全国油页岩开发目标优选

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油页岩勘查开发目标优选~

一、勘查(预测)区优选
(一)勘查(预测)区优选方法
1.优选参数选取
油页岩勘查区包括油页岩勘探区、详查区和普查区,油页岩预测区是指油页岩预查区。本次综合评价优选是在详查区、普查区和预查区内优选勘查目标,在勘探区和详查区内优选开发目标。
油页岩资源勘查和开发既取决于油页岩资源赋存的地质条件,也受油页岩资源的开发条件制约。优选参数主要考虑油页岩勘查和开发的影响因素,影响油页岩勘查和开发的因素很多,在征求有关专家意见的基础上,经过反复讨论和研究,确定了油页岩评价优选参数分为地质参数和开发参数两类,每一类又包括几个主要参数,勘查和开发优选参数分别为8个和9个,按照其对油页岩勘查和开发的影响程度不同,给予不同的权重,具体参数及权重见表11-1。
2.优选参数的取值和赋分标准
(1)参数权重取值。
本次油页岩资源评价主要目的是为了摸清“家底”,主要研究油页岩资源赋存的地质参数,其次是开发参数。
①地质参数权重取值。确定地质参数权重为48%。其中,油页岩含油率和页岩油资源储量规模权重都为15%,页岩油资源储量丰度权重为10%,主采层厚度权重为8%(表11-1)。
表11-1 油页岩资源勘查(预测)区优选评价参数表


②开发参数权重取值。确定开发参数权重为52%。其中,技术可采系数和勘查开发程度参数权重都为15%,矿体埋深权重为12%,地理环境权重勘查区和开发区参数权重分别为10%和5%,而共伴生可利用矿产权重勘查区和开发区参数权重分别为0和5%。
(2)优选参数的获取。
优选参数分为定量数据型和定性赋值型二类。
定量数据型参数值的获取方法有三种,一是从评价成果表中直接查取油页岩勘查(预测)区数据,如:含油率、页岩油资源储量、勘查开发程度、勘查程度、技术可采系数和矿体埋深;二是从勘查地质报告查找,如主采层厚度;三是从评价成果表中直接查取相关数据,通过计算求取参数值,如页岩油资源储量丰度(页岩油资源储量与矿层面积比值)。
定性赋值型参数中,地理环境参数从评价结果表中直接查取,共伴生有益矿产参数从报告中查取。
(3)优选参数分级和赋分标准。
勘查(预测)区的综合优选评价积分值是评价参数优劣程度的综合反映,而各个评价参数的特征值在不同勘查区和预测区中有相似的,也有不同的,是综合评价的基础。为了实现油页岩勘查区之间的对比和油页岩预测区之间的对比,达到综合优选评价的目的,就必须对评价参数的优劣进行分级。参照常规油气和煤炭资源评价的标准,将油页岩勘查区和油页岩预测区评价参数的优劣程度分为好、较好、较差、差四级,分别以一类、二类、三类、四类表示,分别赋值1~0.75分、0.75~0.50分、0.50~0.25分、0.25~0.00分(表11-2、表11-3)。表中各参数取值区间是根据全国油页岩资源评价成果的实际情况划分的。查取到定量参数值,利用插值方法计算出相应的分值,查取到定性参数取中间值。
3.综合优选步骤
(1)将每个勘查(预测)区用于资源综合评价所需的参数绘制成表格,作为油页岩勘查区资源综合评价的基础;形成基础参数矩阵A(i,j),勘查(预测)区i=1,2,3,…,N;评价参数j=1,2,3,…,M。
(2)利用油页岩勘查区资源综合评价软件,对每个勘查(预测)区每个评价参数进行计算打分;通过程序计算得到归一化得分矩阵B(i,j),i=1,2,3,…,N;j=1,2,3,…,M。
(3)将上述得到的归一化得分矩阵乘以权重系数矩阵,就得到了每个勘查(预测)区每个评价参数的得分矩阵;C(i,j)=B(i,j)×W(j),W(j),j=1,2,3,…,M为每个评价参数的权重矩阵。
(4)将上述某个勘查(预测)区每个评价参数的得分求和,就是该勘查(预测)区的最后得分。

