高温CO2吸附/吸收剂的研究进展

化石燃料火电厂是CO2主要排放源,直接脱除高温烟气中的CO2可以减少系统的能量损失,CO2高温吸附剂和吸收剂的开发研究得到重视。本文主要对高温CO2吸附剂中的碳基吸附剂、沸石、类水滑石化合物及高温CO2吸收剂中的锂基吸收剂和钙基吸收剂等进行分析比较：经过化学改性的类水滑石化合物在140℃以上具有高温吸附剂中最高的CO2吸附能力,钙基吸收剂中的PCC（沉淀碳酸钙）和CaO／CB12Al14O33在600℃或更高温度下具有较高的吸收能力和循环反应活性。针对上述高温吸附,吸收剂目前存在的问题,提出以研究高温吸附／吸收机理,提高循环吸附／吸收CO2能力和改进其制备工艺作为今后研究的重点。     

世界地质储层二氧化碳理论埋存量评价技术研究

埋存CO2是避免气候变化的有效途径之一,地下埋存可供选择的主要方式包括枯竭油气藏埋存、深部盐水储层埋存、不能开采的煤层埋存以及深海埋存等。介绍了各种CO2埋存方式的埋存机理,分析了不同方式下CO2埋存量的各种计算方法。同时给出了IEA和IPCC评估的世界储层CO2埋存量,评估结果表明,深部盐水层可提供巨大的埋存潜力,在400～10000Gt之间;枯竭油气藏也具有很大的埋存潜力,可以埋存全部需埋存C02的40％。CO2地质储层埋存将对全球CO2减排起到举足轻重的作用。     

煤制清洁低碳能源的技术经济评价

一、煤制清洁能源的技术路线和主要技术 （一）技术路线煤炭经过加工，制备出适合煤转化工艺需要的原料煤。不同的煤转化工艺对灰分、硫分、粒度、水分等都各有具体的要求。原料煤经过气化，生产出粗煤气，经过煤气净化和变换，产生出一定的H2CO合成气（H2＋CO）；通过脱碳工艺，生产出高浓度的CO2，可注入油田、煤层，提高石油开采收率和煤层气产量。     

川北阆中-南部地区大安寨段油气藏储层酸压改造技术及实践

川北阆中-南部地区大安寨段油气藏成藏模式以“自生自储”为主,总体上属于常温（74～80℃）、高压（原始地层压力系数〉1．3）、构造-岩性复合圈闭、薄层状、低丰度、无边（底）水碳酸盐岩裂缝性未饱和油藏或凝析气藏。由于大部分油气井地层压力下降快,地层压力梯度低,产量递减率高,限制了常规酸化压裂等增产措施的推广应用。本文针对大安寨油气藏的地质特征,并结合油气藏开采效果评价,提出了采用胶凝压裂酸化（酸压）技术改造储层的增产措施。通过室内试验得到了凝胶酸TC4—1的配方：20％（HCl）＋3．5％（CTl-9）＋1．0％（CTI-31＋1．0％（CT1-7）＋1．0％（CT5-9）＋1．0％（IV-93）。针对不同类型的储层,对酸压工艺进行了优化,并实施了加液氮酸化、压前预处理等配套措施。现场实施效果表明,研制的酸化配方及配套技术具有良好的适应性和显著的增产效果。     

实现CO2零排放的煤气化制甲醇创新工艺

粉煤气化制生产甲醇的合成气（CO＋H2）,其H2／CO（物质的量比）为0．42,而合成甲醇的H2／CO应为2。所推荐的创新工艺,通过配入水电解制的H2,使合成气巾的H2／CO达到2,从而免除了传统煤制甲醇工艺中把多余的CO同水蒸气转换成H2＋CO2,传统工艺不但浪费了资源,还造成CO2大量排放。有人曾实验用CO作水电解介质制氢,使1m^2的H2的耗电量从4．76kW·h降到1．667kW·h,所推荐的创新工艺可利用高CO含量的部分煤气作水电解介质循环制氢配入合成气中,使其H2/CO达到2,这样煤气中的CO还可增产1倍的甲醇。所用的壳牌粉煤纯氧气化工艺,通过改造使气化压力从4MPa提高到6～6．5MPa,就可实现等压合成甲醇,从而可省去合成气压缩机,简化工艺流程．节省能耗和投资。建议国家进行投资,在四川沪州地区开发建设煤气化配水电解制氢联合制合成气用于生产2×（60×10^4t／a）甲醇的示范装置,然后完善推广。     

