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国际油页岩开发技术与研究进展记第33届国际油页岩会议

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吉林大学学报（地球科学版） 2015年第4期45卷 1052-1059页

作者：孙友宏邓孙华王洪艳吉林大学建设工程学院长春130026 吉林大学化学学院长春130012

笔者参加了美国科罗拉多矿业学院于2013年10月14-16日组织召开的第33届国际油页岩会议(33rd Oil Shale Symposium)。为了让国内学者了解国际油页岩开发技术与研究的进展情况,笔者选取了会上重要报告,从油页岩资源的地质调查、油页岩化... 详细信息

笔者参加了美国科罗拉多矿业学院于2013年10月14-16日组织召开的第33届国际油页岩会议(33rd Oil Shale Symposium)。为了让国内学者了解国际油页岩开发技术与研究的进展情况,笔者选取了会上重要报告,从油页岩资源的地质调查、油页岩化学分析技术、地面干馏技术、地下原位转化技术、国际油页岩项目动态和油页岩资源开发风险评估等方面介绍了国际油页岩研究的新进展。国际上对油页岩资源的开发与利用正向着快速、经济、原位和环保的方向发展,会议上提出的油页岩光谱分析、沸腾油原位转化工艺及其先导试验区的建设、油页岩新项目的设计与发展等相关技术与理念都非常值得我国油页岩行业学习与借鉴。

关键词：油页岩国际会议地质调查化学分析干馏技术原位转化油页岩项目

CO_(2)气氛耦合粉煤灰催化生物质热解生油特性分析

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农业工程学报 2022年第4期38卷 235-241页

作者：洪文鹏张钰姜海峰张敏策邓孙华陈杰张玲郭帅东北电力大学能源与动力工程学院吉林132012 内蒙古大唐国际新能源有限公司呼和浩特010050 吉林大学建设工程学院长春130117 吉林化工学院分析测试中心吉林132012

针对生物质热解生物油中可利用组分富集程度低的问题,该研究以不同颗粒尺寸的玉米秸秆为研究对象,通过固定床热解设备开展了CO_(2)气氛下粉煤灰与秸秆共热解试验,分析粉煤灰对秸秆热解产物分布的影响规律,并重点研究CO_(2)耦合粉煤灰对... 详细信息

针对生物质热解生物油中可利用组分富集程度低的问题,该研究以不同颗粒尺寸的玉米秸秆为研究对象,通过固定床热解设备开展了CO_(2)气氛下粉煤灰与秸秆共热解试验,分析粉煤灰对秸秆热解产物分布的影响规律,并重点研究CO_(2)耦合粉煤灰对液相产物中含氧化合物组分的作用机制。结果表明,当颗粒尺寸为0.17~0.21 mm时,生物油产率最大值为44.32%。粉煤灰对大颗粒尺寸生物质热解生油过程的促进作用最为明显,当颗粒尺寸为0.31~0.45 mm时,生物油产率增加量为8.94个百分点。主要原因是粉煤灰所含金属组分间的协同催化作用和生物质颗粒内外传热传质效率的增强。CO_(2)的引入对生物油的形成起抑制作用,且液相产率随着体系内CO_(2)流速的增加而逐渐降低。小颗粒尺寸的生物质与粉煤灰共热解更有助于促进酚类化合物的生成,CO_(2)与体系中氢自由基的强结合能力进一步促进了酚类化合物的富集。经综合分析,当CO_(2)流速为40 mL/min时,液体产物中酚类化合物含量最高。该研究可为煤灰基固废物催化生物质热解制取高品质生物油技术的优化设计和CO_(2)气氛辅助生物质催化热解机理的完善提供理论依据。

关键词：生物质热解粉煤灰 CO_(2) 生物油

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中国油页岩原位转化技术现状与展望

石油科学通报 2023年第4期8卷 475-490页

作者：孙友宏郭威李强白奉田邓孙华油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室吉林长春130026 中国地质大学(北京) 北京100083 吉林大学建设工程学院吉林长春130026 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130026

我国油页岩蕴含的油页岩油资源约为476.44亿t,规模开发将有效缓解我国油气供应的紧张局势。原位转化技术是油页岩资源开发的趋势,但因技术难度和开发成本等限制,尚未实现商业化生产。针对我国油页岩资源特点,国内高校、研究院以及企业... 详细信息

我国油页岩蕴含的油页岩油资源约为476.44亿t,规模开发将有效缓解我国油气供应的紧张局势。原位转化技术是油页岩资源开发的趋势,但因技术难度和开发成本等限制,尚未实现商业化生产。针对我国油页岩资源特点,国内高校、研究院以及企业先后研发了多种原位转化技术,其中吉林大学和吉林众诚油页岩公司在松辽盆地建设的先导试验成功从地下裂解并采出了油页岩油,在一定程度上验证了原位转化技术的可行性,但仍存在技术成熟度低、试验规模小、原位转化成本高和油气采收率低等不足。油页岩资源的原位转化在我国的能源需求与双碳目标下面临着机遇与挑战,需要在高效加热、储层改质、降本增效、低碳可持续发展等方向开展技术攻关,同时国家政策引导与产学研合作也是推进油页岩原位转化走向商业化的必要措施。