全国油页岩资源评价

勘查(预测)区i=1,2,3,…,N
(5)根据每个勘查区的最后得分S(i)进行分类排队,确定出每个勘查(预测)区的所属的类别。其分类标准是:S(i)≥55为一类勘查目标区或一类开发目标区,45≤S(i)<55为二类勘查目标区或二类开发目标区,S(i)<45为三类勘查目标区或三类开发区目标区。
4.优选评价分类
将优选评价参数分值相加,计算出相应油页岩勘查(预测)区的综合评价积分值,积分值越大其开发、勘查条件越好,这为油页岩开发、勘查的决策提供了科学依据。为了使决策更直观,便于评价单元之间的对比,结合本次评价实际情况,将油页岩勘查区、油页岩预测区评价结果各分为3类。分类原则:一类区综合评价积分值大于等于55分,二类区综合评价积分值为45~55分,三类综合评价积分值小于45分。
(二)勘查(预测)区优选结果
本次资源评价中,根据油页岩资源评价优选标准,对全国各大区119个油页岩勘查(预测)区利用上述8个优选参数综合打分排队,据综合评价分值,按勘查有利程度划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类:
1.预测区优选结果
(1)最有利预测区(Ⅰ类区)。
表11-2 油页岩资源勘察目标优选评价标准表


表11-3 油页岩资源开发目标优选评价标准表


注:埋深采用平均埋深,即最浅和最深相加除2。
Ⅰ类区,其综合评价分值大于等于55分,包括内蒙古奈曼油页岩含矿区奈曼杖子勘查区(排序1)、山东安丘周家营子油页岩含矿区周家营子勘查区(排序2)、吉林罗子沟油页含矿区罗子沟勘查区(排序3)、新疆博格达山北麓油页岩含矿区上黄山街预测区(排序4)、辽宁朝阳七道泉子油页岩含矿区七道泉子勘查区(排序5)、新疆博格达山北麓油页岩含矿区三工河预测区(排序6)、山东黄县油页岩含矿区桑园勘查区(排序7)、新疆妖魔山油页岩含矿区妖魔山勘查区(排序8)、河南栾川潭头油页岩含矿区潭头勘查区(排序9)和陕西铜川油页岩含矿区塔泥河勘查区(排序10)等38个勘查(预测)区(表11-4)。
Ⅰ类最有利油页岩勘查(预测)区具有资源储量(尤其是潜在资源量)大,油页岩含油率高,油页岩矿床埋藏浅,地理环境优越等特点,可作为下一步油页岩勘查的首选目标。
(2)有利预测区(Ⅱ类区)。
Ⅱ类区的综合评价分值为45~55分,包括吉林农安油页岩含矿区永安勘查区(排序39)、辽宁凌源油页岩含矿区喀左九佛堂勘查区(排序40)、山东黄县油页岩含矿区柳海东勘查区(排序41)、山东昌乐五图油页岩含矿区五图勘查区(排序42)、西藏毕洛错油页岩含矿区毕洛错预测区(排序43)、新疆博格达山北麓油页岩含矿区下黄山街预测区(排序44)、甘肃华亭油页岩含矿区策底勘查区(排序45)、河北丰宁大阁油页岩含矿区丰宁大阁勘查区(排序46)、广西那彭油页岩含矿区那彭勘查区(排序47)和陕西铜川—子长间油页岩预测区(排序48)等36个勘查(预测)区(表11-4);
Ⅱ类有利油页岩勘查(预测)区,资源储量(尤其是潜在资源量)较大,油页岩含油率较高,油页岩矿床埋藏较浅,地理环境较优越等特点,可作为下一步油页岩勘查的备选目标。
表11-4 油页岩含矿区勘查优选分布情况表


(3)较有利预测区(Ⅲ类区)。
Ⅲ类区,其综合评价分值小于45分,包括广东茂名盆地尚村组浅部油页岩预测区(排序75)、黑龙江松北油页岩含矿区松北预测区(排序76)、辽宁义县万佛堂油页岩含矿区万佛堂勘查区(排序77)、广西钦州油页岩含矿区广平勘查区(排序78)、海南海口油页岩含矿区长昌预测区(排序79)、吉林桦甸油页岩含矿区桦甸预测区(排序80)、内蒙古伊金霍洛旗油页岩含矿区补连勘查区(排序81)、云南维西油页岩含矿区勺乐勘查区(排序82)、黑龙江林口油页岩含矿区林口预测区(排序83)、辽宁抚顺石门寨油页岩含矿区石门寨勘查区(排序84)、黑龙江老黑山油页岩含矿区老黑山预测区(排序85)和江西敖城油页岩含矿区敖城预测区(排序86)等45个勘查(预测)区(表11-4)。
2.勘查区优选结果
本次资源评价中,根据油页岩资源评价优选标准,对全国勘查程度区较高的(详查和勘探)62个油页岩勘查区(排序)利用上述9个参数综合打分排队,据综合评价分值,按开发有利程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类:
(1)最有利勘查区(Ⅰ类)。
该类区,其综合评价分值大于等于55分,包括广东电白油页岩含矿区羊角精查(排序1)、辽宁抚顺油页岩含矿区抚顺东露天勘查区(排序2)、广东茂名油页岩含矿区油柑窝矿点(排序3)、辽宁抚顺油页岩含矿区抚顺西部勘查区(排序4)、广东茂名油页岩含矿区金塘油柑窝组浅层精查区(排序5)、广东高州油页岩含矿区低山油柑窝组精查区(排序6)、海南儋州油页岩含矿区长坡勘查区(排序7)、山东黄县油页岩含矿区北皂勘查区(排序8)、山东黄县油页岩含矿区梁家勘查区(排序9)、广东高州油页岩含矿区低山尚村组精查区(排序10)、广东省茂名油页岩含矿区茂名煤田羊角井田(排序11)、辽宁抚顺油页岩含矿区抚顺老虎台勘查区(排序12)、吉林省桦甸油页岩含矿区公郎头勘查区(排序13)和吉林省桦甸油页岩含矿区大城子勘查区(排序14)等26个勘查区(表11-5);Ⅰ类最有利开发油页岩勘查区具有查明资源储量大,油页岩含油率高,油页岩矿床埋藏浅等特点,应作为下一步油页岩开发的首选目标。
表11-5 油页岩勘查区开发优选分布情况表


