油页岩是可燃性矿产,由矿物质和有机质组成。根据干酪根类型和热解参数分为腐泥型(Ⅰ)、混合型(Ⅱ,包括腐殖腐泥型Ⅱ1、腐泥腐殖型Ⅱ2)和腐殖型(Ⅲ)。油页岩属于热演化程度不高或者未熟的烃源岩。中国部分油页岩有机质含量(TOC)平均在20%左右。中国8个地区热演化程度(Ro)变化范围为0.41%~0.60%。国际上多将含油率≥2.5桶(1桶=0.159米3)页岩油/吨的页岩称为油页岩。
地下加热开采油页岩的方法主要包括:①电加热。这种加热方式很成熟,但是在储层热利用率、热转化率及其经济性方面存在劣势。②蒸汽加热。这类技术在稠油热采中普遍使用。蒸汽发生、蒸汽输送及蒸汽注入等技术都很成熟,但是需要系统分析评价油页岩储层对蒸汽的吸收、传播、扩展、热散失、热利用等内容,需要从技术和经济方面综合考虑。③辐射加热。利用井下热辐射加热储层可以增加热利用率。此技术在有些储层可能具有高效性,但是整体成本较高;在较高渗透率、含油率等储层,油气转化快、地面规模较小,综合效益可能较好。
油页岩原位开采技术主要包括地下转化技术、电动压裂技术、无线电频率技术。开采技术工艺相对简单,地面装备及流程也较简单,常规石油天然气开采技术可以借用。但是将热从地面向地下供给,存在沿程热散失问题。油页岩原位开采对于储层深度敏感性不高,也即热注入中浅与中深储层对注入系统未构成重大差异,但是相对于将油页岩矿物及流体开采到地面的地面干馏技术,本技术更适合中深储层。