关键词：油页岩原位转化现状机遇挑战展望

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油页岩地下原位转化与钻采技术现状及发展趋势

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钻探工程 2021年第1期48卷 57-67页

作者：孙友宏郭威邓孙华油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室吉林长春130026 吉林大学建设工程学院吉林长春130026 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130026 中国地质大学〈北京〉工程技术学院北京100083

我国油页岩地质资源量巨大,是潜在的油气资源,也是保证我国能源安全的重要战略资源。油页岩地下原位转化开采是油页岩工业的发展趋势。在系统收集相关资料、数据和调研的基础上,总结了国内外油页岩地下原位转化与钻采技术的发展历程,对... 详细信息

我国油页岩地质资源量巨大,是潜在的油气资源,也是保证我国能源安全的重要战略资源。油页岩地下原位转化开采是油页岩工业的发展趋势。在系统收集相关资料、数据和调研的基础上,总结了国内外油页岩地下原位转化与钻采技术的发展历程,对反应热加热、传导加热、对流加热和辐射加热4类加热技术和水力压裂、地下爆破、冷冻墙、注浆帷幕和气驱止水5种储层改造技术的主要特点和发展现状做了进一步分析。针对我国油页岩储层的特点,提出了地下原位转化与钻采必须突破和采用的3大关键技术,主要包括:以复合加热、高效井下加热器和催化增效为核心的高效加热技术;以旋转导向钻进、精准测距双井导向为核心的水平井导向钻井技术;以CO2干法压裂技术、酸化压裂技术和气驱止水为核心的复合储层改造技术。以期为我国油页岩地下原位转化开采技术的研发提供指导和参考。

关键词：油页岩原位转化钻采技术加热技术钻井技术储层改造技术

热重分析用于近临界水提取页岩油残渣的热解动力学

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热重分析用于近临界水提取页岩油残渣的热解动力学

油页岩局部化学反应法原位转化技术及松辽盆地先导试验工程

中国化学会第十二届全国应用化学年会

作者：王志军邓孙华王洪艳吉林大学化学学院应用化学系

利用热重分析对近临界水提取页岩油后的残渣进行了热解动力学研究,积分方法得到的复杂体系的表观活化能解释了页岩油的提取率在提取40 h后保持不变的现象。热重实验中,油页岩残渣的颗粒大小为250μm每次称取约10 mg样品,以10℃/min的加... 详细信息

利用热重分析对近临界水提取页岩油后的残渣进行了热解动力学研究,积分方法得到的复杂体系的表观活化能解释了页岩油的提取率在提取40 h后保持不变的现象。热重实验中,油页岩残渣的颗粒大小为250μm每次称取约10 mg样品,以10℃/min的加热速率从室温加热至900℃。试验中发现,随着近临界水提取时间的延长油页岩残渣在330～550℃温度范围的失重百分数逐渐减少,说明残渣中有机物减少,页岩油的提取率应该增加,但在近临界水提取页岩油的实验中,页岩油的提取率在反应时间大于40 h时不再增加。由残渣的活化能变化可以解释反应时间的延长有利于页岩油的提取,提取率不增加的原因是由于随着时间的延长产物二次裂解增加所致。近临界水提取液的气相色谱进一步证明了反应时间大于40 h以后,近临界水提取页岩油的提取率不变的原因是由于产物二次裂解产生更多溶于水的小分子物质。

关键词：油页岩近临界水热重分析动力学

来源： cnki会议评论

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石油学报 2024年第7期45卷 1104-1121,1129页

作者：郭威孙友宏李强邓孙华白奉田陈晨朱超凡王元刘召吉林大学建设工程学院吉林长春130026 油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室吉林长春130026 国家油页岩成矿理论与关键技术分中心吉林长春130026 教育部页岩油气资源勘探开发省部共建协同创新中心吉林长春130026 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130026 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

中国油页岩资源储量巨大,地下原位转化是实现油页岩资源清洁高效利用的重要途径,其中,局部化学反应法原位转化技术(TSA法)具有能量投入低、加热速度快和采收率高的特点。近年来,通过建立TSA法基础理论和关键技术体系,设计了工艺实施方案... 详细信息

中国油页岩资源储量巨大,地下原位转化是实现油页岩资源清洁高效利用的重要途径,其中,局部化学反应法原位转化技术(TSA法)具有能量投入低、加热速度快和采收率高的特点。近年来,通过建立TSA法基础理论和关键技术体系,设计了工艺实施方案,并通过松辽盆地先导试验工程验证了技术可行性。通过系统梳理总结围绕TSA法的研究成果,包括TSA法触发和裂解机理、室内物理模拟、关键技术研发以及松辽盆地先导试验,综合讨论了TSA法工业化优势和所面临的主要技术难题,包括高温高压条件储层渗流能力损伤、群井工艺调控策略、水力压裂缝网局限性、地面和井下关键装备的长期可靠性、原位催化提质增效方法以及开采全过程安全问题,并针对性提出了未来发展建议与攻关方向。结合TSA法工艺特征、中国"碳达峰,碳中和"战略布局和地热能源发展趋势,提出了基于TSA法的油页岩资源原位油气转化-余热利用-CO_(2)地质封存的地质—工程一体化开发创新体系,这一研究结论可进一步促进油页岩资源清洁高效综合开发利用。

