百色盆地第三系烃源岩热模拟特征研究

百色盆地第三系百岗组和那读组湖相烃源岩为混合型.通过2个典型未成熟暗色泥岩样品加水热压模拟实验的液态烃、气态烃产率及组成等对比分析,发现两者存在明显的差异.那读组样品在低成熟～成熟阶段(模拟温度为230～350℃)以液态烃产出为主,其中低熟油的累积产率约占60%的比例.百岗组样品在低成熟阶段液态烃产率略大于气态烃产率,到成熟阶段则以气态烃产出为主.在热模拟的气相产物组成中,那读组样品的气态烃含量随模拟温度升高具有明显的双峰特征.在热模拟液态烃中,C27、C28、C29规则甾烷呈"V"字型分布,C27/C29甾烷比值、姥/植比值和伽马蜡烷含量随模拟温度增加的变化较小,Ts/Tm比值随模拟温度增加的变化幅度较大.     

吐哈盆地侏罗系热模拟生烃演化特征研究

通过对吐哈盆地中下侏罗统4个未成熟煤系暗色泥岩和煤岩样品加水热压模拟实验结果对比分析，发现两者生烃产物虽然有相似之处，但也存在明显的差异。煤岩样品的在模拟温度为210～330℃（Ro=0．61％～1．45％）以液态烃产出为主。气态烃与液态烃的比例低于1000m^3／t。在相同的模拟温度条件下，煤系暗色泥岩样品的热模拟烃类产物主要是气态烃，总的累计产烃率比煤岩样品的高100～150mg／g Toe。     

东营凹陷盐湖相天然气生成的热模拟试验

东营凹陷民丰地区沙四段是典型的盐湖相沉积,也是本区重要的烃源灶和天然气产层。为了研究不同盐类物质与烃源岩在高成熟阶段的相互作用,采用高压釜封闭体系模拟了东营凹陷盐湖相烃源岩的天然气生成过程。结果表明:碳酸盐、硫酸盐、氯化盐对烃源岩热解生成天然气有强催化作用,同烃源岩热解相比,550℃时气态烃产率分别增加了35%、77%和46%。在4组热模拟气的气态烃组成及热模拟气与民丰地区天然气的轻烃组分比较中发现,上述蒸发盐类不仅改变了气态烃产物中各单组分化合物的生成路径,影响了气态烃产物的组成,而且在盐类物质参与作用下,烃源岩热解的气态烃组成与民丰地区天然气更接近。     

煤自燃大分子量气态产物生成规律研究

除了常见的煤自燃预报标志气体外,煤在低温氧化过程中会生成许多分子量相对较大的气态产物,这些尚未被人们关注的大分子量气态产物同样携带着能够反映煤自燃进程的关键信息.为了探究煤自燃过程中大分子量气态产物的生成规律,使用气相色谱分析技术对煤低温氧化和热解过程中生成的气态产物进行检测.结果表明：在煤的低温氧化和热解过程中共检测到19种大分子量气态产物,包括16种C₄～C₇烃类化合物和3种醛酮类化合物,绝大部分大分子量气态产物的体积分数随煤温升高表现出规律性的增长趋势;煤氧化过程中大分子量气态产物的生成量高于热解过程,且仅在煤的氧化过程中检测到了醛酮类气态产物,说明醛酮类气态产物仅来源于煤的氧化反应;煤自燃大分子量气态产物的初始出现温度能有效填补使用常规标志气体时存在的预报空白区间.采用原位红外光谱分析技术分析了煤氧化过程中活性基团的变化规律,发现烃类基团的含量在煤温达到110℃后表现出明显的减少趋势,而含氧官能团的含量在煤氧化前期增长缓慢,当温度达到150℃后其增长速率明显增大.使用灰色关联分析法分析了煤氧化过程中大分子量气态产物与活性基团之间的关联...     

含杂质CO2物性变化规律及其机理研究

在国家“双碳”战略背景下,利用CO₂提高油田采收率是封存CO₂的重要手段,但液态CO₂的安全储存、输送仍存在挑战,其中杂质气体对液态CO₂热力学物性的影响非常大。对现场取样的CO₂进行分析,确定了常见的7种杂质气体,并利用HYSYS、分子动力学模拟方法对含杂质CO₂的物性变化进行模拟计算,绘制物性版图并将其与纯CO₂的物性进行比较。研究表明,7种杂质均能使CO₂相图的气液共存两相区范围扩大,但不同杂质使气液共存两相区范围的扩大幅度不同;杂质主要通过泡点线的变化扩大气液共存两相区,而对露点线的变化影响不大;在含C₂H₆、C₃H₈、C₂H₄杂质的CO₂混合气体中静电势能占据主导作用,因此相比于含H₂、CO、CH₄、羰基硫（OCS）的混合气体,其宏观物性受温度、压力波动的影响较小。     

