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油田伴生气中CO_(2)和轻烃的纯膜分离新技术

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天然气工业 2024年第4期44卷 68-75页

作者：张春威刘瑛孙晓梁全胜王涛李鹤康宇龙陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院

在油田开发过程中,大量用于驱油并伴随原油采出的CO_(2)和轻烃(C_(2)~C_(5))被直接排放,不仅浪费资源,还污染环境,不符合CO_(2)驱油环保理念,回收CO_(2)和高附加值的轻烃势在必行。为此,通过分析某CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)示范区... 详细信息

在油田开发过程中,大量用于驱油并伴随原油采出的CO_(2)和轻烃(C_(2)~C_(5))被直接排放,不仅浪费资源,还污染环境,不符合CO_(2)驱油环保理念,回收CO_(2)和高附加值的轻烃势在必行。为此,通过分析某CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)示范区建成后伴生气组分的变化,优选聚乙烯胺膜、聚二甲基硅氧烷膜针对伴生气中的CO_(2)和轻烃开展室内分离试验,采用PROⅡ软件对伴生气分离整体流程进行了模拟仿真、开展了流程优化设计和装置试制,确定了膜技术分离油田伴生气中CO_(2)和轻烃的适用性,并开展了现场试验。研究结果表明:①随着CCUS示范区CO_(2)的注入,CO_(2)对地层中的轻烃组分具有一定的萃取作用,并导致其含量逐渐上升,需要回收被采出至地面的CO_(2)和高附加值的轻烃;②聚乙烯胺膜对CO_(2)具有强促进传递作用,CO_(2)浓度、温度、湿度为主要影响因素,CO_(2)两级分离率可达到96%;③聚二甲基硅氧烷膜对轻烃具有良好的选择性,碳值越高选择性越好,压力比、温度为主要影响因素,分离率最高可达70%;④聚乙烯胺和聚二甲基硅氧烷2种膜均具有优异的长期运行稳定性,印证了膜法分离CO_(2)和轻烃的能力;⑤试制膜分离撬装装置600 h现场试验装置运行稳定,分离效果和室内试验及数值模拟数据基本吻合。结论认为,采用纯膜法分离油田伴生气中的CO_(2)和轻烃投资低、能耗低,节能环保,具备长期应用的潜力。

关键词： CO_(2)驱油聚乙烯胺膜聚二甲基硅氧烷膜油田伴生气膜法分离 CO_(2)分离烃类分离

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鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气高产井地质主控因素

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天然气工业 2024年第3期44卷 64-71页

作者：熊先钺季亮张正朝闫霞伊伟杨宏涛邢雪杰刘清中石油煤层气有限责任公司中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控... 详细信息

鄂尔多斯盆地东缘韩城区块煤层气资源丰富,受构造地质条件影响,不同构造分区的煤层气单井产能差异较大。为明确该区块煤层气高产井地质主控因素,基于构造、煤储层特征及煤层气富集控制因素,结合气田生产数据,对煤层气高产井的地质主控因素进行了剖析。研究结果表明:(1)煤层气井产能受“构造条件、水动力条件、煤体结构”三大因素控制,其中构造条件控制煤层气富集成藏,水动力条件影响煤层气保存,煤体结构影响煤储层渗透率;(2)区块内的煤层气高产井主要分布于次级构造发育区,地层水矿化度介于(2~11)×10^(3)mg/L,原生—碎裂煤平均厚度为4.4m,单井日产气量大于1000m^(3);(3)小断层或者微构造改善了煤储层的渗透性,尤其是次级构造高部位产生的裂隙,有利于煤层气解吸渗流,有利于煤层气高产;(4)在构造活动较剧烈的条件下,大断层附近易于形成煤层气逸散通道,不利于煤层气的保存。结论认为,鄂尔多斯盆地东缘韩城区块构造运动不但造就了各种构造形态,而且使煤体结构发生了变化,不同构造形态下的水动力条件也不同,因此构造运动对韩城区块煤层气井高产起到了极为重要的控制作用;该研究成果对韩城区块的煤层气开发调整具有一定的指导意义,对地质条件类似的煤层气区块具有借鉴意义。