(2)有利勘查区(Ⅱ类)。
该类区,其综合评价分值居于45~55分,包括辽宁朝阳油页岩含矿区朝阳七道泉子勘查区(排序27)、山东黄县油页岩含矿区桑园勘查区(排序28)、山东黄县油页岩含矿区乡城勘查区(排序29)、山东黄县油页岩含矿区洼里勘查区(排序30)、甘肃窑街油页岩含矿区平峒区勘查区(排序31)、吉林桦甸油页岩含矿区庙岭勘查区(排序32)、甘肃炭山岭油页岩含矿区二号井田勘查区(排序33)、甘肃海石湾油页岩含矿区海石湾勘查区(排序34)、新疆妖魔山油页岩含矿区妖魔山勘查区(排序35)、海南海口油页岩含矿区长昌勘查区(排序36)、山东兖州油页岩含矿区、河南栾川潭头油页岩含矿区栾川潭头勘查区(排序37)、河北卢龙鹿尾山含矿区鹿尾山勘查区(排序38)、甘肃炭山岭油页岩含矿区一号井田勘查区(排序39)和陕西铜川油页岩含矿区何家坊勘查区(排序40)等24个勘查区(表11-5)。
(3)较有利勘查区(Ⅲ类)。
该类区,其综合评价分值小于45分,包括陕西彬县油页岩含矿区张洪勘查区(排序51)、山东黄县油页岩含矿区海岱勘查区(排序52)、甘肃窑街油页岩含矿区Ⅱ号竖井勘查区(排序53)、甘肃华亭油页岩含矿区策底勘查区(排序54)、山东黄县油页岩含矿区柳海东勘查区(排序55)、河北丰宁大阁油页岩丰宁大阁勘查区(排序56)、陕西淳化油页岩含矿区炭科勘查区(排序57)、甘肃华亭油页岩含矿区砚峡露天勘查区(排序58)、江苏金坛油页岩含矿区土山西勘查区(排序59)、云南维西油页岩含矿区打枪坝勘查区(排序60)、甘肃崇信含矿区新窑勘查区(排序61)和河北丰宁油页岩含矿区凤山勘查区(排序62)等12个勘查区(表11-5)。
二、含矿区勘查开发目标优选
本次油页岩资源评价全国80个油页岩含矿区,每个油页岩含矿区至少含有一个油页岩勘查区或预测区。由于勘查区与预测区差别较大,对油页岩含矿区进行完全定量优选并无太大实际意义。因此;油页岩含矿区优选只进行定性定量相结合分析,主要考虑油页岩含矿区内勘查区及预测区的综合评价分值、含油率、资源储量规模、勘查开发技术条件、地理位置、经济发展水平、资源保障程度等因素,优选出有利勘查油页岩含矿区、有利开发油页岩含矿区。
(一)含矿区勘查、开发目标优选方法
1.勘查目标优选方法
本次资源评价中,油页岩含矿区勘查优选主要采用定性综合评价的方法,以勘查区(预测区)勘查优选为基础,综合考虑优选勘查区(预测区)类别、个数、综合评价值和优选序号以及含矿区页岩油查明和潜在可回收资源储量、开发利用情况等综合因素,确定含矿区综合评价系数,进而确定含矿区综合评价值,对全国油页岩含矿区进行综合定量、定性综合评价。
含矿区综合评价系数=1+0.6×页岩油查明可回收资源储量÷1000+
0.4×页岩油潜在可回收资源储量÷10000+开发利用系数
含矿区综合评价值=含矿区综合评价系数×勘查区总评价值
其中,开发利用系数的确定,是已开发含矿区赋值2,拟开发含矿区赋值1。
2.开发目标优选方法
