抚顺页岩油综合利用的研究

为充分合理地利用抚顺页岩油资源,对抚顺页岩油柴油馏分(350℃)进行络合精制实验。结果表明:当溶剂比为0.2、络合比为0.25、络合温度为60℃、络合时间为4h的络合精制条件下,精制油的碱性氮含量由0.30%降低到0.069%。抚顺页岩油柴油馏分通过实验室络合精制后,页岩柴油的碱性氮含量由0.30%降到0.020%。结果表明:应将该页岩油的柴油馏分进行精制生产合格柴油,或是作为低凝点柴油的调和组分;蜡油馏分溶剂脱蜡后,蜡膏通过精制后生产商品石蜡,脱蜡油精制后作为中速柴油机燃料、热裂化或加氢裂化的原料油。     

页岩气压裂返排液处理过程中的腐蚀防护技术

目的为页岩气压裂返排液处理过程中的腐蚀防护问题提供技术支持。方法首先分析压裂返排液的特点,在此基础上详细分析页岩气压裂返排液处理过程中的腐蚀防护技术,即合理选用材料、缓蚀剂技术、涂层技术和阴极保护技术,并分析各种技术的优缺点。结果页岩气压裂返排液处理过程中应多选用非金属材料;应尽量选择具有良好可溶性和水中分散性、毒性小的缓蚀剂;涂层往往需要与其他技术联合使用;阴极保护技术目前应用较少,应加大推广力度。结论对于具体的页岩气压裂返排液处理工程,需要根据腐蚀环境、成本及现场工人操作水平等进行综合评估,选取合适的防护方法。实际运用时,需在结合以往经验的同时评价筛选最新的技术,尽量采用最新技术,同时需要多种技术联合使用,才能确保设备安全。     

钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态研究

以某含钒页岩草酸浸出液为对象,研究了钒和铝在含钒页岩草酸浸出液中的赋存状态。首先采用Medusa软件初步确定了钒和铝在草酸体系中的存在形式,然后对钒和铝的负载有机相分别进行红外光谱和质谱研究。结果表明:钒负载有机相萃合物化学式为[(R_4N)_2·VO(C_2O_4)_2],铝负载有机相萃合物的化学式分别为[(R_4N)·Al(C_2O_4)_2]和[(R4N)3·Al(C_2O_4)_3],因此可以确定含钒页岩草酸浸出液中钒主要以VO(C_2O_4)_2~(2-)络合阴离子存在,而铝主要以Al(C_2O_4)_2~-和Al(C_2O_4)_3~(3-)形式同时存在。     

桦甸页岩油热加工生产燃料油的研究

对桦甸页岩油重油馏分(＞360 ℃)进行热加工实验,研究了桦甸页岩油重馏分热加工反应的影响因素,并分析了裂解油的基本性质.结果表明:随着反应时间的延长、反应温度的提高,裂解油收率逐渐降低,焦炭收率和气体及损失率逐渐升高;当反应温度为395 ℃、反应时间为2 h时,裂解油的密度、凝点、闪点、运动粘度、残炭、灰分分别为0.875 g/mL、21.50 ℃、64 ℃、19.90 mm2/s、0.400、0.047,裂解油的质量已经达到了20#重柴油的使用要求.     

页岩气藏水平井井壁稳定性研究

页岩气藏开发采用的井型一般为水平井,在层理发育的页岩地层中钻井一般都存在严重的井壁失稳问题。为此,根据有效应力理论改进了层理地层水平地应力计算模型,并结合川南地区所取岩心进行室内强度实验,选取适当的破坏准则,对比2个地层水平地应力计算模型和水平井眼井周应力状态,得出了页岩气藏水平井坍塌压力随层理面产状的变化规律。研究结果发现：对于页岩地层而言,采用常规的均质地层水平地应力预测模型研究井壁稳定性,低估了水平井的地层坍塌压力;采用改进的水平地应力预测模型计算得出的坍塌压力与实际情况吻合较好;沿最小水平地应力方向钻进的水平井,地层坍塌压力在某一地层倾角处存在极大值,更高的倾角反而有利于井壁稳定。研究结论可以为页岩气井钻井设计提供参考。     

