技术可采系数与可回收系数

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可采系数取值依据~

可采系数的取值依据主要有以下3个:
(1)已建立的国内外刻度油气藏数据库中的国内43个油藏、30个气藏,国外59个油藏、22个气藏;
(2)不同类型油气藏采收率的统计分析结果;
(3)已建立的可采系数主控因素的评价模型,包括地质因素对油气可采系数的影响分析结果和不同类型评价单元的三次采油技术潜力分析结果。

统计分析了我国主要含油气盆地油气田(藏)的开发和采收率资料,根据不同的油气田(藏)开发特征,建立了不同勘探程度评价单元石油与天然气资源可采系数取值标准和计算方法,确定了不同类型油气资源可采系数取值范围,计算了129个盆地的可采资源量,保证了可采资源评价结果的科学性。
煤层气可采系数依据等温吸附试验结果、原始含气量和与排采废弃压力对应的含气量计算理论值来确定;油砂可采系数根据国外已开采油砂矿区的开采资料和我国试验研究结果来确定;参照煤炭规范中所规定的煤炭地下及露天开采回采率标准,建立了不同条件评价单元油页岩技术可采系数取值标准。

一、技术可采系数

油页岩技术可采系数是评价单元油页岩资源储量中现有和未来可预见的技术条件下可以采出部分应占的比例,一般用百分数表示。油页岩技术可采系数是将油页岩资源储量转化为油页岩技术可采资源储量的关键参数。

我国目前只有吉林桦甸油页岩矿区油页岩矿床进行井下开采,由于规模小皆为小型油页岩矿,不具有代表性。油页岩开采技术与煤炭开采技术相类似,参照煤炭规范中所规定的煤炭地下及露天开采回采率标准,建立了不同条件(开采方式、厚度、倾角和地质条件)、不同资源储量类型的油页岩技术可采系数的取值标准。油页岩技术可采系数基数确定原则是高于全国煤炭实际矿井回采率,略低于国家规程规范对煤炭回采率制定的标准。在已开采矿区,系数根据实际数据计算确定,相当于煤炭矿井回采率,在未开采矿区根据开采方式、厚度、倾角、地质条件参数确定。

(一)油页岩技术可采系数的影响因素

1. 开采方式

油页岩开采方式分露天开采和地下开采。开采方式不同,油页岩技术可采系数不同,通常露天开采比地下开采技术可采系数高。确定开采方式的主要参数是剥采比(露天矿井开采每吨煤所需剥离的废石量),埋深、厚度和倾角等是计算剥采比的主要因素。

2. 厚度

油页岩厚度分薄层(0.7~1.3m)、中厚层(1.3~3.5m)和厚层(大于3.5m),地下开采的特定采高(一般2m)决定薄层油页岩回采率高,厚层油页岩回采率低。

3. 倾角

分缓倾斜(小于25°)、倾斜(25°~45°)和急倾斜(大于45°),一般缓倾斜易采回采率高,急倾斜难采回采率低。

4. 地质条件

包括地质构造复杂程度(简单、中等和复杂)、油页岩稳定程度(稳定、较稳定和不稳定)和开采技术条件(水文地质、工程地质和环境地质),地质条件分简单、中等和复杂三种。通常地质条件简单油页岩回采率高,地质条件复杂油页岩回采率低。

(二)油页岩技术可采系数的确定

1. 影响因素分析确定

(1)根据油页岩的赋存条件(埋深、厚度、倾角等)估算剥采比,确定开采方式。煤矿床勘探中多采用深部境界剥采比(指达到最大开采深度后的剥采比)进行评价(表4-7)。

露天矿井的井型划分设计生产能力90万t/a及以上为大型,30万t/a和60万t/a为中型,9万t/a、15万t/a和21万t/a为小型。露天矿井设计生产能力要与油页岩矿床资源储量规模相适应,资源储量规模划分为大型、中型和小型(表4-8)。

(2)确定厚度分类,油页岩厚度分薄层、中厚层和厚层。

(3)确定倾角分类,油页岩倾角分缓倾斜、倾斜和急倾斜。

(4)地质条件类型确定。

表4-7 露天煤矿设计生产能力与深部境界剥采比关系表

表4-8 油页岩资源储量规模划分表

地质构造复杂程度分简单、中等和复杂,相应赋值为100、80和60;矿体稳定程度分稳定、较稳定和不稳定,相应赋值为100、80和60;开采技术条件分简单(Ⅰ类型)、中等(Ⅱ类型)和复杂(Ⅲ类型),相应赋值为100、80和60。地质构造复杂程度、矿体稳定程度和开采技术条件三者赋值相加大于240确定地质条件类型为简单,赋值在220~240确定地质条件类型为中等,赋值小于220确定地质条件类型为复杂(表4-9)。

