N2、CO2和天然气在岩心孔隙内表面的吸附量的测定

利用高精度孔隙度测定仪和气相色谱分析仪 ,采用恒体积法 ,测定了室温 ( 2 83～ 2 92 K)、低压 ( 0 .1 67～ 0 .3MPa)下N2 、CO2 和天然气在 8个不同的岩心孔隙内表面的吸附量 ,对于天然气 ,还测定了吸附前后自由气体的摩尔组成 ,被吸附气体 (吸附相 )的摩尔组成和天然气各组分的相对吸附量。实验结果表明 :用 N2 测得的吸附气量在原始气中所占的比例为0 .4 %～ 4 %不等 ,CO2 的为 1 %～ 5%不等 ,天然气的为 3%～ 6%不等 ;吸附前后自由天然气的摩尔组成有显著的差异 ,表明岩心对天然气有明显的吸附 ;天然气各组分间存在竞争吸附 ,重质组分的相对吸附量大于轻质组分。     

分子动力学模拟预测CO2/CH4在DDR膜中的吸附现象

 研究了CO2和CH4作为单一组分和混合组分在DDR膜中的吸附平衡。采用GCMC方法模拟了二者在DDR膜中的吸附曲线。结果表明,CO2和CH4单一组分的吸附模型符合Langmuir吸附模型;等摩尔的CO2－CH4混合物在DDR膜中吸附时,二者发生的竞争吸附, CO2的吸附占主要地位。在298K下,模拟得到的CO2和CH4在DDR膜中的吸附平衡常数分别为0.0081和0.0033 (kPa)-1,与文献值0.0089 和0.0029 (kPa)-1吻合良好,说明模拟所采用参数的准确性。     

高温高压下多种气体在储层岩心中吸附等温线的测定

利用自行研制的XF1型高温高压气体吸脱附测试仪,结合一台色谱分析仪(HP6890),一套抽真空系统,分别测定了N₂、CH₄、C₂H₆、C₃H₈、nC₄及其混合气体在三个岩心中的吸脱附等温线共计42条(单组分30条,累计测试点516个;混合气12条,累计测试点203个),以及吸附平衡后混合气的自由气相组成、吸附相组成和各组分的吸附等温线各48条(累计测试点431个).测试的温度为50.5℃.实验结果表明:①储层岩心介质对烃类气体的吸附现象是客观存在的,不容忽视;②仅就测试所得的数据来看,如果忽略其它因素,可以初步估计,不考虑吸附的砂岩储层气藏的计算储量将比考虑吸附少5%以上;③岩心-气体吸附体系的吸附能力除受压力影响外,更受到储层介质、岩石成分、结构和物性性质的影响,除此之外,还受到多组分气体中重烃组分数目、摩尔含量等的影响;④多组分气体组分相对吸附量能有效地表征多组分气体中各组分气体的竞争吸附能力大小,依据这个指标可将五元多组分气体体系中各组分气体按其竞争吸附能力由强到弱排序为nC₄>C₃H₈>C₂H₆>CH₄>N₂.     

无机凝胶在18 m长岩心内的传输运移能力

为了实现海上高盐油田高效低成本开发,满足深部液流转向技术需求,本文开展了无机凝胶药剂浓度优选及18 m超长岩心内传输运移能力实验研究。结果表明,目标储层注入水中Ca²⁺和Mg²⁺含量分别为0.569 g/L和0.229 g/L,二者不足以与主剂Na₂SiO₃溶液反应生成大量无机凝胶,需选用外加CaCl₂溶液作为助剂,选择主剂与助剂浓度均为3.7 g/L。随"软化水+Na₂SiO₃溶液+软化水+CaCl₂溶液"交替注入轮次增加,18 m长岩心上各个长度区间压力梯度呈现逐渐升高趋势。多轮次交替注入结束后无机凝胶波及岩心区域达到总长度86.7%,岩心前后相邻两个长度区间压力梯度比值分别为3.85、2.03、1.16、1.19和1.24,各个长度区间压力梯度比值差不大,无机凝胶调剖剂具有良好传输运移和深部液流转向能力。后续水驱结束时,岩心各个长度区间封堵率在19.97%数72.26%,表明无机凝胶在孔隙内具有较强耐冲刷和...     