本次资源评价中,油页岩含矿区开发优选主要采用定性综合评价的方法,在勘查区勘查优选的基础上,综合考虑优选勘查区类别、个数、综合评价值和优选序号以及含矿区页岩油探明可回收资源储量、勘查开发程度等综合因素,确定含矿区综合评价系数,进而确定含矿区综合评价值,对全国油页岩含矿区进行综合定量、定性综合评价。
含矿区综合评价系数=1+探明可回收资源储量÷1000+勘查开发系数
含矿区综合评价值=含矿区综合评价系数×勘查区总评价值
其中,勘查开发系数的确定是勘探—开发含矿区赋值1,详查—开发含矿区赋值0.2~1,具体视勘查开发程度而定。
(二)含矿区勘查、开发目标优选结果
1.勘查目标优选结果
据含矿区综合评价值将全国76个油页岩含矿区按勘查有利程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类(表11-6):
(1)最有利勘查含矿区(Ⅰ类)。
该类区,其综合评价分值大于等于100分,包括吉林农安油页岩含矿区、吉林桦甸油页岩含矿区、山东黄县油页岩含矿区、陕西铜川油页岩含矿区、新疆博格达山北麓油页岩含矿区、内蒙古奈曼油页岩含矿区、吉林罗子沟油页岩含矿区、辽宁凌源油页岩含矿区、广东电白油页岩含矿区、广东茂名油页岩含矿区、河南桐柏吴城油页岩含矿区、甘肃华亭油页岩含矿区、吉林长岭油页岩含矿区、甘肃炭山岭油页岩含矿区、河北卢龙鹿尾山油页岩含矿区、吉林登娄库油页岩含矿区等23个油页岩含矿区。
Ⅰ类最有利勘查油页岩含矿区具有资源储量(尤其是潜在资源量)大,油页岩含油率高,油页岩矿床埋藏浅等特点,可作为油页岩含矿区勘查的首选目标。
(2)有利勘查含矿区(Ⅱ类)。
该类区,其综合评价分值居于45~100分之间,包括陕西淳化油页岩含矿区、内蒙古伊金霍洛旗油页岩含矿区、广东茂名盆地油页岩含矿区、云南维西油页岩含矿区、青海小峡油页岩含矿区、江苏金坛土山西油页岩含矿区、青海大煤沟油页岩含矿区、河北丰宁凤山油页岩含矿区、河北围场清泉油页岩含矿区、吉林舒兰油页岩含矿区、湖南湘乡油页岩含矿区、新疆妖魔山油页岩含矿区、辽宁阜新野马套海油页岩含矿区、江西萍乡和油页岩含矿区河南栾川潭头等33个油页岩含矿区。
(3)较有利勘查含矿区(Ⅲ类)。
该类区,其综合评价分值小于45分,包括广西钦州油页岩含矿区、黑龙江松北油页岩含矿区、辽宁义县万佛堂油页岩含矿区、黑龙江林口油页岩含矿区、辽宁抚顺石门寨油页岩含矿区、黑龙江老黑山油页岩含矿区、江西敖城油页岩含矿区、湖南宁远油页岩含矿区、内蒙古东胜油页岩含矿区、四川阿坝油页岩含矿区、四川宜宾—内江油页岩含矿区、江西安远油页岩含矿区、吉林梅河油页岩含矿区、河北丰宁四岔口油页岩含矿区、宁夏中宁中卫含矿区等20个油页岩含矿区。
2.开发目标优选结果
据含矿区综合评价值,将全国勘查开发程度较高的32个主要油页岩含矿区按开发有利程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类(表11-7)。
表11-6 油页岩含矿区勘察优选综合评价结果表