川西须家河组泥页岩气成藏条件与勘探潜力

四川盆地川西坳陷上三叠统须家河组具备泥页岩气藏形成的地质条件,其泥页岩厚度大,分布广;有机质丰度高、母质类型好、成熟到过成熟,概略计算资源量为8.4×10¹² ~33.5×10¹²m³,为第四次全国资源评价同一地区常规天然气聚集资源量的3.8~15.3倍,川西坳陷泥页岩气具有广阔的勘探前景,有望成为该区天然气资源接替的新类型。目前在对上三叠统的钻探中,须家河组泥页岩普遍表现出超高压和活跃的气显示,在砂、泥岩频繁互层段已经获得工业气流。川西致密砂岩气藏勘探技术可直接为泥页岩气勘探服务,同时还需要发展钻探深层泥页岩气藏的水平井钻井、完井技术和泥页岩储层改造技术。     

油基钻井液的封堵性能研究与应用

在涠洲12-1北油田一期工程中使用油基钻井液后事故率明显降低,但仍未能彻底解决涠二段硬脆性泥页岩井壁稳定性问题。对进一步加强油基钻井液的封堵能力进行了室内研究。通过在油基钻井液中引入超微细颗粒材料、纤维材料、变形材料和粘弹性材料,可大幅度提高其封堵能力。在涠洲12-1北油田二期工程中应用了加强封堵能力的油基钻井液,结果钻井施工非常顺利,几乎无井下复杂事故。室内评价及二期工程实践结果表明,增强油基钻井液的封堵能力对保持硬脆性泥页岩井壁稳定至关重要。     

皖南地区荷塘组页岩气成藏条件及有利区预测

通过野外实地观察、样品采集及系列实验分析发现,皖南下扬子区下寒武统荷塘组页岩在研究区内分布广泛,沉积厚度大(约60~360 m),有机质丰度高(达0.5%~7.2%),热演化程度较高(Ro为2.0%~5.5%),达高-过成熟阶段晚期,具有较好的生烃潜力;储集层孔隙度平均为0.716%,为游离气提供了一定的储存空间,等温吸附实验测得吸附气含量平均为0.443 cm3/g,表明研究区页岩具有较强的吸附能力。通过综合研究认为,石台—黟县—泾县—宁国一带为今后的有利勘探区,分布面积约9 100 km2.     

湖北宜昌地区鄂阳页2井牛蹄塘组和陡山沱组页岩气随钻碳同位素特征及勘探意义

为了深入分析页岩气的甜点特征,针对鄂阳页2井所钻遇的牛蹄塘组和陡山沱组两套古老页岩层系,在井场随钻连续取样,并测量泥浆气碳同位素值以及岩屑罐顶气碳同位素随时间序列的变化特征。基于高密度连续碳同位素数据,结合气体组分、地层岩性、储层物性特征分析页岩气的成因及富集规律;基于岩屑释放气碳同位素分馏特征,结合页岩纳米孔隙发育程度分析页岩气地质甜点要素。研究结果显示：甲烷和乙烷倒转特征及湿度特征表明牛蹄塘组页岩可能具有较好的页岩气勘探潜力;泥浆气甲烷碳同位素值随地层垂深上的变化与生油窗时期液态烃类的残留有关,牛蹄塘组页岩底部同位素值偏轻揭示其液态烃类残留量大,资源潜力高;陡山沱组页岩气组分偏干、碳同位素值偏重的特征可能与其生烃母质以及生、排烃演化史有关;岩屑释放气同位素分馏特征与页岩纳米孔喉体系的发育程度有关,纳米孔喉体系发育程度作为页岩气甜点的判断指标应是一条可行的研究思路。这种基于现场的、连续的、动态的碳同位素分析方法为页岩气成因及富集规律分析、地质甜点区判识提供了更多有价值的参考。     

川南龙马溪组页岩孔隙分形特征

以川南长宁—兴文地区龙马溪组页岩为对象,基于压汞实验测试结果研究其分形特征。对压汞法实验结果进行分析,采用Menger海绵模型和基于热力学关系的分形模型,计算得到川南地区龙马溪组页岩的分形维数。研究结果表明基于热力学关系的分形模型比较恰当地反应了川南长宁—兴文地区龙马溪组页岩的孔隙结构;龙溪组页岩具有明显的分形特征及较大的分形维数,分形维数在2．9337～2．9941;页岩孔隙的分形维数与TOC含量、脆性矿物含量呈正相关,而与黏土矿物含量、碳酸盐岩含量及长石呈负相关,其中黏土矿物中高岭石和绿泥石、碳酸盐岩中方解石及脆性矿物的石英对页岩孔隙结构分布特征影响较大。