典型高温地热系统——羊八井热田基本特征

羊八井热田是属于陆陆碰撞板缘非火山型高温地热田。热田是由3个不同的热储层构成，即浅层、深部第一和第二热储层，实质上它们属同一个水力系统，是一个完整的地热系统的不同部位。浅层热储由第四系松散沉积物及部分基岩风化壳构成，其埋深在地表以下180—280m，热储温度130—173℃，水质类型为Cl^--HCO3^-～Na^ 型水，属深部热流体与冷水混合的产物，流体以液相为主。深部热储由变质杂岩体申的滑离断层系构造空间构成，属基岩裂隙型脉状或带状热储，其中深部第一热储层埋深为950—1350m，最高温度259．6℃；深部第二热储层位于180m深，热储最高温度可达329．8℃，深部热流体水质类型均属Cl^--Na^ 型，气体组份中CO2占主导地位。     

二氧化碳羽流地热系统中储层物性参数对热提取率的影响

二氧化碳羽流地热是以超临界CO2作为地热系统的载热流体,利用天然孔隙介质,在进行CO2地质储存的同时实现深部地热资源的提取。CO2在注入地下储层后呈羽状扩散和分布,因此称这种地热开发系统为CO2羽流地热系统。在CO2羽流地热系统中,砂岩储层分布广泛,物性各异,对热提取率的影响较大。文章以松辽盆地中心凹陷区泉头组三、四段为地热储层,建立平面二维羽流地热模型,采用TOUGH2-MP软件进行数值模拟,定量评价储层物性对热提取率的影响。结果表明,温度对热提取率的影响最大,初始盐度的影响最小,故应按照"低压、低盐度、高温、高渗透、高比热"的标准选取储层,其中高温和高渗透率是应重点考虑的因素。     

冰岛低温地热水供热系统碳酸钙沉积的成因

借助化学模型ＷＡＴＣＨ及ＶＤＡＴＡ程序，研究了冰岛低温地热水供热系统的碳酸钙沉积现象。结果表明，在地热水中允许存在一定的碳酸钙过饱和度，而不发生碳酸钙垢的沉积。饱和指数０．２７为冰岛低温地热水中允许的碳酸钙过饱和度。即地热水中可以含有１．９倍理论量的碳酸钙。研究还发现，深层地热水与地表水的共混是导致本研究工作中Ｈｒｉｓｅｙ５号地热井碳酸钙高度过饱和，进一步引起碳酸钙沉积发生的主要原因     

水的结构、杂质与锅炉节能减排

锅炉水处理技术是通过离子树脂交换法将水中的硬度盐离子即阳离子（如Ca^2＋、Mg^2＋、Na^2＋等）置换清除，以生产出合格的软化水，再将水中的阴离子（如CO3^2-、SO4^2-、C1^-等）除掉，以生产出合格的除盐水；还通过膜过滤工艺来生产出无硬度低电导率的工业纯水。因此，传统的锅炉化学水处理工     

