盖层封闭CO2气与CH4气的差异性分析

在盖层封闭天然气机理及影响因素分析的基础上，对盖层对CO2气和CH4气封闭的差异性进行了研究。结果认为：盖层对CH4气的毛细管封闭作用强于其对CO2气的毛细管封闭作用；CO2气的扩散作用强于CH4气的扩散作用，但二者的扩散方向有所不同，CH4气的扩散方向总是由地下至地表，而CO2气只有在近地表或地下深处扩散方向是向上的，在二者之间扩散方向应是向下扩散的；CO2气对盖层微渗漏空间的愈合能力比CH4气对盖层微渗漏空间的愈合能力差。     

CH4和CO2制合成气抗积碳催化剂的研制

通过固定床流动反应装置研究了金属负载型催化剂对甲烷，二氧化碳转化制合成气的催化活性，考察了催化剂活性组分，载体，助剂以及反应条件等合成气生成量的影响。发现负载型Ni/Al2O3催化剂对甲烷，二氧化碳转化有高催化活性。实验表明，当γ－Al2O3作载体，镍金属为活性组分，担载量8．5％（wt),MgO助剂2％，CeO2助剂3％时为抗积碳催化剂最佳组成。     

CO2／CH4／N2在SAPO-17上的吸附分离性能研究

使用水热合成法,在473K下晶化96h合成了SAPO-17,通过XRD、SEM等表征手段对分子筛的结构和形貌进行了分析。此外,对273K和300K温度下单组分等温吸附曲线进行了分析。首次使用SAPO-17分子筛对CO2／CH4／N2体系进行吸附分离性能研究,根据吸附等温线求解了亨利常数。结果表明,CO2和分子筛的相互作用要远远强于CH4以及N2与分子筛的相互作用,SAPO-17分子筛能够有效地分离CO2／CH4和CO2／N2。     

钙钛矿型复合氧化物La2NixCo1-xO4催化剂的合成及在CH4/CO2重整反应中的应用

根据文献方法制备了钙钛矿型复合氧化物LaNixCo1-xO4(x=0.2,0.4,0.6,0.8).试样表征采用XRD、TPR的方法,并做了一系列CH4/CO2重整反应.实验结果表明随着x的增加,Ni含量增加,甲烷转化率提高.     

油田采出水中成垢物质CaSO4·2H2O、CaCO3的溶解度

CaSO4·2H2O、CaCO3是油田采出水中的主要成垢物质,但对高矿化度油田采出水还缺乏以上两种物质的溶解度基础数据,影响了油田采出水结垢预测的准确性。实验测定了油田采出水常见成分NaCl、KCl、Mg2 等浓度变化对CaSO4·2H2O和CaCO3(方解石态)溶解度的影响,总结了其对CaSO4·2H2O和CaCO3(方解石态)溶解度的影响规律。以期为预测CaSO4·2H2O和CaCO3(方解石态)在油田采出水中的溶解度和探索高矿化度油田采出水成垢机理提供基础数据。     

分子动力学模拟计算超临界CO2的溶解度参数

采用分子动力学模拟方法,计算了超临界CO2和超临界CO2-乙醇体系的溶解度参数,并分析了体系内粒子间距离的径向分布函数。结果表明,超临界CO2的溶解度参数随温度的升高而减小,随压力的增大而增大,且随体系密度的增大而线性增大;添加乙醇可明显提高超临界CO2的溶解度参数,且随着乙醇浓度的增加,在相同条件下的溶解度参数也增大。乙醇分子可与CO2分子形成分子间氢键而提高CO2的极性,从而提高体系的溶解度参数;超临界CO2-乙醇体系中,分子间,特别是乙醇分子间存在聚集现象。当体系压力较低时,增大压力,可大幅度减弱乙醇分子间的聚集程度,使体系的溶解度参数迅速增大;但继续增大压力到一定程度时,乙醇分子间的聚集程度达到定值,即乙醇已均匀分散在CO2中,溶解度参数随压力的变化趋于平缓。     

CO2在MDEA和MDEA-PZ水溶液中溶解度的简化计算方法

本文导出了计算CO2在MDEA和MDEA—PZ水溶液中溶解度的简化计算式。以自拟的K1（MDEA解离常数）、K2（PZ的一级解离常数）计算的CO2溶解度与文献实验值、模型计算值作了比较,结果证明精度良好,可满足工程设计要求。     

