水蒸气添加下介质阻挡放电CO2重整CH4反应研究

基于介质阻挡放电(DBD)装置，在添加水蒸气的情况下进行CO₂重整CH₄反应，考察水/碳摩尔比对放电特性和反应性能的影响。结果表明：在固定放电功率条件下，使DBD具有最强电荷传输能力和最高反应活性的最佳水/碳摩尔比为0.5;在常见产物合成气、烃类化合物的基础上，主要液态产物为甲醇、乙醇、乙酸和丙酸；在水/碳摩尔比为0.5的条件下，反应物转化率、H₂和CO产率、气相产物的选择性以及转化反应物、生成合成气和烃类化合物的能量效率达到最大值；增加水/碳摩尔比在抑制醇类化合物生成的同时促进酸类化合物的产生，由于总的液相产物生成量随着水/碳摩尔比的增加而逐渐减低，因而对应的能量效率也随之降低。此外，添加水蒸气能促使DBD CO₂重整CH₄反应保持良好的稳定性。     

CH4和CO2偶联直接合成乙酸的研究进展

CH₄和CO₂偶联直接合成乙酸是典型的绿色化学反应之一，但是也是一个热力学不利的过程，实现该反应是化学工程与技术的巨大挑战。CH₄和CO₂作为性质稳定的化合物，在温和条件下的活化与转化是催化领域的难题。综述了近年来国内外CH₄和CO₂偶联直接合成乙酸的研究进展，重点介绍了克服热力学不利的方法、反应机理以及催化剂研发等方面的工作，分析了构建高性能催化剂可行的方向，展望了CH₄和CO₂偶联直接合成乙酸的未来发展方向，并提出了相关建议。     

深源CO2对沉积盆地油气成藏的影响

深部地壳和沉积盆地中已经有大量深部来源的CO₂被发现,这些CO₂的存在已经对油气的成藏产生了重大影响。研究表明,在地质条件下,CO₂不仅能与H₂发生费托反应生成烃类物质,还可以被Fe₂SiO₄还原为CH₄;地球深部的这些CO₂是以超临界状态存在的,这种状态的CO₂可以大量吸附和溶解壳幔中分散的有机质,并促使其运移;CO₂还能与盆地流体构成酸性介质,溶解盆地中的碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物,显著改善储层物性。加强这方面研究,不仅对于油气的勘探开发有重大指导作用,而且对于油气资源评价也有深远影响。     

反常辉光放电下CH4-CO2转化制合成气

在常压下，利用一种新型的反常辉光放电反应器，使CO₂重整CH₄制取合成气。实验表明，反应体系输入功率、原料气配比和流量等对反应结果有着较大影响。在常压下，当输入功率为437 W、n(CH₄)∶n(CO₂)＝4∶6及流量为140 mL/min时，CH₄和CO₂的转化率分别高达91.9％和83.2％，并且CO和H₂的选择性分别为82.4％和62.1％。通过调配原料的配比，可以得到不同n(H₂)∶n(CO)比值的合成气。     

等离子体作用下CH4-CO2重整制取合成气工艺过程数值模拟

随着温室气体CH₄与CO₂排放量的逐年增加，全球气温上升、全球变暖加剧。CH₄-CO₂重整(CRM)能够有效降低温室气体的排放量，且重整产物为合成气(CO和H₂)，能提高碳资源的利用率。通过CRM装置完成了反应过程及产物分析，结合流体仿真软件Fluent与化工模拟软件Chemkin模拟揭示了等离子体作用下CRM制合成气反应过程中进料速率、进料比(n(CO₂):n(CH₄))及等离子体功率对反应器内部温度场与浓度场分布的影响规律。结果表明，随着进料速率提高，物流在反应器内涡流作用加剧，导致反应器底部温度变高，CH₄所参与副反应的平衡向正方向移动，参与主反应的CH₄减少，对CO、H₂的选择性降低。相同进料速率下，进料比越大，目标产物产量越高，过量的CO₂发生副反应，导致CO的增量大于H₂的增量。大功率等离子体提供的高温环境会促进C...     