关键词：鄂尔多斯盆地韩城区块煤层气高产井构造条件富集规律地质主控因素

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富产化学品的绿色高效石油碱催化新技术

石油炼制与化工 2024年第1期55卷 189-201页

作者：吴青中海石油炼化有限责任公司北京100029

近年来,碱催化技术和原油直接制化学品技术越来越受到人们的关注。本文报道中国海洋石油集团有限公司开发的原油直接催化转化制化学品(DPC)碱催化技术,包括催化剂性能、工业试验效果、碱催化技术与分子筛酸催化技术的比较以及碱催化反... 详细信息

近年来,碱催化技术和原油直接制化学品技术越来越受到人们的关注。本文报道中国海洋石油集团有限公司开发的原油直接催化转化制化学品(DPC)碱催化技术,包括催化剂性能、工业试验效果、碱催化技术与分子筛酸催化技术的比较以及碱催化反应特点、反应机理等。DPC碱催化技术开发的关键是在发现可大幅减少焦炭和干气产率的催化新材料基础上,合成制备出高水热稳定性的介孔材料及具有高碱活性稳定性的碱催化剂,并开发出配套的反应-再生新工艺。处理劣质重油原料时,DPC技术比延迟焦化技术和催化裂化(FCC)技术更具优势,而与处理常压渣油或减压渣油的加氢处理工艺,即常压渣油加氢脱硫(ARDS)或减压渣油加氢脱硫(VRDS)技术相比,DPC技术也具有更多的优势。DPC技术在大幅降低干气和焦炭产率的同时,还能大幅提高化学品收率,是目前唯一适用于原油、蜡油、常压渣油、减压渣油、油砂沥青等各类原料的新技术。经初步证实,DPC碱催化技术遵循负碳离子反应机理,几乎不发生氢转移和芳烃缩合反应,但也表现出一定的裂解和异构化反应能力,是当前对用分子筛固体酸催化处理重油技术的颠覆性技术,可以取代延迟焦化、FCC、ARDS或VRDS工艺,为原油直接制化学品提供理论与技术指导、支撑与引领。

关键词：碱催化技术石油加工原油直接制化学品绿色低碳

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三段制圆弧轨道设计参数的谱集计算

石油学报 2024年第4期45卷 708-717页

作者：王海涛郑鹏邓青山孙立伟鲁港孟庆安覃吉昆仑数智科技有限责任公司北京100043 中国石油渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司天津300280 中国石油渤海钻探工程有限公司第三钻井工程分公司天津300280 中国石油长城钻探工程有限公司工程技术研究院辽宁盘锦124010

为了解决井眼轨道设计中设计参数输入“试凑”问题,发展了设计参数谱集计算的数值算法。以二分法为基础,推导出了两个设计参数各自的整体允许范围的算法,以及当一个设计参数给定时另一个设计参数允许范围的算法,使用这些算法能有效地计... 详细信息

为了解决井眼轨道设计中设计参数输入“试凑”问题,发展了设计参数谱集计算的数值算法。以二分法为基础,推导出了两个设计参数各自的整体允许范围的算法,以及当一个设计参数给定时另一个设计参数允许范围的算法,使用这些算法能有效地计算出谱集边界,从而绘制出设计参数谱集图形。进一步证明了谱集结构定理:三段制设计参数谱集由一个二维有界连通闭集或者不相交的多个二维有界连通闭集的并集组成。数值算例的计算结果表明,谱集计算算法能求出连通和不连通等各种情况的谱集边界。谱集计算算法在井眼轨道设计软件中可为软件用户提供可视化的设计参数选择数值范围,提高设计效率。

关键词：定向钻井井眼轨道三段制谱集二分法

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炼化企业低温热系统优化技术及应用

石油炼制与化工 2024年第4期55卷 105-109页

作者：焦云强裴旭王建平冯新国宋昊爽吕波石化盈科信息技术有限责任公司北京100020

石油炼化企业低温热系统有着巨大的节能潜力,但并没有得到企业足够的重视。针对企业低温热系统存在建设、管理分散,运行经济性低等实际问题,为了满足企业降低成本、节能减耗的目的,深入剖析了现今炼化企业低温热系统优化的关键问题,提... 详细信息

