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1.页岩油介绍
1.1页岩油
页岩油(shaleoil)是一种非常规石油资源，类似于页岩气，页岩油具有储层致密、渗透性差的特点，需要通过水平井钻探和压裂后方可开采利用。目前，国内对页岩油的定义存在分歧。有些学者认为，页岩油的定义应当从岩性出发，严格区分储层岩性，只有页岩储层中赋存的石油才能定义为页岩油，其他致密层系的石油应当定义为致密油。近年来，开始有学者认为，页岩油的定义不需严格区分岩性，全部页岩层系中的石油均可称为页岩油。与美国和加拿大所称的tightoil同义。
世界页岩油资源较为丰富，主要分布在北美、东欧和亚太地区。据美国能源信息管理局（EIA）披露,全世界页岩油总储量为亿桶，其中俄罗斯亿桶，美国亿桶，中国亿桶。俄罗斯页岩油储量几乎都蕴含于西西伯利亚巴热诺沃岩系的页岩油沉积层，在1.24万亿桶总储量中，即使不考虑经济效益也只有6%可以开采。近年来，俄卢克石油公司、俄罗斯石油公司同美国埃克森美孚石油合作、俄罗斯天然气石油公司同壳牌公司合作，计划开始对页岩油进行试验性开采。和俄罗斯情况不同的是，由于压裂和定向钻井技术的广泛应用，美国页岩油开采已达石油开采总量的30%。
1.2页岩油原位开采技术现状
在探明的油页岩中，有很大一部分资源埋藏较深(m以下)，很难使用露天或巷道式进行开采。同时，由于油页岩的地面干馏过程会排出大量有害气体和人体可吸入颗粒，污染空气和水资源，因此人们把研究重点集中在油页岩地下干馏技术方面。所谓油页岩地下干馏技术是一种将热量直接导入油页岩储层，通过对储层内的油页岩进行加热从而获取有机热解产物的技术方法。根据油页岩加热方式的不同，将油页岩原位开采技术分为电加热技术、对流加热技术和射频加热技术。
1.2.1电加热技术
埃克森–美孚公司ElectrofracTM技术
该技术是向油页岩储层铺设一系列相互水平的水平井，然后利用水平井对储层进行水力压裂，并向裂隙中填充导电物质，形成一系列的电加热单元。通过这种电加热的方式把热量传递给油页岩储层，使其发生有机质热解反应，裂解产物会随着渗流通道被开采至地面。
E-ICP技术在油页岩储层以正六边形的排列方式布置加热井群，在正六边形的中心设置生产井，如图2所示。其工艺流程是：首先建立冷冻墙，目的是防止地下水进入加热区域导致加热后产生油气泄漏；其次是通过电加热器对油页岩层进行加热，需要指出的是电加热器是一种耐高温硫化和耐低温电偶腐蚀以及具有较高蠕变温度性能的裸电极加热棒组成。目前，该技术正在进行现场试验阶段，整个加热时期约为5年。
1.2.2对流加热技术
雪佛龙CRUSH技术
CRUSH技术首先利用碎石化技术(爆破的方式)将油页岩储层的岩石破碎成不连续的岩石块，然后通过压缩机将过热的水蒸气或超临界CO2注入地层进行加热，将油页岩热解转化为油气，并通过生产井采出收集。
该技术的优点是可以将油页岩储层的渗透率提升，并增大了储层间的连通性，从而使得油页岩储层的加热速度更快，更均匀。同时，通过分层将油页岩层碎石化处理可以对油页岩资源进行整体有效的开发利用。令人遗憾的是，该项技术至今没有开展真正意义上的现场试验。
美国页岩油公司CCR技术
该技术将热传导、热对流和回流方法结合的工艺开采油页岩。在油页岩储层设置两个水平井，上部为生产井，下部为加热井。通过集中加热页岩盖层下的油页岩层，油页岩热解产生页岩油气中的轻质组分受热上浮，遇生产井冷凝，并流出地层。剩余热量通过回流又被分散到储层中。
这种将热传导和热对流两种换热方式结合的开发工艺能够有效提高加热效率，从而缩短开发的预备周期。
1.2.3射频加热技术
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室射频技术
劳伦斯·利弗莫尔国家实验室提出利用垂直组合无线射频方式加热油页岩的方法(如图5所示)，无线射频由于具有很强的穿透能力和很大的加热功率，能够有效克服油页岩内部热量传导速度较慢的缺点，提高加热效率，同时容易控制加热过程。因此，此项技术受到广泛