续表


续表


表11-7 油页岩含矿区开发优选综合评价结果表


续表


(1)最有利开发含矿区(Ⅰ类)。
该类区,其综合评价分值大于等于100分,包括辽宁抚顺油页岩含矿区、广东茂名油页岩含矿区、山东黄县油页岩含矿区、广东高州油页岩含矿区、吉林桦甸油页岩含矿区、海南儋州油页岩含矿区、广东电白油页岩含矿区、甘肃窑街油页岩含矿区、甘肃炭山岭油页岩含矿区、陕西铜川油页岩含矿区和吉林罗子沟油页岩含矿区等11个含矿区。Ⅰ类最有利油页岩含矿区具有查明资源储量大,油页岩含油率高,矿床埋藏浅等特点,应作为下一步油页岩含矿区开发的首选目标。
(2)有利开发含矿区(Ⅱ类)。
该类区,其综合评价分值大于等于50分,包括山东兖州油页岩含矿区、甘肃华亭油页岩含矿区、云南维西油页岩含矿区、内蒙古奈曼油页岩含矿区、河北卢龙鹿尾山油页岩含矿区、甘肃海石湾油页岩含矿区、辽宁朝阳油页岩含矿区、广西钦州油页岩含矿区、黑龙江达连河油页岩含矿区、河南栾川潭头油页岩含矿区、新疆妖魔山油页岩含矿区和海南海口油页岩含矿区等12个含矿区。
(3)较有利开发含矿区(Ⅲ类)。
该类区,其综合评价分值小于50分,包括青海小峡油页岩含矿区、青海大煤沟油页岩含矿区、河北丰宁四岔口油页岩含矿区、陕西彬县油页岩含矿区、河北丰宁大阁油页岩含矿区、陕西淳化油页岩含矿区、江苏金坛油页岩含矿区、甘肃崇信油页岩含矿区和河北丰宁凤山油页岩含矿区等9个含矿区。

开发目标的优选对象主要是针对勘查区的勘查程度到勘探和详查阶段,或正在或曾经开发利用过的勘查区,按开发有利程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类。
(一)勘查区开发目标优选
根据前述的开发目标优选方法,对勘查程度达到勘探和详查阶段,或正在或曾经开发利用过的62个勘查区,进行开发目标优选。
1.Ⅰ类目标区
包括广东电白油页岩含矿区羊角精查、辽宁抚顺油页岩含矿区抚顺东露天勘查区、广东茂名油页岩含矿区油柑窝矿点、辽宁抚顺油页岩含矿区抚顺西部勘查区、广东茂名油页岩含矿区金塘油柑窝组浅层精查区、山东黄县油页岩含矿区北皂勘查区、吉林省桦甸油页岩含矿区公郎头勘查区和吉林省桦甸油页岩含矿区大城子勘查区等26个勘查区;Ⅰ类目标区具有查明资源大,油页岩含油率高,油页岩矿床埋藏浅等特点,应作为下一步油页岩开发的首选目标。
2.Ⅱ类目标区
包括辽宁朝阳油页岩含矿区朝阳七道泉子勘查区、山东黄县油页岩含矿区桑园勘查区、山东黄县油页岩含矿区乡城勘查区、甘肃窑街油页岩含矿区平峒区勘查区、吉林桦甸油页岩含矿区庙岭勘查区、甘肃炭山岭油页岩含矿区二号井田勘查区、甘肃海石湾油页岩含矿区海石湾勘查区、新疆妖魔山油页岩含矿区妖魔山勘查区等24个勘查区。
3.Ⅲ类目标区
包括陕西彬县油页岩含矿区张洪勘查区、山东黄县油页岩含矿区海岱勘查区、甘肃窑街油页岩含矿区Ⅱ号竖井勘查区、甘肃华亭油页岩含矿区策底勘查区、山东黄县油页岩含矿区柳海东勘查区、河北丰宁大阁油页岩丰宁大阁勘查区、陕西淳化油页岩含矿区炭科勘查区、甘肃华亭油页岩含矿区砚峡露天勘查区等12个勘查区。
(二)含矿区开发目标优选
据含矿区综合评价值,将全国勘查开发程度较高的32个主要油页岩含矿区按开发有利程度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类。
1.最有利开发含矿区(Ⅰ类)
包括辽宁抚顺油页岩含矿区、广东茂名油页岩含矿区、山东黄县油页岩含矿区、广东高州油页岩含矿区、吉林桦甸油页岩含矿区、海南儋州油页岩含矿区、广东电白油页岩含矿区、甘肃窑街油页岩含矿区、甘肃炭山岭油页岩含矿区和吉林罗子沟油页岩含矿区等11个含矿区。Ⅰ类最有利油页岩含矿区具有查明资源大,油页岩含油率高,矿床埋藏浅等特点,应作为下一步油页岩含矿区开发的首选目标。
2.有利开发含矿区(Ⅱ类)
包括山东兖州油页岩含矿区、甘肃华亭油页岩含矿区、云南维西油页岩含矿区、内蒙古奈曼油页岩含矿区、河北卢龙鹿尾山油页岩含矿区、甘肃海石湾油页岩含矿区、辽宁朝阳油页岩含矿区、广西钦州油页岩含矿区、黑龙江达连河油页岩含矿区、河南栾川潭头油页岩含矿区、新疆妖魔山油页岩含矿区和海南海口油页岩含矿区等12个含矿区。
3.较有利开发含矿区(Ⅲ类)
包括青海小峡油页岩含矿区、青海大煤沟油页岩含矿区、河北丰宁四岔口油页岩含矿区、陕西彬县油页岩含矿区、河北丰宁大阁油页岩含矿区、陕西淳化油页岩含矿区、江苏金坛油页岩含矿区、甘肃崇信油页岩含矿区和河北丰宁凤山油页岩含矿区等9个含矿区。
(三)油页岩有利开发目标优选结果
综合油页岩含矿区开发目标优选结果、探明的页岩油可回收资源大小、含油率等油页岩质量指标以及开采条件、交通、水电条件。确定出辽宁抚顺含矿区、吉林桦甸含矿区、广东茂名盆地、山东黄县含矿区和吉林罗子沟含矿区是五个近期开发目标区;甘肃炭山岭含矿区、甘肃窑街含矿区、陕西铜川含矿区和内蒙奈曼旗含矿区是四个后备开发目标区。