Ni/α-Al2O3上CH4/CO2重整反应动力学的研究--反应温度的影响

在活塞流式微分反应器和脉冲微型反应器中,反应温度550～750℃,分别通过连续反应和脉冲反应,考察了Ni/α-Al2O3催化剂上CH4/CO2反应的动力学行为.结果表明,在550～600℃,原料气CH4和CO2的反应级数随温度升高而增大,产物CO的反应级数随温度提高而提高,H2的反应级数随温度升高而降低.在650～750℃,原料气CH4的反应级数随温度的升高略有增加,而CO2的反应级数恒定,产物H2不再影响反应速率,产物CO反应级数随温度升高几乎恒定.并且发现以上两个温度区间的CH4/CO2反应的表观活化能有显著不同,表明Ni/α-Al2O3催化剂上CH4/CO2重整的反应历程在650℃左右发生了明显变化.     

高分散Ru/Si3N4催化剂的制备及其在CO2加氢中的应用

氮化硅是一种良好的载体,具有较高的水热稳定性和机械稳定性,其表面的氨基基团能够较好地锚定金属,显著提高金属分散度。但是,商品氮化硅比表面积较低,对金属分散作用仍然有限。因此,以自制的高比表面积氮化硅(Si₃N₄)为载体,通过浸渍法制备了不同Ru负载量(质量分数分别为0.5%、1.0%和2.0%)的催化剂(分别为0.5%Ru/Si₃N₄、1.0%Ru/Si₃N₄和2.0%Ru/Si₃N₄),并以商品氮化硅(Si₃N₄-C)为载体制备了2.0%Ru/Si₃N₄-C催化剂作为对照组。表征了催化剂的理化性质,测试了其在300°C、0.1 MPa下的CO₂加氢反应活性。结果显示,与Si₃N₄-C相比,Si₃N₄的比表面积较高(5...     

超稠油物性及其与CO2相互作用机理研究

针对辽河油田超稠油黏度高、开发难度大,提出三元复合吞吐开采超稠油的方法。在研究辽河油田超稠油物性、组份组成及流变特性的基础上,测定了CO₂在超稠油中的溶解度及CO₂在不同含水率时的溶解度,探讨了不同温度压力下含CO₂超稠油的黏度的变化规律。研究结果表明,超稠油黏度随温度升高大幅下降,黏度随剪切速率增大而降低。当剪切速率达到一定数值时,黏度趋于常数。在油、水体系中,超稠油中所溶CO₂的比例随着压力升高而增大,随含水率的增大而下降。超稠油溶解CO₂后,黏度大幅度下降,压力越大,黏度下降幅度越大;温度越高,黏度下降幅度越小。     

CO2乳状液置换天然气水合物中CH4的动力学研究

以CO₂置换天然气水合物中CH₄是一种集温室气体隔离和清洁能源开采于一体的方法,其关键是提高置换率和强化置换动力学。该研究以不同质量比的O/W型CO₂乳状液注入天然气水合物中,经过24~96h的置换,得出的置换结果表明,质量比为90∶10的CO₂乳状液在CO₂水合物能稳定存在、CH₄不能稳定存在且CO₂呈液态的温度压力条件下,置换反应效果最好,同等温度压力条件下置换效果比纯液态CO₂的置换效果好。     

斜发沸石的水热合成和离子交换性能及其在CH4/N2分离中的应用

以氢氧化铝为铝源,硅溶胶为硅源,通过水热法合成斜发沸石,采用XRD、TEM、BET、FT IR、TG、29Si NMR 等手段考察了OH-/Si的摩尔比、晶化时间和晶化温度等合成参数对其结构和CH4/N2分离性能的影响。基于晶化动力学曲线,由阿伦尼乌斯方程导出诱导期和生长阶段的表观活化能值,分别为915和72 kJ/mol。通过水溶液离子交换工艺分别获得Ca型或K型斜发沸石,并初步探讨了离子交换前后斜发沸石对CH4/N2的分离性能。结果表明,斜发沸石对CH4/N2的平衡选择性依赖于交换阳离子电荷类型,数量及其在骨架中的分布,其中K型斜发沸石分离效果较好,有望用于煤层气回收。     

综合的CO2腐蚀和多相流模型

目前预测碳钢CO2腐蚀的模型大部分是半经验的或是全经验的.已建立一个综合的CO2腐蚀和多相流模型,它考虑了多种因素对腐蚀的影响.经广泛应用证明整个模型能在各种情况下有效使用.根据一个成熟的商务软件包,多相流模型也实施了标准化程序.     

