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流化床中煤气化细渣高温还原磷石膏过程

化工进展 2024年第6期43卷 3479-3491页

作者：马栋解桂林田治华王勤辉张建国宋慧林钟晋浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027 云南云天化环保科技有限公司云南昆明650300

磷石膏(PG)是世界上重要的工业固体废物之一,其传统的储存方法占用了大片土地,也破坏了环境。采用热化学方法将PG还原为CaS和CaO不仅可以变废为宝,而且缓解了环境污染。常见的还原剂主要是褐煤和硫黄等,然而上述还原剂存在成本较高的缺... 详细信息

磷石膏(PG)是世界上重要的工业固体废物之一,其传统的储存方法占用了大片土地,也破坏了环境。采用热化学方法将PG还原为CaS和CaO不仅可以变废为宝,而且缓解了环境污染。常见的还原剂主要是褐煤和硫黄等,然而上述还原剂存在成本较高的缺点。因此本文提出采用煤气化细渣(CGFS)来还原PG。通过热力学计算、流化床实验和动力学计算,探讨了还原行为和反应机理。首先,热力学计算表明CGFS还原PG完全可行。流化床实验发现当目标产物为CaS时,最优化的反应条件为温度应保持在850~900℃,C/Ca摩尔比为2~3,在该条件下,PG可以完全分解。当目标产物为CaO时,温度应保持在950~1000℃,C/Ca摩尔比为0.5~1,但在该条件下PG难以完全分解。此外CGFS中的矿物组分会显著影响PG的分解率,该过程主要是和CGFS的反应活性有关。接着通过比较四种常见的碳基还原剂发现,褐煤对PG的分解效率最高,细渣和焦炭相比于石墨具有较高的反应活性,也有利于PG的分解过程。此外提高C/Ca摩尔比和反应温度能够降低石墨与其他三种还原剂的差距。最后动力学研究表明,CGFS还原PG过程符合缩核反应模型,其动力学机理函数G(α)=-ln(1-α),表观活化能为415.78~456.83kJ/mol。通过SEM-EDS发现反应是从边界开始,逐渐扩散到核心,最终形成蜂窝结构。本研究将为开发环境友好型还原剂分解PG提供理论依据。

关键词：磷石膏煤气化细渣动力学热力学分解机理

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海上油田压力波控制高效测调注水技术

中国海上油气 2024年第5期 137-145页

作者：刘义刚刘长龙张磊张乐薛德栋徐元德中海石油(中国)有限公司天津分公司中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

由于海上油田与陆地油田的注水井况和作业环境存在很大不同，目前的压力波控制注水技术存在测调效率低、压差识别不精确、测调工艺无法实现自动化等问题，陆地油田应用的无缆压力波控制注水工艺无法直接应用于海上油田。对海上油田高效... 详细信息

由于海上油田与陆地油田的注水井况和作业环境存在很大不同，目前的压力波控制注水技术存在测调效率低、压差识别不精确、测调工艺无法实现自动化等问题，陆地油田应用的无缆压力波控制注水工艺无法直接应用于海上油田。对海上油田高效测调无缆压力波智能注水技术进行研究，分析了压力波控制注水原理，设计了2种地面发码方案和2种压力波配水器方案。配水器采用金属密封和橡胶密封的双重密封设计，可提高工具可靠性；地面发码方案采用负脉冲转换次数+脉冲宽度调制的复合编码方法，编码简单、可靠性高。针对测调需求，设计了一键验封、一键轮注、自动测调、地面流量预设等一键测调功能。试验结果表明：本文研究的压力波控制高效测调方案比传统测调方案测调效率提高50%以上。本文研究成果可为海上油田无缆压力波智能注水技术的推广应用提供技术基础。

关键词：海上油田压力波智能注水无缆

地震横波建模技术及其在深水天然气田储层预测中的应用

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石油地球物理勘探 2024年第4期59卷 848-855页

作者：敖威张卫卫汪旭东杨学奇李志晔中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054

深水区缺少横波资料,在叠前反演的建模环节中,一般通过线性关系或者相控将纵波模型转换为横波模型,但实现过程受人为因素影响较大,反演结果无法完整、可靠地表征地层特点和储层分布。为此,结合生产需求,提出基于远道地震数据提取三维空... 详细信息