(一)优选方法

根据约束油页岩开发利用的因素,以含矿区为基本评价单元,通过定性与定量分析相结合,确定评价单元的综合优度(即综合优选评价积分值,是评价参数优劣程度的综合反映),并进行优先排序,提出适合近期、中期、远期油页岩开发利用的目标区。具体而言,就是采用德尔菲法和层次分析法确定优选参数及其权重,采用中位值法对参数赋值,采用综合指数评价法进行积分排序。应用专家系统技术、计算机模拟技术、系统分析及评价等方法,建立智能性决策支持系统;然后按照计算机模拟优选流程(图5-2),优化选择油页岩有利开发目标区。

1.评价单元选取

本次工作把油页岩有利开发目标区优选的评价单元定为含矿区。含矿区是由一系列在空间、时间、成因上紧密相连的矿床组合而成的含矿地区。油页岩含矿区与矿田、煤田、油田等概念相对应。

本次工作把勘查程度达到勘探、详查阶段的油页岩含矿区列为优选单元,共筛选出30个油页岩含矿区进行目标优选。即吉林桦甸、罗子沟,辽宁抚顺、朝阳,黑龙江达连河,内蒙古奈曼、河北围场清泉、丰宁大阁、丰宁四岔口、卢龙鹿尾山,山东昌乐五图、兖州、黄县,河南栾川潭头,陕西铜川,甘肃华亭、崇信、窑街、炭山岭、海石湾,广东电白、高州、茂名,海南儋州、海口,广西钦州,江苏金坛土山西,云南维西,青海小峡,新疆妖魔山。

图5-2 油页岩有利开发目标区优选工作流程图

2.评价参数选取

影响油页岩开发利用的因素很多,但归纳起来可以分为内部地质条件(资源禀赋、地质复杂程度、勘探和研究程度)和外部建设条件两个方面。

其中,油页岩勘查区的工作程度(即资源约束条件)是最重要因素之一。一般可以认为,油页岩含矿区的探明资源作为近期可以开发利用的资源;控制资源作为可供开发利用的接续资源,通过进一步勘查工作可以转化为可开发利用的资源,是中期可以开发利用的资源;推断资源+预测资源作为远期可供开发利用的资源。但是,勘探与详查阶段的探明、控制资源能否作为可供开发利用的资源,需要考虑经济条件,加载经济滤波器,过滤掉目前经济技术条件不可利用的资源。

在征求有关专家意见的基础上,经过反复讨论和研究,建立油页岩有利开发目标区优选的评价参数体系,采取德尔菲法和层次分析法来确定评价参数的重要性和权重。

层次分析法按照目标层、指标层、条件层、参数层四个层次研究约束油页岩开发利用的因素。目标层是勘探开发优选的目标;指标层是评价目标的指标,包括地质指标和技术经济指标;条件层是各指标存在的客观条件;参数层是限制各项条件的具体内容。

地质指标包括资源条件,技术经济指标包括开采条件和开发条件。资源条件是决定评价单元有无开发利用和进一步勘查价值的先决条件,包括平均加权含油率、探明或控制资源储量、资源丰度、伴生可利用矿产等四项。开采条件是制约资源开发利用难易程度的基本因素,包括平均加权技术可采系数、平均埋深、矿体平均厚度等三项。资源的开发利用,除矿床本身固有的因素影响外,还受到外部建设条件的影响。外部条件的优劣,对评价单元的开发建设及今后的发展影响很大,也是决定能否开发的重要条件。开发条件包括勘探程度和地理环境两项(图5-3)。

图5-3 油页岩开发利用目标区优选的评价参数结构模型

选取的评价参数含义如下:

(1)加权平均含油率=含矿区页岩油资源量/含矿区油页岩资源量;

含矿区油页岩资源量=∑Qi;

含矿区页岩油资源量=∑Qi×ωi;