关键词：油页岩原位转化局部化学反应法井下加热储层改造地下环境封闭松辽盆地先导试验工程

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油页岩地下原位裂解技术与先导试验工程

油页岩地下原位裂解技术与先导试验工程

中国煤炭学会钻探工程专业委员会2017年钻探工程学术研讨会

作者：孙友宏邓孙华郭威李强刘世畅贾瑞吉林大学油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室建设工程学院

油页岩是一种富含有机质的沉积岩,在我国储量丰富。油页岩地下原位裂解技术是油页岩资源开发的趋势,吉林大学针对吉林省油页岩资源特点,提出了近临界水法(SCW法)、改进型局部化学反应法(TS-A法)和高压工频电加热法(HVF法)三种油页岩地... 详细信息

油页岩是一种富含有机质的沉积岩,在我国储量丰富。油页岩地下原位裂解技术是油页岩资源开发的趋势,吉林大学针对吉林省油页岩资源特点,提出了近临界水法(SCW法)、改进型局部化学反应法(TS-A法)和高压工频电加热法(HVF法)三种油页岩地下原位裂解技术,均在实验室获得了油页岩油。其中TS-A法于2013年10月在吉林省农安县选址开展了油页岩地下原位裂解先导试验工程,经过近两年的建设,取得重大关键技术突破,并于2015年6月20日产出第一桶油页岩油。TS-A法整个工程累计产油页岩油1.65吨,累计产烃1500立方米,具有非常广阔的应用价值和市场前景。

关键词：油页岩原位裂解技术先导试验工程

来源： cnki会议评论

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近临界水法提取油页岩内部有机质实验研究

近临界水法提取油页岩内部有机质实验研究

高压-工频电加热裂解油页岩技术室内试验及氧的驱动效应分析

第十八届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：邓孙华何里孙友宏王洪艳郭威吉林大学建设工程学院国土资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林大学化学学院

本文利用高温高压反应釜模拟了近临界水对油页岩的浸提过程。实验表明,近临界水对不同地区油页岩的提取实验都获得了较高的提取效果,对桦甸油页岩的提取在70h可达到最大页岩油收率18.1%,已高于费舍尔测试所得到的含油率值。各地区油页... 详细信息

本文利用高温高压反应釜模拟了近临界水对油页岩的浸提过程。实验表明,近临界水对不同地区油页岩的提取实验都获得了较高的提取效果,对桦甸油页岩的提取在70h可达到最大页岩油收率18.1%,已高于费舍尔测试所得到的含油率值。各地区油页岩的近临界水提取物组成大体相似,主要组成为正构烷烃、异构烷烃和芳香化合物。抚顺、农安、扶余这三个地区油页岩的提取物中异构烃和芳烃组分含量都远高于其在桦甸油页岩提取物中的含量,产物的流动性也比桦甸油页岩提取物好。实验证明了近临界水提取油页岩内部有机质的可行性及其良好的提取能力,为油页岩的原何裂解先导试验工程提供理论支持。

关键词：油页岩近临界水原位提取产物分析

来源： cnki会议评论

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探矿工程（岩土钻掘工程） 2018年第5期45卷 13-17页

作者：李家晟孙友宏郭威李强邓孙华油页岩地下原位转化与钻采技术国家地方联合工程实验室吉林长春130026 国土资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130026 吉林大学建设工程学院吉林长春130026

高压-工频电加热原位裂解油页岩是吉林大学与俄罗斯托木斯克理工大学合作研究的具有占地面积小、污染小、工艺简单等优点的油页岩开采技术。先对油页岩使用高压电击穿,再使用电加热的二步法,可以达到快速裂解油页岩的效果。为了确定裂... 详细信息

高压-工频电加热原位裂解油页岩是吉林大学与俄罗斯托木斯克理工大学合作研究的具有占地面积小、污染小、工艺简单等优点的油页岩开采技术。先对油页岩使用高压电击穿,再使用电加热的二步法,可以达到快速裂解油页岩的效果。为了确定裂解油页岩的工艺参数,以及更好地掌握高压-工频电加热裂解油页岩技术,本文对油页岩在有、无氧气条件下的裂解过程进行了热分析试验。试验表明,在有氧与无氧加热条件下,都可完成油页岩的裂解,且裂解过程是相同的,都属于二段式裂解过程。氧在油页岩加热裂解时具有驱动作用,可以降低油页岩的裂解温度、节省能量、提高裂解速度。

关键词：油页岩 TG-DSC热分析高压-工频电加热二段式裂解氧的驱动