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带你读懂油页岩 油页岩是什么


带你读懂油页岩 油页岩是什么

文章插图
什么是油页岩(向你展示油页岩)
英国石油公司(BP)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)；美国的储量要小得多，只有610亿桶 。
全球已探明石油储量排名
按照这些指标，石油还可以供人类使用50年 。随着传统石油资源的日益短缺，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的液态烃和可燃气体，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(一种有机化合物的固体混合物) 。虽然被称为“油页岩”，但地质学家并没有完全将其归为页岩，干酪根也不同于石油 。
母质结构模型
母料加工成本比油高 。因此，就价格和开采而言，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 。
世界上很多地方都有油页岩沉积，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
这些矿床可能是很少或没有经济价值的小型矿床，也可能是厚度为700米或以上、覆盖数千平方公里的大型矿床 。油页岩沉积在多种沉积环境中，包括淡水到高盐湖、陆地盆地等，以及通常与煤沉积有关的钙质和沿海沼泽 。

就矿物和元素含量而言，油页岩在几个方面与煤不同 。油页岩通常比煤含有更多的惰性矿物质(60%-90%)，而煤含有不到40%的矿物质 。油页岩的有机质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 。油页岩中的有机质大部分来自藻类，其中可能还包括维管植物的残体，而煤中的有机质大部分来自维管植物 。

油页岩中某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 。这些材料可以来源于细菌或藻类或其他有机物的细菌降解产物 。
爱沙尼亚北部信息资源网奥陶系库克斯油页岩中的化石
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，而另一些则相反，主要是应时、长石和粘土矿物，其次是碳酸盐，许多油页岩沉积物含有少量普遍存在的硫化物，包括黄铁矿和白云母，这表明沉积物可能在厌氧至缺氧的水中积累，从而防止洞穴生物和氧化对有机质的破坏 。

虽然页岩油在当今世界能源市场上不具备与石油、天然气或煤炭的竞争力，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一个很好的能源支撑 。同时，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]、NaHCO3、片钠铝石[NaAl(OH)2CO3]等 。
油页岩品位的测定油页岩的等级可以用不同的方法确定，结果也可以用不同的单位表示 。油页岩的热值可以用量热计测定 。
用这种方法得到的值用英制或公制单位报道，如每磅油页岩的英制热量单位(Btu)、每克油页岩的卡路里(信息资源网的cal/g)、每千克油页岩的千卡(kcal/kg)、每千油页岩的兆焦耳(MJ/kg)等单位 。
油页岩的热值是岩石的一个有用的基本性质，它有助于确定电厂直接燃烧的油页岩的质量，但它不提供干馏产生的页岩油或可燃气体的量的信息 。
目前，评价油页岩资源最常用的分析方法是改进的铝法 。常规的铝法是将100g油页岩样品粉碎至2.38mm以下，然后在铝法中加热至520℃，并在此温度下保温40分钟 。
分析结果
蒸馏产生的油、气、蒸汽通过冰水冷却的冷凝器进入分级离心管，然后离心分离油水 。
油页岩中有机质的来源和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 。

一些有机物质保留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，有机质往往以无定形带状基质的形式出现，有些具有细粒状结构，我们一般称之为沥青质 。这种无定形物质的来源尚不清楚，但它很可能是降解藻类或细菌残留物的混合物 。


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