溶解度、混相能力及其与界面张力的相互关系在储层油-气系统中的应用

在世界上注CO2混相气正在成为提高轻油油藏采收率的最受欢迎的采油工艺。为了改善这些注气项目的经济情况，准确确定混相条件是最重要的。在三元流体系统的相态研究中广泛使用混相能力和溶解度这两个术语。这两个术语之间的区别看来似乎仍然有些模糊，导致在一些地区把这两个术语作为同意词使用。因此，仍然需要加大仔细研究这两个性质与界面张力（IFT）的相互关系的力度。     

CH4和CO2偶联直接合成乙酸的研究进展

CH₄和CO₂偶联直接合成乙酸是典型的绿色化学反应之一，但是也是一个热力学不利的过程，实现该反应是化学工程与技术的巨大挑战。CH₄和CO₂作为性质稳定的化合物，在温和条件下的活化与转化是催化领域的难题。综述了近年来国内外CH₄和CO₂偶联直接合成乙酸的研究进展，重点介绍了克服热力学不利的方法、反应机理以及催化剂研发等方面的工作，分析了构建高性能催化剂可行的方向，展望了CH₄和CO₂偶联直接合成乙酸的未来发展方向，并提出了相关建议。     

碳中和背景下的CO2地质封堵能力评价参数研究

如何达成"碳达峰""碳中和"目标,是构建"绿色、低碳、可持续"高质量发展新格局的重要支撑.本文综合利用铸体薄片和扫描电镜等实验手段对封堵层的岩性、物性、孔隙特征、突破压力等参数进行分析,最后从微观和宏观两方面对封堵能力进行了评价.研究表明:研究区长4+5油层组主要以含泥岩屑长石粉砂岩和含泥极细粒岩屑长石砂岩为主,黏土矿...     

不同分解温度下记忆效应对CO2/CH4混合气体水合物合成的影响

在非常规天然气以及天然气水合物二氧化碳(CO₂)置换开采过程中，明确CO₂/CH₄混合气体水合物(以下简称“CO₂/CH₄水合物”)的合成和分解机理，对水合物法分离混合气体、CO₂封存与CH₄高效开采有重要意义。以多孔介质+去离子水体系中的CO₂/CH₄水合物为研究对象，进行了二次合成和分解实验，研究了分解时间为0.5 h、分解温度为5～25℃条件下的记忆效应对CH₄/CO₂水合物合成的影响，主要从二次合成诱导期、气体消耗量和消耗速率，以及各组分气体消耗情况3个方面进行了分析。结果表明，分解温度越低，二次合成诱导期越短；记忆效应降低了二次合成速率；当分解温度为10℃时二次合成速率最快，气体消耗速率峰值为8.10 mmol/min；在相同的合成温度和压力下，升温分解后的记忆效应使二次合成时CO₂水合物合成量提高至初次合成量的1....     

CO2气井相态监测技术的应用与分析

针对CO2气井试气过程中受压力、温度变化的影响CO2相态复杂多变,易于形成水化物,造成试气系统冰堵,难于实现连续、准确计量CO2气产量的难题,在徐深10井CO2气试气中首次应用了相态监测技术.通过应用该技术,合理地优化了试气参数和工作制度,实现了产量的连续、准确计量.并通过对该井测试资料的深入分析、研究,得到了一些规律性认识:在关井条件下,CO2气井井口附近通常为液态,下部为气态,井筒内静压力梯度变化趋势与烃类气井基本相同,总体上都是上大下小;在开井条件下,若水为连续相时,井筒内流压梯度变化趋势接近于自喷水井的特征,若CO2为连续相,井筒内流压梯度呈上小下大的特征.     

CO2地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律

CO₂地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO₂矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO₂迁移与相态转化的时空演化过程。研究结果表明：(1)在油藏CO₂混相驱条件下,CO₂在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO₂受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;(2)气水同注阶段与注气阶段均有超过70%注入的CO₂溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO₂含量明显增加;(3)注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO₂逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO₂...     

CO2提高石油采收率技术的应用与发展

目前世界上提高石油采收率的技术以改善二次采油和强化采油为主，其中注CO2二次采油提高采收率的技术进展最快。由于美国天然二氧化碳气体资源丰富，从20世纪70年代就开始了二氧化碳气的开发利用，提高采收率就是最主要的方面。美国的实践表明，CO2提高采收率技术适用油藏类型较广、提高采收率的幅度较大、在高油价下投资回报率较高；以工业废气为主的CO2捕集—封存-应用一体化提高采收率技术将是今后发展的新走向，新一代二氧化碳提高采收率技术预计可将采收率提高到60％以上。