超临界CO2开发页岩气技术

页岩气藏具有低孔隙压力、低孔隙度、低渗透率和高含黏土等特点,开发难度较大。为了降低页岩气藏开发成本,提高页岩气经济技术可采储量,需要一种新的高效页岩气开发技术。通过分析页岩气成藏、页岩储层、页岩气和超临界CO2流体的特性,结合超临界CO2喷射破岩试验结果和CO2、CH4与岩层吸附特性可知:超临界CO2喷射钻井能够在页岩层中获得较高的机械钻速,同时不会使页岩层产生黏土膨胀、水锁等效应;利用超临界CO2流体进行储层压裂改造,能使储层产生更多微小裂缝,有助于页岩气生产,最重要的是CO2与页岩的吸附强度高于CH4,CO2能置换吸附在页岩上的CH4,在提高产量和生产速率的同时,实现CO2永久埋存。因此,超临界CO2开发页岩气无论从技术上和经济上均具有较大优势,将成为未来页岩气高效开发的新技术。      

超临界CO_2萃取啤酒花溶解度研究

研究了啤酒花在超临界ＣＯ２中的平衡溶解度随介质温度和压力的变化规律，以及溶解特性。选择适宜的模型，用实验数据对模型进行验算，结果令人满意     

超临界CO_2萃取沙棘油的研究

简要概括了超临界流体的性质及应用 ,并利用超临界CO2 萃取装置从沙棘籽中萃取沙棘油 ,考察了原料粒度、含水量、CO2 流量以及萃取压力、温度对萃取率的影响 ,获得了最佳工艺条件 :原料粒度 6 0～ 10 0目 ,含水量w(H2 O) <5 % ,萃取压力 2 0～ 2 5MPa ,萃取温度 35～ 5 0℃ ,CO2 流量 2 5～ 35kg/h。萃取的沙棘油产品经检测 ,其质量好于行业标准的要求。     

PLC控制在超临界CO2流体萃取中的应用

采用FX2N的可编程序控制器(PLC)技术,设计出了超临界CO2流体萃取装置设备的控制系统,实现了对萃取釜压力和CO2流量进行PID控制,并利用组态软件(MCGS)对萃取釜的温度、CO2流量、分离釜的压力和温度进行实时监控。组态软件是面向监控与数据采集的软件平台,通过RS-232/RS-485接口与PLC之间进行通讯,可以监控PLC的输入、输出状态,从而可以开发工业级别的虚拟被控对象,实现系统的整体实际运行。     

超临界CO_2络合萃取去除乳酸钙中痕量金属

研究了超临界络合萃取法去除乳酸钙中铝、砷汞等痕量金属,考察了络合剂种类、萃取压力、萃取时间对去除率的影响。结果表明,不同络合剂对不同金属的萃取效果有明显差异;在非溶解度制约阶段,单纯增加萃取压力对萃取率的提高没有明显影响;萃取时间比萃取压力的影响更为明显,表明该过程是络合萃取反应控制过程。较佳的工艺条件为:萃取温度20℃,CO2流速15.5L/h,萃取压力20MPa,萃取时间30min,溴化四丁基铵与二乙基二硫代氨基甲酸钠的复配物用量为试样质量的2%,加入乙醇作为极性溶剂。在此条件下,铅、汞、砷的总去除率达82.8%。     

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。     

超临界CO_2增稠剂研究进展

CO2驱是目前国内外提高油藏采收率的重要方法之一,但由于存在不利的流度比、地层非均质性、天然或人工裂缝等因素,易造成注入CO2流体发生气窜。常用的提高CO2驱波及效率的方法有气水交替驱、CO2泡沫驱和聚合物冻胶驱等,通过在超临界CO2中加入增稠剂,也可提高CO2驱波及系数,提高原油采收率。文中对国内外研究的各种CO2增稠剂进行了综述与评价,重点介绍了常见聚合物、小分子、含氟聚合物以及不含氟表面活性剂等各种类型增稠剂,同时从相行为、相对黏度测定方面介绍了CO2增稠评价方法,对提高CO2驱波及效率的超临界CO2增稠剂的发展方向提出了建议。     

超临界CO2压裂技术现状与展望

以水基压裂液开发非常规油气过程中所面临的问题为背景,总结了超临界CO₂压裂技术的独特优势、技术特点、工艺流程及其作业机制。全面分析了超临界CO₂压裂技术的起源、超临界CO₂压裂岩石起裂机制、缝内携砂规律、井筒流动与控制、压裂设备及现场试验等研究发展现状,得到了当前阻碍该技术工业化应用的关键问题,并给出了相应对策。针对超临界CO₂压裂岩石起裂机制的研究多为现象性描述,未来应重视理论分析与模拟实验相结合,给出定量评价方法;超临界CO₂缝内携砂能力的研究除了加强增黏剂方向的攻关力度外,研发纳米纤维实现物理增黏、开发新型低密度支撑剂、提高施工设备技术参数等也是有益的工作。未来超临界CO₂压裂技术将逐渐由直井单层压裂向水平井多级压裂发展并与连续油管拖动压裂相结合,逐渐满足页岩气、煤层气、致密砂岩气等非常规油气的规模化开发需求。     