注入水结垢对储层的微观影响特征研究

针对尕斯库勒油田N₁-N₂¹油藏注水开发引发的储层结垢、注水井欠注等问题,通过室内岩心流动实验,结合核磁共振、SEM、XRD等技术,分析了油藏开发中后期,温压条件的变化和流体的不配伍导致难溶盐过饱和,形成结垢沉淀型储层伤害的问题。结果表明,结垢对岩心渗透率的损害可分为诱导期、伤害期和稳定期,物性较好的岩心渗透率损害较大;NMR曲线显示,垢的充填和堵塞作用使得渗流空间减小,吸附孔喉、部分微孔喉和细小孔喉的数量相对增加,部分渗流通道被堵塞,主要表现为谱峰降低和曲线左移;XRD结果表明,实验中垢型为碳酸钙垢,垢的主要成分为方解石和霰石;SEM显示岩心不同位置压力、流体的流速以及模拟水成垢离子浓度的差异,导致了不同物相及形貌的碳酸钙垢的形成,压力、流速较低的出口端会形成发育较好、粒径较大的半自形和菱形方解石。     

苏尔士增强型地热系统的开发经验及对我国地热开发的启示

增强型地热系统是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出相当数量深层热能的人工地热系统。法国苏尔士（Soultz）地热项目已有20多年开发研究历史,但前人尚未对开发过程中的关键问题进行深入探讨,对其成功经验也未进行系统总结归纳。本文通过回顾其发展历程,总结该项目在钻井、储层激发、水力循环测试和储层监测方面的成功经验,同时提炼出地热开发中遇到的储层建设和井下泵设备等方面的问题,并指出数值模拟在地热开发过程应用方面的启示。苏尔士地热项目开发吸取了其他早期地热田的经验和教训,成功地建造了商业规模的人工激发储层,产生了大量的科研成果和先进技术,对后续开发的地热项目有重要指导意义。     

基于层序地层学的储层连通性分析——封闭断层的影响

Sunrise利Troubadour油田（澳大利弧西北滨岸带）的实际研究解决了封闭断层对储层连通性的影响，该研究以层序地层学为基础，运用了3D储层模型的方法。边缘海相（以波浪和河流为优势的储层序列）被再分成多个层序地层单元。根据3D模型的占环境修复再造形成的数据（沉积连通性），对每一个压层序砂岩体的连通性进行计算。     

液体药高能气体-水力复合压裂技术的研究及应用

朝阳沟油田为提高低渗透储层的产能和采油强度,采用液体药高能气体-水力复合压裂技术对储层进行改造。对液体药的配方进行了优选,确定了合适的配比范围：氧化剂（NH4NO3）,50%～60%;燃烧剂（甘油）,10%～20%;水,25%～30%;敏化剂,5%。按此配方配制的液体药的火药力为0.74MJ/kg,燃烧条件为压力10MPa、温度300℃。介绍了液体药高能气体-水力复合压裂技术的现场施工工艺步骤和辅助设计参数。朝阳沟油田某区块南部的2口井现场试验结果表明,液体双基药柱爆炸对套管将不产生破坏性影响,加大水力压裂施工排量有利于扩展和延伸液体药在井内爆炸形成的径向裂缝,从而达到建立有效驱动体系,提高低渗透储层的产能和采油强度的目的。2口试验井增产效果显著,初期单井日增液2.2t/d,日增油2.2t/d,采油强度增加0.44t/（d·m）,累计增产原油4105.2t。     

储层敏感性机理及防治对策研究

王庄油田郑408块沙三段属于敏感性储层,现场采用冷采、蒸汽吞吐、注入CO2、HDCS等多种开采方式,效果均不理想。在对该区块储层特征、敏感性机理深入研究的基础上,得出黏土矿物含量相对较高,其中蒙脱石含量平均高达41%,致使储层具有强~极强水敏性,因此认为黏土矿物是影响储层渗透率、制约开发效果的主要因素。蒙脱石在富钙环境中会产生钙基蒙脱石,在富钠环境中会产生钠基蒙脱石。蒙脱石具有三层水结构:表层水、层间水和晶格水,失水由易到难,当温度达到300℃时,蒙脱石失去膨胀性能;长期在高温(800~1000℃)下,蒙脱石晶格破坏,产生相变,转化为莫来石和方石英。因此,实施注汽热采需把蒸汽温度提高到250~300℃,干度保持在70%。室内防膨静态和防膨流动实验表明,当SLAS-3防膨剂浓度为1.5%,黏土膨胀率为0,可以很好地起到抑制黏土膨胀的作用。该项成果的取得对指导王庄油田郑408块的开发具有重要的实用价值,同时也为同类油藏的开发提供了一定的借鉴。     

