)酋和約旦的財團合作，在阿爾來君(Al-Lajjun)和阿塔拉特(Attarat)地區(qū)分別建立電力產(chǎn)能為460 MW和900 MW的油頁巖發(fā)電廠[30]。

烏茲別克斯坦國家石油天然氣公司(Uzbekneftegaz)[31]準備與中國、俄羅斯、日本和韓國的一些能源公司合作，于2015年在納沃伊(Navoi)地區(qū)建設(shè)一個年處理200萬 t油頁巖的復(fù)合型加工廠。該工程預(yù)計耗資6億美元，并計劃在2018年以前將工廠的加工能力提高到800萬 t/a。

6 油頁巖資源開發(fā)風險評估

油頁巖資源的開發(fā)前景會受其相關(guān)的技術(shù)、資源、財政、市場、經(jīng)濟、社會以及環(huán)境等方面的影響，因此油頁巖行業(yè)對項目的設(shè)計與評估都十分重視。

美國信息管理部的Cook[32]從近年的能源概述、能源供求模型分析了油頁巖技術(shù)與經(jīng)濟的轉(zhuǎn)變，并對世界油頁巖的發(fā)展進行了預(yù)測。

英國倫敦調(diào)查部的Argyle闡述了油頁巖生產(chǎn)商家面臨的挑戰(zhàn)，其中包括地緣政治環(huán)境、工業(yè)伙伴關(guān)系、企業(yè)的獨特性能等一系列因素[33]。

愛沙尼亞塔林理工大學(Tallinn University of Technology)的Kalev[34]分析了適合該國油頁巖開發(fā)特性的資源基金模式，并提出最佳的基金模式應(yīng)當是財政撥款和發(fā)展基金的混合模式。

澳大利亞綠色科技公司的Jia[35]介紹了他們的國際油頁巖項目的風險評估模型。他們將風險量化，并進行了分級，以油的產(chǎn)率、儲量、能源自給能力等因素作為技術(shù)的關(guān)鍵績效指標對油頁巖項目進行評估。借助這種量化的風險評估鑒定項目的瓶頸之處，使風險最小化，成功最大化。

此外，美國國土資源部[36]、愛沙尼亞塔圖大學(University of Tartu)[37]、殼牌公司[38]、盧克石油(Lukoil)公司[39]、蒂森克虜伯(Thyssen Krupp)資源科技公司[40]等都提及了油頁巖行業(yè)發(fā)展過程中所面臨的環(huán)境方面的問題,在此不一一敘述。

7 結(jié)論與展望

人類對油頁巖資源的開發(fā)與利用正向著快速、經(jīng)濟、原位和環(huán)保的方向發(fā)展。本屆油頁巖會議從多方面向世界展示了國際油頁巖開發(fā)利用現(xiàn)狀以及相關(guān)技術(shù)的進展情況，會上提到的光譜分析、沸騰油原位轉(zhuǎn)化工藝等相關(guān)技術(shù)及其先導(dǎo)試驗區(qū)的建設(shè)、油頁巖新項目的設(shè)計與發(fā)展理念十分值得我國油頁巖行業(yè)同仁們學習和借鑒。

光譜測試技術(shù)由于其高靈敏度、高分析速度和無損檢測的優(yōu)點在油頁巖的分析技術(shù)中越來越受到人們青睞。而傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜、激光解吸激光電離質(zhì)譜等一些先進的測試技術(shù)也逐漸地被用于對油頁巖內(nèi)部瀝青大分子以及干酪根結(jié)構(gòu)方面的研究。油頁巖的先進、快速與在線分析方法的研究與進步，將有力地推動油頁巖產(chǎn)業(yè)快速高效的發(fā)展。

油頁巖的地面干餾技術(shù)至今仍在不斷地革新與完善。近年來，愛耐飛特能源公司的Enefit280工藝、愛沙尼亞化學集團的Petroter Ⅲ干餾工藝和伊科頁巖公司的In-Capsule地面干餾工藝都有重大的改進;也有諸如美國頁巖技術(shù)公司基于派拉霍二代技術(shù)開發(fā)的BERT新型干餾裝置的研制。干餾技術(shù)繼續(xù)向著更高的效率和轉(zhuǎn)化率、更大的生產(chǎn)能力及更加環(huán)保的方向發(fā)展。

原位轉(zhuǎn)化技術(shù)利用是油頁巖資源開發(fā)的一大趨勢，由于很多關(guān)鍵性技術(shù)沒有攻克，仍無法實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。目前各國能源公司與研究機構(gòu)在油頁巖原位轉(zhuǎn)化技術(shù)方面的研究仍集中在對工藝的設(shè)計與修正、加熱方式的改進、工程的模擬以及經(jīng)濟效益等方面。探索與研發(fā)高效、綠色的原位提取技術(shù)將是油頁巖原位轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究熱點。

各油頁巖大國在近年的油頁巖研究上都取得了一定的進展，一些對油頁巖開發(fā)相對較晚的國家也開始對本土的油頁巖資源開發(fā)進行了規(guī)劃與部署。各國油頁巖項目的規(guī)劃與發(fā)展為其油頁巖行業(yè)的進步積累了寶貴的經(jīng)驗，也給我國油頁巖行業(yè)提供了許多學習與合作的機會。

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Advances in the Exploitation Technologies and Researches of Oil Shale in the World：Report on 33rd Oil Shale Symposium in US

Sun Yonghong1,Deng Sunhua1, Wang Hongyan2

1.CollegeofConstructionEngineering,JilinUniversity,Changchun130026,China2.CollegeofChemistry,JilinUniversity,Changchun130012,China

The 33rd Oil Shale Symposium sponsored by Colorado School of Mines was held in 14-16 Oct, 2013. The emphasis of the symposium was on the following: geological surveys, chemical analyses, surface retorting technologies, in-situ technologies, international projects and development, and risk assessments of oil shale. A summary is given of the most important facts and views presented in the symposium. It is indicated that the development and utilization of oil shale in the world is evolving toward in-situ, fast, economical and environment friendly direction. Many techniques and ideas presented in the symposium, such as the spectroscopic analysis, boiling oil in situ conversion process and its pilot test, the design, and development of the new oil shale, are worthy of our learning and reference.

oil shale; international symposium; geological survey; chemical analysis; retorting technology; in-situ; oil shale project

10.13278/j.cnki.jjuese.201504109.

2014-02-01

國家潛在油氣資源(油頁巖勘探開發(fā)利用)產(chǎn)學研用合作創(chuàng)新項目(2009-09)

孫友宏(1965--)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事新能源鉆采技術(shù)、大陸科學鉆探技術(shù)與裝備和極地鉆探技術(shù)與裝備等方面的研究，E-mail:syh@jlu.edu.cn

鄧孫華(1985--)，男，講師，主要從事油頁巖資源的開發(fā)與利用、近臨界水提取技術(shù)等方面的研究，E-mail:denghua13@163.com。

10.13278/j.cnki.jjuese.201504109

P618.12

A

孫友宏，鄧孫華，王洪艷. 國際油頁巖開發(fā)技術(shù)與研究進展：記第33屆國際油頁巖會議.吉林大學學報:地球科學版,2015,45(4):1052-1059.

Sun Yonghong,Deng Sunhua, Wang Hongyan. Advances in the Exploitation Technologies and Researches of Oil Shale in the World： Report on 33rd Oil Shale Symposium in US.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(4):1052-1059.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201504109.