天然气低温处理过程中汞的分布与防治

汞在天然气低温处理过程中很容易以液态的形式析出,给天然气生产带来潜在的安全隐患,一旦进入长输管道,还可能造成下游的污染。针对低温处理工艺对汞的脱除作用、天然气低温处理过程中汞的流向及防治方法等进行了研究。研究结果表明,低温处理工艺对汞具有很强的脱除作用,天然气中大部分汞在低温处理过程中以液态汞的形式析出,少部分进入外输气。为消除汞对下游的污染,天然气脱汞可采取干气脱汞或湿气脱汞两种方法,干气脱汞的优点是脱汞剂的性能可以得到很好的保障,脱汞剂用量少,缺点是天然气低温处理过程中存在汞的析出问题,给检修作业带来困难。湿气脱汞的优点是可有效降低汞的析出问题,缺点是脱汞剂用量大,用户可根据自身生产情况进行合理的选择。      

天然气可再生脱汞用载银分子筛评价及应用

为了推动天然气脱汞技术的发展,降低脱汞成本,掌握可再生天然气脱汞工艺技术,有必要开展可再生天然气脱汞工艺的研究和应用。在脱汞剂可再生载银分子筛研发的基础上,通过开展脱汞剂再生温度、再生重复性、原料气中汞质量浓度及含液条件的适应性、动态汞吸附能力等性能的实验室及现场装置应用评价,获取了载银分子筛的相关性能参数。载银分子筛脱汞剂经反复高温再生后脱汞能力无明显下降,再生性好,满足工程实际应用条件;再生温度越高,载银分子筛Ag-B再生效果越好,最低再生温度为280 ℃;脱汞深度不受原料气中汞含量的影响,不同汞含量的原料气经载银分子筛吸附处理后,产品气中汞质量浓度均能达到0.05 μg/m³以下;载银分子筛Ag-B的动态汞吸附能力约为0.36 mg汞/g脱汞剂。脱汞塔空塔气速过大或过小均不利于脱汞吸附,应维持在一定范围内,在10 MPa的压力下,最佳空塔气速范围为1.5~2.5 m/min;原料气含液会导致载银分子筛脱汞能力明显降低,湿气条件下脱汞能力约为干气条件下的63%。在实际工程设计中,应在载银分子筛脱汞前进行天然气脱水处理。相关工程经验及关键参数的获取,可为其他可再生天然气脱汞装置的设计和运行提供工程借鉴。      

烃源岩热演化停滞时临界剥蚀厚度求取方法——以鄂尔多斯盆地为例

利用鄂尔多斯盆地烃源岩镜质体反射率Ro值、地层剥蚀厚度△H以及埋深H，建立了烃源岩Ro值与原始埋深H之间的关系式。选定初始Ro值以及降温后Ro值的增加值△Ro,根据烃源岩Ro值与原始埋深H之间的关系式，可以得到与之对应的最小剥蚀厚度△H，从而建立△Ro与△H关系图版。然后通过热模拟试验测得样品的初始Ro值．以及降温后Ro值的增加值△Ro，根据该关系图版就可以直接读出与之对应的最小临界剥蚀厚度△H。据此．初步指出了鄂尔多斯盆地石炭-二叠系煤在其遭受抬升剥蚀之后．能够持续生烃的源岩分布范围，为我国一些地层埋深变浅盆地的资源量的计算提供了理论证据。     

中国煤成大气田天然气汞的分布及成因

对中国8大含气盆地中的500多口气井开展天然气汞含量检测,对产自不同地区的2个煤样开展煤生烃热释汞模拟实验,并对采自鄂尔多斯盆地的11块岩心煤样进行汞含量检测。研究表明,中国煤型气中汞的分布具有煤型气汞含量总体远高于油型气、不同煤型气汞含量的分布很不均匀、煤型气汞含量总体随产层深度的增加而变大这3个特征。中国煤型气中的汞主要来自于气源岩,其主要证据除了煤型气汞含量远高于油型气、高含二氧化碳天然气的汞含量随二氧化碳含量的增加而下降和煤系具备形成高含汞天然气的物质基础外,煤生烃热释汞模拟实验揭示煤在热演化过程中可以形成较高的天然气汞含量,煤型气汞含量受气源岩温度和储集层硫化环境的控制。结合岩石圈物质循环过程和油气形成过程,中国煤型气中汞的形成过程可以划分为搬运和沉积、浅部埋藏、深部埋藏、保存和破坏等4个阶段。图5表5参35     

天然气中微量元素捕集检测技术初探及应用

目前有关天然气中微量元素分布研究仍处于探索阶段,相关检测技术研究匮乏。国内研究仅局限于王多义教授引进的地气测量法,但并未对硝酸捕集剂进行优选。在对不同浓度硝酸捕集剂进行优选的基础上,对天然气微量元素检测进行初步探索。通过相关实验发现:低浓度硝酸捕集剂对微量元素的捕集效果理想,其中又以15%硝酸效果最佳;现场多级捕集实验同室内小气量循环捕集实验对比,室内实验检测值更高,更接近天然气中微量元素实际值;不同地区天然气微量元素的检测对比,验证了前人有关天然气中微量元素的部分结论。但实验相关作用机理不明,微量元素的精确定量有待形成标准。其应用前景广泛,对天然气运移路径的判定、天然气藏的判寻及物探方面都具十分重要的意义。     