深水区缺少横波资料,在叠前反演的建模环节中,一般通过线性关系或者相控将纵波模型转换为横波模型,但实现过程受人为因素影响较大,反演结果无法完整、可靠地表征地层特点和储层分布。为此,结合生产需求,提出基于远道地震数据提取三维空间的泊松比信息,作为纵、横波数据之间的转换关系,进而获得泊松比约束的横波低频模型。具体步骤为:(1)优选对岩性敏感的地震波入射角;(2)反演泊松比弹性阻抗PEI;(3)建立横波低频模型。在白云深水区的勘探实践表明,由于初始模型更好地反映了地层岩性背景,减少了反演结果的异常值,2号砂体的平面分布与气/水边界吻合,与实钻结果一致,落实了储层分布,扩大了天然气探明储量,取得了较好的经济效益。

关键词：叠前反演纵波模型横波模型泊松比弹性阻抗白云深水区

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珠江口盆地惠州凹陷惠东新区恩平组烃源岩生烃特征及成藏贡献

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中国海上油气 2024年第1期36卷 49-60页

作者：刘培彭光荣熊万林杨兴业王宇辰高翔杜晓东韩博中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054 中海石油深海开发有限公司广东深圳518054

珠江口盆地惠州凹陷惠东新区恩平组厚度达3000 m,沉积特征整体表现为陆相浅水广盆环境,恩平组烃源岩生烃特征和成烃规模一直是困扰研究区勘探的基础问题之一。为厘清上述两个关键问题,以构造学、沉积学以及有机地球化学相结合的研究思... 详细信息

珠江口盆地惠州凹陷惠东新区恩平组厚度达3000 m,沉积特征整体表现为陆相浅水广盆环境,恩平组烃源岩生烃特征和成烃规模一直是困扰研究区勘探的基础问题之一。为厘清上述两个关键问题,以构造学、沉积学以及有机地球化学相结合的研究思路为指导,在化验分析数据基础之上,重新认识本地区恩平组烃源岩特征、生烃潜力及主要成藏贡献区。研究表明:惠东地区恩平组主体发育三角洲—浅湖相沉积,烃源岩包括煤、碳质泥岩和暗色泥岩;暗色泥岩有机质丰度中等—好,有机质类型为II型,具有早期生油,晚期持续生气的特征;盆地模拟计算原油地质资源量近3×108t,天然气资源量近500×108m3,资源潜力较大;油气源对比表明恩平组烃源岩来源的油气藏主要发育在惠东地区,惠东地区下一步最有利勘探方向为邻近烃源岩的深层恩平组圈闭以及“源-断-脊-圈”匹配较好的浅层珠江、珠海组圈闭。

关键词：恩平组烃源岩生烃特征资源潜力成藏贡献惠东新区珠江口盆地惠州凹陷

珠江口盆地陆丰12-A油田“断-脊-盖”耦合远源成藏模式

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中国海上油气 2024年第1期36卷 61-70页

作者：孙阳子张向涛雷永昌邱欣卫肖张波阙晓铭贾连凯中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054 中海石油深海开发有限公司广东深圳518054

珠江口盆地陆丰凹陷历经40年勘探,发现了10余个商业油藏,其中大多数油藏分布于生烃中心15 km范围内,而远源目标的成藏主控因素复杂,取得勘探发现的难度较大。陆丰12-A油田与其生烃洼陷陆丰15洼的水平距离长达28 km,是迄今为止陆丰地区... 详细信息

珠江口盆地陆丰凹陷历经40年勘探,发现了10余个商业油藏,其中大多数油藏分布于生烃中心15 km范围内,而远源目标的成藏主控因素复杂,取得勘探发现的难度较大。陆丰12-A油田与其生烃洼陷陆丰15洼的水平距离长达28 km,是迄今为止陆丰地区已知的油气运移距离最远的、主力油层全充满的商业性油藏。通过构造、沉积、成藏综合分析,对陆丰12-A油田的成藏模式进行解剖,研究表明,在油气运移路径上“油源断裂-构造脊-致密盖层”耦合关系好,使油气得以长距离运聚成藏。其中,成藏期活动的油源断裂是油气垂向运移的关键,古隆起与构造脊是油气侧向汇聚的有利方向,稳定分布的致密盖层是油气远源成藏的保障。该油田的发现大大拓展了陆丰凹陷的勘探边界,对其长距离运聚成藏的研究在陆相盆地远源勘探实践中具有一定的借鉴意义。

