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氢能利用的瓶颈分析与前景展望

天然气与石油 2021年第3期39卷 1-9页

作者：刘贵洲窦立荣黄永章邹才能许昕中国石油国际勘探开发有限公司北京100034 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气集团有限公司北京100007

清洁燃料氢能具备净零排放,燃烧值高,在燃料电池中利用充分有效,绿色制氢可消纳太阳能和风能发电间歇式、状态高低起伏不定的不足等诸多优点。氢燃料电池汽车具备高续航、加注时间短等优势。但氢能利用存在技术和成本两大瓶颈,制约着氢... 详细信息

清洁燃料氢能具备净零排放,燃烧值高,在燃料电池中利用充分有效,绿色制氢可消纳太阳能和风能发电间歇式、状态高低起伏不定的不足等诸多优点。氢燃料电池汽车具备高续航、加注时间短等优势。但氢能利用存在技术和成本两大瓶颈,制约着氢能广泛利用。随着世界各国陆续采取政策扶持、政府推动、企业大规模行动等措施,以及技术不断进步推动成本下降,氢能利用必将拥有广阔的发展前景。中国氢能利用现处于起步阶段,各级政府纷纷做出规划、出台扶持和激励政策,上海、苏州、佛山等城市走在前列;企业也积极行动起来,中国石油、中国石化等企业的制氢、加氢业务,燃料电池、氢能源汽车业务,以及未来规划已经展开。为此建议:国家层面要构筑好发展氢能的良性机制;加快构建上中下游完整的“氢气工业”;地方政府要积极发展与慎重论证并重;企业要积极付诸转型行动,占据氢能先机。

关键词：新能源氢能利用瓶颈前景展望

高含硫气藏海相碳酸盐岩高温高压水岩反应实验

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大庆石油地质与开发 2019年第1期38卷 34-41页

作者：邹高峰郭肖朱争苏明张砚高涛西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院陕西西安710075 中国石油西南油气田分公司川西北气矿四川江油621700

为研究川东北地区元坝气田高含硫气藏中酸性气体对海相碳酸盐岩储层物性的影响,利用取样的海相碳酸盐岩岩心,通入不同配比的酸性气体(H2.或CO_2.,模拟地层温度(12.℃)、地层压力(50 MPa)条件,开展酸性气体下的水岩反应实验。实验表明:... 详细信息

为研究川东北地区元坝气田高含硫气藏中酸性气体对海相碳酸盐岩储层物性的影响,利用取样的海相碳酸盐岩岩心,通入不同配比的酸性气体(H2.或CO_2.,模拟地层温度(12.℃)、地层压力(50 MPa)条件,开展酸性气体下的水岩反应实验。实验表明:高温高压水岩反应后,岩心相对分子质量总体呈现减小的趋势,质量改变率最高达到7. 41%;储层岩心渗透率和孔隙度总体呈现增长趋势,渗透率增长幅度最高达644. 99%,孔隙度增长幅度最高达53. 84%;不同酸性气体质量浓度和气体组成对岩心矿物溶蚀效果不一致,单一酸性气体比混合酸性气体的溶蚀效果好,H_2.气体比CO_2.体对储层岩石的溶蚀效果好;酸性气体在地层高温高压环境下对海相碳酸盐岩具有明显的酸蚀改造作用,水岩反应后酸性气体不仅能溶蚀矿物,造成孔隙度、渗透率的增大,还存在矿物溶蚀颗粒运移沉淀堵塞部分岩石孔隙喉道的现象。

关键词：高含硫气藏酸性气体 CO2 H2. 海相碳酸盐岩水岩反应元坝气田川东北地区

鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段异常高有机质沉积富集因素

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石油学报 2022年第11期43卷 1520-1541页

作者：刘翰林邹才能邱振潘松圻张文正荆振华郝记华尹帅吴松涛李士祥郭秋雷中国石油勘探开发研究院北京100083 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油长庆油田公司陕西西安710021 中国科学技术大学安徽合肥230026 西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段页岩油资源丰富,其中延长组7段3亚段(长7_(3)亚段)沉积了一套异常高有机质的黑色泥页岩,总有机碳(TOC)含量高达35.8%,是目前中国陆上"进源找油"的重要战略性接替资源。基于全盆TOC含量统计,对异常高有机质样... 详细信息

