从上个世纪中期以来,世界各地对能源的需求量越来越大,传统的石油能源正在逐渐无法满足世界经济对石油资源需求的高度依赖。而油页岩却被普遍认为是一种潜力巨大的资源,成为当今世界传统的的石油资源最为理想的替代能源。而且在当今世界中,各国对已经将能源开发的主要方向转向油页岩,因为油页岩的开发极具现实意义,油页岩资源的开发既可以长久解决目前世界石油资源正在逐渐面临的匮乏,同时就目前来看还可以减少对进口石油的依赖。本次实验利用北京博渊精准科技发展有限公司生产的DTU-2B热重分析仪对大庆矿区的油页岩样品进行失重实验,在终温350℃时,由于终温温度较低,油页岩内部的结构水和层间水作为主要的析出成分,此外,在油母岩裂解之前还会产生一系列的物理变化,同时伴随着油母岩质的部分裂解,以及碳酸氢钠的分解所产生的气体,在此阶段的油页岩的失重率约为5%。在400℃-550℃的阶段是主要的热解阶段,油页岩内部的碳氢化合物逐步分解,气体和油蒸汽大量逸出。油母岩质开始软化,分子开始进行重组,并伴随有部分气体的产生,油母岩逐步裂解为焦油前的物理变化。挥发分的析出则主要是集中在450℃以上及恒温阶段。在这个区间内,油页岩具有集中热解的特性,由于油页岩中的有机质大量热解,其失重量很大,在这一阶段,油页岩的失重率平均约为20.62%。在温度达到并超过600℃及其恒温阶段时,在这个温度变化区间内,一般被认为是油页岩中所含各种碳酸盐在进行逐渐裂解。例如其中所含的诸如方解石、白云石等等,此外,油页岩内部所含的固定碳也会因为温度过高而碳化,产生一定的气体并挥发,导致最后的热失重。在此阶段油页岩的失重率也比较大,油页岩的失重率约为5.17%。故以获得液体燃料为目的时,油页岩低温干馏的最终加热温度选择450℃一550℃为宜。用于大庆矿区的原位开采时所适宜采用的热解温度及保温时间应该采用以下两种条件：①终止温度控制在500℃左右,保温恒温时间控制在60分钟左右为宜。②终止温度控制在450℃左右,保温恒温时间控制在120分钟左右为宜。随着实验温度的不断升高,大庆油页岩的容重不断下降,而且其容重会在温度超过400℃之后随着温度的继续升高而迅速下降。由此可以得到,大庆油页岩中的热解产物主要在400-500℃的温度区间内产出。大庆矿区的容重实验反应出来这个矿区油页岩的性质,在针对这个矿区的油页岩干馏利用中,要根据其热解温度范围适当选择温度,从而达到高效、经济的开采。而且,含水率的不同则对主要热解阶段并无影响。通过对油页岩原位开采加热工艺的模拟研究,得出如下主要结论：①随着加热时间的延长,油页岩原位开采的有效能耗逐渐降低,反映为能量有效利用率随加热时间增加而降低。②对高效的油页岩原位开采工艺来讲,片面提高注入蒸汽的温度,并不能显著提高油页岩的能量有效利用率。注入蒸汽压力的影响要高于注入蒸汽温度的影响。③分析认为方案：蒸汽压力3.0MPa,蒸汽温度680和方案：蒸汽压力3.5MPa,蒸汽温度580℃运行时间较短,能量损耗较低,应作为实际运行时的首选方案。具体运行时间分别为2.8年和3年,能量损耗分别为1.50E+12KJ和1.58E+12KJ。