减氧空气与轻质原油低温氧化反应特征

塔河北区块轻质原油与减氧空气在温度和压力作用下,探究其组分变化情况和耗氧量规律。在室内使用高温高压反应釜开展原油静态氧化实验,较为系统地研究不同含氧量及不同注气量的减氧空气对原油的氧化作用;并利用色谱分析对烃类分析,收集反应气体进行气体分析,气体组分和原油组分都有不同程度的变化。研究结果表明：(1)原油样本与减氧空气发生低温氧化反应,重质组分C₂₁以上的组分均下降,低于C₁₃的轻质组分含量均上升;(2)原油氧化效果随着含氧量上升而增强,反应过程组分对应“拐点”靠前;(3)含氧量一定时,改变油气比,反应对应的“拐点”不变;含氧量为下降趋势后趋于平缓;(4)低温氧化过程生成的CO₂含量为上升趋势后趋于平缓;(5)在油藏温度(160℃)下,原油主要涉及2个反应热裂解和加氧反应。热裂解反应与含氧量无关,和温度有关,主要反应温度是160～200℃。高碳组分沥青质等重质组分会分解成饱和烃。加氧反应主要是芳香烃,胶质加氧反应也会生成沥青质。当2种反应同时存在时,沥青质参与热裂解的含量大于加氧反应芳香烃等生成的沥青质量,会导致沥青质含量...     

空气辅助蒸汽吞吐采油机理

采用填砂模型驱替、吞吐实验及油藏数值模拟,研究蒸汽(热水)—空气驱替和空气辅助蒸汽吞吐规律,分析空气辅助蒸汽吞吐的采油机理.结果表明:100℃温度时,注入空气使热水驱的驱油效率降低,热水—空气驱采出稠油的黏度较热水驱采出稠油的升高20.43%;200℃温度时,蒸汽—空气驱与蒸汽驱的开采效果差别不明显,蒸汽—空气驱采出稠油的黏度较蒸汽驱采出稠油的升高10.80%.蒸汽(热水)—空气驱采出稠油的沥青质质量分数高于蒸汽(或热水)驱采出稠油的.蒸汽—空气驱采出气的O2体积分数低于3%,CO2体积分数为3%~5%.在蒸汽吞吐过程中,注入空气与稠油反应而被消耗,利用未反应的N2及生成的CO2等烟气的增压助排、气体降黏、生热、提高热效率和固砂等作用,能够改善蒸汽吞吐开采的效果,与N2辅助蒸汽吞吐增产效果相当,较蒸汽吞吐周期采油量提高20%~30%,吞吐开采轮次越高,增产效果越明显.     

低阶煤熔融体系电化学转化过程

为解决低阶煤转化的高耗能、高污染与分级转化调控难问题,提出一种基于电化学过程的低阶煤转化方法,以镍作为电化学反应阴极与阳极,在熔融体系中,采用热—电化学协同反应过程电解低阶煤进行提质转化。结果表明:低阶煤在熔融体系中能够进行电化学氧化还原反应,随温度的升高,能够有效降低氧化还原电位;低阶煤的电化学转化随反应时间的改变而呈现阶段性变化;电压/电流、温度是低阶煤转化的关键影响因素,通过调控电压/电流与反应度匹配,能够获得理想的低阶煤转化率;在反应温度为360℃、电压为2.0 V、反应时间为4 h条件下,低阶煤电化学转化率可以达到87.3%,其中液体转化率为48.8%,气体转化率为38.5%。     

