NH3作为CO2置换CH4水合物促进剂的分子动力学模拟研究

针对天然气水合物开采中CO₂置换面临的渗透性差、置换效率低的问题,采用分子动力学模拟方法,将对水合物相具有强穿透能力的NH₃作为促进剂,分别模拟了CO₂单组分和CO₂/NH₃混合组分置换水合物过程。结果表明:在模拟设定的温度压力范围内,245 K和255 K条件下,NH₃对CO₂置换水合物过程起到正向促进作用,而当温度升高至265 K时,则会对置换过程起到抑制作用;温度相同时,升高压力可以提高置换效率,但不会改变NH₃对置换过程的促进/抑制作用。该研究结果可为提高CO₂置换法的置换效率提供新的思路。      

CO2置换水合物CH4的统一动力学模型

文章对水合物分解、生成的主要动力学模型进行介绍,包括Kim-Bishnoi模型、Englezos模型、Jamaluddin模型,然后对CO2置换甲烷水合物CH4的Ota模型进行重点介绍。通过研究发现,这些模型的驱动力都可用逸度差表示,反应面积可用气液相界面面积或分解表面积表示,并可以写成一个水合物分解生成双过程统一的动力学模型。基于CO2置换水合物CH4是一个分解生成过程同时发生的自然统一,最后提出一个统一的动力学模型。     

CO2置换甲烷水合物热力学影响因素实验研究

CO2置换法作为一种集温室气体储存和天然气水合物开发于一体的方法引起了国内外学者的注意。通过检测置换过程中气相组分的变化情况,研究了压力和温度对CO2置换甲烷水合物置换率的影响。实验体系为纯水,置换反应时间为50h。实验结果表明,在CO2注入压力为2.5MPa时,当温度分别为273.15K、274.15K、275.65K、276.15K时,置换反应结束时气相中CH4的摩尔分数从置换反应开始时的1.56%分别达到39.74%、41.89%、45.45%、48.04%。在置换温度为275.65K时,当CO2注入压力分别为2.2MPa、2.5MPa、2.8MPa、3.1MPa时,置换率分别达到44.87%、45.45%、46.66%、47.21%。可见,置换温度与压力在一定范围内对置换率的影响是正向的,但影响程度不大。     

用CO2置换水合物沉积层中CH4可行性分析

天然气水合物是一种重要的能源载体，如何有效开采、合理运用是水合物气研究的关键。在总结国内外提出的一般天然气水合物开采方式基础上，依据目前国外CO₂置换技术的实验研究和理论分析，探讨了利用该技术开采水合物气的可行性。认为一旦CO₂置换CH₄技术从热力学和动力学两方面取得广泛理论成果，将探索出一条既能开发能源、又能保护环境的可行途径，给国民经济带来直接的经济效益。     

CO_2乳化液强化置换水合物中CH_4的作用研究进展

综述了天然气水合物中甲烷的置换反应的研究进展,比较了传统置换法与CO2置换法的优缺点,论述了CO2置换法尤其是CO2乳化液法的优越性。CO2乳化液具有更高的反应温度以及更好的传导率和扩散性,在置换反应中起到了强化作用,增加了CH4从水合物中的释放,提高了置换的反应速率,同时乳化液的热可以使热源增强,从而使置换反应得到进一步强化。     

CO2-CH4混合气体水合物相平衡实验研究

CO2置换开采天然气水合物是集温室气体储存和天然气水合物开采于一体的方法,已引起研究者的广泛关注。针对CO2置换法技术,本文利用建立的气体水合物相平衡测试装置,在273.7K～284.2K温度范围内测试了3组CO2-CH4混合气体的三相共存（H-V-LW）和较高四相点Q2（H-LW-LC-V）的相平衡特性。研究结果给出了实验温度范围内混合气体水合物随甲烷含量提高的相平衡压力特性,以及该混合气体水合物体系较高四相点Q2（H-LW-LC-V）稳定区的边界和混合气体水合物融化开始和融化结束时的Q2点。数据表明,混合气体中随着甲烷相对二氧化碳浓度的增加,Q2点随之增加,四相共存状态压力和温度范围也随着扩大。     

