當今世界，石油無(wú)疑是最炙手可熱的能源之一。在2020年全球能源的消費中，石油的總消費占比高達31.2%，超過(guò)了煤炭和天然氣等其他能源。作為“工業(yè)的血液”，石油對各國工業(yè)的發(fā)展無(wú)疑是一種剛需，而石油的開(kāi)采也就成了重中之重。

美國加州頁(yè)巖油田

但石油畢竟是不可再生資源，儲量再多也總有開(kāi)采完的一天。據《2020年世界能源統計報告》顯示，全球的石油儲量約為2400多億噸，預計還可供開(kāi)采50年。那么問(wèn)題來(lái)了，50年后當全球石油資源陷入枯竭，新的替代能源又將是哪一種呢？現在這一問(wèn)題已經(jīng)有了答案——在眾多的儲備能源中，頁(yè)巖油被寄予厚望。

大慶又探出12億噸頁(yè)巖油，頁(yè)巖油到底是什么？

中國的頁(yè)巖油儲量豐富，目前可供開(kāi)采的資源量約為55億噸，占全球可采總量的9.7%。我國的頁(yè)巖油分布在22個(gè)省區、47個(gè)盆地，大部分油層的埋藏深度都超過(guò)300米，被認為是國內潛力最大、最具戰略性的石油接替資源。

據央視新聞報道，8月25日大慶古龍頁(yè)巖油的勘探又傳來(lái)好消息，新探明的石油地質(zhì)儲量在原有基礎上預計新增12.68億噸！要知道在2020年，我國的石油年產(chǎn)量?jì)H有1.95億噸，進(jìn)口量卻高達5.4億噸。如果能充分利用頁(yè)巖油資源，我國的石油壓力將大大緩解，甚至有望扭轉盈虧的態(tài)勢。

有專(zhuān)家表示：這次的勘探發(fā)現具有里程碑式的意義，古龍的頁(yè)巖油雖然暫時(shí)還難以開(kāi)采，但有了國家自然科學(xué)基金的支持，相信技術(shù)最終會(huì )迎來(lái)全面升級。2021年6月，發(fā)表在《石油勘探與開(kāi)發(fā)》上的一篇報告也顯示，大慶古龍頁(yè)巖油的部分重大科學(xué)問(wèn)題已經(jīng)得到解決，將來(lái)有望實(shí)現規?；_(kāi)采！

大慶古龍的頁(yè)巖油屬于陸相頁(yè)巖油，從松遼盆地古龍凹陷帶的邊緣一直到中心區域，均能看到有油流出，儲量相當豐富。那么，頁(yè)巖油到底是一種什么樣的資源呢？

顧名思義，頁(yè)巖油可以理解成“藏在頁(yè)巖縫隙中的油”，含有這種油料的巖石則被稱(chēng)為油頁(yè)巖。油頁(yè)巖呈淡褐色或暗黑色，富含有機質(zhì)，表面無(wú)光澤，可以直接點(diǎn)燃，燃燒時(shí)會(huì )冒出黑煙并伴有濃郁的瀝青味，有時(shí)還能在其中發(fā)現遠古植物、方鱗魚(yú)以及介形蟲(chóng)的化石。

頁(yè)巖中的古生物化石

將油頁(yè)巖用機械打碎并高溫加熱到500℃左右，就可以提煉出頁(yè)巖油，國內也將其稱(chēng)為“人造石油”。頁(yè)巖油的天然含量有高有低，1噸油頁(yè)巖提煉出的原油一般為38~378升，換算下來(lái)也就是0.3~3.2桶。經(jīng)加氫裂解后，頁(yè)巖油還可以進(jìn)一步獲得煤油、石油、柴油、石焦油等多種化工產(chǎn)品，是一種重要的化工儲備原料。

頁(yè)巖油的開(kāi)采

想要把油頁(yè)巖中的原油提煉出來(lái)并不是一件容易的事。由于技術(shù)原因，我國頁(yè)巖油的開(kāi)采主要分為露天開(kāi)采以及地下礦井開(kāi)采2種，單井累計出油率低，開(kāi)采成本高，效果乏善可陳。

無(wú)論是露天開(kāi)采還是礦井開(kāi)采，都是將油頁(yè)巖礦石采集運輸到地表，再經(jīng)過(guò)低溫干餾制取頁(yè)巖油。需要說(shuō)明的是，頁(yè)巖油的干餾開(kāi)采對環(huán)境影響很大，而且地面干餾法只適用于開(kāi)采300米之內的頁(yè)巖油，其可持續性和環(huán)保性受到了社會(huì )各界的廣泛質(zhì)疑。

油頁(yè)巖

據調查，平均每提煉出1噸頁(yè)巖油，便會(huì )附帶產(chǎn)生15~30噸的廢石渣，廢渣露天堆砌會(huì )占用大量土地，影響地表植被的生長(cháng)。相關(guān)數據顯示，我國頁(yè)巖油的平均含油率只有5%~10%，但產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢渣卻超過(guò)90%，對環(huán)境的危害是個(gè)“硬傷”，急需進(jìn)行一次“頁(yè)巖油革命”。