西秦岭西段塔洞花岗闪长岩体年代学、地球化学特征及其地质意义

塔洞花岗闪长岩体位于西秦岭造山带西段,主体岩性为灰白色中细粒块状花岗闪长岩,岩体中未见暗色闪长质包体。对该岩体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学测试,所选锆石均为具岩浆韵律环带结构的岩浆锆石,锆石w(Th)/w(U)值主体大于0.4,锆石U-Pb加权平均年龄为(219.0±5.3)Ma,代表塔洞花岗闪长岩体的结晶年龄。地球化学特征显示,该岩体具有高SiO2质量分数(66.88%~67.46%)、高Al2O3质量分数(15.39%~16.54%)、富K(质量分数为2.83%~4.12%)、准铝质(A/CNK值介于0.97~1.0之间)的高钾钙碱性花岗岩特征。该岩体轻、重稀土元素分异强烈,Eu异常不明显,球粒陨石标准化稀土元素配分模式为右倾型,原始地幔标准化微量元素蛛网图具明显的富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba等),亏损重稀土元素与高场强元素(如Nb、Ta等)的特征。该岩体具有与埃达克质花岗岩相似的特征,如高Sr质量分数(主体大于400×10-6)、低Y质量分数((5.49~12.8)×10-6)、低Yb质量分数((0.34~0.91)×10-6)、高w(Sr)/w(Y)值(大于40,多介于50~90之间)。岩石成因研究表明,该岩体为加厚下地壳石榴子石角闪岩(石榴子石体积分数为10%~20%)部分熔融并经历分离结晶作用形成的。综合区域资料认为,西秦岭造山带西段古特提斯洋于印支晚期已经关闭,南北陆块完成同碰撞造山作用,并进入后碰撞构造演化阶段。     

珠江口盆地白云-荔湾深水区幔源CO2充注的黏土矿物成岩响应

珠江口盆地白云-荔湾深水区油气勘探中钻遇大量高含量CO₂气层,使得如何规避高CO₂风险成为当前面临的挑战。通过工区充注CO₂的储层砂岩黏土矿物X射线衍射（XRD）、流体包裹体显微测温和稀有气体同位素组成等分析,明确了幔源无机CO₂的成因,并运用黏土矿物特征讨论高温幔源无机CO₂充注的黏土矿物成岩响应:有序带倒转和大量自生高岭石的生成。依据CO₂气井的XRD全定量分析数据剖面图将幔源无机CO₂气层段的黏土矿物组合分为3类:Ⅰ类为I/S混层黏土矿物中S体积分数介于10%~25%之间,有序度处于R₂~R₃带,高岭石体积分数高;Ⅱ类为I/S混层黏土矿物中S体积分数介于10%~15%,有序度为R₂~R₃带,自生高岭石体积分数低;Ⅲ类为I/S混层黏土矿物中S体积分数介于50%~60%,有序度为R₀带,高岭石体积分数低。总结出幔源CO₂在珠江组和珠海组中存在2种运聚模式:一是幔源CO₂通过与基性岩浆连通的深大断裂垂直向上运聚;二是垂直向上运移后通过连通砂体侧向长距离运聚。研究结果对珠江口盆地白云-荔湾深水区下一步油气勘探规避高含量CO₂风险具有指导作用。      

高压与含油条件下空气泡沫性质研究

空气泡沫在驱油过程中表现出的性质与高压、含油的储层环境密切相关。利用高温高压反应釜模拟逐步升压过程,考察了地面起泡的空气泡沫在注入过程中的性质变化;模拟油藏高压环境,考察了空气泡沫在不同压力下就地起泡的泡沫性质。研究结果表明,地面起泡的空气泡沫在注入过程中,体积不断减小,密度不断增大,且起泡压力越低,该变化规律越明显;随着地层压力增大,就地起泡的空气泡沫体积先增大后减小,析液半衰期不断增大。同时,研究了高胶质、沥青质原油对空气泡沫性质的影响。结果表明,若泡沫体系形成空气泡沫之后与原油相遇,那么当原油体积不高于泡沫体系体积的40%时,原油可增强泡沫的稳定性,且其体积分数越高,泡沫稳定性越好;若泡沫体系与原油相遇后再形成空气泡沫,那么当原油含量大于泡沫体系的20%后,泡沫稳定性即不断下降,显微分析显示其主要原因在于假乳液膜的强度与原油在其中的存在形式发生了改变。      