水合物法分离CH4-C2H6-H2O体系的相平衡研究

本文进行了水合物法分离CH4-C2H6体系的气体-水合物相平衡实验研究,考察了水合物促进剂四氢呋喃（THF）和十二烷基硫酸钠（SDS）对水合物法分离CH4-C2H6体系的影响,通过改变原料气的组成,做出了水合物法分离CH4-C2H6体系的T-P-x—y曲线图。研究发现．在纯水体系中采用水合物法分离CH4-C2H6混合气体,分离效果不明显;当在水溶液中加入水合物促进剂四氢呋喃（THF）和十二烷基硫酸钠（SDS）后,水合物法可以很好地实现CH4-C2H2体系的分离,解决了采用传统深冷分离方法分离CH4-C2H6体系时,由于CH1、C2H6沸点较低而造成能耗较高的问题,开发出了一种新型分离CH4-：C2H6;体系的方法,所得结果对水合物法分离（CH4-C2H6）技术的开发与应用具有重要的指导意义。     

不同分解温度下记忆效应对CO2/CH4混合气体水合物合成的影响

在非常规天然气以及天然气水合物二氧化碳(CO₂)置换开采过程中,明确CO₂/CH₄混合气体水合物(以下简称“CO₂/CH₄水合物”)的合成和分解机理,对水合物法分离混合气体、CO₂封存与CH₄高效开采有重要意义。以多孔介质+去离子水体系中的CO₂/CH₄水合物为研究对象,进行了二次合成和分解实验,研究了分解时间为0.5 h、分解温度为5～25℃条件下的记忆效应对CH₄/CO₂水合物合成的影响,主要从二次合成诱导期、气体消耗量和消耗速率,以及各组分气体消耗情况3个方面进行了分析。结果表明,分解温度越低,二次合成诱导期越短;记忆效应降低了二次合成速率;当分解温度为10℃时二次合成速率最快,气体消耗速率峰值为8.10 mmol/min;在相同的合成温度和压力下,升温分解后的记忆效应使二次合成时CO₂水合物合成量提高至初次合成量的1....     

利用Box-Behnken法分析CO2置换CH4效果

基于CO2置换CH4理论,综合考虑影响CO2置换CH4效果的3个因素,运用Box-Be-hnken实验设计方法,建立CO2置换CH4的数学模型。通过Design Expert软件生成曲面反应图,并对曲面反应图进行单因素及双因素解吸效果分析,得出各参数对CO2置换CH4效应影响的强弱顺序及交互影响的显著性,其结果依次为渗透率、含水率、含气量,进而对CO2置换CH4效果进行分析。该研究为煤层气提高采收率提供了一个省时有效的分析方法。     

Ni/La-BaTiO3催化剂的低温CH4/CO2重整性能研究

镧液相掺杂合成了不同镧含量的La-BaTiO3载体,再通过浸渍负载活性组分制备出Ni/La-BaTiO3催化剂。通过CH4/CO2连续重整制合成气反应,考察常压下、700℃和750℃温度的Ni/La-BaTiO3催化剂稳定性和积炭性能;采用CO2脉冲反应评价了700℃低温重整条件下各Ni/La-BaTiO3催化剂上一氧化碳的歧化反应程度。结果表明,一氧化碳的歧化反应程度对催化剂低温CH4/CO2重整的稳定性和积炭性能影响显著,Ni/1.05%La-BaTiO3是最佳的低温CH4/CO2重整催化剂。     

储运系统油气回收问题的探讨

论述了储运系统油气回收的主要工艺方案 ,包括吸收法、吸附法、冷凝法和膜分离法 ,并对各方案进行了对比分析 ,认为吸附法和冷凝法是较佳选择。     

多孔介质中天然气水合物形成实验研究

通过实验认识到多孔介质中天然气水合物形成极不均匀、明显的分层这一特征，研究了多孔介质对水合物形成相平衡的影响，揭示了多孔介质缩短水合物形成过程的本质：①多孔介质界面现象突出，不可能形成均匀稳定的天然气水合物；②多孔介质对天然气水合物的形成相平衡条件影响是粒径越小，影响越大，并可能出现严重的偏离现象；③缩短了天然气水合物形成的诱导时间和成长时间，即孔隙粒径越小，缩短的时间越多。     

EXPERIMENTAL STUDIES ON THE IMBIBITION UNDER THE CONDITIONS OF DIFFERENT SCALES

低渗透油藏中水驱难度大,渗吸是主要的作用机理之一.从微尺度和常规岩心尺度条件下,分别进行了不同管径下的液体自吸实验和不同渗透率岩心中的渗吸实验.实验结果表明,管径较小的微圆管中的自吸能力强于管径较大的;渗透率越低,渗吸相对能力越强,低渗透油藏中渗吸采收率贡献率大于中、高渗油藏.     

