一塊油頁巖躺在地上，插著電極。通電后，它將被擊穿，再通過加熱，就能提取出頁巖油，也就是頁巖層系中所含的石油資源。
這是5月末記者在吉林大學的油頁巖項目實驗基地里看到的。這一幕或許意味著，在尋找替代資源的路上，我們又前進了一小步。
自從1911年丘吉爾下令將英國皇家海軍的燃料從煤替換成石油以來，石油，就對構筑世界政治版圖起著巨大作用。而隨著石油資源的逐步使用，人類對替代資源的研發也一直在進行。
油頁巖，蘊藏著干酪根物質，石油和天然氣都是由此生成。油頁巖未來可作為石油和天然氣的替代資源。但目前，人類對油頁巖的勘探、開發和利用的能力還有限。
2009年，以吉林大學為主的項目組啟動了國家潛在油氣資源(油頁巖勘探開發利用)產學研用合作創新項目，吉林大學建設工程學院院長孫友宏擔任項目執行總負責人。經過近4年鉆研，如今，項目取得突破性成果。
5月31日，記者走進了項目實驗基地，探尋油頁巖背后的那些“石破天驚”的秘密。
儲量
我省探明油頁巖儲量占全國比例超八成
孫友宏介紹，油頁巖通過低溫干餾可獲得頁巖油，含油率大于3.5%，屬于非常規油氣資源。
全球油頁巖蘊藏的頁巖油資源量大約4110億噸，相當于目前世界已探明的原油和凝析油剩余可采儲量的3倍。“油頁巖除了可以提取出頁巖油和天然氣，還可用于發電和供暖，廢渣還可提取化工產品、制備多功能材料和生產建筑材料等。”孫友宏說。
他手中一份新一輪全國油頁巖資源評價結果顯示：全國預測油頁巖資源7256億噸，頁巖油資源476億噸，相當于傳統石油資源量的1.5倍，居世界第4位。我省油頁巖探明資源儲量844.5億噸，約占全國探明油頁巖資源的81%。“我省巨大的儲量，也是項目由吉林大學為主導的原因之一。”孫友宏說，這些資源主要分布在松遼盆地南部，包括扶余、農安、長嶺等礦區，以及樺甸盆地、梅河盆地、延吉羅子溝盆地。
開發
必須在缺氧情況下進行超過500℃高溫干餾
人類對油頁巖的開發利用已有一百多年，但主要以地面干餾技術為主。通過傳統露天開采，將油頁巖礦石開采到地表后，再經過低溫干餾，制取頁巖油或燃燒發電。這種技術屬于粗放型，每次只能提煉出5% ~7%的頁巖油，卻產生超過90%的廢渣，廢氣、廢水和廢渣污染環境。這成了世界性難題要把油頁巖變成油，必須要在缺氧的情況下，進行超過500攝氏度的高溫干餾。
隨著石油資源日漸減少，國際大石油公司開始研發油頁巖地下原位轉化開采技術，直接給地下的油頁巖層加熱，使它在地下裂解，生產出頁巖油和天然氣，最后通過生產井把油氣開采出來。
荷蘭殼牌集團研發了這種技術，并成功進行了野外示范工程，但沒有進行商業化開采。2005年，殼牌公司帶著這項技術來到油頁巖儲量巨大的吉林省開采，但由于我省油頁巖埋藏深、層位薄、含油率低，最后無果而終。
突破
快速原地提取石油通過室內試驗
吉林大學校內有一棟“油頁巖綜合樓”，油頁巖項目實驗基地就在這里。該校的油頁巖項目在2009年正式啟動，油頁巖地下原位開采技術和油頁巖綜合利用技術是項目重點。“我們開展了三種地下原位開采技術，都順利通過室內試驗。”孫友宏說，項目使頁巖油回收率提高12.4%。
在基地副主任郭威的帶領下，記者走進實驗室。幾塊油頁巖躺在地上，其中一塊插著兩個“針頭”，“這是一個電極，我們假設這是油頁巖地層，在上面鉆兩個孔，分別下入電極的正極和負極，通過地下高壓電，把巖層擊穿，產生石墨化裂隙，然后再通過工頻電對它進行加熱，這樣就能提取頁巖油。”這個過程，是通過實驗室內的高壓-工頻油頁巖地下裂解試驗裝置進行的。“我們研制的這個設備，可以快速開采出石油。”郭威說，他們已經通過室內試驗總結出了工藝和方法，“今年要帶著這幾項技術到農安、松原等地，開展先導性試驗。”
未來
我省計劃2020年實現頁巖油年產千萬噸
郭威的筆記本里記載著多次試驗結果數據，通常，一噸吉林省的油頁巖，可提取出50~80kg頁巖油、1500~2000立方米的天然氣。“不僅如此，油頁巖經干餾提取后的廢渣，還可制備滿足4~5噸水泥的熟料填料、200~300塊建筑空心磚。”郭威介紹，這些廢渣還可制備高附加值的化工材料，比如 100~200kg的三氧化二鋁、300~400kg的白炭黑、100kg左右的發光粉材料。
孫友宏說，實現油頁巖地下原位開采技術，不僅能緩解我國油氣資源緊缺的局面，更能實現生態環保，形成技術鏈、產業鏈、學術體系鏈，以及專門的新興學科領域，“我省的油頁巖地下原位開采技術如果實現了，世界其他地區的油頁巖地下原地開采問題也會迎刃而解。”
孫友宏透露，我省計劃在2020年實現年產千萬噸頁巖油。初步預測，地面干餾提取的頁巖油約50美元一桶，地下原位開采出來的頁巖油40美元一桶。
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