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准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油藏注CO_(2)吞吐提高采收率机理

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天然气工业 2024年第4期44卷 126-134页

作者：左名圣陈浩赵杰文刘希良孟展柏明星杨江武艺刘海鹏齐新雨程威铭中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院油气资源与工程全国重点实验室•中国石油大学(北京) 中国石油集团测井公司新疆分公司西南石油大学石油与天然气工程学院东北石油大学石油工程学院

页岩油藏的成功开发在缓解我国能源紧缺的问题上发挥了重要作用,但衰竭式开发采收率较低,传统提高采收率的措施难以有效增产,因此明确页岩油藏注CO_(2)提高采收率的机理,对于探索页岩油的开发技术具有重要意义。为此,以准噶尔盆地吉木... 详细信息

页岩油藏的成功开发在缓解我国能源紧缺的问题上发挥了重要作用,但衰竭式开发采收率较低,传统提高采收率的措施难以有效增产,因此明确页岩油藏注CO_(2)提高采收率的机理,对于探索页岩油的开发技术具有重要意义。为此,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油藏为例,开展了一系列注CO_(2)实验并结合流体注入能力和油气组分传质评价实验,揭示了注CO_(2)吞吐提高采收率的机理,并明确了注CO_(2)吞吐的埋存形式、埋存效率与其生产动态之间的耦合关系。研究结果表明:①CO_(2)的注入能力是水的7.77倍、N2的1.18倍;增加注入压力,促进CO_(2)与原油之间的相互作用,能有效提高CO_(2)的注入能力。②CO_(2)对原油物性的改善能力显著强于N2,在CO_(2)—原油组分传质的协同作用下,注CO_(2)吞吐的采收率比N2高6.84%。③原油膨胀和黏度降低是注CO_(2)吞吐前期提高采收率的主要机制,而后期主要通过CO_(2)对原油轻质烃类组分置换、萃取进一步实现了采收率的提高,混相压力(MMP)是注CO_(2)吞吐的阈值压力。④注CO_(2)吞吐过程中,埋存率从最初的77.77%持续降低到7.14%,不同形式CO_(2)的埋存比例具有动态变化的特征,但主要以游离态和溶解态埋存为主。结论认为,吉木萨尔凹陷页岩油藏注CO_(2)吞吐在提高采收率的同时实现了CO_(2)的埋存,实验结果为研究国内相似页岩油藏注CO_(2)吞吐提采—埋存效率提供理论支撑和经验借鉴。

关键词：准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油提高采收率注CO_(2)吞吐 CO_(2)埋存注入能力 CCUS

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中国大气田烷烃气碳同位素组成的若干特征

石油勘探与开发 2024年第2期51卷 223-233页

作者：戴金星倪云燕龚德瑜黄士鹏刘全有洪峰张延玲中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京) 北京102249 北京大学北京100871

勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田... 详细信息

勘探开发大气田是一个国家快速发展天然气工业的重要途径。1991年至2020年,中国新探明大气田68个,促进2020年产气1925×10^(8)m^(3),成为世界第4产气大国。基于中国70个大气田的1696个气样组分和烷烃气碳同位素组成数据,获得中国大气田烷烃气碳同位素组成特征:①δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最轻值和平均值,随分子中碳数逐增而变重,而δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)和δ^(13)C_(4)的最重值,随分子中碳数逐增而变轻。②中国大气田δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−11.4‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−71.2‰~−56.4‰;油型气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−49.3‰~−18.9‰;无机成因气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−35.6‰~−11.4‰;根据这些数据编制了中国大气田的δ^(13)C_(1)值尺图。③中国天然气δ^(13)C_(1)值的分布区间为−107.1‰~−8.9‰,其中生物气δ^(13)C_(1)值为−107.1‰~−55.1‰;油型气δ^(13)C^(1)值为−54.4‰~−21.6‰;煤成气δ^(13)C_(1)值为−49.3‰~−13.3‰;无机成因气δ13C1值为−36.2‰~−8.9‰;根据上述数据编制了中国天然气的δ^(13)C_(1)值尺图。

关键词：中国大气田生物气油型气煤成气无机成因气烷烃气碳同位素组成 δ_(13)C^(1)值尺

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Ce改性对CuLDH催化CO_(2)加氢制甲醇性能的影响

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燃料化学学报（中英文） 2024年第2期52卷 159-170页

作者：刘昊然于志庆黄文斌魏强姜鹏周亚松中国石油大学(北京)重质油全国重点实验室北京102249 中国石油集团昆仑资本有限公司海南海口571127

通过向CuMgAl水滑石(CuLDH)催化剂中添加不同量的Ce,合成了一系列Ce改性的CuLDH-Cex催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂的理化性质进行表征。结果表明,添加C... 详细信息

