超临界CO_2压裂在页岩气开采中的技术研究

随着人们对资源的需求,非常规油气藏——页岩气藏成为未来能源发展的趋势,在开采过程中,研究人员发现,由于超临界CO_2具有扩散性、低黏性及溶解性,因此超临界CO_2能迅速渗透到微孔多孔材料中,从而连通微裂隙网络,渗透到微孔多孔材料中提高油气采收量,在页岩气开采方面具有很大应用潜力。从展望的角度,以超临界CO_2的特性为基础,对超临界二氧化碳的研究历程进行调研,阐述超临界二氧化碳压裂工艺及其增产原理,对超临界CO_2压裂室内实验进行分析、总结,描述CO_2状态变化流程,指出超临界CO_2置换机理,为超临界CO_2压裂技术的研究与应用提供参考。     

超临界二氧化碳在非常规油气藏开采中的应用研究

超临界二氧化碳具有接近于气体的低黏度和高扩散系数,又具有接近于液体的高密度,这些性质引起了国内外石油行业的广泛关注,并将其引入油气藏开发。研究结果显示,超临界二氧化碳非常适合应用在非常规油气藏的开采作业中。我国的非常规油气藏储量丰富,但采收率普遍较低,将超临界二氧化碳引入非常规油气藏的开发很有必要。本文分析了超临界二氧化碳在非常规油气藏开采中的钻井、压裂、驱油及除垢洗井等作业过程中的技术原理和特点,认为,超临界二氧化碳弥补了水基钻井液或压裂液的不足,提高了效率,减少了污染,适用性好,并总结了超临界二氧化碳在非常规油气藏中的未来发展和总体优势。     

超临界CO_2在页岩气开发中的应用研究进展

以页岩气的开采技术为研究对象,对超临界CO_2在提高页岩气开采率中的应用进行研究。论述了国内外在超临界CO_2压裂技术开采页岩气方面的研究进展。目前,使用CO_2进行增强的技术被视为页岩气开采的有效手段,该技术可以大幅提高产量,具有很好的应用前景。CO_2不仅能够取代水介质对页岩进行压裂作业,还能够高效的驱替页岩中的甲烷,与此同时,也能将CO_2封存与地下,降低了温室作用。CO_2应用于开采页岩气的压裂过程中,具有伤害低、早缝多、节约用水等优点,CO_2能在缝隙中与甲烷进行竞争吸附,有效地驱替甲烷,提高开采率,实现能源的获取,同时更加环保。     

二氧化碳干法压裂增产技术及展望

以CO_2压裂技术为代表的无水压裂技术在国内外非常规油气资源的开发中应用越来越多。CO_2压裂技术包括CO_2泡沫压裂和CO_2干法压裂,对非常规储层(特别是低压、低渗透、强水锁、水敏伤害严重)的改造增产意义重大。本文总结了CO_2干法压裂技术的原理、施工工艺、压裂液体系、设备要求等,并分析了该技术目前存在的问题和发展趋势,同时对超临界CO_2压裂技术的技术优势和发展前景进行了论述。     

超临界CO_2在页岩气开发中的应用研究进展

以超临界CO_2和页岩气为研究对象,针对超临界CO_2在页岩气开发中的应用问题展开了讨论,论述了CO_2压裂技术和CO_2增强页岩气开采技术的研究进展。CO_2增强页岩气开采技术(CO_2-ESGR)被视为一种非常有前景的页岩气藏开发方式,能够实现对页岩气的有效开采。CO_2不仅可以高效率驱替页岩气,还可代替水介质进行压裂增产作业,同时巧妙地将CO_2这种温室气体埋存于页岩储层中实现地质封存,减少温室气体排放。实现页岩储层中CO_2地质封存与页岩气开采的一体化,对环境保护和能源开发都具有重要意义。     

非常规油气地质理论与技术研究

由于我国各油田开采时间的不断延长,常规油气藏储能日渐降低,为维持开采产量,对非常规油气藏得开发成为了主要的科研方向。非常规油气藏具有开发难度大、开采成本高、工艺要求复杂等特点,但非常规油气藏的储量规模巨大,通过勘探开发技术的日益完善,油田的生命周期大大延长。非常规油气藏根据其成因大致分为三类:油砂和重油,页岩油气和致密油气和油页岩。随着对非常规油气藏的勘探开发,石油地质理论以及相应的勘探开发技术也得到了不断创新,将不断促进石油勘探开发技术的进步,实现我国油气产能的提高。     

