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提
纲
油砂的定义 油砂的性质 油砂的资源状况
油砂的形成
油砂的开采技术
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油砂的开采技术
油砂的勘探开发历程
1875年，由政府资助的对油砂进行的地质研究，一直到Ells博士等人
提出利用热水浮选这一从油砂中提炼石油的最可行的方法，并且对油
砂进行了早期开发。总体而言，这些活动虽然揭开了加拿大对油砂开 发和利用的序幕，但都没有取得商业上的成功。
化工导论演讲之 油砂简介
小组成员：蒋玉鑫、孙毯毯、 李季、刘力、高令臻
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任务分配：
孙毯毯、刘力 搜集资料： 李季、高令臻 介绍： 蒋玉鑫
PPT：
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油砂的定义
油砂的性质
油砂的资源状况
油砂的形成 油砂的开采技术
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油砂的定义
油砂又称沥青砂，是一种
含有天然沥青的砂岩或其他
岩石。
油砂沥青是指从油砂矿中 开采出的或直接从油砂中初
后期构造运动的发生恰恰为石油进入连通系统提供了动力。即只有在油气
生成、聚集之后发生的构造运动，才能为原始聚集的常规油进入连通系统创造 条件。如产生开启断层、不整合面以及开启储层等。同时，构造运动的方式又 必须在连通系统内创造较好的或一定封盖条件，使石油在连通系统内不会迅速 散失，能够有相当数量的石油聚集。从而既遭受运移期又遭受油藏期的稠变作 用，为形成相当规模的重油沥青奠定基础。后期构造运动的次数愈多、构造运 动的强度愈大，原油遭受的稠变作用愈强。而且，运动的方式愈适宜封盖条件 的创造，连通系统内稠油油砂的形成量与聚集量就愈大。
油砂的资源状况
分布于五个区域：西部地区、中部地区、东部地区、南方地区和青藏 地区。中国油砂资源量主要分布在大盆地中，其中准噶尔盆地、塔里 木盆地、羌塘盆地、柴达木盆地、松辽盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆 地中油砂油地质资源量为52.92×l08t，占全国总资源量的88.6％。
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油砂的资源状况
油砂资源的盆地分布
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油砂的资源状况
根据国家新一轮油气资源评价对全国24个含油砂盆地106个矿带的评价 结果，全国油砂油地质资源量为59.7×l08t，可采资源量22.58×l08t， 位居世界第五位，其中0～100m埋深油砂油地质资源量为18.56×l08t， 油砂油可采资源量为11.3l×l08t，100～500m埋深预测油砂油地质资源 15 量为41.14×l08t，油砂油可采资源量为11.27×l08t。
次提炼出的尚未加工处理的
石油。
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油砂的定义
由于世界各国和各组织对重油及沥青砂定义差别较大，因此，1982 年2月在委内瑞拉召开的第二届国际重油及沥青砂学术会议上提出 了统一的定义和分类标准，达成了共识。
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油砂的定义
国内油砂的界定如下：在油层温度条件下，粘度大于1000mPa·s 的称为油砂油，或者密度大于0.95的原油称之为油砂油。 油砂油比一般原油的粘度高，由于流动性差，需经稀释后，才能通过 输油管线输送。
注入溶剂法
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油砂的开采技术
火烧油层技术
就地开采
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油砂开采的发展趋势
随着原油的短缺及价格的不断上涨，世界巨大的重油及沥青砂工业 性开采将会进入一个新的快速发展时期。越来越多的公司开始加入到油 砂资源的开发利用，全球石油公司的收购、兼并也在加速，大量的资金 蜂拥进入，跨部门、跨学人才流动、合作，带动了相关高新技术进入油 砂的开采，可以遇见，“十一五”以后，即2010年后，油砂的开发技术 将会有一个突飞猛进的发展，非常规油砂油将会成为重要的能源之一。 未来几年，随着技术的不断引进、开发，油砂开发将会向着规模化、 挖掘技术现代化、提取温度低温化、开采就地化、高效环保化方向发展。
藏与油砂矿主要沿盆地斜坡（被覆盖或部分遭受剥蚀）的外缘和发育在盆
地持续抬升基底之上的浅表披覆构造分布，规模通常很大。 （3）重油油藏是原油通过生物降解作用和游离氧氧化而形成的，油砂
矿一般形成于近地表的浅部(通常在2000m以内)或地表。
（4）约90％的油砂矿分布在白垩系和古近一新近系油气藏中。
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油砂的形成
综合考虑各盆地油砂资源量、油砂品质，油砂资源量较大且有开发 前景的盆地依次为准噶尔、松辽、塔里木、鄂尔多斯、柴达木、四 川等大盆地。
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油砂的资源状况
油砂资源的品位分布
含油率3％～6％的油砂资源量最多，其油砂地质资源量为 33.7×l08t，占全国总量的56.5％；可采资源量为
11.67×l08t，占全国总量的51.7％。
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提
油砂的定义 油砂的性质
纲
油砂的资源状况
油砂的形成
油砂的开采技术
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油砂的组成