通过向CuMgAl水滑石(CuLDH)催化剂中添加不同量的Ce,合成了一系列Ce改性的CuLDH-Cex催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对催化剂的理化性质进行表征。结果表明,添加Ce会改变Cu-LDH催化剂的水滑石结构,适量的Ce会增大催化剂的比表面积,改善了Cu颗粒的分散度。同时,适量的Ce有利于增加催化剂表面强碱性位点的密度和氧空位的数量,促进了CO_(2)的吸附和转化。Ce有利于调变催化剂表面的Cu^(+)/Cu^(0)比例,较高的Cu^(+)/Cu^(0)比例有利于甲醇的生成。当Ce/Cu比例为0.3时,在空速为9000 mL/(g·h),温度为240℃,压力为2.5 MPa的条件下,催化剂的CO_(2)的转化率为7.5%,甲醇选择性为78.4%,甲醇的时空收率最高可达362.8 g/(kg·h)。通过原位红外光谱(in-situ DRIFTS)证明CuLDH-Ce0.3催化剂在CO_(2)加氢合成甲醇过程中遵循HCOO*反应路径。

关键词： Ce 水滑石 CO_(2)加氢碱性位氧空位甲醇

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基于㶲分析的天然气提氦联产LNG工艺优化

天然气工业 2024年第6期44卷 122-132页

作者：蒋洪刘清松祝梦雪程祥西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油管道局工程有限公司第二工程分公司中国石油工程建设有限公司西南分公司

㶲分析是评估能量品位和能量利用效率的有效手段。基于㶲分析结果,可以准确识别工艺流程中不可逆性损失的位置及其产生的原因,并可为工艺优化提供方向。为提高某天然气凝液回收提氦联产LNG装置其关键设备的㶲效率,降低装置整体能耗,在采用... 详细信息

㶲分析是评估能量品位和能量利用效率的有效手段。基于㶲分析结果,可以准确识别工艺流程中不可逆性损失的位置及其产生的原因,并可为工艺优化提供方向。为提高某天然气凝液回收提氦联产LNG装置其关键设备的㶲效率,降低装置整体能耗,在采用改进的㶲分析方法基础上,基于Aspen HYSYS软件,详细分析了该装置关键设备的效能,进而提出工艺优化方案。研究结果表明:①㶲损可划分为4类,改进的㶲分析方法能得出设备的各类㶲损占比,用于评估设备的改进潜力;②在大多数设备中,内源性㶲损大于外源性㶲损,压缩机和空冷器主要为可避免内源性㶲损,冷箱的主要㶲损类别各异,塔器主要为不可避免㶲损;③采用多级闪蒸提浓代替双塔提浓,即脱甲烷塔塔顶气先进入氦气提浓塔预提浓后,再进入液化单元进一步提浓,总压缩功较原方案降低11575 kW,有效能利用率更高。结论认为,改进工艺后的㶲损较原方案降低了约21648.4 kW,系统㶲效率提高了约14.75%,优化结果验证了改进㶲分析在天然气提氦联产LNG工艺中的可行性,为实际工程中提氦工艺的优化提供了参考。

关键词：凝液回收提氦 LNG 㶲分析㶲损㶲效率节能降耗工艺优化

塔里木盆地麦盖提斜坡罗探1井奥陶系断控岩溶新类型油气藏勘探突破及意义

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 1-15页

作者：王清华杨海军蔡振忠李勇杨宪彰陈才陈常超中国石油塔里木油田公司

塔里木盆地麦盖提斜坡罗探1井在奥陶系碳酸盐岩获得勘探新突破,是麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶新类型油气藏的首次勘探突破,标志着斜坡区发现一个重要的战略接替领域。结合区域钻井、测井、地震等资料,开展罗探1等井分析化验资料的综合分析... 详细信息

塔里木盆地麦盖提斜坡罗探1井在奥陶系碳酸盐岩获得勘探新突破,是麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶新类型油气藏的首次勘探突破,标志着斜坡区发现一个重要的战略接替领域。结合区域钻井、测井、地震等资料,开展罗探1等井分析化验资料的综合分析,对麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩的成藏条件进行再认识。麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩断控岩溶储层的形成主要与走滑断裂活动相关,是麦盖提斜坡三类主要成储模式之一;麦盖提斜坡目前已发现油气均来自寒武系玉尔吐斯组烃源岩,基底古构造控制了下寒武统的沉积和烃源岩的分布;斜坡区存在加里东期、海西期—印支期和喜马拉雅期3期油气充注成藏过程,烃源岩、古构造演化及通源断裂控制油气复式聚集成藏,断裂活动期次、断穿层系决定了油气富集层系与油气藏性质。麦盖提斜坡奥陶系走滑断裂十分发育,延伸距离累计可达1000km以上,控制了断控岩溶储层和油气藏的分布,平面上具有明显的分区特征,资源规模大、可部署性强,展示出巨大的勘探潜力,是塔西南地区规模油气勘探发现和战略接替的重要现实领域。

