世界页岩气勘探开发现状

非常规油气包括页岩气、煤层气、致密砂岩气、水溶性天然气、天然气水合物、稠油、油砂及油页岩等。而致密砂岩气、页岩气等非常规气藏储量巨大,分布广泛,发展前景广阔,已经成为现今世界各国勘探开发的重点。我国的非常规油气资源勘探尚处于起步阶段,但由于国家的高度重视,在国内已掀起了页岩气勘探开发的热潮,本文将介绍世界页岩气的勘探开发现状。     

超临界CO2萃取技术及成套装备

介绍了超临界CO2 萃取这一新兴分离技术在工业化装置的工艺流程、化工过程、设备及过程控制系统等方面的内容     

页岩储层超临界CO2增透规律实验

为研究超临界CO2对页岩储层的增透效果,利用自主研制的岩石三轴渗流实验装置,开展超临界CO2注入页岩储层增透规律研究.研究结果表明:页岩储层CH4渗透率随孔隙压力增加呈负指数变化,页岩样品注入超临界CO2后增透效果显著,CH4渗透率最大可提高103.98％(3号样品);恒温条件下,注入压力为9.0 MPa时超临界CO2...     

苯乙烯在超临界CO2中的聚合反应

研究了苯乙烯在超临界ＣＯ２中的沉淀聚合反应，探讨了ＣＯ２压力、单体的体积分数、引发剂与单体的摩尔比及添加共溶剂等条件对反应的影响。研究发现：增大ＣＯ２压力、减小苯乙烯的体积分数、增大引发剂与单体的摩尔比，都使聚合产物相对分子质量减小；在一定的ＣＯ２压力范围内，所得聚合物相对分子质量分布曲线呈双峰，而同时添加少量甲苯为共溶剂，可增强超临界ＣＯ２与苯乙烯的相容性，从而使聚合产物相对分子质量分布曲线呈单峰。     

超临界CO_2页岩气拖动压裂工具的研制

将超临界CO2注入气藏进行强化采气不仅可解决压裂淡水不足的问题,同时可缓解全球气温变暖。在分析超临界CO2页岩气拖动压裂工具开发难点的基础上,介绍了连续管多重连接器、连续管液压丢手、弹性扶正器、水力喷射器、套管接箍定位器及拖动封隔器的结构和性能特点,同时对胶筒和拖动封隔器分别进行了多次坐封试验及整机试验。试验结果表明,拖动封隔器的胶筒在初始坐封压力为20 k N的条件下能够承受50 MPa气压;拖动封隔器在地面CO2气密封试验中能重复承压10次,随着拖动次数的增多,只有初始坐封力逐步增大才能承受50 MPa气压。下一步应在拖动封隔器的胶筒配料及配方方面开展正交试验,以提高其承压能力和使用次数。     

页岩注入超临界CO2渗流及增透实验

以四川省长宁县双河镇燕子村龙马溪组页岩为研究对象,采用自行研制的三轴渗流装置,开展了考虑注入压力和体积应力影响的页岩中超临界CO₂渗流及增透规律实验研究。结果表明：页岩中超临界CO₂渗透率随着孔隙压力增大呈现先减小后增大趋势,当孔隙压力较小时存在Klinkenberg效应;随体积应力的增大渗透率逐渐减小,曲线基本呈现负指数变化规律。开展不同增透条件下页岩中CH₄渗流实验,宏观量化分析超临界CO₂注入压力对于页岩增透效果的影响,可以得出随着超临界CO₂注入压力的增加,CH₄渗透率呈现上升趋势,但增长幅度先上升后下降,即超临界CO₂注入压力为9.5MPa时增透效果最为明显。通过微观分析页岩元素含量得出超临界CO₂可以萃取和溶解页岩中的O、Ca、Mg等矿物元素,有效促进页岩内部微孔隙的发育,致使页岩渗透能力增强。     

超临界CO2溶解性能的研究进展

文中以超临界CO2的溶解特性为基础,综述了溶解度的测定方法及其各自特点,讨论了温度、压力和夹带剂对溶解度的影响,并总结了夹带剂的作用机理,对溶解度的关联计算模型加以介绍.展望了超临界CO2溶解性能的研究方向.     