CO2置换法开发不同体系CH4水合物的实验

CO₂置换法引起了许多研究者的注意，该方法能够使CH₄水合物开发和CO₂气体的长期储存同时进行，是一种开发CH₄水合物的新方法。在自行设计的反应装置中考察了3.25 MPa压力下，温度271.2 K、273.2 K和276.0 K时CO₂气体置换十二烷基硫酸钠（SDS）体系和纯水体系CH₄水合物中CH₄的置换过程。实验表明：提高温度有利于置换反应的进行；SDS体系的置换速率比纯水体系的置换速率高。276.0 K、3.25 MPa时，SDS体系和纯水体系100 h的置换效率分别达到6.93% 和14.50%。由于水合物相中静态水的存在，置换反应过程中，CO₂的消耗量与CH₄水合物的分解量并不是1∶1的关系。基于实验结果，简单地分析了CO₂置换CH₄水合物中CH₄的置换机理。     

不同分解温度下记忆效应对CO2/CH4混合气体水合物合成的影响

在非常规天然气以及天然气水合物二氧化碳(CO₂)置换开采过程中，明确CO₂/CH₄混合气体水合物(以下简称“CO₂/CH₄水合物”)的合成和分解机理，对水合物法分离混合气体、CO₂封存与CH₄高效开采有重要意义。以多孔介质+去离子水体系中的CO₂/CH₄水合物为研究对象，进行了二次合成和分解实验，研究了分解时间为0.5 h、分解温度为5～25℃条件下的记忆效应对CH₄/CO₂水合物合成的影响，主要从二次合成诱导期、气体消耗量和消耗速率，以及各组分气体消耗情况3个方面进行了分析。结果表明，分解温度越低，二次合成诱导期越短；记忆效应降低了二次合成速率；当分解温度为10℃时二次合成速率最快，气体消耗速率峰值为8.10 mmol/min；在相同的合成温度和压力下，升温分解后的记忆效应使二次合成时CO₂水合物合成量提高至初次合成量的1....     

等离子体催化重整CH4/CO2中的等离子体强化表面反应动力学研究

采用实验测量和模拟预测相结合的方法，通过构建详细的机理并开展零维动力学模拟，研究等离子体催化CH₄/CO₂重整过程中等离子体活性物质对表面反应动力学的强化效应。结果表明：等离子体与催化剂的协同对CH₄和CO₂的活化转化能力远强于纯等离子体；动力学模型对反应物的消耗和产物的生成具有较好的预测能力；活性自由基与吸附态物质之间的E-R反应具有较高的反应活性，能有效改变并促进表面反应路径，如等离子体强化的E-R反应CH₃(s)+O→CH₃O(s)的速率比相应的吸附态物质之间的L-H反应CH₃(s)+O(s)→CH₃O(s)+Ni(s)的速率高4个数量级；等离子体催化CH₄/CO₂重整过程中的表面反应路径主要以气相物质与表面吸附态物质之间的E-R反应为主。     

CH4- CO2体系固体CO2形成条件的预测模型

采用膨胀机制冷工艺回收天然气中的乙烷时,膨胀机出口与脱甲烷塔顶部的温度较低,容易发生CO₂冻堵,影响装置的正常运行。准确预测固体CO₂的形成条件,有助于及时采取相应的措施调整凝液回收装置的操作工况,避免CO₂冻堵。为此,分析了CO₂固体的形成条件,根据相平衡原理,采用标准形式的Peng Robinson状态方程建立了液固平衡模型（LSE）和气固平衡模型（VSE）,据此分别对CH₄-CO₂2气相体系和CH₄-CO₂2液相体系中的固体CO₂形成温度进行了计算,并与用HYSYS软件预测的固体CO₂形成温度进行了比较。结果表明：该计算模型的准确度较高,与实验数据的误差在2 ℃以内;而HYSYS软件预测的CH₄-CO₂气相体系的固体CO₂形成温度较实验数据偏高1～5 ℃,预测的CH₄-CO₂液相体系的固体CO₂形成温度较实验数据偏低1～6 ℃。     

人工裂缝参数对CO2-ESGR中CO2封存和CH4开采的影响

目的 页岩储层中的裂缝系统对CH₄产量和CO₂封存量有着重要的影响,不同的储层地质特征有其对应的最优压裂方案。对鄂尔多斯盆地延长组页岩储层人工裂缝参数对CO₂封存和CH₄开采的影响进行分析。方法 基于鄂尔多斯盆地延长组页岩储层地质条件建立了页岩基质-裂缝双孔双渗均质模型,分析CO₂增强页岩气开采技术(CO₂-ESGR)中人工裂缝半长、裂缝宽度、裂缝高度、裂缝间距和裂缝数量对CO₂封存量和CH₄产量的影响。结果 CO₂封存量和CH₄产量与裂缝半长、裂缝宽度和裂缝高度呈正相关,其中裂缝宽度的影响最大,从5 mm增加到25 mm时,最多可使CO₂封存量和CH₄产量分别增加112.69%和87.11%。裂缝间距和裂缝数量增加可提高CO₂封存量和CH₄产量,但水平井长度相同时裂缝数量增加对CO...     

