欧洲把脉发展趋势优化部署强化科研

□ 文/本刊记者 张建

当前，全球页岩油的勘探开发逐渐升温，辅以美国为代表的国家已在页岩油勘探开发方面取得巨大成功所产生的强大辐射效应，页岩油的产业化实践进程正在加快。开发页岩油是顺应行业发展趋势的应有之举。故此，欧洲应准确把脉油气行业发展的最新趋势，调整优化相关战略部署。

储量潜力巨大 勘探研究不足

虽几经起落，然至今，油页岩的开发利用已有177年的历史。1835年法国建成世界上第一座油页岩炼油厂，将页岩干馏制取页岩油，再制煤油、石蜡等用于照明。而后英国、德国、西班牙等也发展了页岩油的生产。20世纪初，由于汽车工业的发展及第一次世界大战对汽柴油的需求大增，西欧页岩油生产得到发展，1921年爱沙尼亚建成单炉日处理油页岩7吨的直立圆筒内热式干馏炉，1924年建成日处理33吨的干馏炉，1937年西欧页岩油年产量达50万吨。

整个欧洲不同地层的页岩油储量潜力巨大。北海沿岸及波罗的海盆地拥有大量的页岩油储量。俄罗斯、爱沙尼亚、意大利，是欧洲拥有丰富页岩油储量的国家。页岩油的开采需要付出巨大的经济和环境代价，因此虽然技术上讲从页岩中开采石油是可能的，但仍需权衡经济和环境要素。由于掌握页岩油开采技术的公司不多，加上一些国家对开采的限制，页岩油的生产受到抑制。欧洲油页岩资源未被很好地利用。

当前，欧洲大多数国家的油页岩地质勘探程度不够，研究程度颇低，只有瑞典、爱沙尼亚、法国、德国和俄罗斯等国对部分油页岩矿床做了详细勘探和评价工作，但是查明的油页岩资源储量还只占整个资源量的一小部分。现在的问题不是储量，而是可采储量，并且有多少储量可以用环境与经济可接受的方式进行开采。

欧洲石油和天然气的进口依赖程度很大。由于不选择冒险来开发海底石油、沥青砂岩以及页岩气，使得欧盟处于竞争的劣势地位，提升化石燃料行业的活力继而提升竞争力，是欧洲的一个选择。借势世界油页岩产业迎来重大发展机遇之机，欧洲各国应积极采取措施，寻求包括发展页岩油在内的多元化能源供应。

忧虑环境污染 各国开发谨慎

放眼整个欧洲能源大局，如何摆脱能源依赖正是欧洲面临的最大地缘政治挑战之一，非常规油气资源将给欧洲带来大量且稳定的能源供应。

英国北海的石油和天然气部门历史悠久，英国在北海常规石油和天然气开采方面处于领先地位，其技术已传播到全世界，英国同样也应该在非常规油气领域有所作为。英国地质调查局地质学者奈杰尔·史密斯(NigelSmith)表示，英国的海上页岩油储量远超陆上，前者可能是后者的5到10倍。如果英国非常规油气产业将重心转向海上，英国将实现能源自给自足。

2010年巴黎郊外发现丰富的页岩油。据估计，这个盆地的油藏量有650亿桶，不过，真正可供开采的只有一小部分，即其中的0.5%至1%。与传统石油勘探法不同的是，开采页岩油需要开凿水平井，有时在2000公尺至3000公尺的地下，凿开4公里至5公里的岩石。由于成本过高，法国此前不开采页岩油。

据2011年4月美国能源信息署公布的数据，法国拥有的页岩气及页岩油潜在储量共计2.43万亿立方米(相当于法国年天然气消耗量的50倍左右)。而开发这些储量惊人的能源，使用的便是水力压裂法。随着水力压裂法的问世，非常规油气资源开发热潮席卷了整个欧洲，但有关这种开采方式的质疑也接踵而来。

页岩油开发需要压裂施工的进步。

2008年至2010年，巴黎盆地页岩油的勘探，就已得到许可。而后来由于受到来自环保部门的强烈抗议，勘探工作全部暂停，并等待环境问题评估团的调查结果。2010年3月，政府向议会提交了禁止使用水力压裂法的835号法案，该法案在7月13日获得通过，法国成为了全球首个立法禁止采用水力压裂法的国家。不过该法案并未取消那些已经获得通过的天然气及页岩气的勘探许可。

2012年初，保加利亚议会批准了一项永久性禁令，禁止在该国使用高压水砂破裂法技术开采页岩石油和天然气，因为担心这种勘探方法可能破坏环境。此项议案是由中右翼政党GERB提交的，包括禁止在保加利亚及其黑海领海使用高压水砂破裂法开采页岩气、煤层气和石油。议员们表示，没有足够证据证明这种钻探技术的环境安全性。批评人士担心这种钻探技术可能污染地下水、引发地震，并对公共健康形成严重威胁。

