空气/减氧空气驱氧气消耗规律分析

为明确空气/减氧空气驱过程中氧气在储层内的消耗规律,采用静态氧化方法模拟了原油单因素及实际储 层条件下多因素氧化反应中氧气的消耗过程,定量表征静态氧化反应中氧气消耗程度;通过室内细长管空气驱 替实验分析了氧气沿程的动态消耗规律。结果表明,原油发生低温氧化反应消耗氧气造成体系总压力降低,碳 氢化合物发生加氧及断键反应生成CO₂及CH₄;模拟实际储层中的耗氧过程,计算得到发生低温氧化反应消耗氧 气占总消耗的87.84%,水中溶解氧气占比6.3%,地层水及岩心总消耗氧气占比5.86%;氧气沿程消耗,并观测到 氧化前缘的推进,较高的温度、压力及含油饱和度均会提高低温氧化反应程度,从而加剧氧气消耗。研究结果可 为实际矿场空气/减氧空气驱安全高效应用提供理论指导与帮助。     

轻质油藏注空气低温氧化机理数值模拟

为了探讨油藏注空气的氧化机理,在原油氧化实验的基础上,建立了低温氧化动力学模型,运用热采数值模拟技术,研究了高含水期油藏注空气后含油饱和度、温度、气体运动和原油粘度的变化规律,对比了烟道气成分和注.入气体对采收率的影响。模拟结果表明,注空气后含油饱和度明显降低,氧化前缘的最高温度可达190℃,原油消耗氧气量为589m³/m³(标准状况下)。氧气在到达生产井之前基本耗尽,注空气驱油技术是安全的。注空气形成的烟道气中N₂与CO₂体积比越小,采收率越高。     

轻质原油低温氧化催化技术

注空气采油技术由于气源和成本优势,具有广阔的发展潜力,但是安全问题一直是限制其应用的重要因素。为加快氧气消耗速率,降低生成烟道气中氧气的含量,提高注空气的安全性,进行了原油低温氧化催化技术研究。通过评价过渡金属元素对低温氧化反应的催化效果,筛选了催化剂及其用量;研究了温度、压力、含水率和岩石矿物等对催化性能的影响,并采用多管平行实验研究了不同反应阶段低温氧化反应的特征;在动力学参数计算和红外谱图分析的基础上研究了原油低温氧化催化反应的催化机理。实验结果表明:过渡金属元素Cu对原油低温氧化反应有很好的催化效果,优选的催化剂为CuCl₂,最佳用量为原油质量的0.88%,在油藏条件下可提高反应速率近2倍;温度和压力升高对低温氧化反应有促进作用,在所研究的温度、压力和反应阶段内,催化剂的低温氧化催化效果显著;催化剂对原油低温氧化反应的催化机理为配位催化,可显著降低反应的活化能,加快低温氧化反应速率,提高原油的耗氧能力。     

轻质原油低温氧化动力学模型——以中原油田胡12块为例

针对中原油田胡12块油样,在组分分析的基础上,利用物质平衡定律确定了反应方程式,通过原油静态氧化实验,研究了油样在油藏温度和压力下的氧化过程,基于简化的Arrhenius方程,确定了氧化反应的活化能和反应速率常数,并用键能法确定了反应焓,从而建立了低温氧化动力学模型,为注空气油藏数值模拟提供了理论基础。低温氧化实验结果还表明,实验温度越高,生成的二氧化碳量越大,氧气消耗速率也越大,110℃时氧气的消耗速率为80％时的4倍,说明温度是影响低温氧化反应的重要因素。     

注空气开采过程中稠油结焦量影响因素

通过建立油藏高温、高压反应模拟实验装置,物理模拟了稠油注空气开采过程中焦炭的生成过程,研究了反应气氛、温度、压力以及空气通风强度对稠油生焦量的影响。研究表明：在空气气氛下,原油低温氧化显著促进了焦炭生成,5 MPa反应压力下,每克稠油最高焦炭生成量为0.375 g,是氮气气氛下最高生焦量的2.5倍,焦炭初始生成温度受低温氧化影响比氮气条件降低了近200℃。随压力升高,加剧的低温氧化反应提高了焦炭生成量,但是5 MPa后压力影响不再显著。随空气通风强度增加,生焦量并非持续增加,而是在33.4 N·m³/（m²·h）附近存在极值。进一步对比分析了焦炭的高温氧化消耗与原油组分蒸馏失重对焦炭生成量的影响。其结果表明,焦炭氧化是空气气氛下温度自225℃升高至300℃过程中焦炭净生成量减少的主要原因。在氮气气氛下,随温度升高至450℃,加剧的原油热解缩聚反应增加了生焦量,但温度进一步升高引起焦炭自身热解失重,生焦量降低。另外,实验还发现,当温度超过200℃时,反应管内油砂中心温度超过外壁面加热控制温度。分析表明,超温现象由原油组分的低温氧化和部分活性较强的焦炭高温氧化引起,因此该稠油存在油层自燃点火的应用潜力。     

