什么是油页岩(给你看油页岩)

英国石油公司发布的《2019年世界能源统计年鉴》指出，截至2019年初，全球已探明石油储量为1.7万亿桶，委内瑞拉石油储量最大，为3030亿桶。其次是沙特阿拉伯的2970亿桶；其次是加拿大(1670亿桶)、伊朗(1550亿桶)、伊拉克(1470亿桶)和俄罗斯(1060亿桶)；美国的储量要少得多，只有610亿桶。

全球探明石油储量排名

根据这些指标，石油仍然可以被人类使用50年。随着传统石油资源日益短缺，非常规油气资源的开发被提上日程，油页岩这种可以提炼石油的石头尤其受欢迎。

关于油页岩

油页岩通常被定义为含有有机质的细粒沉积岩，在干馏过程中会产生大量液态烃和可燃气体，而大部分有机产物不溶于常见的有机溶剂，因此这些物质只能通过热分解释放出来。

油页岩

油页岩的主要成分是干酪根(由有机化合物组成的固体混合物)。虽然叫“油页岩”，但其实科学家不会完全把它归为页岩，干酪根不同于石油。

母材料结构模型

母质的加工成本高于油料。因此，在价格和开采方面，母质往往被视为石油的替代品。具有经济潜力的油页岩矿床一般是指位于地表或地表附近，可以通过露天开采和常规地下开采的油页岩矿床。

世界上许多地方都有油页岩矿床，范围从寒武纪(约5.42亿年前-4.85亿年前)到第三纪(新生代最古老的时期，6500万年前-260万年前)。

埃塞俄比亚火山凝灰岩的第三纪大岩石碎片

这些矿床可能是经济价值很小或没有经济价值的小矿床，也可能是厚度在700米以上、覆盖数千平方公里的大矿床。油页岩沉积在多种沉积环境中，包括淡水至高盐湖、陆相盆地等，以及通常与煤沉积有关的钙质和海岸沼泽。

就矿物和元素含量而言，油页岩在几个方面不同于煤。油页岩通常比煤含有更多的惰性矿物(60%-90%)，而煤含有不到40%的矿物。油页岩的有机物是液态和气态烃的来源，通常比褐煤和烟煤的氢含量高，氧含量低。

此外，油页岩和煤中有机质的前体也不同。油页岩中的有机物大部分来自藻类，藻类也可能包括维管植物的残体，而煤中的有机物大部分来自维管植物。

油页岩中一些有机物的来源尚不清楚，因为没有可识别的有助于识别前体生物的生物结构。这些物质可能来自细菌或藻类或其他有机物的细菌降解产物。

爱沙尼亚北部奥陶纪库克斯油页岩化石

一些油页岩矿物由碳酸盐组成，包括方解石、白云石和菱铁矿，其中硅铝酸盐较少，而其他矿物则相反，主要是应时、长石和粘土矿物，其次是碳酸盐，许多油页岩矿床含有少量无处不在的硫化物，包括黄铁矿和白云母，这表明沉积物可能在厌氧到缺氧的水中积累，从而防止洞穴生物和氧化破坏有机物。

虽然世界能源市场中的页岩油与石油、天然气或煤炭没有竞争力，但在一些缺乏其他化石燃料资源的国家，拥有易于开采的油页岩矿床是很好的能源支撑，一些油页岩矿床含有增加副产品价值的矿物和金属，如明矾[KAl(SO4)2.12H2O]、碳酸氢钠、片钠铝石[Naal (OH)]。

油页岩品位的测定

油页岩的品位可以用不同的方法来确定，结果也可以用不同的单位来表示。油页岩的热值可以用量热仪测定。

通过这种方法获得的值以英制或公制单位报告，例如每磅油页岩的英制热量单位(Btu)、每克油页岩的热量(cal/g)、每千克油页岩的千卡热量(kcal/kg)、每千个油页岩的兆焦耳(MJ/kg)和其他单位。

油页岩的热值是岩石有用的基本性质，有助于确定电厂直接燃烧的油页岩的质量，但它没有提供干馏产生的页岩油或可燃气体的数量信息。

目前评价油页岩资源最常用的分析方法是改进的铝法。常规铝法是将100克油页岩样品粉碎至2.38毫米以下，然后在铝法中加热至520℃，并在此温度下保持加热40分钟。

分析结果

蒸馏产生的油、气、蒸汽经冰水冷却的冷凝器进入分级离心管，再经离心分离油水。

油页岩有机质的成因及热成熟度

油页岩中的有机物包括藻类、孢子、花粉、草本和木本植物的角质层和软木碎片，以及湖泊、海洋和陆地植物中的其他细胞碎片，主要由碳、氢、氧、氮和硫组成。

一些有机物质保持了足够完整的生物结构，从而可以识别特定类型的属甚至种。在其他油页岩中，有机物常以无定形带状基质的形式出现，有的呈细粒状结构，我们一般称之为沥青质。这种无定形物质的来源尚不清楚，但很可能是降解的藻类或细菌残留物的混合物。

油页岩特征岩相

油页岩中的大部分有机物来自各种类型的海洋和湖泊藻类，根据沉积环境和地理位置，还可能包括植物碎片和各种高级生物形式的混合物。

在深埋过程中，有机质在温度等能量条件的影响下逐渐演化成熟，称为有机质成熟度。如果油页岩被深埋并加热到足够高的温度，有机物可能会热分解形成石油和天然气。在这种情况下，油页岩可以成为石油和天然气的源岩。

油页岩的热成熟度可以通过几种方法在实验室中测定。一种技术是观察从钻孔不同深度采集的样品中有机物的颜色变化。假设有机质是由地热加热的，是深度的函数，某些类型有机质的颜色由亮变暗。这些色差可以由光刻师记录，并通过光度技术进行测量。

此外，镜质体反射率是有机质成熟度最重要的指标。确定沉积盆地烃源岩地热蚀变程度是石油勘探人员常用的方法。它可以指示沉积岩中的有机物何时达到足以生产石油和天然气的温度。然而，这种方法的一个问题是富含脂类的有机物可能会降低镜质体反射率。

油页岩工业

页岩油矿床分布在世界各地，据估计，所有矿床的总产油量为2.8万亿至3.3万亿桶(45010 9至52010 9立方米)。将油页岩加热到特定温度可以分离蒸汽，即通过蒸馏可以生产出类似石油(一种非常规石油)的油页岩和可燃的油页岩气。

工业单位也直接燃烧油页岩作为发电或供暖的劣质燃料。此外，油页岩还被用作化工原料、建筑工程应用等。近年来，受传统油价上涨和一些地区需要保持能源独立的影响，油页岩在能源和矿产资源方面越来越受到重视。

然而，油页岩开采和加工也带来了环境问题，如土地利用、废料处理、有限水资源竞争、水污染、温室气体排放增加、空气体污染等。