关键词：麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩断控岩溶成藏条件勘探潜力

基于核磁共振和恒速压汞的致密砂岩孔喉结构表征新方法

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特种油气藏 2024年

作者：刘客中国石油吉林油田分公司

致密砂岩孔喉细小、孔隙结构复杂、非均质性严重。为准确表征致密砂岩储层的孔喉结构特征，以松辽盆地长岭断陷营城组营3储层致密砂岩为例，采用场发射扫描电镜、铸体薄片、恒速压汞和核磁共振方法对致密砂岩孔隙结构进行了多尺度研究... 详细信息

致密砂岩孔喉细小、孔隙结构复杂、非均质性严重。为准确表征致密砂岩储层的孔喉结构特征，以松辽盆地长岭断陷营城组营3储层致密砂岩为例，采用场发射扫描电镜、铸体薄片、恒速压汞和核磁共振方法对致密砂岩孔隙结构进行了多尺度研究，通过将NMR与CMP实验相联合，有效识别了孔隙与喉道半径分布，明确了可动流体孔喉半径下限。实验表明：经过NMR与CMP联合识别，目标储层的平均喉道半径为0.331～0.824μm，平均孔隙半径为17.600～24.290μm，平均孔喉连通比为27.62～53.17；可动流体孔喉半径下限是一个范围，下界限r1和上界限r2可将赋存流体划分为束缚区、过渡区和可动区；随着渗透率降低，r1逐渐增大，r2逐渐降低，束缚区范围变大，过渡区和可动区范围变小；r1增大会导致吸附孔孔隙度增大，渗流孔孔隙度降低，储层质量变差；r1可作为评价储层流动能力界限的指标。该研究成果可为优选致密砂岩优质储层提供了依据。

关键词：致密砂岩孔隙结构喉道孔隙恒速压汞核磁共振

衰竭底水气藏注CO2提高天然气采收率与碳封存机理

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天然气工业 2024年第4期44卷 25-38+199页

作者：张烈辉熊伟赵玉龙文绍牧曹正林刘莉莉罗山贵汪永朝油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学中国石油西南油气田公司中国石油勘探开发研究院中国石油长庆油田公司勘探开发研究院

气藏注CO2提高天然气采收率并实现碳封存有望成为大幅度提高天然气产量与碳减排协同的潜在关键技术。为了给底水气藏注CO2高效开发提供指导，针对地层水盐度对CO2-CH4-H2O-Na Cl体系相平衡影响、气藏注气过程中压力变化对CO2-CH4-H2O-Na... 详细信息

气藏注CO2提高天然气采收率并实现碳封存有望成为大幅度提高天然气产量与碳减排协同的潜在关键技术。为了给底水气藏注CO2高效开发提供指导，针对地层水盐度对CO2-CH4-H2O-Na Cl体系相平衡影响、气藏注气过程中压力变化对CO2-CH4-H2O-Na Cl体系相平衡影响、注采方案对注CO2提高气藏采收率影响、盐度对注CO2提产及封存影响等目前认识不清的问题开展了CO2-CH4-H2O-Na Cl体系相平衡规律及注CO2提采与封存数值模拟研究。研究结果表明：（1）随着盐度增加，CO2和CH4在盐水中的溶解度降低，液相的密度和黏度增加，盐度对气相性质几乎没有影响；（2）随着压力增加，CO2和CH4在液相中的溶解度均增加，气相、液相密度和黏度均增加，液相偏差因子随压力增加而增加，气相偏差因子先减小后增加；（3）同注同采方案CH4产量更稳定且产出的CO2少，而先注后采方案则会加速CO2与CH4的混合，CO2封存量低，前者更适合注CO2提采及封存；（4）在不考虑盐析效应的前提下，盐度对CH4采收率和CO2封存量的影响几乎可以忽略不计，不同盐度的衰竭底水气藏中CH4采收率均超过80%、CO2封存率均超过99%，短期注CO2过程中，CO2主要以气态或超临界态的形式被封存，少部分CO2溶解在液相中，100年后CO2在液相中的溶解质量分数约为5%。结论认为，衰竭底水气藏注CO2能增压补能、驱替置换残余天然气，提高采收率并实现碳封存。