還有一點(diǎn)，頁(yè)巖油開(kāi)采容易導致采空區發(fā)生地質(zhì)沉陷，對周邊居民的生活以及城市建設都會(huì )產(chǎn)生較大影響。在燃料價(jià)格上漲、環(huán)保政策收緊的背景下，國內的頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)企業(yè)投入成本不斷增加，很難實(shí)現盈利，多數都處于微利甚至是虧損、停產(chǎn)的狀態(tài)，進(jìn)一步加劇了頁(yè)巖油的“難產(chǎn)”局面。

石油化工廠(chǎng)

現階段，全球只有美國能實(shí)現頁(yè)巖油的規?；_(kāi)采。2014年美國每桶油的開(kāi)采成本控制在80美元左右，隨著(zhù)技術(shù)不斷進(jìn)步，2019年時(shí)成本便下降到了40美元/桶。至于我國的頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)，目前還處于實(shí)驗和研究階段，利用量微乎其微。從2010年開(kāi)始，我國在鄂爾多斯、準喀爾、渤海灣、松遼三塘湖等盆地先后進(jìn)行了頁(yè)巖油的勘探開(kāi)發(fā)先導試驗，成果頗豐，“打樣”開(kāi)采已初見(jiàn)曙光。

開(kāi)采頁(yè)巖油，中美的差距有多大？

中國和美國在頁(yè)巖油開(kāi)采領(lǐng)域的差距可謂是一目了然。據統計，2018年美國的頁(yè)巖油開(kāi)采量就突破了3億噸，預計在2025年產(chǎn)量可達5億噸，2030年有望沖擊6億噸。僅僅憑借巖頁(yè)油這一項開(kāi)發(fā)技術(shù)，美國甚至扭轉了自上世紀70年代以來(lái)的石油下滑頹勢，不僅實(shí)現了原油自給，而且還大量出口到國外，賺取了豐厚的外匯。

概括來(lái)說(shuō)，中國和美國之間的差別主要體現在以下兩個(gè)方面：

第一，美國開(kāi)采的是海相頁(yè)巖油，成熟度高，中國的則是陸相頁(yè)巖油，以中低成熟度為主。美國海相頁(yè)巖油儲量豐富，成熟度高（注：意思是頁(yè)巖中大部分的有機物質(zhì)都已經(jīng)轉化成了液態(tài)石油）石油豐度高、黏度低、流動(dòng)性強，易于規?；_(kāi)采。事實(shí)上，早在1953年美國就對威林斯頓盆地的頁(yè)巖油進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，當地頁(yè)巖中原油的飽和度高達50%~75%，而粘土礦物的含量?jì)H有3%~25%，自然條件可以說(shuō)是得天獨厚。

頁(yè)巖油開(kāi)采示意圖

相比之下，我國的陸相頁(yè)巖油在開(kāi)采性能上明顯處于劣勢：有機質(zhì)含量偏低、脆性低、壓力系數低、泥質(zhì)含量高、原油粘度高（流動(dòng)性低）、驅動(dòng)能量不足。在我國探明的陸相油頁(yè)巖中，90%以上都屬于中低熟度，只有一小部分的有機物轉化成了石油，無(wú)法通過(guò)現有的技術(shù)手段直接開(kāi)采。

第二，原油開(kāi)采技術(shù)（尤其是儲層改造技術(shù)）水平存在明顯差距。美國等發(fā)達國家實(shí)現了油頁(yè)巖的地下原位開(kāi)采，省去了開(kāi)采運輸礦石和地上加工的步驟，直接在地下對頁(yè)巖油層進(jìn)行加熱，原位裂解，通過(guò)采油管將原油輸送到地面。相比于我國的地面干餾，原位開(kāi)采顯然更有優(yōu)勢，污染少、耗水量小、產(chǎn)物品質(zhì)好、開(kāi)采效率高，這一技術(shù)也是我國目前的科研攻關(guān)方向。

中國的頁(yè)巖油革命，加大研發(fā)成本是關(guān)鍵？

說(shuō)到底，頁(yè)巖油的開(kāi)采還是依賴(lài)于技術(shù)因素，而技術(shù)的進(jìn)步離不開(kāi)研發(fā)資金的支持。我國教育部、科技部等部門(mén)和單位先后投入了4億元用于研發(fā)原位轉化開(kāi)采技術(shù)，民營(yíng)企業(yè)也注入了一定資本，但總體投入并不多。

再看看美國。從上世紀80年代開(kāi)始，頁(yè)巖油氣的開(kāi)發(fā)投入已有60多億美元，其中技術(shù)研究和相關(guān)理論的投入就多達20億美元?！睹绹茉捶ò浮分幸嘤忻鞔_規定：在未來(lái)10年內，每年將投入4500萬(wàn)美元用于頁(yè)巖油等非常規油氣的技術(shù)研發(fā)。

相信隨著(zhù)我國頁(yè)巖油氣革命的啟動(dòng)，國內技術(shù)研發(fā)的投入也會(huì )逐漸跟上。屆時(shí)，隨著(zhù)技術(shù)的不斷成熟，采油成本逐漸降低，商業(yè)化開(kāi)采才有望成為現實(shí)。對于這一新的機遇，我們不妨共同期待！