裂缝性致密油藏超临界CO2泡沫驱规律实验研究

超临界CO2泡沫可以有效降低CO2流度,提高封堵强度,抑制CO2在裂缝性致密油藏岩心中的窜流。在接近油藏条件下对8种起泡剂进行评价,优选出稳定性最好的起泡剂;研究不同气液比、裂缝开度及注入方式下超临界CO2泡沫的岩心渗流特征,分析水驱和气驱后超临界CO2泡沫驱油规律。结果表明:质量分数为0.5%时,起泡剂HY-2稳定性最好;气液比为1.0时对裂缝性致密岩心封堵效果最好,对裂缝开度在39.80~82.67μm时有较好的适应性,气液同时注入更有利于提高超临界CO2泡沫封堵效果,在水驱或气驱基础上,超临界CO2泡沫驱可使采收率提高20%以上。因此,一定条件下的超临界CO2泡沫驱对裂缝性致密油藏提高采收率有显著效果。     

CO2超临界态输送技术研究

为了提高CO₂管道输送效率,一般采用超临界密相输送。为此,利用组分热力学模型以及水力学模型,分别对CO₂液化管道输送、超临界输送和密相输送进行分析研究,对不同相态条件下的管道输送规律进行了模拟计算,得到了压力、温度等在输送过程的变化规律,并就压降-长度关系、压降-二氧化碳摩尔流量关系和压降-内径关系对3种输送方式进行了对比,得到如下结论：在相同的情况下,超临界输送时的压降比液化输送和密相输送的压降值要大,而液化输送的压降比密相输送大;超临界输送和密相输送的压力都很高,输送过程中基本不会发生气化,而液化输送随着输送过程中压力的降低、温度的升高,CO₂很容易气化;不同的输送方式无论从经济性还是能耗上都有很大的差别,输送状态的选择要根据整个系统的具体情况进行综合分析和评价。     

超临界CO2萃取废弃油基钻屑的实验研究

采用超临界CO_2为萃取剂,以萃取后油基钻屑的残油率为主要评价指标,研究了不同萃取条件(萃取压力、萃取温度、萃取时间)对废弃油基钻屑萃取的影响。实验结果表明,当萃取温度为50℃、萃取时间为100min、萃取压力为25 MPa时,残油率为0.748%,此萃取工艺展现出了良好的处理效果。     

超临界CO2+水力携砂复合体积压裂工艺对陆相页岩储层的改造机理及效果

中国陆相页岩油气资源潜力巨大,但由于陆相页岩具有黏土矿物含量高、非均质性强等特点,很难实现大规模体积压裂。由于缺乏针对性储层体积改造技术,中国陆相页岩油气领域一直未获得实质性突破。为解决这一关键技术难题,综合利用压裂模拟、微观分析等实验手段对松辽盆地青山口组一段富含油页岩层系进行研究。结果表明,超临界CO₂复合体积压裂具有降低页岩储层破裂压力、形成复杂缝网和溶蚀改善储层渗流通道的优势。在陆相页岩油领域设计并使用超临界CO₂复合体积压裂工艺,对吉页油1HF井成功实施了21段/1 431 m水平井压裂,并采用人工裂缝反演、不稳定试井、微地震监测、返排液分析、油源对比等技术进行压后效果评价。现场实践证实,该项技术效果显著,有效改造体积是常规水力压裂的2倍,实现了高黏土矿物含量强非均质性陆相页岩层系大型体积压裂,支撑吉页油1HF井获得稳产16.4 m³/d的高产工业页岩油流。     

超临界CO2压裂技术现状与展望

以水基压裂液开发非常规油气过程中所面临的问题为背景，总结了超临界CO₂压裂技术的独特优势、技术特点、工艺流程及其作业机制。全面分析了超临界CO₂压裂技术的起源、超临界CO₂压裂岩石起裂机制、缝内携砂规律、井筒流动与控制、压裂设备及现场试验等研究发展现状，得到了当前阻碍该技术工业化应用的关键问题，并给出了相应对策。针对超临界CO₂压裂岩石起裂机制的研究多为现象性描述，未来应重视理论分析与模拟实验相结合，给出定量评价方法；超临界CO₂缝内携砂能力的研究除了加强增黏剂方向的攻关力度外，研发纳米纤维实现物理增黏、开发新型低密度支撑剂、提高施工设备技术参数等也是有益的工作。未来超临界CO₂压裂技术将逐渐由直井单层压裂向水平井多级压裂发展并与连续油管拖动压裂相结合，逐渐满足页岩气、煤层气、致密砂岩气等非常规油气的规模化开发需求。     

CO2注入技术提高采收率研究

21世纪环境保护受到高度关注，由于温室气体大量排放而引起的全球气候变暖问题日趋严峻，必须采取积极有效的措施。应用CO2提高采收率是埋存CO2的重要途径，CO2注入包括水与气交替注入方式和重力稳定注入方式。通过研究CO2注入机理和最佳应用思路，实现CO2埋存与提高原油产量的有机结合。CO2提高采收率技术应用广泛，必将为全球石油资源的高水平、高效益开发和可持续发展提供理论及实践依据。     

红外CO_2检测设备及其信号采集方法改进

基于红外光谱吸收法检测受其他气体干扰较小的优势,研制开发了红外CO2检测仪,简介了其检测原理、构成、配套电路。红外光谱吸收法的核心是红外发光源、红外传感器及信号采集处理部分。根据红外传感器特点提出一种信号采集方法,与目前常用的采集方法对比表明,在同等配置条件下,这种方法具有更优的分布离散程度。