石油炼化企业低温热系统有着巨大的节能潜力,但并没有得到企业足够的重视。针对企业低温热系统存在建设、管理分散,运行经济性低等实际问题,为了满足企业降低成本、节能减耗的目的,深入剖析了现今炼化企业低温热系统优化的关键问题,提出了炼化企业低温热系统的优化技术,建立了低温热系统的全流程优化模型,开展了低温热系统的操作优化与改造优化。应用结果表明,该技术节能降碳效果显著,而且大大提升了企业低温热系统的数字化水平。

关键词：低温热优化技术节能

鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气高效开发理论技术体系

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煤炭学报 2024年第1期49卷 528-544页

作者：徐凤银聂志宏孙伟熊先钺徐博瑞张雷时小松刘莹刘世瑞赵增平王渊黄红星林海鲲中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中国石油学会北京100724 中石油煤层气有限责任公司北京100028

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-... 详细信息

针对深部煤储层埋藏深、渗透率低、应力环境复杂等开发难题,总结大宁—吉县区块近5 a勘探开发取得成果,明确了资源富集条件、有效改造体积、水平段长、良好储盖组合条件是气井高产关键因素。在“人造气藏”开发理论指导下,建立了地质-工程一体化背景下的深部煤层气高效开发技术体系:(1)基于储层资源条件、构造保存条件和工程改造条件三大类11项指标,建立深部煤层气地质工程开发甜点评价标准;(2)基于微幅构造刻画、多尺度裂缝预测、三维地质模型构建等技术,形成“地质+工程”全要素定量化、可视化表征的煤储层精细评价技术;(3)按照“地质小尺度、三维地震微尺度、轨迹走靶体、少调快钻”导向思路,形成以钻前轨迹精优设计、精准入靶及靶后微调为核心的三阶段地质工程一体化导向技术;(4)按照实现资源动用和采收率最大化为目标,形成“地应力场、天然裂缝场、人工裂缝场、井型与方位、井网井距”五位一体井网优化设计技术;(5)依据深部煤层气赋存特征、渗流机理和气井生产特征,形成以产量不稳定分析法为主,经验产量递减法、数值模拟法和经验类比等多方法结合的气井产能评价及EUR预测技术;(6)遵循“四位一体”精准选段和“井间交错+段内差异化”设计原则,形成以构建人造气藏为目标的大规模体积压裂技术;(7)根据气井气水变化特征,形成全生命周期不同生产阶段排采优化控制技术;(8)结合当前AI技术进展与深部煤层气开发规律、集输等特征,探索了地质、工程、地面等多专业一体化协同环境下集输和数智化技术。在这一成果指导下,已投产29口水平井生产初期日产量5×10^(4)~16×10^(4) m^(3),平均10.2×10^(4) m^(3),区块日产气量突破300万m^(3),对加快鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气规模上产具有重要指导意义,也为同类资源高效开发建立了参考标准。

关键词：深部煤层气鄂尔多斯盆地东缘大宁—吉县区块高效开发理论技术体系

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中国前陆冲断带油气地震勘探技术及发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 276-294页

作者：常德双王贵重温铁民李道善胡少华李凯刘冬民中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司河北涿州072750

前陆盆地是世界上油气资源最丰富的盆地类型,而地处其活动翼的前陆冲断带已成为近年来勘探突破发现和增储上产的重要接替领域。中国前陆冲断带油气地震勘探技术发展经历了常规二维地震、宽线大组合二维地震、常规三维地震和宽方位高密... 详细信息