关键词：珠江口盆地陆丰凹陷陆丰12-A油田 “断-脊-盖”耦合油气运移远源成藏

珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山储层发育机制

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地球科学 2024年

作者：彭光荣陈淑慧李洪博吴哲杨雪高翔王菲中海石油(中国)有限公司深圳分公司中海石油深海开发有限公司

珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山经历燕山期-喜山期多期构造演化成山过程，发育裂缝-溶蚀型储层，为了解潜山储层发育机制，利用锆石U-Pb定年、铸体薄片观察对惠州26-6潜山储层裂缝成因和期次及成岩演化过程开展了精细研究，明确... 详细信息

珠江口盆地惠州凹陷复合岩浆岩潜山经历燕山期-喜山期多期构造演化成山过程，发育裂缝-溶蚀型储层，为了解潜山储层发育机制，利用锆石U-Pb定年、铸体薄片观察对惠州26-6潜山储层裂缝成因和期次及成岩演化过程开展了精细研究，明确了惠州26-6复合岩浆岩潜山储层发育机制。惠州26-6潜山岩性为花岗岩、闪长岩、玄武安山岩，至少经历六期构造-岩浆活动。花岗岩发生碎裂岩化，闪长岩与玄武安山岩出现片岩化。166～145 Ma玄武质火山岩喷发；145～134 Ma受燕山中期构造运动影响发生区域变质作用导致片岩化、片麻岩化，形成早期裂缝；～134 Ma、120～110 Ma伴随伸展作用有两期酸性岩浆侵入玄武质火山岩，发育花岗岩岩脉、硅质岩脉和碳酸盐岩脉，火山通道处发生阳起石化，伴随绿帘石化和绿泥石化；110～100 Ma之间发育一期张裂隙， 102～87 Ma有岩浆热液上涌，裂缝中半充填白云石、浊沸石等；受晚白垩世构造转换作用影响区域大规模隆升，风化作用强烈，风化裂缝和溶蚀缝发育；裂陷期受珠琼一幕和珠琼二幕运动影响，有两期岩浆热液活动，裂缝中充填绿泥石、浊沸石等；南海运动和新构造运动时期产生微裂缝沟通烃源岩，有机酸进入对储层进一步溶蚀改造，裂缝未充填或半充填， 13～5 Ma油气大规模充注，油气成藏。该研究为综合评价研究区储层特征、明确天然气富集规律提供了依据。

关键词：复合岩浆岩潜山储层发育机制惠州凹陷珠江口盆地

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大尺寸砂岩靶射孔孔道损伤评价

中国海上油气 2024年第1期36卷 134-142页

作者：郭书生梁豪崔佳莉中海石油(中国)有限公司海南分公司海南海口570300 中海油能源发展工程技术公司湛江分公司广东湛江524057

射孔高速金属射流穿透油气层的同时也在孔眼附近形成压实带,造成油气层的孔隙度和渗透率损伤,严重影响油气井产能。当前对于射孔效果的检验主要基于地面水泥靶、钢靶或小尺寸砂岩靶进行实验,无法真实评价原位地层条件下的射孔效果、流... 详细信息

射孔高速金属射流穿透油气层的同时也在孔眼附近形成压实带,造成油气层的孔隙度和渗透率损伤,严重影响油气井产能。当前对于射孔效果的检验主要基于地面水泥靶、钢靶或小尺寸砂岩靶进行实验,无法真实评价原位地层条件下的射孔效果、流动效率,对于射孔孔道压实损伤机理认识不足,缺乏定量评价手段。针对上述问题,研发了模拟原位地层条件下的大型射孔物理模拟装置及实验技术,基于稳态气流注入技术的岩心自动扫描系统点测砂岩靶上任意点的渗透率以及纵、横波速,结合微CT、扫描电镜等手段实现对射孔砂岩损伤程度定量评价。结果表明:对比混凝土靶的射孔数据,砂岩靶穿深急剧下降且不存在明显的裂纹,不同弹型射孔穿深下降幅度为17%~40%,温度对射孔深度无明显影响;射孔孔道径向表现为破碎带、过渡带、压实带及原状带等4个区域,平均压实带厚度17.10~79.95 mm,压实损伤率12%~63%;孔道内壁受剪胀作用,孔隙度、渗透率增加,压实区域受塑性挤压,大幅降低喉道直径,导致孔隙度、渗透率显著下降。本文研究成果对于明确射孔孔道损伤机理、指导射孔参数设计优化具有借鉴意义。