高压长氧化管动态模拟试验研究

用饱和胡状12块原油的高压长氧化填砂管模型,研究了70℃、90℃、110℃和20MPa、23MPa、26MPa、30MPa条件下,注空气的氧气消耗速度和空气驱效率。试验结果表明在同一压力下,随温度升高氧气消耗速率增大;在同一温度下,随压力升高,氧气消耗速率增大;110℃、26MPa时氧气消耗速率最大。在同一注入压力下,随温度升高驱油效率增大,在气体突破前驱油效率增加幅度较大,突破后驱油效率增加幅度减小;在同一温度下,注入压力与注入压差的比值越大,驱油效率越高(在较低温70℃、90℃时该变化规律较明显)。     

稀油火烧油层物理模拟

注空气开发主要分为稀油注空气低温氧化以及稠油火烧油层2种技术。针对轻质原油火烧油层技术开展研究,采用热重/差示扫描量热同步热分析仪研究稀油高温氧化放热特性和反应动力学参数;在实验压力为5 MPa条件下采用高压燃烧管研究稀油高温火烧前缘传播稳定性以及稀油火烧油层基础参数。研究结果表明:测试稀油高温氧化活化能为148 kJ/mol,与文献中稠油高温燃烧反应活化能相近;人工点火后,稀油可以形成稳定的高温氧化前缘,实现稳定的高温燃烧驱替,前缘温度高达500℃;出口CO₂浓度和燃料的视H/C原子比进一步证明,燃烧前缘处的反应类型为高温氧化反应;稀油火烧油层驱油效率达92%,空气/油比为858 m³/t,具有较高的驱油效率和较低空气/油比。     

中高渗油藏空气泡沫调驱技术

研究了泡沫驱油机理,高温、高矿化度条件下泡沫体系,胡12块原油低温氧化性能,甲烷在空气中的爆炸极限,现场集输流程,安全控制系统.通过胡状油田12块沙三中86-8层系矿场试验,分析了空气泡沫调驱技术对储层的调剖能力、封堵能力.试验结果表明,空气中的氧气在地层中得到了充分氧化,产出氧气浓度<3%,阶段提高采收率幅度为3.94%,无安全事故.     

注空气开发中地层原油氧化反应特征

通过分析中国不同类型油藏注空气开发的技术优势,依据室内实验和现场试验的研究成果,阐述了轻质油和稠油不同氧化阶段的氧化反应特征。研究认为,不同氧化阶段地层原油的氧化反应特征存在明显差异：在中低温氧化阶段,氧气直接与原油接触,温度越高氧化反应越强;无论轻质油还是稠油,高温氧化阶段氧化反应的主要对象是焦碳而不是原油。进一步提出了划分轻质油和稠油氧化反应4个阶段的温度区间,轻质油比稠油中温氧化反应的起始温度低,放热量大,轻质油比稠油更容易诱发氧化反应;轻质油高温放热峰值（8.06 mW/mg）略高于中温放热峰值（6.42 mW/mg）,而稠油高温放热峰值却是中温放热峰值的5倍,稠油注空气火驱开发应该以实现高温氧化为主要目标。因此,根据油藏温度和油品性质等关键指标可选择空气驱或火驱等注空气开发方式：当油藏温度小于120℃时,由于氧化放热不明显,为了避免注空气开发的爆炸风险,应以减氧空气驱有效补充地层能量的开发方式为主;当油藏温度大于120℃时,在油藏条件下原油就可发生明显的氧化反应,此时可实施不减氧空气驱,充分利用原油氧化反应放热提高采收率;对于油藏温度小于120℃的稠油油藏,可通过电加热器等人工手段实现高温点火,进行高温火驱开发。     

注空气低温氧化作用对稠油组成及性质的影响

为了揭示稠油低温氧化作用机理及对原油组成及性质的影响规律,以辽河油田齐40稠油为例,通过高温高压反应釜研究了稠油注空气低温氧化机理以及温度和催化剂对低温氧化反应的影响。结果表明,低温氧化反应后,体系压力降低,空气中氧气含量减少,二氧化碳含量增加;低温氧化反应为吸氧反应,120℃氧化反应、180℃氧化反应、120℃催化氧化反应和180℃催化氧化反应的耗氧率分别为43.87%、58.46%、52.53%和62.89%。原油在反应过程中既发生大分子的断键反应也发生小分子的缩合反应,氧化反应后原油SARA组成中饱和烃、芳香烃和沥青质含量增加,胶质含量减少。氧化反应会导致稠油黏度增加,120℃氧化反应、180℃氧化反应、120℃催化氧化反应和180℃催化氧化反应后稠油黏度增加幅度分别为17.63%、34.00%、18.22%和38.50%。低温氧化反应速率及耗氧量与反应温度和催化剂有关,温度越高,反应越快,耗氧量越高;催化剂环烷酸锰和环烷酸钴的加入可增强氧化反应活性,提高反应速率和耗氧量。     