超临界CO2微乳液及其在纺织中的研究进展

基于超临界CO_2流体基本性质,介绍了超临界CO_2微乳液的形成原理和评价指标。重点总结了超临界CO_2微乳液中含氟表面活性剂和碳氢表面活性剂的研发现状;综述了超临界CO_2微乳液体系在纺织领域中的最新应用进展,得出了其在纺织材料前处理、染色、后整理及纤维改性等清洁化加工上的应用价值;并指出可以通过加强超临界CO_2微乳液基础理论研究和超临界CO_2/离子液体微乳液体系构建,拓宽其在纺织、材料、化学、生物等领域的应用范围。     

二氧化碳开发非常规能源研究进展

介绍了二氧化碳和非常规能源的基本概况,着重综述了超临界CO₂置换煤层气、开采页岩气、开发页岩油、抽取地热能及置换开采可燃冰技术,分析对比了CO₂开发不同非常规能源的技术优势,并指出了CO₂开发非常规能源技术在地质基础、工程技术、开发经济性及环境风险等方面面临的挑战和不足,最后展望了其发展前景。     

scCO_2强化页岩气开采与地下封存一体化展望

利用超临界CO_2开发页岩气是当前国际研究的前沿,开展该领域的研究对页岩气增产、CO_2减排、节约水资源具有重要的现实意义。sc CO_2-ESGR技术可以显著提升页岩气的单井产量和采收率,同时可对CO_2实施就地埋存,减少碳的排放。在介绍超临界CO_2特性的基础上,着重论述了sc CO_2-ESGR工艺的核心技术,剖析了sc CO_2强化开采页岩气的技术优越性,并指出了其目前尚需解决的科学问题及存在的弊端和不足,最后提出了从室内理论研究和现场应用效果评价两方面出发,双管齐下,全面实现页岩气的高效开发和规模化生产。     

超临界CO2萃取技术及其在食品工业中的应用

本文介绍了超临界 CO_2的基本特性及萃取技术的概念与特点,并着重介绍超临界 CO_2革取法在食品工业中的应用。     

亲CO2聚合物设计及其应用进展

作为环境友好的绿色溶剂,超临界CO_2应用越来越广泛,但CO_2较低的溶剂化能力很大程度上限制了它的应用范围。设计合成亲CO_2聚合物作为表面活性剂、增溶剂,提高超临界CO_2的溶剂化能力,是拓展超临界CO_2应用的一种重要手段。综述了几类常见的亲CO_2聚合物,从聚合物的结构及其与CO_2相互作用角度评述了亲CO_2聚合物的设计,对亲CO_2聚合物在增稠剂、表面活性剂、添加剂和选择性分离膜等方面应用的相关进展进行了介绍,并对亲CO_2聚合物设计和应用面临主要挑战和未来发展方向进行了展望。     

超临界CO_2萃取技术的工业应用

详细论述了超临界CO_2萃取技术在工业应用过程中遇到的工艺流程、装置设计与转产、能耗与安全等若干问题,提出了超临界CO_2萃取的工业化应用设计的总体要求。     

超临界CO2流体中分散染料溶解度研究进展

综述了超临界CO_2流体中染料溶解度的测试装置与方法。分析了超临界CO_2流体工艺参数与染料化学结构对分散染料溶解度的影响;总结了国内外近20年分散染料在超临界CO_2流体中溶解度数据,并介绍了分散染料在超临界CO_2中的溶解度增溶技术。指出加强染料结构对其溶解性能作用原理及影响规律剖析,超临界CO_2中染料溶解行为数据库构建、染料拼色与配色研究三方面为未来的研究重点。     

超临界流体精馏技术装备及其在活性天然产物分离中的应用

文章主要介绍了超临界流体精馏装备基本构成与操作,超临界CO_2流体萃取-精馏技术、精馏技术与其它技术耦合在天然产物的分离纯化中的应用,探讨了超临界CO_2流体萃取-精馏技术大规模应用未来应解决的问题和发展方向。     