前陆盆地是世界上油气资源最丰富的盆地类型,而地处其活动翼的前陆冲断带已成为近年来勘探突破发现和增储上产的重要接替领域。中国前陆冲断带油气地震勘探技术发展经历了常规二维地震、宽线大组合二维地震、常规三维地震和宽方位高密度三维地震4个阶段。通过面向叠前深度偏移成像的地震采集优化设计技术、面向复杂构造区的地震资料处理技术和面向复杂构造区的地震资料解释技术3个方面阐述了中国前陆冲断带油气地震勘探关键技术,并以塔里木盆地库车坳陷、准噶尔盆地南缘为例介绍了主要勘探成效,其对推动前陆冲断带核心配套技术形成和应用具有重要意义。对于前陆冲断带勘探中所面临的复杂地表和地下地质条件(双复杂)、构造变形剧烈、地震资料品质差等挑战,依然需要在"人工智能+物探技术"、深层—超深层、岩性地层及非常规油气藏、地球物理综合服务与跨专业一体化协同工作等方向进行探索和发展。

关键词：前陆冲断带地震勘探技术发展历程关键技术发展方向

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水热型地热水平井取热对流传热耦合机制

煤田地质与勘探 2024年第9期52卷 121-130页

作者：谷峰李又武张越高英杨鹏王安然崔景云中海石油气电集团有限责任公司北京100028

【目的】闭式取热技术只利用地层热量,不抽采地热水,近年来成为地热开发研究的重点领域之一,但关注储层对流对传热影响的研究相对缺乏。【方法】为了提高单井取热量,提出水热型储层水平井闭式取热工艺,增大井筒与储层的接触面积,且充分... 详细信息

【目的】闭式取热技术只利用地层热量,不抽采地热水,近年来成为地热开发研究的重点领域之一,但关注储层对流对传热影响的研究相对缺乏。【方法】为了提高单井取热量,提出水热型储层水平井闭式取热工艺,增大井筒与储层的接触面积,且充分利用储层对流。建立水平井、循环水、储层互相耦合的流动传热模型,分储层自然对流、强制对流条件开展取热性能预测,揭示储层对流场、温度场演变特征。【结果和结论】结果表明:(1)储层发育与水平段垂直的强制对流可有效缓解热突破,对取热提升较为明显;与水平段平行的强制对流与自然对流取热量无明显差异。(2)与上覆地层相比,储层段对循环水温的提升占主导地位,平均每米温度提升是上覆地层的2.4倍。(3)储层对流场和温度场演变具有高度耦合特性。当储层只存在自然对流时,温度场变化范围与达西流动活跃区局限于井筒邻近区域,沿径向方向扩展;当储层发育强制对流时,温度场和对流场在水平井筒两侧呈非对称分布,低温区和低达西流速区位于对流下游方向。(4)储层温度动态恢复特征受对流条件控制。强制对流可加速对井筒周围区域热量补给,促进温度恢复,具备长年运行的条件。研究成果为水平井取热系统研究与设计提供借鉴。

关键词：水热型地热水平井闭式取热对流传热耦合自然对流强制对流

分布式光伏接入火电厂厂用系统的安全经济性分析

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热力发电 2024年第5期53卷 93-100页

作者：雷阳聂思聪吕小秀何信林王海强倪继文西安热工研究院有限公司陕西西安710054 西安益通热工技术服务有限责任公司陕西西安710054

传统火电在当前能源结构转型的背景下将逐步转型为网源支撑和系统调节,与分布式光伏的厂用发电耦合是火电企业实现降本增效的一种有效尝试。但因厂用非统调电源的接入暂无相关规程指导,在系统安全稳定方面缺乏评估策略和实证参考。为此... 详细信息

传统火电在当前能源结构转型的背景下将逐步转型为网源支撑和系统调节,与分布式光伏的厂用发电耦合是火电企业实现降本增效的一种有效尝试。但因厂用非统调电源的接入暂无相关规程指导,在系统安全稳定方面缺乏评估策略和实证参考。为此,以西北某火电厂的火电光伏互补供能系统为例,分析了其运行特点并给出了稳定性评价的技术框架,在不同机组、并网等级和最小光伏单元布置的实例中,讨论了静态潮流、暂态稳定和电能质量等应用评价问题,计算得到本例场站下火电机组厂用电减损效能实现了18%~42%的提升。该结论对火电厂应用“分布式光伏接入厂用系统”的发电技术模式有着典型的借鉴意义。

关键词：分布式光伏厂用系统节能降耗火电厂

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