潮流势不可挡 跨国公司参与

当前，页岩油开发正在欧洲国家扩展，开发总体生产成本低廉的页岩油，已势不可挡。经营变化敏锐的跨国石油公司正积极参与页岩油开发。

爱沙尼亚是目前世界上油页岩干镏生产页岩油的3个国家(其余为中国和巴西)之一，且有增产计划。爱沙尼亚能源集团公司是全世界最大的油页岩燃烧发电企业。公司主要有两座油页岩电站，爱沙尼亚电站、波罗的海电站。爱沙尼亚电站拥有2台葛洛特颗粒页岩干馏炉，每台日加工0-25mm颗粒油页岩3000吨，年产16.1×104吨页岩油。资源利用率高，油收率高，能效高，三废少，易处理，是环境友好的炉型。最近，爱沙尼亚改进的新一代Enefit280型Galoter装置是目前世界上最好的油页岩干馏工艺，适合大型页岩油厂。

爱沙尼亚化学集团公司(VKG)拥有30多台气燃式块状页岩圆筒形干馏炉，单炉日加工油页岩300-1000吨。VKG公司引进俄罗斯原子能设计院的葛洛特颗粒页岩固体热载体干馏技术并加以改进，建成一台工业炉，命名为Petroter干馏工艺，设计日处理油页岩3000吨，已于2011年底建成试产。当前VKG公司年加工200×104吨爱沙尼亚库克瑟特油页岩，年产页岩油25×104吨。

爱沙尼亚塔林理工大学长期从事多项油页岩基础研究和应用研究，目前与爱沙尼亚电厂合作，在锅炉装置上安装脱硫设施和袋滤器，使废气中的二氧化硫含量降至400mg/m3(标准)，粉尘含量降至30mg/m3(标准)。

德国的一些公司则在研究开发油页岩干馏新工艺。德国奥图泰公司(Outotec)与爱沙尼亚能源集团合作，开发了颗粒页岩回转炉干馏、半焦循环流化燃烧的新工艺。奥图泰公司在德国法兰克福建立了一套实验室规模的装置，每小时加工4-12kg油页岩，可生产出2L页岩油。目前两家公司合作，正使用爱沙尼亚油页岩在该装置上进行实验工作，并决定在法兰克福利用该工艺建设一套中试装置，每小时可处理350kg油页岩。

壳牌公司自1980年开始研究页岩油开采技术，2004年初，在10.7m长、6.1m宽的试验区内给油页岩层加热，2004年底产出轻质油9.43dm3。2006年编制E-ICP试验计划，申请获得科罗拉多州3个油页岩研发、试验和示范区块。

成熟的开采技术是油页岩工业崛起的有力保障。油页岩的开采方式经过近两个世纪的发展，已取得许多成功的经验，并在不断改进。地下转化工艺技术(ICP)是壳牌公司投入巨资研发出的开采油页岩及其他非常规资源的专利技术，对开发深部油页岩尤其有利。该技术的突出优点是:提高了资源开发利用效率，减少了开采过程中对生态环境的破坏，其关键的工艺、设备等技术问题都已解决，并在美国科罗拉多州和加拿大阿尔伯特省进行了商业示范。利用ICP技术得到的页岩油产品好于其他干馏技术得到的页岩油产品，再加工成成品油时所需工艺过程比较少。

世界油页岩开采技术进展

经历了大约两个世纪，世界油页岩的开采方式由比较原始的直接开采方式发展到先进的地下转化工艺技术(ICP)。

直接开采技术。直接开采包括露天和井下两种开采方式。露天开采适合于埋藏较浅的矿床开采，成本低，安全系数高，辽宁抚顺和广东茂名就是典型的例子。井下开采有竖井、水平坑道采矿两种方式，适合于埋藏较深的矿床。直接开采是较原始的开采方式，局限性比较大，对生态环境的破坏也十分严重。一是生态及水质破坏严重；二是灰渣污染严重；三是直接开采占地较多，一旦开垦就无法完全修复。

地下转化工艺技术(ICP)。ICP是壳牌公司投入巨资研发出的开采油页岩及其他非常规资源的专利技术，对开发深部油页岩尤其有利。ICP开采油页岩的基本原理是在地下对油页岩矿层进行加热和裂解，促使其转化为高品质的油或气，再通过相关通道将油、气分别提取出来；将这些高品质的油(气)采集到地面进行加工后，可生产出石脑油、煤油等成品油。该技术的突出优点是:提高了资源开发利用效率；减少了开采过程中对生态环境的破坏，即少占地、无尾渣废料、无空气污染、少地下水污染及最大限度地减少有害副产品的产生。