呼伦贝尔褐煤负压热解特性研究

利用改进的格金低温干馏仪考察了呼伦贝尔褐煤的负压热解特性.研究表明,随着热解压力的降低(101.32kPa降到20.32kPa),半焦产率减少0.83%,焦油产率增加1.27%.通过对热解产物组成的分析发现:随着热解压力的降低,半焦中碳元素含量减少,氧元素含量增加,半焦整体结构变得松散;热解焦油中中性化合物的含量随热解压力降低呈下降趋势,酸性化合物的含量呈升高趋势;焦油中轻质组分含量随热解压力的降低逐渐减少,可能是轻质烷烃和烯烃发生裂解反应生成了气态烃类物质进入热解气中;重质组分逐渐增多,可能是煤中本应留在常压热解半焦中的组分随热解压力的减小挥发逸出进入焦油组分.     

论煤系地层烃产物初次运移的相态界线

确定源岩油相、气相、水溶相各种相态的初次运移界线是定量计算油气资源及油气评价的核心问题之一。本文以川西北T_3X煤系地层为对象,首先通过对热模拟资料的重新整理,得到一个“理论褐煤”的各热模拟阶段中产物的全组分数据,并用PR状态方程计算出相图;第二,考虑到孔隙水的溶解作用,在静态上分别对煤层、泥岩成烃产物的相态进行了计算。计算表明,腐植型母质,其生成时的初始产物全为气相;煤系泥岩中,由于孔隙水大量存在,R_0小于1.14％以前烃体系是油相,之后才会出现气相;煤层始终难有油相存在;第三,在含煤层5％的剖面中,R_0小于0.95％以前只出现油相,大于此值之后具有气相。此外,通过Ⅰ型母质热模拟资料,据油气比大小,对某生烃初始产物相态界线进行了初步划分。     

西部煤热解过程中气相产物的生成与释放规律

为了考察西部煤热解气体产物与其组成特性和还原程度间的关系,以神东、宁夏灵武和新疆哈密3种西部煤和平朔对比煤样为研究对象,采用固定床反应装置进行了200～1000℃范围内热解气体的形成与释放研究.结果表明,热解产物中含氧气体CO,CO2和含氢气体H2,CH4和C2以上烃类的生成均随温度变化呈现出较好的规律性,但不同煤样热解气体的生成量、最大释放温度和释放区间不同;煤中H和O元素的含量与含氢、含氧气体的生成量成对应关系;3种西部煤的弱还原性使其热解呈现出明显不同于强还原性平朔煤的热解特性,西部弱还原性煤热解将形成相对较多的含氧气体和较少的含氢气体.     

轻烃录井技术在马古块钻探中的应用

一直以来气测录井是录井分析中的重要分析方法主要是研究烃类的含量、和烃类的组成,气测的总烃代表的是烃类的含量;气测C1~C5的测定代表烃类的组成,并且可以随钻快速分析,也正是因为如此直到今天仍然在使用。虽然是经典录井方法,但C1~C5基本都是气态,化合物个数少,化学性质又很相似,能够提供给我们的信息量比较少,事实上这也正是造成很多的气测解释不准确的原因,轻烃色谱录井技术的研发和使用在很大程度上弥补了录井技术上的不足.它可以分析从C1到C9共103种化合物和各单体烃的浓度、及相对百分含量。由于色谱分析出的C6-C9在原油中的相对含量最高,反映油层的信息最多,因此用轻烃色谱技术不仅可以快速、准确地判别个储集层的性质,及开发油层的水洗,及水淹程度及识别运移残留,遭受破坏的油层。     