Qi———第i个块段油页岩资源;ωi———第i个块段油页岩含油率。

(2)油页岩探明+控制资源储量=含矿区油页岩探明资源储量+含矿区油页岩控制资源储量。

(3)油页岩资源丰度=含矿区油页岩资源量/含矿区矿层水平投影面积。

(4)矿层平均厚度=含矿区油页岩累计厚度/含矿区油页岩矿层数。

(5)加权平均技术可采系数=含矿区油页岩技术可采资源量/含矿区油页岩资源量;

含矿区油页岩资源量=∑Qi;

含矿区油页岩技术可采资源=∑Qi×Ki;

Qi———第i个块段油页岩资源;Ki———第i个块段油页岩技术可采系数。

(6)矿体平均埋深=(矿层最浅埋深+矿层最深埋深)/2。

(7)共伴生可利用矿产:与油页岩伴生可以利用的矿产。

(8)勘查程度:对含矿区的地质、技术和经济控制研究所达到的详细程度。

(9)地理环境:含矿区所处的自然地理环境,主要指地形地貌。

3.评价参数等级划分与赋分

参照固体矿产、常规油气和煤炭资源评价的标准,将油页岩含矿区优选的评价参数优劣程度分为好、较好、较差、差四级,分别以一级、二级、三级、四级表示,分别赋值100~75分、75~50分、50~25分、25~0分(表5-1)。

表5-1 全国油页岩开发利用目标区优选评价指标体系

表中各参数取值区间是根据2004~2006年《全国油页岩资源评价》成果的实际情况划分的。利用中位值方法赋予参数分值。

评价参数分为定量数据型和定性赋值型二类。

定量数据型参数值的获取方法有二种,一是从勘查地质报告查找,如:矿层厚度、矿体埋深;二是从2006年《全国油页岩资源评价报告》成果表中直接查取相关数据,通过计算求取参数值,如:油页岩资源丰度(油页岩资源与矿层面积比值)、加权平均含油率、探明控制资源、加权平均技术可采系数。

定性赋值型参数中,勘查开发程度、勘查程度、地理环境从2006年《全国油页岩资源评价报告》成果表中直接查取油页岩含矿区数据,共伴生有益矿产参数从《全国油页岩资源评价报告》中查取。

4.目标区优选方法

●参数重要排序和权重计算

上述评价指标体系中除目标层外,条件层、指标层和参数层均由一个子系统组成,子系统中的变量在相应层次中所具有的重要性常常有一定的差异,确定这些变量的相对权重既是油页岩资源评价的基础工作,也是油页岩资源评价的技术关键,相对权重确定的正确与否,直接影响评价结论。由于相对权重的确定所涉及的因素多,知识面广,我们采用了德尔菲方法与层次分析相结合的作法。首先采用德尔菲法确定参数的重要性,最后用层次分析法计算机软件计算不同层次各个子系统中每个变量的重要性序次和相对权重(表5-1)。

资源条件占0.45权重。其中,加权平均含油率占0.15,油页岩探明或控制资源储量占0.15,油页岩资源丰度占0.10,伴生可利用矿产占0.05。

开采条件占0.35权重。其中,加权平均技术可采系数占0.15,矿层平均厚度占0.12,平均埋深占0.08。

开发条件占0.2权重。其中,勘查程度占0.15,地理环境占0.05。

●各单元综合评价值计算

按照以下步骤完成开发区优选:

a.将每个含矿区用于资源综合评价所需的参数绘制成表格,作为油页岩含矿区资源综合评价的基础;形成基础参数矩阵A(i,j),含矿区i=1,2,3,…,N;评价参数j=1,2,3,…,M(表5-2)。

b.利用油页岩勘查区资源综合评价软件,对每个含矿区各项评价参数进行计算打分;赋分采用中位值法,得出得分矩阵B(i,j),i=1,2,3,…,N;j=1,2,3,…,M(表5-3)。

c.将上述得到的得分矩阵乘以权重系数矩阵,就得到含矿区评价参数的得分矩阵;C(i,j)=B(i,j)×W(j),W(j),j=1,2,3,…,M,W(j)为评价参数的权重矩阵(表5-3)。

d.将上述含矿区评价参数的得分求和,就是该含矿区的最后得分;

中国发展油页岩产业的可行性

含矿区i=1,2,3,…,N。

e.根据每个含矿区的最后得分S(i)进行分类排队(表5-3)。

表5-2 全国油页岩含矿区开发优选参数基础表

表5-3 全国油页岩含矿区开发优选排序表

f.加载经济滤波器,过滤掉加权平均含油率≤5%的含矿区。对剩余的含矿区进行近期、中期、远期规划,积分值>55分为Ⅰ类目标区,即近期(至2010年)开发目标;50~55分为Ⅱ类目标区,即中期(至2020年)新增开发目标;<50分为Ⅲ类目标区,即远期(至2030年)新增开发目标。