气体水合物的生成、测定和应用

对气体水合物的微观结构进行了详细的分析，阐述了气体水合物的实验测定方法以及它在工业上的应用。     

碱性气体吸附和TPD法研究Al_2O_3的表面酸性

应用吡啶蒸气吸附和ＴＰＤ法研究了４种Ａｌ２Ｏ３表面酸中心密度（即酸度）和酸中心强度，探讨了区别Ａｌ２Ｏ３表面酸性的可能性。结果表明，４种Ａｌ２Ｏ３的表面酸度大小顺序是：条形Ａ＞小球Ｃ＞条形Ｂ＞大球Ｄ；酸强度顺序是：条形Ａ＞条形Ｂ＝小球Ｃ＞大球Ｄ。当吸附温度在１５０～３５０℃之间升高时，吸附量相应减少，其关系曲线近似表征了酸强度分布。分析结果表明，该Ａｌ２Ｏ３是能量为连续指数分布和等温线为幂函数形式的不均匀表面。     

非离子表面活性剂NS在文明寨油砂和岩心上的吸附

针对高温、高矿化度、高钙镁含量的中原文明寨油田，筛选出了非离子表面活性剂ＮＳ体系作为驱油剂。本文报道了ＮＳ在文明寨油藏油砂和岩心上的静、动态吸附实验结果。     

变压吸附技术在天然气脱除CO2上的应用探讨

高含CO2气田已经成为我国天然气开发的重要组成部分,研究投资低、能耗低、甲烷回收率高、CO2纯度高的天然气脱除CO2技术,对于CO2气田的开发具有重要意义。介绍了变压吸附技术的原理、特点以及发展现状,并结合工程实例对国内外常用的两种脱碳工艺技术进行了技术经济对比,得出了PSA(变压吸附)工艺技术应用于天然气脱除CO2技术可行、经济性较好的结论。变压吸附脱除CO2技术已经在合成氨行业得到广泛地推广应用,随着天然气脱除CO2专用吸附剂的研发与应用,该技术在高含CO2天然气处理方面将有良好的推广应用前景。     

CH4/N2在活性炭上吸附性能的研究

变压吸附是分离油田伴生气中N_2和CH_4的可行性方法,采用质量法测定了N_2、CH_4在活性炭WHXR-LB20上的吸附等温线,分离系数为2.87,满足工业应用要求且再生效果好;同时测定了油田伴生气中C_2H_6、C_3H_8,n-C_4H_(10)等对WHXR-LB20的影响,结果表明,C_2H_6、C_3H_8在WHXR-LB20上再生效果很好,而n-C_4H_(10)在WHXR-LB20上有积累,该积累量使N_2和CH_4在WHXR-LB20上的饱和吸附量降低。     

岩心驱替实验法测定低渗透油藏 CO2近混相最小混相压力

CO_2在驱油过程中能否与原油达到混相,直接影响驱油效果和最终采收率。因此需对CO_2在低渗透油藏中与原油的混相条件及近混相区域中最小混相压力进行系统研究。选取YC油田低渗目标区块,以室内油藏物理模拟为基础,通过均质和非均质长方形岩心实验,在评价影响CO_2驱油效果的渗透率、采收率、驱替速度、气油比和渗透率级差的基础上,建立了测定最小混相压力的岩心驱替实验法。结果表明,该方法重复性好,可模拟低渗超低渗孔隙介质以及油藏非均质等性质,在模拟YC目标区块油藏非均质条件下测得CO_2与原油的最小混相压力为18.5 MPa,与数值模拟软件计算结果相同,比传统细管实验测值17.8 MPa高出0.7 MPa。两种方法所测结果基本一致。用岩心驱替实验法可以探究渗透率及其非均质性和驱替速度等不同因素对最小混相压力的影响规律。该岩心驱替实验方法可用于确定CO_2近混相驱最小混相压力,为深化CO_2近混相驱油机理的认识及矿场应用提供技术基础和理论指导。     

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用作汽车燃料的天然气低压吸附贮存系统是当前正在加紧开发中的一门新兴工艺。其正在研究之中的两大技术课题是：开发一种性能优良，能提高ＣＨ４贮存的吸附剂。设计了同种汽车上使用，重量较轻的新型吸附天然气贮存容器。同时，还必须解决吸附一解吸过程特征相关的热效应；原料天然气中重烃对吸附剂吸附贮存容量和解吸释放容量的影响等问题，目前，活性炭作为吸附剂是最有前途的，新型活性炭吸附剂的开发研制工作正在英国、日本、加     

变压吸附分离技术用于催化裂化干气提纯氢

采用变压吸附气体分离技术，从催化裂化干气中提取高纯度氢气。氢气纯度高达９９．９％以上，回收率在８９％以上，具有较好的经济效益和社会效益，为国内炼油厂制氢开拓了一条新途径，提高了资源的利用率。     

高硫低碳单井含硫气开发脱硫工艺的研究

本文在对某含硫气井现场实验的基础上,提出了NaOH-Fe2O3组合脱硫工艺和对该高硫低碳气进行处理的流程,分析了该法的经济性,提供了开发边远高硫低碳含硫气井可供选择的脱硫方法的基本思路。     