使用超临界CO2进行环境友好的催化反应

荷兰的研究人员使用一种微孔膜来固定催化剂，示范了一种在超临界CO2中完成反应的新技术。该方法可能导致在清洁工业催化工艺中的进步。由于超临界CO2比传统溶剂更为环境友好，而且，总的来说均相催化可提供比非均相催化更高的活性以及更好的产品选择性，因此，它对于催化反应是有吸引力的。但是利用这些好处需要一种适合的方法从产品中分离出催化剂并找到能在CO2中溶解的催化剂。     

美国CO2驱油补充项目的潜力分析

由于原油价格持续走高、美国常规原油产量持续下降和对温室气体排放的关注,人们对CO2 EOR技术重新产生了兴趣。该技术面临的挑战在于是否可以获得足够量的CO2,基础设施能否满足要求,以及CO2的成本是不是足够低。对1673个潜在CO2EOR的候选油藏进行了分析。为了确定CO2的可利用性,图示了EOR候选油藏沿线的天然和工业CO2资源。工业CO2运输到生产现场其成本包括收集成本和管线运输费,由此可以确定EOR项目的经济性和开发情况。分析表明,如果通过大规模地收集和购买工业源CO2增加CO2的供应量,并且油价在$45～60／bbl之间,可以实现CO2EOR日增油1．2×10^6bbl和日埋存CO2300×10^6t．     

CO2和N2对页岩气开采效果的影响

面对全球能源短缺问题,页岩气作为一种新兴的非常规资源成为研究热点。以鄂尔多斯盆地延长组页岩为例,采用数值模拟手段建立三维地质模型,研究不同CO_2或CO_2/N_2混合气体注入速率及混合气体中N_2占比对页岩气产量的影响。研究结果表明,以0.05,0.5和1 kg/s的速率注入CO_2或CO_2/N_2混合气体均能提高页岩气产量,注入混合气体效果优于单纯的CO_2。仅以0.05 kg/s的速率注入CO_2,30 a后甲烷生产井中不会出现气体突破现象,页岩气产量可提高13.21%。以0.05 kg/s的速率注入CO_2/N_2混合气体,甲烷生产井中会出现N_2突破现象,N_2质量分数越大,突破时N_2含量越多。实际工程中为了防止甲烷生产井中气体突破含量超过10%的限制值,需要严格控制CO_2或CO_2/N_2混合气体的注入速率以及混合气体中N_2的质量分数。     

页岩二氧化碳压裂裂缝扩展机制及工艺研究

针对目前不同状态二氧化碳压裂裂缝扩展机制及二氧化碳压裂最优模式研究欠缺的问题,设计并开展了不同状态二氧化碳压裂物理模拟实验,同时进行了相关数值模拟,研究了不同状态二氧化碳对裂缝起裂及扩展的影响,对比分析了不同工艺下的压裂效果,并对二氧化碳压裂相关工艺的参数进行了优化。研究结果表明,二氧化碳作为压裂介质可降低破裂压力,提高裂缝复杂度;破裂压力由小到大排序为：超临界二氧化碳 ＜液态二氧化碳 ＜二氧化碳泡沫滑溜水 ＜滑溜水;二氧化碳复合压裂方式有利于增产、稳产,前置液 ＋后半程伴注液态二氧化碳／二氧化碳泡沫复合压裂工艺有助于提高改造效果;二氧化碳复合压裂工艺中起泡基液黏度应控制在3~6 mPa·s,泡沫质量应大于 75％,施工后半程泵入泡沫段塞更有利于提高改造体积。     

页岩气开采技术

通过调研国内外页岩气开发现状,分析国外技术对我国开采页岩气的适应性,针对我国页岩气开发目前存在的问题提出了开展相关技术研发的建议：系统地勘探和评价我国页岩气资源,寻找页岩气富集带和有利开发区;研究水平井多段压裂、同步压裂等先进的页岩气开采技术,开发适合的开采工艺;加强保护环境意识,开发过程中采取相应环保措施。     