(二)优选结果

1.定量优选结果

各评价单元计算结果如表5-3所示,其积分值综合反映了各单元的优劣程度,积分值越大其资源条件、开发建设条件越好,这就为评价单元开发建设的决策提供了科学依据。

评价结果分为三类(表5-4):

表5-4 开发目标区油页岩资源储量分类表

近期开发目标区为优选的近期有利开发目标区,综合评价积分值>55分,包括辽宁抚顺、广东茂名、高州、电白、吉林桦甸、甘肃窑街、吉林罗子沟、山东黄县等8个油页岩含矿区。

中期开发目标区为优选的中期有利开发目标区,综合评价积分值为55~50分,包括内蒙古奈曼旗、新疆妖魔山、黑龙江达连河、陕西铜川、河北丰宁大阁、四岔口、山东兖州等7个油页岩含矿区。

远期开发目标区为优选的远期有利开发目标区,综合评价积分值为<50分,包括河北卢龙鹿尾山、山东昌乐五图、甘肃炭山岭、青海小峡、广西钦州、甘肃崇信、华亭等7个油页岩含矿区。

优选出的22个油页岩开发利用目标区(含矿区)的油页岩资源量总和为175.95×108t,可转化页岩油资源量11.55×108t。其中:

探明资源储量63.05×108t,可转化页岩油资源储量4.01×108t;

控制资源储量72.66×108t,可转化页岩油资源储量4.86×108t;

推断资源量15.14×108t,可转化页岩油资源量1.19×108t;

预测资源量25.12×108t,可转化页岩油资源量1.49×108t。

可以看出(图5-4,图5-5):近期开发目标区油页岩总资源量133.25×108t,占到75%;查明资源储量123.15×108t,占82%。中期开发新增目标区油页岩总资源量22.00×108t,占到13%;查明资源储量16.92×108t,占11%。远期开发新增目标区油页岩资源量20.70×108t,占到12%;查明资源储量10.76×108t,占7%。近期开发目标区后续接续资源不足,会制约油页岩资源产业的发展。为保证油页岩作为石油能源的替代产品,维护国家的能源安全,应进一步加大油页岩资源的勘探力度。

图5-4 油页岩开发目标区资源量分布统计图

图5-5 油页岩开发目标区资源储量分类统计图

2.定量与定性综合优选结果

目前已经开发或已经有开发方案和投资规划的油页岩含矿区有抚顺、桦甸、罗子沟、窑街、黄县、林口、儋州、巴格毛德。这些油页岩含矿区大部分与优选的I类目标区一致。黑龙江林口与内蒙巴格毛德油页岩含矿区没有参加开发优选,是因为勘查程度低;海南儋州没有进入I类目标区,是因为其平均含油率小于5%,在目前的经济技术条件下进行开发存在市场风险,被滤掉了。

以开发优选分类为基准,根据近期是否可以形成生产能力,把已经有开发方案、正在规划建设的含矿区分配到三类优选目标区中。另外,从动态的角度来分析,即在未来国家加大油页岩资源勘查力度的情况下,将未来有潜力的含矿区纳入规划。则共有28个油页岩含矿区进入近期、中期、远期开发目标区(表5-5,图5-6)。

表5-5 动态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类开发目标区油页岩资源分类表

近期(2009~2010年)目标区有:抚顺、桦甸、罗子沟、黄县、窑街、林口、茂名、电白、高州。这些含矿区已经探明的储量是近期可以开发利用的资源。

中期(2011~2020年)目标区有:海南儋州、巴格毛德、兖州、奈曼旗、铜川、达连河、妖魔山、四岔口。这些含矿区已经探明、控制的资源储量是中期可以开发利用的资源。

远期(2021~2030年)目标区有:炭山岭、昌乐五图、华亭、小峡、松南(包括原松南、长岭、登娄库、农安),吴城、博格达山北麓、铜川—子长。

从资源情况来看,28个油页岩含矿区的油页岩总资源量为4557.49×108t,可转化为页岩油资源量271.43×108t。其中(表5-5,图5-7):

探明资源84.10×108t,可转化为页岩油资源5.05×108t;

控制资源865.33×108t,可转化为页岩油资源42.90×108t;

推断资源58.34×108t,可转化为页岩油资源2.76×108t;

预测资源3549.58×108t,可转化为页岩油资源220.72×108t。

可见,如果加大勘查力度,我国油页岩资源潜力巨大,分布合理,油页岩资源开发利用前景乐观。




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