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段页岩油资源丰富,其中延长组7段3亚段(长7_(3)亚段)沉积了一套异常高有机质的黑色泥页岩,总有机碳(TOC)含量高达35.8%,是目前中国陆上"进源找油"的重要战略性接替资源。基于全盆TOC含量统计,对异常高有机质样品(TOC≥6%)开展了元素地球化学特征分析,并结合矿物岩石学以及微体(超微)生物化石的埋藏学特征,探讨了异常高有机质沉积的富集机理及主控因素。研究结果显示:长7_(3)亚段异常高有机质富集段发育在温暖潮湿气候条件下的陆相淡水—微咸水环境,光照充足、水系发育、具有适量的陆源碎屑输入,草莓状黄铁矿形貌及粒径分布特征指示了底水以"贫氧"条件为主,营养元素含量、磷酸盐化石及金藻休眠孢囊化石埋藏特征等证据均指示沉积期湖盆处于超富营养状态。鄂尔多斯盆地长7_(3)亚段在高初级生产力水平背景下,动荡的"贫氧—氧化"底水环境和稳定的"贫氧"底水环境均可以形成异常高有机质沉积(TOC≥6%)的规模富集。

关键词：异常高有机质沉积环境草莓状黄铁矿微体生物化石有机质富集主控因素鄂尔多斯盆地

世界能源转型革命与绿色智慧能源体系内涵及路径

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石油勘探与开发 2023年第3期50卷 633-647页

作者：邹才能马锋潘松圻赵群傅国友张国生杨依超于豪梁英波林敏捷王影熊波刘翰林中国石油勘探开发研究院北京100083

能源体系转型的实质是“能源革命”。以化石能源为主体的“资源主导”型能源体系发展至今,推动人类进步,但也引发能源危机与生态环境危机,与新一轮科技革命、产业变革和人类可持续发展的新需求不相适应,亟待研究和发展碳中和背景下的新... 详细信息

能源体系转型的实质是“能源革命”。以化石能源为主体的“资源主导”型能源体系发展至今,推动人类进步,但也引发能源危机与生态环境危机,与新一轮科技革命、产业变革和人类可持续发展的新需求不相适应,亟待研究和发展碳中和背景下的新型能源体系。在新能源、新电力、新储能“三新”为主体的“技术主导”绿色智慧能源新体系框架下,以鄂尔多斯盆地为代表的“超级能源盆地”理念将重塑未来能源勘探开发的理念与模式。鉴于世界能源的“六个不均”和中国“富煤、油气不足、新能源无限”资源禀赋,深入推进“中国能源革命”,坚持能源生产独立性、供给绿色性、储备安全性、消费高效性、管理智慧性、成本经济性的“六性原则”;强化“能源科技创新”,实施技术主导下的煤炭清洁化、稳油和增气、新能源提速、绿色与智慧“四大科创工程”;实现“能源转型”,加快绿色主导下的化石能源清洁化、新能源规模化、集中分布协同化、多能管理智慧化“四化发展”,推动中国能源结构“两个80%”互换,构建绿色智慧能源新体系。

关键词：碳中和新能源能源革命原始能源体系古代能源体系近代能源体系现代能源体系新型能源体系绿色智慧能源体系超级能源盆地鄂尔多斯盆地

地下储氢库发展现状及气藏型储氢库高效建库十大技术挑战

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天然气工业 2023年第11期43卷 164-180页

作者：潘松圻邹才能王杭州熊波王子恒王珂穆英王珊李周波李国辉崔少东杨轩马琳中国石油深圳新能源研究院中国石油勘探开发研究院英国曼彻斯特大学比利时根特大学宝鸡石油钢管有限责任公司中国石油天然气管道工程有限公司

地下储氢技术利用地下构造空间实现氢气大规模高压气态储存,具有安全性高、成本低、规模大、周期长的优势,但中国地下储氢库研究起步较晚,尚无地下构造空间储氢实践,亟待形成完整的地下储氢库高效建库方案。为此,在总结国内外用于地下... 详细信息