超临界CO_2中聚碳酸酯的合成工艺 Ⅰ.制备与表征

在超临界CO2条件下由双酚A和碳酸二苯酯合成了双酚A型聚碳酸酯(PC),用红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和差示扫描量热法(DSC)表征了PC的结构和性质。结果表明反应过程中存在线形缩聚和成环两种反应机理,产物的重均分子量高达117740,分子量分布指数Pd=1.33;超临界CO2能增塑PC致使链段活动性增强,玻璃化转变温度(Tg)降低。     

超临界CO_2连续油管钻井可行性分析

超临界CO2流体具有接近于气体的低黏度和高扩散系数,同时具有接近于液体的高密度。与氮气、空气、液体、充气液、泡沫等钻井流体相比,超临界CO2流体的密度变化范围较宽,这一特性使得超临界CO2为井下马达提供足够扭矩的同时,还能保证井底的欠平衡状态。即使超临界CO2流体侵入储集层,也不会对其造成伤害,相反还能进一步增大储集层孔隙度和渗透率,降低流动阻力,提高采收率。同时超临界CO2射流破岩速度较水射流快得多,而且破岩门限压力也非常低,在利用连续油管进行超临界CO2喷射钻井时,可大大降低连续油管钻井系统的压力,扩大连续油管的作业范围,更适合小井眼、微小井眼、超短半径水平井、复杂结构井等钻井。超临界CO2连续油管钻井将为钻井带来一次全新的技术创新,也将成为特殊油气藏开发的高效钻井技术。图10表1参15     

基于竞争吸附的页岩气藏提高采收率机理

为研究注CO2提高页岩气藏采收率的机理以及确定合理的注入参数,以页岩吸附解吸实验为基础,对比了页岩自然降压开采和在不同注入压力、注入速率下注CO2开采页岩气藏的实验结果,研究了降压开采和注CO2开采2种方式下CH4的采气速率和采收率的变化.结果表明,在相同实验条件下,CO2吸附能力最强,CH4次之,N2最弱,N2解吸能...     

Geochemistry and Geologic Analysis in Shale Gas Play

The understanding from the conventional geochemistry and geology analysis is very different when trying to apply them to shale gas plays. This paper is a summary for U.S. shale gas plays on geochemistry and geologic analysis application, and real field data from active U.S. shale gas plays is used in the discussion of different concepts.     

超临界CO_2从滇紫草中提取紫草素的研究

用超临界 CO2 萃取技术对滇紫草中提取紫草素进行了研究。结果表明 ,采用等温变压二级分离 ,在萃取压力为 2 0 MPa,萃取温度为 3 5℃时 ,紫草素提取率为 1 .82 % ,其重金属及砷含量均符合 WHO/ FAO规定指标。     

二氧化碳气井的流体密度与相态特征

通过对二氧化碳气井测试过程中静态与流动状态下流体密度流体密度的变化规律和相态特征的分析，认为临界温度对垂直井筒内的相态分布至关重要，当井压力高于临界压力时，位于临界温度线以上井段的二氧化碳呈液相，使垂直井筒内的流体密度呈轻重例置的反向特征。图３表６参５     

超临界CO_2中聚碳酸酯的合成 Ⅱ.超临界CO_2密度的计算

超临界流体的密度对溶质在其中的溶解度具有重要影响。利用Peng-Robinson状态方程计算了超临界CO2在不同操作条件下的密度,与现有文献报道的实验值比较,最小相对偏差为0.13%,最大为9.44%,平均为3.60%,表明计算值与实验值吻合良好。在温度为305.15~398.15K、压力为8.0~35.0MPa的范围内,将计算的CO2密度值绘成了密度图,方便查找和插值。随着压力升高,温度降低,超临界CO2的密度增大,苯酚的溶解度增加。