增黏剂氟化丙烯酸酯-苯乙烯在超临界CO_2压裂液中的流变特性及增黏机制

针对超临界CO_2压裂中CO_2流体粘度低、携砂困难、储层压裂施工规模受限等问题,开展了超临界CO_2压裂液增黏剂氟化丙烯酸酯-苯乙烯的研究。分析了该增黏剂的分子结构特征,探讨了该增黏剂在超临界CO_2中的增黏机制,研究了在不同剪切速率、温度、压力及增黏剂注入量下增黏剂在超临界CO_2中的流变特性。结果表明,将氟化丙烯酸酯与苯乙烯按质量浓度0.71∶0.29进行配比,可合成含有两个单体结构的无规共聚物氟化丙烯酸酯-苯乙烯,其产率为93.9%,分子量为71 400 g/mol,粘度值为62.4 mPa·s。应用该增黏剂的超临界CO_2的压裂液粘度值可达17.834 mPa·s以上,使超临界CO_2粘度提高两个数量级(148～321倍)。加入增粘剂的压裂液体系既有非牛顿流体的流动特性及假塑型流体的剪切特性;同时其粘度还随增黏剂注入量的增加呈先升后降的趋势;温度低于55℃、压力低于14 MPa时,压裂液体系粘度变化主要受压力的影响;但当温度高于55℃、压力高于14 MPa时,则温度影响占主导地位。该研究为超临界CO_2压裂液增黏剂的研制及筛选提供了有效的技术思路,对超临界CO_2压裂研究具有一定的实用性。     

超临界CO_2萃取修复污染土壤的发展与展望

从超临界CO_2随着温度、压力的变化特征和国内外超临界CO_2萃取修复污染土壤技术等方面系统地分析了国内外超临界CO_2萃取修复技术的研究现状、超临界CO_2萃取修复技术的优缺点和适用性,展望了超临界CO_2萃取修复污染土壤技术发展趋势。     

超临界CO_2中的酶催化反应

总结了超临界CO_2中脂肪酶催化反应的最新研究进展,主要介绍了超临界CO_2酶催化反应新的研究方向SC-CO_2\IL体系,包括从分子水平上分析SC-CO_2\IL体系中溶解度变化及IL熔融温度降低的原因,并列举了近来SC-CO_2\IL体系在酶催化反应中的应用情况。     

多孔介质内超临界CO_2流体及泡沫驱油特性的比较实验研究

CO_2混相驱替可以提高原油采收率,因此近年来得到研究者们的广泛关注。使用高温高压驱替设备,利用超临界CO_2流体、超临界CO_2泡沫及N_2泡沫作为驱替介质,对油水饱和孔隙介质中的油相驱替特性开展了比较实验研究。通过对驱替过程沿程压力及对驱替增采油量的测量,对不同驱替手段在孔隙介质内的油相增采特性进行深入研究和探讨。研究发现在温度为50℃、压力为13 MPa时,超临界CO_2流体对多孔介质内的油相驱替效果有显著提升,当压力进一步升高到23 MPa时,油相增采效果不明显。说明在本实验条件下超临界CO_2流体与油相在50℃、13 MPa时可达到混相驱替状态;而采用超临界CO_2泡沫及N_2泡沫注入工艺未能进一步提高出油量。沿程压差测量结果则显示,与N_2泡沫相比,超临界CO_2泡沫在多孔介质试样内的驱替压差较小,起泡性能较差。实验结果对于筛选及评价超临界CO_2驱油工艺具有一定的指导意义。     

超临界CO_2萃取技术研究与应用

超临界CO_2萃取技术是一种新型的分离技术,它具有高效、方便、安全、环保、选择性好等优点,被广泛应用于中草药、食品、香料、化工及环境保护等领域.本文就超临界CO_2萃取技术的发展概况,原理,应用,以及未来发展做了简单的介绍.     

超临界CO_2管道输送研究现状

CO_2管道输送作为CCUS-EOR技术的关键环节,发挥着不可忽视的作用。超临界CO_2具有气体低黏度、液体高密度的特性,通过HYSYS模拟纯CO_2相态变化,分析出超临界态CO_2在管道输送过程中相对气态、液态比较稳定,不易发生相态变化。大量学者通过实验和模拟证明超临界CO_2管道输送是最佳的CO_2输送方式。参考大量国外已建超临界CO_2输送管道案例,可见超临界CO_2管道输送技术已趋于成熟,在CCUS-EOR技术中发挥着重要作用。