地下储氢技术利用地下构造空间实现氢气大规模高压气态储存,具有安全性高、成本低、规模大、周期长的优势,但中国地下储氢库研究起步较晚,尚无地下构造空间储氢实践,亟待形成完整的地下储氢库高效建库方案。为此,在总结国内外用于地下储氢构造空间的类型,回顾地下储氢技术发展历史与现状的基础上,系统梳理了气藏型储氢库高效建库亟待解决的十大技术挑战,研究结果表明:①气藏型地下储氢库的潜在库址与新能源发电资源具有高度的空间重合,便于绿电就地消纳,最适宜我国大规模发展;②气藏型地下储氢库高效建库需重点解决十大技术挑战,即完整性与选址地质评价、氢气与储层介质的反应机理、氢损耗及氢纯度对储氢效率的影响、垫层气类型与占比优选、注采渗流理论与库容设计、氢用特种管材及管道工程关键技术、建库及注采工程关键技术装备、运行期监测与动态分析、风险评估与应急处置方案、生命周期评估等。结论认为:①中国发展地下储氢库具有潜在枯竭/衰竭气藏库址众多的资源优势,复杂地质条件储气库创新实践的技术优势,氢能产业链上下游协同发展的产业优势和未来市场应用前景广阔的规模优势,具备实现工业化发展的条件和基础;②针对气藏型储氢库建库难题,需开展系统性技术攻关,构建地质综合选址评价体系,优化储库注采运行方案,研发氢用配套管材与设备,形成运营监测与风险管理系统,建立适应中国地质条件的综合建库理论技术体系。

关键词：氢能能源转型新能源消纳地下储氢库枯竭气藏盐穴大规模储氢长周期储氢

陆相黑色页岩沉积环境及有机质富集机制——以鄂尔多斯盆地长7段为例

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沉积学报 2023年第6期41卷 1810-1829页

作者：刘翰林邹才能邱振尹帅杨智吴松涛张国生陈艳鹏马锋李士祥张岩中国石油勘探开发研究院北京100083 西安石油大学地球科学与工程学院西安710065 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018

【目的】元素地球化学特征分析与古环境恢复是深入认识页岩层系中有机质富集机制的重要前提。【方法】以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段沉积时期湖盆不同相带(浅湖、滨浅湖、半深湖—深湖)的黑色页岩为研究对象,开展了5口代表性钻井长7段... 详细信息

【目的】元素地球化学特征分析与古环境恢复是深入认识页岩层系中有机质富集机制的重要前提。【方法】以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段沉积时期湖盆不同相带(浅湖、滨浅湖、半深湖—深湖)的黑色页岩为研究对象,开展了5口代表性钻井长7段页岩的岩石学、古生物学、有机地球化学、元素地球化学等分析,以此探讨陆相黑色页岩的沉积环境及其有机质富集机制。【结果】鄂尔多斯湖盆长7段页岩层系不同黑色页岩层段(长7_(3)、长7_(2.和长7_(1)亚段)具有差异地球化学特征与沉积环境:(1)长7_(3)页岩有机质最为富集(TOC平均含量约为8.2.%),其异常高有机质页岩最厚,其次为长7_(1)和长7_(2.;(2.主、微量元素特征显示湖盆长7段沉积时期总体上为岛弧及活动大陆边缘构造背景,以长英质与基性岩混合的物源为主,含少量安山岩岛弧物源,但长7_(3)时期陆源碎屑输入强度明显低于长7_(2.与长7_(1);(3)较高CIAcorr和Cvalue值表明长7段沉积时期整体处于高温多雨湿润气候,其中长7_(3)时期温度与湿度最高;(4)Sr/Ba和Rb/K_(2.O比值指示长7_(3)时期整体为淡水环境,并局部发生微咸化,而长7_(2.和长7_(1)表现为相对稳定的淡水环境。【结论】通过对长7段典型火山灰层上、下黑色页岩高精度地球化学特征对比分析,并结合长7不同时期火山活动特征与有机质富集主控因素探讨,认为鄂尔多斯盆地长7黑色页岩有机质富集,特别是异常高有机质规模富集,与火山活动(喷发)事件密切相关:火山活动能够引发一系列连锁效应,包括“迟滞”期初级生产力“爆发式”增长、水体还原性增强等,从而有利于异常高有机质规模沉积。

关键词：鄂尔多斯盆地长7段页岩油元素地球化学异常高有机质

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膨胀波纹管焊接工艺及焊缝膨胀性能分析

石油钻探技术 2022年第3期50卷 61-65页

作者：王建军陶兴华邹勇薛龙兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化石油工程技术研究院北京102206 北京石油化工学院机械工程学院北京102617

膨胀波纹管通过焊接连接在一起,焊缝的膨胀性能直接决定膨胀波纹管整体的膨胀性能。为了解焊缝的膨胀性能,在介绍手工焊和自动焊2.膨胀波纹管焊接工艺的基础上,利用弹塑性力学及有限元法模拟了?149.2.mm 8字形膨胀波纹管焊缝的膨胀过... 详细信息