超临界CO_2的携热优势及在地热开发中的应用潜力分析

利用超临界CO2作为工作介质,循环携带地热或驱替地下热水,是一种新颖的地热开发技术。文章在介绍超临界CO2携热优势的基础上,评价了不同类型地热储层注CO2开采地热的应用潜力。超临界CO2采热能力强,对岩石矿物溶解度小,还可与地质埋存技术相结合,适用于干热岩以及沉积岩地热资源的开发。干热岩开发主要考虑采用超临界CO2作为携热介质,沉积岩地热资源储量丰富、孔隙表面积大、地质条件安全,应是注CO2开采地热和地质埋存的首选。     

勘误

二氧化碳排放量等于32座体育场容积。因大量使用煤和石油等石化燃料，1秒钟内会有762吨即39万立方米（相当于32个体育场容积）二氧化碳气体被排放到空气中。其中的384吨因无法被吸收而不断地被蓄积起来，致使大气中二氧化碳的浓度增加。这便是使地球产生温室效应的最大原因。     

地下环境CO2盐水溶液密度的变化及状态方程

利用可以在高温高压条件下，对密闭容器内的流体密度进行直接测量的电磁悬浮式天平对地下盐水的密度进行了测量。实验结果表明，在CO2地下储存30～50℃、10～20MPa时，CO2盐水溶液的密度随着温度的升高而减小，随着CO2的质量分数的增加而增大，随着压力的增加呈线性增加。CO2盐水溶液密度与盐水密度之比与压力无关，但随着CO2的质量分数的增加而增大，随着温度的升高而减少。     

碳汇是什么？

所谓碳汇（Carbon Sink）主要是指森林吸收并储存CO2的多少，或者说是森林吸收并储存CO2的能力。碳源（Carbon Source）是指产生CO2之源。它既来自自然界，也来自人类生产和生活过程。     

CO2在盐水层中的扩散和运移泄漏风险评价模型

温室效应和空气污染是21世纪人类面临的严重问题,而CO2埋存是解决温室效应的最有效方法。在CO2地下地质埋存中,盐水层埋存因其地质储量巨大受到了极大关注,同时也存在很多潜在的风险,因此建立CO2注入到盐水层后的扩散运移泄露风险评价模型将为人类安全埋存CO2提供理论支持。首先,考虑到CO2在联通水层中因浓度差泄漏,以菲克定律为理论基础,结合惠尔凯公式,建立了CO2扩散泄漏风险评价模型;其次,考虑到CO2在联通水层中因压力差泄漏,以达西定律为基础,利用气体平面径向稳定渗流公式和垂直管流相关公式等建立了CO2运移泄露风险评价模型;最后,考虑到CO2从盖层逃逸,以毛细管压力为基础建立了CO2通过盖层泄漏风险评价模型。结果表明,扩散系数越大,泄漏时间越短;扩散和运移泄漏时间相差很大,计算运移泄漏时可忽略扩散作用的影响;当埋存的CO2剩余压力小于盖层的突破毛细管压力时,气体以扩散方式泄漏,否则在压力差的作用下以渗流运移方式泄漏。     

太阳电池用直拉硅单晶中碳对氧沉淀的作用

主要通过单步退火、二步退火的方法，借助于红外光谱仪，研究了太阳电池用直拉硅单晶中碳对氧沉淀的作用，发现碳在单步退火过程中不参与氧沉淀；经过预处理的太阳电池用硅单晶尾部（高碳区）样片在950℃和1050℃第二步退火时碳参与了氧沉淀的长大。二步退火过程中尾部（高碳区）样片产生的氧沉淀较头部（低碳区）多（除了850℃以外），由此可以推断原生碳含量越高，就越能促进氧沉淀。