内蒙古德言其庙斜长角闪岩系年代学、地球化学特征及其地质意义

德言其庙斜长角闪岩系位于内蒙古中部温都尔庙地区以东,构造位置处于华北板块北缘温都尔庙俯冲-增生杂岩带内。对德言其庙斜长角闪岩系进行了地球化学分析和锆石SHRIMP UPb定年。结果表明:斜长角闪岩系SiO2质量分数为51.62%~55.60%,Al2O3为16.45%~17.78%,全碱质量分数(4.5%~5.12%)较低;斜长角闪岩系具有钙碱性系列岩石地球化学特征,原岩为辉长质和辉长闪长质侵入岩;锆石n(206 Pb)/n(238 U)年龄加权平均值为(490.3±4.6)Ma;岩石富集轻稀土元素,轻、重稀土元素质量分数比值为5.93~7.73,Eu异常(0.84~1.05)不明显,具有明显的Nb、Ta负异常及Ti、P亏损,显示出其原岩具有消减带岩浆的特征,形成于岛弧构造环境。     

温度对马尾藻及其油页岩混合物热解产气特性的影响

【目的】研究马尾藻及其油页岩混合物在不同温度下的热解产气特性。【方法】利用燃烧烟气污染物测试实验台,测量马尾藻及其油页岩混合物在温度区间400℃至800℃下CO和H_2的排放特性,包括峰值浓度、峰值时间和平均浓度。【结果】马尾藻以及其油页岩混合物的热解过程可分为慢速析出、快速析出和降速三个阶段。马尾藻单独热解实验中,排放的CO体积分数峰值达到10 367×10~(-6)。温度的升高有利于马尾藻在热解中CO和H_2的析出,反应的开始时间和完成时间均有所提前。在马尾藻与油页岩混合物的热解中,H2的析出在700℃时达到最高(体积分数峰值为1 254×10~(-6))。油页岩的加入迟滞了CO和H_2的排放时间。【结论】油页岩的加入有效减少马尾藻热解过程中CO的排放并缩短反应时间,提高效率节省能源,马尾藻与油页岩的混合热解具有良好的应用前景。     

松南长岭断陷无机气成因类型及分布特征

对长岭断陷CO2气地化分析表明,松南气田多数井的δ13 Cco2值均大于-8×10-3,均为无机成因,而东岭气田部分井的δ13 Cco2值均小于-10×10-3,属于有机成因。其中无机成因CO2气体中R/Ra值均大于1,表明其无机成因CO2都属于岩浆-幔源成因。对长岭断陷地区钻井气测含量资料综合分析表明,无机成因CO2气的平面展布特征可划分为:高含CO2气区(90%),位于中部及东北部,表现有NNE—NE向展布的趋势;中高含CO2气区(70%~90%),主要位于乾安次凹南部,总体表现为NNW—近SN向展布;中低含CO2气区(20%~50%),主要分布于2个地区。红岗地区,以NNE向为主。腰英台—达尔罕地区,以近SN向为主;南部的低含CO2气区。垂向上长岭断陷南北2个次凹中的CO2产出层位显著不同。北部次凹内的产出层位较高,主要以泉头组及其上的青山口组为主。南部的无机CO2气产出层位以断陷期营城组火山岩为主,少量为登娄库组。     

催化剂与碱性缓冲液作用下欢喜岭油田稠油水热裂解反应实验

模拟注蒸气油藏条件,开展催化剂与碱性缓冲液作用下欢喜岭油田稠油的水热裂解反应模拟实验,向高温高压反应釜中加入稠油、水、催化剂、碱性缓冲液和油层矿物,在160～300℃温度下反应24～240h,测定反应前后稠油黏度、SARA族组成和元素组成,考察催化剂、反应时间、反应温度、油层矿物及铵盐碱性缓冲液等因素的影响.结果表明:在油溶性催化剂FeA2作用下,欢喜岭油田稠油在水热裂解反应后黏度显著降低,添加0.010mol/L的催化剂FeA2在240℃下反应24h可使稠油黏度降低62.4%;铵盐碱性缓冲液对稠油水热裂解反应具有协同催化作用,添加0.010mol/L的催化剂FeA2和质量分数为3.0%的铵盐碱性缓冲液在240℃下反应24h可使稠油黏度降低90.1%.稠油井经过水热裂解处理后周期产油量明显增加,周期油气比大幅提高,并且催化剂与碱性缓冲液协同处理的开采效果要明显好于催化剂处理的.添加催化剂与碱性缓冲液的水热裂解开采技术可应用于提高蒸气吞吐和蒸气驱等热采井的产量和采收率.