沁水盆地南部地区煤层气汞含量特征简析

随着人类对天然气需求的不断增加,煤层气作为一种新兴的能源受到人们越来越多的重视,但天然气中普遍含汞的性质决定了我们有必要对其加强研究。按照天然气中汞的成因假说,沁水盆地南部地区煤层气汞含量可能较高。为了验证这一问题,采用德国Mercury Instruments公司生产的痕量汞检测仪UT3000对该地区7口煤层气井和1处煤层气液化站进行检测。检测结果显示该地区煤层气汞含量普遍很低,均在10ng/m3以下,因此在煤层气勘探与生产过程中不存在汞的威胁。为了解释这一现象,开展了煤粉热吸汞、释汞实验。实验数据表明当加热温度大于120℃时煤粉释汞,而在小于100℃时煤粉吸汞,吸汞与释汞的温度平衡点介于100～120℃之间。沁水盆地南部地区煤层埋藏较浅,地层温度一般不会超过56℃,在此地层温度下,煤系有机质对汞具有强烈吸附作用,这是导致该地区煤层气含汞很低的根本原因。     

含汞气田废水净化分离出的固体残渣汞形态分析

随着《水俣公约》对我国于2017年8月16日正式生效,以及政府和社会对环境保护的日益重视,含汞气田开采过程中产生的含汞废水治理与排放受到了越来越多的关注。含汞废水不经处理可能会影响气田正常生产、损坏生态环境,并危害现场人员的健康。在处理过程中水中含有的各类可溶性汞污染物会随固体残渣被分离,分离出的这类含汞固体残渣经毒性浸出试验鉴定后通常属于危物。通过对其中各汞形态进行分析,可为气田含汞危废无害化处置选择合适的脱汞技术,同时为气田汞污染防治提供基础理论依据。目前国内外对固相中汞形态的分析方法主要有色谱法、原子吸收光谱法(AAS)、毛细管电泳法、电化学分析法、原子荧光光谱法(AFS)等。主要介绍了气相色谱与原子荧光联用法、高效连续萃取离心分离技术与冷原子吸收测汞仪联用法对含汞气田废水净化过程分离出的固体残渣中汞形态进行分析。     

准噶尔盆地煤系烃源岩及煤成气地球化学特征

准噶尔盆地主要发育石炭系和侏罗系两套煤系烃源岩,形成与之相关的两类煤成气.石炭系煤系烃源岩有机质丰度高,有机质类型主要为Ⅲ型,成熟度高.侏罗系烃源岩分布广,厚度大,成熟度变化大,中下侏罗统是主力气源岩,资源潜力大.石炭系煤成气属干气,碳同位素较重,甲烷碳同位素组成在-30‰左右,乙烷碳同位素组成大于-28‰,为正碳同位素系列,形成自生自储气藏.源自侏罗系煤系烃源岩的天然气分布广,组分相对较湿,甲烷碳同位素组成变化较大,丁垸和丙烷发生倒转的现象较为普遍,反映出天然气的成熟度变化较大,同源不同阶的天然气混合造成重烃碳同位素偏轻.石炭系煤系天然气资源潜力大,是准噶尔盆地今后最主要的天然气勘探领域.源自侏罗系煤系的天然气分布范围广,南缘是今后侏罗系煤系天然气勘探的有利地区.     

气田水中汞的形态分析

汞具有高挥发性、高毒性及腐蚀性,对人身、设备及环境具有重大危害,严重影响了气田开发和利用的安全性,目前已引起了涉汞油气田的高度关注。气田水中不同汞形态主要由难溶性汞(悬浮汞),可溶态汞(单质汞、无机汞、有机汞)组成。气田水中汞形态分析的前处理方法主要有金管富集法、液液萃取法、蒸馏法和膜分离法等。汞形态分析方法主要有气相色谱法、高效液相色谱法、质谱法、原子吸收光谱法及各分析方法之间的联用技术。研究分析气田水中汞的形态,可为气田水选择适当的净化处理技术。同时为气田作业区汞防护措施研究提供依据,做好汞污染的防控。     

塔里木盆地库车坳陷致密砂岩气地球化学特征

通过系统分析塔里木盆地库车坳陷不同区带致密气藏的天然气地球化学特征,探讨了库车坳陷深层致密砂岩气来源。库车坳陷中段天然气对应烃源岩热演化程度高,天然气主要为高—过成熟煤型气,可能存在三叠系湖相原油裂解气;库车坳陷东部和西部天然气对应热演化程度中等,现今发现的天然气来源于侏罗系煤系（迪那气田）、三叠系湖相泥岩（迪北、博孜气田）,尚未发现湖相原油裂解气。根据库车坳陷不同区带天然气地球化学特征及来源的差异,结合烃源岩热演化差异性,指出大北—克深地区侏罗系—三叠系内有效圈闭有望成为三叠系湖相原油裂解气勘探新领域,秋里塔格构造中段—西段、阿瓦特—博孜古近系膏盐之下白垩系储层内构造圈闭、北部山前带东段侏罗系内构造—岩性圈闭为高—过成熟煤型气有利勘探区域。