关键词：砂岩靶射孔损伤岩心扫描渗透率压实

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非插入式液压智能分控技术研究与应用

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期46卷 109-116页

作者：葛嵩袁辉于志刚李新妍中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524007 中海油能源发展股份有限公司工程技术深水钻采技术公司广东湛江524007

注水调配是油田实现注水井有效注水的重要手段。目前,涠洲海域多采用裸眼射孔完井,注水管柱为桥式偏心管柱或同心集成管柱,注水层位平均4~6层。井眼轨迹复杂,狗腿度大,需要依靠钢丝作业投捞水嘴完成调配,作业难度大、时间长、成功率偏低... 详细信息

注水调配是油田实现注水井有效注水的重要手段。目前,涠洲海域多采用裸眼射孔完井,注水管柱为桥式偏心管柱或同心集成管柱,注水层位平均4~6层。井眼轨迹复杂,狗腿度大,需要依靠钢丝作业投捞水嘴完成调配,作业难度大、时间长、成功率偏低,且占用井口影响高产井作业。为提高智能化和精细化,设计了非插入式液压分控注水管柱以及配套的液压控制智能注水工具,可依靠地面控制系统完成地面智能在线测调。建立配水器水嘴模型,通过实验确定摩擦系数,精确描述流量压力关系,提高分注精度。通过管柱设计和管柱摩阻计算,在涠洲6-13油田A6井进行了非插入式液压智能分控技术应用,实现了液压精细分控,突破了温度高、井眼轨迹复杂、井深大的应用难题,测调效率提高了90%,分注精度达到油藏指标的95%。

关键词：水嘴优化智能注水涠洲油田液压分控测调效率

深远海大兆瓦级半潜式风机基础运动特性数值模拟及试验研究

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中国海上油气 2024年第5期 206-217页

作者：黄检易丛白雪平葛晗吕柏呈高巍付升雷齐磊中海油研究总院有限责任公司浙江大学海洋学院中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司

针对水深百米以上的深远海浮式风电开发需求，本文面向可搭载大兆瓦级(15 MW)风机的新型半潜式风机基础的运动特性展开研究。利用AQWA软件建立了该基础与系泊系统的数值模型，基于南海实际海况确定了风机塔筒的载荷，并开展了缩尺比为1... 详细信息

针对水深百米以上的深远海浮式风电开发需求，本文面向可搭载大兆瓦级(15 MW)风机的新型半潜式风机基础的运动特性展开研究。利用AQWA软件建立了该基础与系泊系统的数值模型，基于南海实际海况确定了风机塔筒的载荷，并开展了缩尺比为1∶64的水池模型试验，验证了数值模型计算的准确性；基于验证的数值模型分析了新型风机基础在南海恶劣海况下的运动特性及系泊张力，发现该新型风机基础的运动极值和系泊张力均满足规范要求。相同海况下，新型风机基础与经典半潜式风机基础OC4-DeepCwind(三浮筒平台)的运动性能及系泊缆张力对比结果表明：发电工况下，新型风机基础的垂荡和倾角的极值较三浮筒平台的分别下降62.8%和81.3%;停机工况下，垂荡和倾角的极值则分别下降46.1%和41.4%,充分说明该新型风机基础具有优越的运动性能；而在停机工况下1、2号缆系泊张力最大值分别下降17.4%和9.6%,大大降低了系泊系统的设计难度。研究结果为中国深远海浮式风电开发船型的选择提供了借鉴。

关键词：深远海风电半潜式风机基础数值模拟模型试验运动特性系泊张力