注高温热水管线缓蚀,阻垢实验研究

针对辽河油田高凝油区块注高温热水(85—95℃)引起的腐蚀、结垢,开展了室内和现场缓蚀、阻垢试验;分析了不同温度下注水的腐蚀情况,对比、考察了不同的缓蚀剂、阻垢剂及其复配物,得出了如下认识:在注高温热水条件下直接采用常温下使用的防腐蚀、防垢方法是不可行的,必须有针对性地进行高温条件下防腐蚀、防垢的实验研究工作。     

气井泡沫排水采气的动态实验分析

大量现场实验结论证明了泡沫动态实验对于泡沫排水采气非常重要，使地层水、凝析油均可有效地从气井中排出。在改进了RossMile泡沫测定方法的基础上，建立了泡沫动态实验装置，用泡排剂LH和泡排剂UT-11C进行泡沫流动实验。利用两相流理论，开展了气流量和气流速度对气体携液量的影响研究和气液比与携液量的关系研究，定量地分析了气流量和气流速度对气体持液率的影响，对泡沫排水采气动态进行了探索性的研究，从而指导气田经济、高效、合理地开发。     

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油气田生产的天然气大都含有饱和水蒸气。在天然气轻烃回收的生产过程中，由于温度、压力的变化，使其在管路或设备内发生冷凝、积聚，生成水化物而阻塞管路、阀门、设备，因此预测天然气含水量和水化物生成过程是很重要的。近年来，由于分子筛吸附脱水成本高，又重提注入甲醇控制轻烃回收浅冷和深冷装置的水化作用。为此，探讨了用注入甲醇方法轻烃回收深冷装置中控制水化作用的工艺过程，并与分子筛脱水装置的投资和操作费用进行了     

甲醇控制轻烃回收中的水化作用探讨

油气田生产的天然气大都含有饱和水蒸气。在天然气轻烃回收的生产过程中，由于温度、压力的变化，使其在管路或设备内发生冷凝、积聚，生成水化物而阻塞管路、阀门、设备，因此预测天然气含水量和水化物生成过程是很重要的。近年来，由于分子筛吸附脱水成本高，又重提注入甲醇控制轻烃回收浅冷和深冷装置的水化作用。为此，探讨了用注入甲醇方法轻烃回收深冷装置中控制水化作用的工艺过程，并与分子筛脱水装置的投资和操作费用进行了对比，认为利用甲醇控制轻烃回收装置中的水化作用，在一些条件下更为经济合理。     

低渗透油藏CO2混相驱提高采收率试验

大多数低渗透油藏注水开发效果差,为了验证CO2混相驱在此类油藏的适用性,掌握其提高采收率的程度,以大庆榆树林油田为依托,进行了原油的细管试验与微观试验、天然岩心的驱油试验以及油藏的数值模拟研究,确定了CO2与榆树林油田原油的最小混相压力,试验与数值模拟测试了不同驱替方式在天然岩心上的采收率,二者非常吻合。试验表明:CO2混相驱可以应用于榆树林油田;天然岩心试验无水混相驱可以提高采收率19个百分点以上,水气交替可以提高采收率10~19个百分点;注入1个气体的合适段塞可以减少水对混相的影响,更大程度提高采收率。该研究表明CO2混相驱可提高低渗透油藏开发效果。     

不同温度下石油污染土壤中石油降解菌群的实验研究

为强化石油污染土壤的微生物修复技术,结合微生物纯培养技术和分子生物学方法,分析了石油污染土壤样品中微生物经不同温度（10℃和25℃）以石油为碳源驯化后的群落结构变化。从数量看,10℃条件下驯化土壤的细菌浓度 (6.2×105CFU／mL)低于25℃条件下下驯化土壤细菌浓度(4×108 CFU／mL)3个数量级;从组成看,25℃驯化的土壤群落中分离得到8种细菌,优势菌为Rhizobium（根瘤菌）和Bacillus（芽孢杆菌）;10℃驯化的土壤中分离得到11种细菌,优势菌为Arthrobacter（节细菌属）和Halomonas（嗜盐菌属）,10℃条件下的群落组成更具有多样性。可见,不同驯化温度对油污土壤微生物群落的组成具有较强的影响,低温条件下,微生物数量减少,但多样性反而可能增加;2种温度条件群落组成的相似性低。本研究为石油污染土壤的生物修复提供了菌种资源,并对菌剂投加中微生物群落组成的调控提供理论依据。     

CO2回收和捕集技术及应用新进展

主要介绍几种CO2回收利用方法：溶剂吸收法,变压吸附法,有机膜分离法和催化燃烧法。评述了CO2捕集技术及应用：脱除CO2新溶剂、基于氨的新工艺、CO2吸附技术、易于CO2捕集的纯氧燃烧、分离CO2的膜法技术以及CO2制取碳酸氢钠技术。