页岩气超临界吸附与解吸附特性及影响因素

为加强页岩气吸附与解吸附规律及其吸附方法研究,在调研国内外相关文献基础上,概括了现有页岩气的吸附与解吸附实验研究方法,并首次着重对超临界状态页岩气吸附与解吸附规律及影响因素进行了归纳总结。研究成果可为页岩气高效开发与后期稳产提供技术支持。     

天然气生成动力学模拟及其地质应用

天然气形成、运移和聚集的定量化研究是当前国际上研究的热点。文章介绍了天然气生成动力学模拟借助热解实验数据，获得油气生成动力学参数的方法。结合具体盆地演化史，能定量地预测盆地天然气组分和碳同位素组成，恢复天然气的成藏史，最近的发展则以生烃动力学模拟实验和色谱同位素比值质谱（GC-IRMS）的结合作为标志。黄金管限定体系是目前开展封闭体系下天然气生成实验较理想的实验设备，该体系下正十八烷的裂解动力学研究表明：地质条件下饱和烃很难直接裂解生气，在原油族组分中生气潜力小于沥青质、非烃，甚至芳烃化合物。     

天然气水合物储气量及分解安全性研究

利用可视化实验设备，研究了表面活性剂T40、T80及其复配溶液构成的5组反应体系中Ⅱ型气体水合物的储气及其分解情况，利用定温压力搜索法测定了水合物分解热平衡条件，并运用含气率、分解速度及分解热理论对实验数据进行了计算。结果表明，合成的天然气水合物样品含气率高、分解速度小。从传质和传热两方面分别分析了表面活性剂和水合物分解热对实验体系中气体-溶液-天然气水合物三者界面之间物质和热量传递过程的影响；分析结果表明：适当表面活性剂的加入有利于提高天然气水合物的储气量，水合物的高分解热是其分解速度低的主要原因。水合物的高储气性和分解安全性为天然气水合物储运技术的实践奠定了基础。     

凝析气藏衰竭式开发影响因素实验

凝析气藏在衰竭式开采过程中,会有多种多样的因素制约着气藏的开发,研究其对采收率的作用结果对实际生产具有重要的意义。利用高温高压全直径岩心驱替装置,针对衰竭速度、束缚水饱和度、储层物性及流体性质这4种影响采收率的因素进行室内岩心衰竭实验研究,得到其对采收率的影响结果。实验结果表明,在这4种因素的影响下,凝析油的采收率会有不同程度的变化,而气的采收率波动范围不会太大。     

我国石油安全与天然气开发利用问题研究

石油安全是能源安全的核心和集中表现。从全球来看 ,2 0世纪末以来特别是“9.1 1事件”以后 ,发达国家不断调整自己的石油安全战略 ,包括实行石油供应的“多源化”、补足和增加石油战略储备量、扩大国内石油储量利用份额、建立新的境外石油资源基地、推行节油和限油政策等。发达国家的石油安全战略及措施对我国有 5方面启示 :1我国从中东进口石油应注意国际政治、军事、外交和运输等因素的制约 ;2我国应着眼于北方近邻俄罗斯的油气资源并与其建立石油伙伴关系 ;3我国应提升石油资源转换率、储量置换率和石油的供给率 ;4我国应建立国家的石油战略储备体系 ;5我国应进一步节约用油、以气代油。同时 ,还应充分注意发达国家的石油安全战略对我国造成的威胁。较石油而言 ,我国天然气资源开发潜力较大、生命期较长。近年来。中国天然气工业发展迅速、天然气需求总量增长很快、有利于我国开发利用天然气的国际经济环境良好。在代替石油或者部分代替石油、减缓经济发展和人民生活对石油日益增长的需求的压力方面天然气可以为我国石油安全作出巨大贡献     

中国天然气工业发展趋势和天然气地学理论重要进展

当前中国天然气工业呈现出良好的发展趋势:一是中国从贫气国正迈向产气大国,2 0 0 5年产气量将达近5 0 0×1 0 8m3 ;二是中国天然气勘探理论从一元论发展为多元论;三是天然气产量的提高要求强化天然气的勘探和开发。近2 0多年来,中国天然气地学理论取得重要进展:一是揭示了煤系成烃以成气为主成油为辅的规律;二是建立了可信度和准确性高的各类成因天然气的鉴别指标;三是确定了半定量和定量的大气田形成主控因素;四是认识到了碳酸盐岩有机碳含量在0 .2 %左右及其以下时难以作为烃源岩和在0 .5 %及其以上时可作为有效烃源岩;五是查明了无机成因气不仅存在并可成藏,在中国东部盆地发现了一批CO2 气田(藏) ,还发现了世界上首个有地球化学依据的无机成因烷烃气藏。