膨胀波纹管通过焊接连接在一起,焊缝的膨胀性能直接决定膨胀波纹管整体的膨胀性能。为了解焊缝的膨胀性能,在介绍手工焊和自动焊2.膨胀波纹管焊接工艺的基础上,利用弹塑性力学及有限元法模拟了?149.2.mm 8字形膨胀波纹管焊缝的膨胀过程、分析了焊缝的膨胀性能,并通过膨胀波纹管的试验井试验和现场试验进行了验证。由模拟分析及试验可知:膨胀波纹管膨胀过程中焊缝应力和应变最大点在波谷处的管壁外侧;焊缝和膨胀波纹管本体的应力和应变随内压变化的规律相同,焊缝的应力和应变始终大于膨胀波纹管本体,加压至30 MPa时?149.2.mm 8字形膨胀波纹管及焊缝依然在安全范围内;?149.2.mm 8字形膨胀波纹管采用液压膨胀方式加压至18 MPa即满足机械膨胀要求。研究结果表明,采用现有焊接工艺获得的焊缝满足现场膨胀需求,通过模拟获得的膨胀过程中膨胀波纹管焊缝应力和应变的变化规律与试验结果基本吻合,这对现场应用膨胀波纹管具有一定的指导作用。

关键词：膨胀波纹管焊接焊缝应力应变

川中地区侏罗系致密砂岩储集层成因及“甜点”预测

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新疆石油地质 2018年第5期39卷 555-560页

作者：邹娟乐园金涛李秀清李雪松韦腾强中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院成都610041 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

四川盆地侏罗系凉高山组和沙溪庙组一段储集层,为典型的特低孔、特低渗致密砂岩储集层,非均质性强,"甜点"发育区预测难度大。为预测储集层"甜点"有利区,利用岩心、薄片、扫描电镜、X射线衍射、包裹体分析等方法,开展了储集层特征及其形... 详细信息

四川盆地侏罗系凉高山组和沙溪庙组一段储集层,为典型的特低孔、特低渗致密砂岩储集层,非均质性强,"甜点"发育区预测难度大。为预测储集层"甜点"有利区,利用岩心、薄片、扫描电镜、X射线衍射、包裹体分析等方法,开展了储集层特征及其形成机制研究。结果表明,四川盆地侏罗系致密砂岩储集层为相控砂体叠加中成岩期溶蚀作用而成,中后期构造裂缝提高了其储集能力。储集层"甜点"主要受沉积砂体、成岩溶蚀和构造裂缝控制,滩坝、分流河道和河口坝微相砂体溶蚀相与烃类充注相及裂缝发育的叠合区,为储集层"甜点"发育的有利区。凉高山组储集层"甜点"有利区分布于公山庙、龙岗—营山、莲池—充西等地区;沙一段储集层"甜点"有利区分布在公山庙、龙岗9井区、税家槽和大成—广安等地区。

关键词：四川盆地川中地区侏罗系致密砂岩储集层 “甜点”预测

鄂尔多斯盆地延长组泥页岩硅质来源与油气富集

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石油实验地质 2019年第1期41卷 45-55,67页

作者：刘国恒翟刚毅邹才能黄志龙夏响华石砥石周志陈榕张聪于抒放中国地质调查局油气资源调查中心北京100083 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102200 中国石油勘探开发研究院北京100083

为了弄清鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段和长9段泥页岩硅质来源与油气富集上的差异性,进行了主微量元素分析、全岩黏土X衍射、岩石热解、有机碳分析和扫描电镜观察研究。延长组泥页岩中长7~2.段和长9段在硅质来源、矿物组成、元素组... 详细信息

为了弄清鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段和长9段泥页岩硅质来源与油气富集上的差异性,进行了主微量元素分析、全岩黏土X衍射、岩石热解、有机碳分析和扫描电镜观察研究。延长组泥页岩中长7~2.段和长9段在硅质来源、矿物组成、元素组成和有机地化特征方面表现出更多相似之处,而长7~3亚段泥页岩与前面2.泥页岩则表现出一定的差异性。长7~2.段和长9段泥页岩中的硅质主要来自于陆源碎屑物质,而长7~3亚段泥页岩硅质则表现出2.来源特征,即陆源碎屑来源和湖底热液喷流。延长组长7段和长9段泥页岩均是非常优质的烃源岩。但相比之下,受湖底热液作用的影响,长7~3亚段泥页岩残留烃和干酪根含量更高,干酪根类型也更好,页岩油饱和度指数更高。因此,长7~3亚段要优于长7~2.段和长9段泥页岩,具有更高的开采价值。

关键词：硅质来源湖底热液油气富集延长组三叠系鄂尔多斯盆地