高含硫气田钻井、完井主要难点及对策

针对高含H₂S和中含CO₂气田特点,分析认为：除油气勘探开发本身的高隐蔽性和高风险外,其高风险还突出表现在H₂S和CO₂带来的强腐蚀性和剧毒性两个方面。这些风险又主要集中在钻、完井（包括修井）两个主要环节上。在此基础上总结出川渝地区高含硫气田钻、完井的主要难点,并提出应牢固树立“安全第一、环境优先、以人为本”理念;认真总结已开发高含硫气田钻、完井经验与教训;深入开展高含硫与中含CO₂共存的腐蚀与防护技术研究;进一步强化以井控和工程质量为主的钻、完井工艺技术,严格执行高含硫钻、完井特殊技术措施和管理要求;制定和完善高含硫气田钻、完井石油行业和企业标准,严格规范钻、完井行为;高度重视和加强员工队伍和专家队伍建设,努力提高队伍的整体素质;建立和完善高含硫钻、完井HSE工作体系;制定和完善涵盖钻、完井各环节和各层次的应急预案等主要对策。     

��Ӫ������Ȼ�������ͼ��ֲ�����

东营凹陷是一个含油气十分丰富的箕状断陷凹陷。３０多年的勘探成果表明，该凹陷有着多种类型的天然气藏，既有原生的纯气藏，也有与石油伴生的气顶气藏。各种类型的天然气藏气体成分不同，高ＣＯ２气藏和高ＣＨ４气藏是两种基本类型。凹陷内绝大部分气藏属于高ＣＨ４气藏、少数为高ＣＯ２气藏。平方王气藏是凹陷内最大的高含ＣＯ２的气藏，其ＣＯ２气是无机成因的，且地层本身具备无机生成ＣＯ２的四个基本条件，ＣＯ２的形成是碳酸盐岩热分解和高温淋滤作用的结果。目前在东营凹陷已发现的含气层系有１０套，多分布在６２８．６～１８４８．０ｍ深度范围内；其次，气藏在平面上则出现围绕沉积凹陷环带状分布的显著特点，靠近凹陷中心为油藏中的溶解气，而靠近边缘隆起带或凸起带是纯气藏聚集区，位于二者之间的则是油藏顶部的气顶气。上述天然气藏的分布规律除了受凹陷内油气运移总趋势的控制之外，更主要的是受聚集部位地层温度高低和地层压力大小所制约。     

含CO2气井防腐工艺技术

CO₂ 腐蚀是世界石油天然气工业中常见的一种腐蚀类型，含CO₂气井的相关工艺技术直接关系着气井的质量与寿命，是气井安全、高效生产的基础。 为此，对我国几个不同类型含CO₂ 油气田的现场的CO₂ 腐蚀资料进行了调查、研究，分析了CO₂ 腐蚀给天然气生产带来的严重危害性，总结出在不同类型油气田中CO₂ 腐蚀的一般规律和不同区域CO₂ 腐蚀的特殊性；在对CO₂ 腐蚀的现象、特点、类型、机理以及腐蚀的影响因素研究的基础上，提出了含CO₂ 气井防腐工艺技术应着重解决好含CO₂ 气井的完井、生产管柱采用不锈钢或双金属复合油管、加注缓蚀剂等几种有效的防腐蚀措施。     

油气地球化学勘探的理论与实践

本文提出将油气扩散原理与干酪根热降解生油理论结合起来研究,以解决油气地球化学勘探的理论问题。文中除了对Fick第一定律进行数学推导外,还指出这种方法的不足,还要考虑油气生成年龄和开始向地表运移至今的时间。这个时间等于或超过烃气从油气藏扩散到达地表所需要的时间,说明烃气扩散流已经到达地表,在该面积上进行化探可获得良好的结果。根据文中计算公式,对大庆和胜利等油田进行了计算,大庆油田的白垩系生油层的干酪根为Ⅰ型,生油层年龄约110百万年。采用D=10^-6cm/s计算,烃气扩散到达地表所需的时间为39.45百万年,生油层沉降到生油门限深度所需时间为6.65百万年,计算烃气开始扩散至今的时间为103.35百万年。说明大庆油田白垩系生油层的烃气已经扩散到达地表,在该区进行化探可获得较好结果。又如胜利油田,老第三系生油层的干酪根为Ⅱ型,计算结果说明胜利油田老第三系的烃气尚未扩散到达地表,只在断裂带处有扩散烃气。根据本文的原理予测克拉玛依和南阳等油田,进行化探可获得较好结果。此外还例举了我国东北和西北两个油田的化探成果实例。     