鄂尔多斯盆地中生界湖相油型油的精细划分与油源对比

含油盆地同一类型原油的精细划分与油源对比是有机地球化学研究的重要课题。大量样品的GC-MS分析资料显示,与鄂尔多斯盆地中生界延长组湖相烃源岩的17α(H)-C₃₀重排藿烷(C_{^* 30})相对丰度的变化特征相耦合,原油的C* ₃₀相对丰度也表现出了较为明显的差异性与规律性,并且C* 30相对丰度的变化与重排甾烷。C₂₉Ts、Ts等具有良好的关联性。因而,以C* 30相对丰度为主要依据,进行C* ₃₀/C₂₉降藿烷值-C* ₃₀/C₃₀藿烷值、C₂₉Ts/C₂₉降藿烷值C* ₃₀/C₃₀藿烷值等图解分析,可将中生界湖相油型油细分为异常高的C* ₃₀相对丰度、较高—高的C* ₃₀相对丰度和低C* ₃₀相对丰度等3类。在此基础上,开展油岩的甾烷、萜烷生物标志物的分布特征及相关参数、单体烃碳同位素组成等的对比,进一步结合烃源岩的发育特征、成藏组合特征等进行综合分析。结果表明:长7优质烃源岩(油页岩)是盆地中生界的主力烃源岩,长7、长9黑色泥岩是次要烃源岩,长6、长8暗色泥岩对油源的贡献有限。中生界油源供给呈“一源主导、多源参与”的特征。这一认识对于盆地中生界资源评价与进一步勘探具有指导意义。     

一种发电和CO2捕集相结合的LNG 冷能利用系统

温室效应的加剧使人们的碳捕集意识逐渐提高。针对碳捕集问题,将CO₂超临界朗肯循环和有机朗肯循环相结合,对原有燃气轮机废气发电系统进行改进,提出了一种废气发电与CO₂捕集相结合的LNG冷能梯级利用系统。利用Aspen Plus软件对系统进行热力学模拟计算,详细分析了蒸发压力和蒸发温度对系统热力学性能的影响。结果表明,提高CO₂超临界朗肯循环的蒸发压力和蒸发温度,对系统的净输出功和热效率有积极影响;有机朗肯循环的蒸发温度达到250 ℃后,其余热回收率达到最大值且不再随蒸发压力发生变化;系统净输出功可达251.6 kW,余热回收率为92.00%,㶲效率为57.00%;CO₂液化量达到883.6 kg/h时,可减少CO₂排放量763万t/a。研究成果对保护环境具有重大意义。     

Study of Controll over Karstification of Buried Carbonate Hill Reservoir in Renqiu Oilfield

Based on boreholes and dynamic development data, the control over karstification of buried carbonate hill reservoir in Renqiu oil field was studied. The result shows that 1) Karstific caves, fissures, and pores in dolomite of Wumishan Formation are the most important reservoir voids, 2) the barrier of argillaceous dolomite can result in the existence of residual oil areas under oil-water interface, and 3) the mosores located on the surface of buried hill are also potential areas of residual oil.     

活性炭捕集燃煤烟气中二氧化碳的模拟分析

为探究适合描述活性炭吸附CO₂的数学模型和蒸汽吹扫再生CO₂的固体吸附工艺,使用Aspen Adsorption模拟固定床动态吸附烟气中CO₂的过程.模拟与实验的穿透曲线的对比表明,与采用纯组分吸附、Particle MB传质模型得到的模拟结果相比,采用理想吸附-线性阻力模型（IAS-LDF组合模型）得到的模拟结果与实验数据的一致性更高.建立完整变温吸附模型,使用高温蒸汽和吸附后烟气分别加热和冷却再生床,分析吹扫温度、吸附/脱附时间对CO₂捕集率、产品纯度和分离能耗的影响.结果表明,提高吹扫温度能够较大地提升捕集率,并且需要增加的能耗较少,但是对产品纯度的提升较小.当吸附/脱附时间为2~4 min时,吹扫温度从100℃升到200℃,捕集率平均提高了11.1%,能耗提升了13.9%,产品纯度仅平均提高了1.7%.提高吸附/脱附时间能够显著提升产品纯度,但是会降低捕集率和增加较多的能耗.在100~200℃吹扫温度下,吸附/脱附时间从2 min增加到4 min,产品纯度平均提升了13.6%,CO₂捕集率平均下降了4.8%,能耗提升了43.1%.     

甲烷催化裂解制备碳纳米管过程中二氧化碳的影响

生物质发酵沼气含有高浓度CH₄,具有制备碳纳米管的潜力,但其中所含的大量CO₂对碳纳米管制备存在潜在影响. 研究了CH₄催化裂解制备碳纳米管过程中CO₂的影响,使用商用Ni基催化剂和水平管式炉装置开展碳纳米管制备试验,采用TPR、TPO、SEM、TEM等手段对催化剂和碳纳米管进行表征. 650 ℃时催化裂解效率最高,碳产物最大质量为催化剂质量的4倍,其中主要产物为多壁碳纳米管. CO₂对最佳催化裂解温度、催化裂解效率及多壁碳纳米管产量无显著影响,但CO₂的存在增加了碳纳米管内外径、长度和平滑度. 这可能是由于CH₄催化裂解产生无定形积碳,阻碍碳纳米管生长; 而CO₂与积碳反应清除积碳,促进了碳纳米管生长. 从CO₂的影响来看,沼气制备碳纳米管具有可行性.     