表4-9 勘查(预测)区地质条件类型确定表

2. 取值标准建立

我国目前只有吉林桦甸油页岩矿区油页岩矿床进行井下开采,由于规模小皆为小型油页岩矿,不具有代表性。油页岩开采技术与煤炭开采技术相类似,参照煤炭规范中所规定的煤炭矿井及露采回采率标准,建立了不同条件(开采方式、厚度、倾角和地质条件)不同资源储量类型的油页岩技术可采系数的取值标准(表4-10)。油页岩技术可采系数基数确定原则是高于全国煤炭实际矿井回采率,略低于国家规程规范对煤炭回采率制定的标准。

(1)露天开采技术可采系数基数的确定。

我国煤矿露天开采回采率一般在90%以上,露天煤矿境界剥采比计算回采率取值在85%~95%,参照煤炭露天回采率实际情况,确定地质条件类型简单、中等和复杂的露开开采技术可采系数基数分别为95%、90%和85%。

(2)地下开采技术可采系数基数的确定。

国家规定煤炭采区回采率井下开采厚煤层、中厚煤层和薄煤层,分别不低于为75.00%、80.00%和85.00%。据全国煤炭资源回采率调查1989年、1995年和2002年全国平均矿井回采率分别为32%、46.7%和55.53%,全国平均采区回采率分别为42%、66%和67.67%。据此确定薄层缓倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为75%、70%和65%,薄层倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为70%、65%和60%,薄层急倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为65%、60%和55%;中厚层缓倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为70%、65%和60%,中厚层倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为65%、60%和55%,中厚层急倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为60%、55%和50%;厚层缓倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为65%、60%和55%,厚层倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为60%、55%和50%,厚层急倾斜油页岩地质条件类型简单、中等和复杂的技术可采系数基数分别确定为55%、50%和45%。

表4-10 不同类型计算单元油页岩技术可采系数取值标准表

(3)不同资源储量类型技术可采系数的确定。

查明资源储量和潜在资源量因经济意义(经济的、边际经济的、次边际经济的和内蕴经济的)和地质可靠程度(探明、控制、推断和预测)不同,计算技术可采资源储量时,要选取不同的可信度系数(1~0.5)。查明资源储量中基础储量(111b、121b、122b、2M11、2M21、2M22)的可信度系数为1,查明资源储量中的探明的资源量(2S11、2S21、331)的可信度系数为0.8,查明资源储量中的控制资源量(2S22、332)的可信度系数为0.7,查明资源储量中的推断资源量(333)的可信度系数为0.6,潜在资源量(334?)的可信度系数为0.5(表4-11)。不同条件的技术可采系数基数乘以相应的可信度系数求出不同资源储量类型的技术可采系数。

表4-11 资源储量可信度系数取值表

二、可回收系数

油页岩的最大使用潜力是干馏制取页岩油。油页岩干馏技术比较先进的国家有爱沙尼亚、巴西、澳大利亚、中国和俄罗斯等国。迄今世界上较成熟且经长期生产的有:爱沙尼亚的Kivioli块页岩干馏炉和Galoter颗粒页岩干馏炉、巴西的Petrosix块页岩干馏炉、中国抚顺式块页岩干馏炉和澳大利亚的Taciuk颗粒页岩干馏炉。爱沙尼亚的Ga-loter颗粒页岩干馏炉处理量大,油收率高,产高热值气,可处理颗粒页岩,适合有条件的大中型油页岩炼油厂;巴西的Petrosix块页岩干馏炉处理量很大,油收率高,产高热值气,处理块页岩,投资高,适合大中型油页岩炼油厂;澳大利亚的Taciuk颗粒页岩干馏炉处理量很大,油收率高,产高热值气,处理颗粒页岩,油页岩经加氢改质,质量好,投资高,适合于大中型油页岩炼油厂(表4-12)。

表4-12 油页岩干馏工艺表(据钱家麟,2002)

据中油网消息:近日在哈尔滨气化厂完成的工业化装置试验证明,油页岩类物质流化床脱油脱碳新工艺炼油技术已经成熟。该技术由上海博申工程技术有限公司、哈尔滨气化厂科实公司联合开发。利用该技术炼油油收率高达100%。油页岩原料利用率为100%,生产过程中的气体可利用率高,页岩尾矿可多用途直接利用,且对环境无污染。在目前石油资源紧张的条件下,开辟了我国大量油页岩矿藏的利用和能源来源多样化的新途径。

据世界油页岩干馏工艺(钱家麟,2002),世界油页岩干馏技术比较先进的国家干馏炉的油收率均较高,如澳大利亚AlbertaTaciuk、巴西Petrosix和爱沙尼亚Galoter油收率均达85%~90%,爱沙尼亚和俄罗斯发生式炉油的油收率可达到68%,目前中国式发生炉(抚顺式发生炉)的油收率达65%。考虑目前我国油页岩干馏工艺的发展水平处于世界最低位,随着油页岩资源的大量开发利用和技术创新,今后我国页岩油回收率将会有所提高,故此次评价中的页岩油可回收系数采用目前世界平均油收率为75%,进行页岩油可回收资源储量的计算。




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