海上天然气液化装置中酸性气体的脱除技术

海上油田伴生气是一种宝贵的能源,但其日产量小,不适合管道运输。为此,自主研发了一套建在自升式移动平台上的橇装天然气液化装置。根据海上油田伴生气的气质特点,探讨了天然气脱除酸性气体工艺的选择原则,确定了适合该装置的MDEA+MEA混合醇胺溶液脱酸性气体净化工艺,分析了CO2含量、醇胺循环量的变化对再沸器热负荷、富液温度的影响,并对填料塔的高度进行了优化分析。结果认为:定期分析原料气中CO2含量,适当调节MDEA胺液循环量,能够有效降低净化系统的运行成本,提高净化装置对海上油田伴生气不同组成的适应性;对于天然气处理量为11.6×104m3/d的脱碳工艺,天然气中CO2体积分数在0.45%～5.54%时,MDEA醇胺溶液循环量宜为200～500kmol/h,再沸器热负荷宜为200～600kW。该装置集天然气液化、LNG的储存与卸载于一身,简化了海上油田伴生气的开发过程,具有适应性强、投资小、建设周期短、现金回收快等优点。     

南海天然气水合物成矿条件与找矿前景

天然气水合物是一种新近发现的能源矿产,世界各国都非常重视对它的调查研究。南海是西太平洋天然气水合物成矿带的重要组成部分,具备良好的成矿条件和找矿前景,并已发现一系列地球物理和地球化学找矿标志,如模拟海底反射层标志、孔隙水氯离子浓度降低标志、卫星热红外增温异常、甲烷含量异常和热释光异常等,是我国最有希望的找矿远景区。     

二氧化碳驱提高石油采收率数值模拟研究

人类大量排放的CO₂温室气体使全球气候变暖，其幅度已经超出了地球本身自然变动的范围，对人类的生存和社会经济的发展构成了严重的威胁。CO₂的地质处置最有效的方式就是注入油气田，不但封存了二氧化碳，而且还可提高油气田的采收率。针对这一问题，应用Eclipse软件对某油田注入CO₂进行水气交替驱等6套开发调整方案进行了数值模拟对比研究。结果表明，该方法可提高石油采收率5%～10%，相当于增加了20亿美元的经济效益；地质储存CO₂共计55×10⁴t，相当于一个500万人口的大城市一年排出的温室气体总量，其环境保护的意义是巨大的。研究结果还表明，水平井水气交替驱是地质储存CO₂、提高石油采收率的最优方法，该方法累计产油量最大，储集的CO₂也最多。这一结论为其他类似油田三次采油提供了技术参考，也可为我国在2012年后执行京都议定书减排CO₂提供依据。     

黄桥地区深源CO2对二叠系—三叠系油气成藏的影响

黄桥地区CO2气田是我国陆上规模最大的CO2气田之一,主要是由古近纪以后岩浆火山活动地幔物质上涌形成的。该气田平面上临近深大断裂的交会部位,纵向上从下古生界到新近系盐城组都有分布。CO2是在相对较高温度下快速成藏的,且成藏时间晚于油气,二叠系—三叠系油气藏则以自生自储为主要特征。富含CO2的层位与主要的油气显示层位并不一致,CO2在向上运移的过程中很难将先进入储层的油气驱替出来,特别是在二叠系龙潭组致密的砂岩储层中。油气藏保存条件良好,但高温CO2带来的热量使原油大多热分解转化为轻质油,其品质好黏度低,有利于在物性相对较好的构造高点富集成藏。     

������˹����Ϲ�������Ȼ��������̽��

鄂尔多斯盆地上古生界天然气一直被认为是油型气和煤成气二源混合气。通过区域构造特征、盆地演化、地震活动和地球化学等分析，发现上古生界天然气藏沿深大断裂分布,具有生烃期与构造活动时间相吻合的特点，以及部分井天然气中CO₂、N₂、He含量非常高、甲烷同系物碳同位素发生反转、CO₂碳同位素和3He/4He高异常等特征，从而认为上古生界天然气是油型气、煤成气和深源无机气三源混合而成。中生代晚期盆地深大断裂的强烈活动导致深源流体上涌并与古生界天然气发生混合，并且其中的H₂对烃源岩生烃起到加氢作用，促进了其生烃演化，扩大了天然气的丰度。     

含CO2天然气燃烧爆炸特性实验研究

我国已开始开发含CO₂酸性天然气气田,此类气田的开发要求同时重视天然气的火灾爆炸特性和CO₂的窒息危险性,如何确定CO₂含量阈值浓度,从而制订相应的防护措施具有重要现实意义。为此,运用实验手段研究了含CO₂天然气的爆炸极限,得到了CH₄、空气及CO₂三种组分气体爆炸范围图。研究表明：当泄漏天然气与空气的混合物中CO₂体积分数达到13.86%,CH₄体积分数为7.48%时,CH₄在此混合气体中的爆炸下限与上限重合。当泄漏天然气与周围空气的混合物中CO₂体积分数超过13.86%时,应重点考虑CO₂的窒息危害,而在此浓度以下时,则应着重考虑天然气的火灾爆炸危险性。同时,还针对气田安全生产的实际情况提出了相应的对策措施。