碳酸丙烯酯的CaMnO3催化尿素醇解合成

为研究钙钛矿型催化剂对尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应的影响,采用溶胶凝胶法制备了一系列锰基钙钛矿型催化剂,利用X射线衍射和二氧化碳程序升温脱附对催化剂进行表征分析,并考察了其在尿素醇解合成碳酸丙烯酯反应中的活性。结果表明,CaMnO₃表面大量的强碱性活性位点使其具有较高的催化活性。以柠檬酸为络合剂,n（柠檬酸）∶n（总金属离子）=1∶1,1 100 ℃焙烧5 h的条件下制备了表面碱中心数最多且结晶度最好的CaMnO₃;并以CaMnO₃为催化剂,在n（PG）∶n（Urea）=4∶1,催化剂用量质量分数为0.42 %,170 ℃下反应2 h的条件下,碳酸丙烯酯收率达91.1%。     

旅大油田A井液控管线腐蚀分析及管材优选

旅大油田A井为稠油热采井,注350 ℃高温高压蒸汽,井下监测设备液控管线腐蚀严重。通过扫描电子显微镜(SEM)以及电子能谱分析(EDS)对现场液控管线腐蚀试样进行分析,对采出液水样进行离子及腐蚀性气体成分分析,得出该管线腐蚀主要原因是在高温、高压和高矿化度条件下的H₂S腐蚀,并伴有氯离子腐蚀和少量CO₂腐蚀。在模拟现场温度、压力和介质条件下,挑选316L、Inconel 625、P110、9Cr1Mo材质的试片,进行动态模拟腐蚀实验,用失重法对4种材料的腐蚀性能进行了评价。结果表明,在稠油热采环境中,Inconel 625材料抗温耐蚀效果最优。     

关于碳酸盐岩生油潜力的研究

碳酸盐岩有着良好的沉积环境,丰富而质优的有机质来源,作为其有机质丰度指标的有机碳含量（TOC）和氯仿沥青＂A＂含量相对较低,同时由于碳酸盐岩内不含或含有很少的粘土物质,所以粘土物质的催化作用对其大量生烃不起作用,因而只有碳酸盐岩埋藏足够深才能达到生烃的温度。本文就沉积环境、有机质来源、类型、衡量指标、促使有机质生烃作用等碳酸盐岩的生油条件探讨了碳酸盐岩的生油潜力。     

道路营运新能源汽车减碳测算

测算车辆运行碳排放,包括燃料消耗直接碳排放与电能利用间接碳排放。基于质量平衡法得出各种燃料的碳排放系数,基于火力发电煤耗量提出纯电动汽车间接CO₂排放计算方法。采集车辆运营数据与能耗数据,计算出各运输类型与各能源类型车辆CO₂年度排放量,得出电动车辆替代传统燃料车辆后的CO₂减排率。发现除大型柴油公交及中短途城际运输车辆外,电动汽车均有明显减碳效果,小型城市配送车辆减碳率最高,达48.62%。预测火电占比降低及火力发电煤耗量降低后电动汽车的碳减排量,相对于2016年,2020年将再减碳7.07%。     

油水两相流体系下的CO2腐蚀行为研究

目前常采用注水方式开采石油,但是含水输油管道中常发生CO₂腐蚀现象,因此采用计算流体力学方法（Computational Fluid Dynamics,CFD）,研究了不同含水率、不同流速下的直管和弯管中油水分布情况,确定了输油管道CO₂腐蚀的发生条件,并分析了流速及含水率对壁面剪切力的影响。结果表明,CO₂腐蚀的发生取决于管道内的含水率和流速。当含水率升高时,油品浸润在管道内壁阻止腐蚀的发生;当含水率降低时,积水量增加,导致CO₂腐蚀严重。当流速增大时,管道内发生湍流,因此难以形成积水,降低腐蚀风险。但是,流速增大时会导致壁面剪切力增加,破坏腐蚀产物膜,进而进一步加快腐蚀速率。向下倾斜弯管在重力作用下往往不会发生积水,腐蚀风险低;向上倾斜弯管最容易发生积水,腐蚀风险高;受冲刷作用的影响,弯头端的腐蚀严重。弯头处容易受腐蚀和力学的交互作用,因此腐蚀严重。研究结果对油田集输管道的安全运行具有一定的指导意义。