非常规油的成因和分布

非常规油指勘探开发成本高、技术难度大的油品,主要有3大类。第一类为重油和油砂, 系正常原油经过生物降解和水洗作用形成,分布广泛、潜力巨大,已被大量开采。第二类为油页岩,是干酪根与黏土和细粒无机矿物的混合物,有机质丰度高但不成熟,要经过人工加热生成石油,油页岩的发现很早,分布广泛,以美国所占比例最高。第三类为页岩（致密）油,存在于成熟度较高的高有机质烃源岩夹持的特低孔特低渗储层中,要通过对储层的压裂改造,产生人工裂缝才能生产石油。页岩（致密）油在美国、加拿大已开始生产,但其勘探潜力及其全球分布尚待研究。     

克拉玛依高档环烷基润滑油的开发及在相关行业中的应用

介绍了克拉玛依环烷基稠油特点、环烷基润滑油加工工艺及产品的优势。根据稠油特点和相关行业用油的特殊要求,自主开发了专用加工工艺并研制开发了达到国际先进水平的系列环烷基润滑油产品,有力支持了我国相关行业的发展。     

应用加氢油调制内燃机油的初步考察

对加氢油应用于内燃机油的调制进行了考察，认为加氢油是调制高档内燃机油的优质基础油。     

掺炼俄罗斯原油生产润滑油基础油的研究

大庆原油与俄罗斯原油按不同比例混合的350-400℃、400-450℃和450-500℃润滑油馏分油经过酮苯脱蜡、糠醛精制和白土精制后,得到基础油典型馏分油,进行润滑油基础油性质评价;通过对非大庆石蜡基原油、俄罗斯原油和大庆原油混兑,重点对润滑油馏分油进行同样工艺试验和评价,为大连石化分公司在保证润滑油基础油质量的前提下有效利用原油资源、合理引进加工原油提供了参考依据。     

非大庆原油生产中高档润滑油的探索

对涠洲原油、西江原油、卡宾达原油、来纳斯原油、白虎原油等非大庆原油的减压侧线,利用酮苯脱蜡、溶剂精制白土补充精制的“老三套”工艺汉程,生产润滑油基础油其质量符合ＭＶＩ指标要求。采用上述非大庆油生产的ＭＶＩ基础油,可以调制出Ｌ－ＮＬ、Ｌ－ＨＭ液压油,Ｌ－ＤＡＢ１００、１５０往复式压缩机油,１００、１５０中负荷工业齿轮油,８５Ｗ／９０Ｇ－３车辆齿轮油,Ｎ４６Ⅱ型透平油及Ｌ－ＴＳＡ化机油,ＣＣ３０、ＣＣ     

工业用油的发展对基础油的要求

工业用油的总体发展趋势为长寿命、节能、环保。为适应其发展，基础油应具有优良的氧化安定性、高粘度指数、低挥发性、符合环保要求。传统工艺生产的矿物油基础难以满足需要，加氢工艺生产的Ⅱ、Ⅲ类基础油及合成油尚可，摒弃价格因素，加氢工艺已引起广泛关注。     

应用南阳原油研制拖拉机传动液压两用油

介绍了拖拉机传动液压两用油的研制过程。这种两用油以南阳原油正常精制的减压馏分油为基础油 ,以一定的比例调合 ,并添加适量的复合添加剂而成。这种两用油的粘温性能、防锈性能、抗磨性能及抗泡性能均达到或超过美国约翰迪尔公司J2 0A的规格要求 ,能适应各引进大中功率拖拉机、工程机械、重型车辆在黄河以南地区四季使用     

我国石油进口的必要性与可行性分析

从石油需求及供给角度分析了我国石油进口的必要性,从世界原油的供应情况及我国的外汇储备角度分析了石油进口的可行性,认为从经济角度来看我国实施石油进口战略是合理的。     

用加氢油开发润滑油产品的探讨

主要叙述加氢基础油与溶剂精制基础油的性能差别，以其调制的低、中、高档润滑油的性能评价及成本经济性进行了讨论。最终建议：在加氢基础油开发润滑油配方中要扬长避短，合理选用。     

国内外矿物型变压器油产品标准及产品性能分析

文章介绍了国内外现行的变压器油标准(如IEC标准、ASTM标准、GB 2536标准)和国内外知名品牌(Nynas、Shell、昆仑)变压器油产品现状,并对国内市场上的国际知名品牌(Nynas、Shell、昆仑)变压器油性质进行了对比分析。从国际变压器油标准对比情况看,IEC 60296和ASTM D3487是国际上最通用的标准,大部分国家标准都是在此基础上修改采用的。国内外知名品牌(Nynas、Shell、昆仑)变压器油性质对比分析表明:变压器油仍以环烷基变压器油为主,除了要具有优良的电气性能、低温性能及环保性等,更为重视变压器油运行安全性,保证产品不含腐蚀性硫化物、不存在潜在腐蚀性硫,同时要具有优良的抗氧化性能。