通常是由砂、沥青、矿物质、粘土和水组成的混合物。 不同地区油砂矿的组 成不同，一般沥青含量为3％～20％，砂和粘土占80％～85％，水占3％～6％。
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油砂的组成
加拿大阿萨巴斯卡油砂结构模型表 明，该砂粒主要是圆形或略带尖角 的石英，每一个砂粒被水薄膜润湿， 沥青层包围在水薄膜外层及充填空 间，填满空间的还有原生水及少量
水平井蒸汽辅助重力泄油技术(SAGD)是开发超稠油的一项前沿 技术，其基本原理是以蒸汽作为加热介质，依靠热流体对流及 热传导作用，依靠重力作用开采稠油。
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油砂的开采技术
地下水平井注气体溶剂萃取稠油技术 （VAPEX） 该方法是蒸汽辅助重力泄油方法的一 个发展。但不是注蒸汽，而是注烃类气体。 烃类气体主要包括乙烷、丙烷、丁烷等； 注入的气体既可是一种气体，也可以是几 种气体的混合物。注入的气体在底层温度 及压力下处于临界状态，重油和沥青被这 些注入的气体溶解，其中较轻的组分被抽 提出来，形成的稀释液的流动性比原油和 沥青的流动性大。
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油砂的开采技术
露天开采
油砂矿藏的厚度及埋深的差异决定了使用不同的开采方法。 当油砂层厚度达30～45m，上面覆盖层厚度不超过l00m，含油率
超过8％～9％，适合露天开采；对于埋藏较深的油砂矿则不适于
露天开采，世界范围内的油砂矿平均有10％可进行露天开采。露 天开采所需的设备及费用、沥青回收率较其他方法好，技术上较 为成熟，在加拿大及委内瑞拉等都已形成工业大规模开采。
20世纪50年代，加拿大油砂才真正进入现代商业开发阶段。首个投入
的项目是加拿大大型油砂(GCOS)项目。Suncor公司的这一项目于1967 年投入生产，成为世界上首家油砂运营公司。
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油砂的开采技术
油砂的勘探开发历程
Syncrude公司是全世界最大的从油砂中生产石油的制造商，其生产的石 油能满足加拿大13％的用油需求量。Syncrude公司经营着大型的油砂矿、 公用设施厂、提炼厂以及改质设施，用来生产增值的轻采法
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油砂的开采技术
蒸汽吞吐法
就地开采
1、注蒸汽阶段； 2、闷井阶段；3、采油阶段。
高温蒸汽吞吐的主要作用：
(1)降低原油粘度；
(2)高温解堵作用； (3)降低界面张力； (4)流体及岩石的热膨胀作用； (5)高温下稠油裂解，粘度降低。
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油砂的开采技术
就地开采
沉积盆地中，重油油藏、油砂矿的形成、分布与规模主要取决于以下两方面： （1）相当规模的常规油形成与聚集。 盆地在其地质历史的演化过程中，具有相当规模的常规油气聚集是形成稠
油、油砂资源的前提。依据物质平衡原理进行的统计，常规油必须损失自身10
％～90％的数量，才能成为重油或沥青。其中成熟常规油需损失50％～90％， 低熟常规油因原始相对密度、粘度值高，损失量要小，一般为10％ ～ 50％。 （2）后期构造运动。
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纲
油砂的定义
油砂的性质
油砂的资源状况 油砂的形成 油砂的开采技术
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油砂的资源状况
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油砂的资源状况
现今的开发技术条件下，已知世界 油砂油可采资源量约为6507亿桶， 占世界石油可采储量的32%，约为 常规石油剩余可采资源量的68%。
世界资源丰富的国家主要有加拿大、
俄罗斯、委内瑞拉、尼日利亚、美 国等。目前世界上油砂商业产量主 要在加拿大阿尔伯达盆地。
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油砂的开采技术
露天开采
油砂处理过程大致为四个环节：露天采掘油砂，重油沥青抽提， 重油沥青改质和废物处理。
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油砂的开采技术
就地开采
对于埋藏较深的油藏（或油砂），特别是300m以深的油
藏，挖掘成本很高，因此采用地面开采的方法是不可行
的。就地开采包括：携砂冷采法、蒸汽吞吐法、水平井 蒸汽辅助重力泄油（SAGD）法、注入溶剂法、井下就地 催化改质开采技术、水热裂解技术等。就地开采工艺大 规模应用于稠油的开采。
其次是含油率6％～10％的油砂，其油砂地质资源量为 25.05×l08t，占全国总量的42％；可采资源量为 10.49×l08t。
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油砂的资源状况
油砂资源的层系分布特征
油砂资源在各个层系都有分布，主要集中在新生界、中生界。新生界、 中生界油砂油地质资源量分别为10.71×l08t、39.6×l08t，分别占全 国总量的17.94％、66.34％；可采资源量分别为4.21×l08t、 14.55×l08t，分别占全国总量的18.64％、64.44％。 上古生界、下古生界（含以下地层）地质资源量分别为5.6×l08t、 3.78×l08t，分别占全国总量的9.4％、6.3％；可采资源量分别为 3.11×l08t、1.83×l08t，分别占全国总量的9.38％、6.33％。 干沥青主要分布在上古生界、下古生界(含以下地层)，地质资源量分 别为2.02×l08t、1.24×l08t，可采资源量分别为0.89×l08t、 0.5×l08t；中生界干沥青地质资源量0.21×l08t，可采资源量0.12 ×l08。