关键词：衰竭底水气藏注二氧化碳提高气藏采收率碳封存 e-CPA状态方程 CO2-CH4-H2O-Nacl体系相态变化规律

来源：博看期刊

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纯氢与掺氢天然气管道摩阻系数预测

天然气工业 2024年第5期44卷 127-135页

作者：朱建鲁吕浩王鑫周慧刘翠伟李玉星李璐玲段鹏飞任诚中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院中国石油技术开发有限公司深圳市燃气集团有限公司中石化湖南石油化工有限公司

纯氢与掺氢天然气管道是实现氢气长距离、大规模输送的最佳方式之一,其中摩阻系数是气体管道水力计算的关键参数,现有的经验公式不能满足预测掺氢天然气的摩阻系数要求。为改进传统的摩阻系数计算公式在纯氢与掺氢天然气管道系统的适用... 详细信息

纯氢与掺氢天然气管道是实现氢气长距离、大规模输送的最佳方式之一,其中摩阻系数是气体管道水力计算的关键参数,现有的经验公式不能满足预测掺氢天然气的摩阻系数要求。为改进传统的摩阻系数计算公式在纯氢与掺氢天然气管道系统的适用性,搭建了纯氢和掺氢天然气管输调压综合实验平台,开展纯氢和不同比例的掺氢天然气管输流动实验,根据实验采集的流量、温度、压力和管道的长度、管径等参数计算管道的摩阻系数,同时建立了摩阻系数与雷诺数、粗糙度之间的关系,并修正了传统摩阻系数公式,最后利用湖南省巴陵—长岭纯氢气管道的实际运行数据进行了验证。研究结果表明:①由于氢气与天然气物性差异较大,掺氢比会影响流动摩阻系数,相同条件下掺氢比越大摩阻系数越小;②传统摩阻系数计算公式存在30%左右的误差,创新提出的适用于纯氢和掺氢天然气的3段式摩阻系数经验公式,相对误差最大11.84%,能够有效降低误差;③与巴陵—长岭纯氢气管道实际的运行数据相比,修正后摩阻系数预测公式的平均误差为0.62%,该公式可以满足实际工程的误差要求。结论认为,得到的纯氢与掺氢天然气管道摩阻系数修正公式可应用于纯氢与掺氢天然气管道工程设计,具有重要的工程应用价值和前景。

关键词：管道输送氢气掺氢天然气摩阻系数公式修正管输工艺设计

鄂尔多斯盆地胡尖山地区长7段页岩型页岩油源储特征及勘探前景

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中国石油勘探 2024年第3期29卷 69-80页

作者：郑奎陈晓平杨晋玉张宝娟李超丁强王楠中国石油长庆油田公司第六采油厂中国石油天然气股份有限公司规划总院中国石油长庆油田公司勘探开发研究院

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段发育一套以富有机质泥页岩为主夹砂质沉积的烃源岩层系,其中长7段源内夹层型页岩油已取得勘探突破并实现规模效益开发,但页岩型页岩油前期研究相对较少,是否具有勘探开发前景还不够明确。为此,以长7段烃... 详细信息

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段发育一套以富有机质泥页岩为主夹砂质沉积的烃源岩层系,其中长7段源内夹层型页岩油已取得勘探突破并实现规模效益开发,但页岩型页岩油前期研究相对较少,是否具有勘探开发前景还不够明确。为此,以长7段烃源岩为研究对象,开展基于岩心分析化验、测井资料解释的烃源岩源储特征评价和矿场开发试验,用以评价胡尖山地区长7段页岩型页岩油勘探前景。长7段岩心测试分析表明,页岩主要发育粒间孔、晶间孔及有机质孔,常见层理缝及有机质收缩缝,游离态轻质油主要赋存于粒间孔及页理缝;运用多溶剂连续分步抽提方法实验结果表明,长7段页岩中游离态轻质油比例可达到54.3%。通过地球化学特征分析,长7段页岩平均TOC为14.03%、平均生烃潜量为57.73mg/g,为优质烃源岩;有机质热演化程度较高,平均R_(o)为1.08%、平均T_(max)为450℃;岩石热解可动烃含量达到4.34mg/g,表明页岩型页岩油具有良好的资源基础。研究区长7段页岩有机质类型好、有机质含量高、岩石可压裂性好,盆地内直井试油试采表明页岩含油性较好,利用岩石热解法估算该地区页岩型页岩油可动烃资源量为4.1×10^(8)t,综合认为研究区页岩具有水平井体积压裂提产的勘探开发前景。

关键词：鄂尔多斯盆地胡尖山地区长7段页岩型页岩油源储特征勘探前景