热作用条件下烟道气与轻质原油混相规律

通过细长管混相驱替实验开展高温高压条件下烟道气与不同类型轻质原油的热混相规律研究。在高温高压条件下烟道气可以与轻质原油实现混相驱替;相同温度条件下,烟道气驱油效率与压力呈近线性关系;相同压力条件下,随温度增加驱油效率先平缓增加,然后急速增加,驱油效率快速达到90%以上,实现混相驱,驱油效率急速增加过程与稀油轻质组分随温度增加发生蒸馏相变有着密切关系;相同压力条件下,原油越轻,烟道气与原油的最小混相温度越低,越容易实现混相,注空气热混相驱替开发效果越好;高温高压条件下轻质原油与烟道气的混相更多体现的是超临界状态的高温相变特征,与常规高压条件下CO_(2)的接触抽提混相存在较大差异。

薄层超稠油油藏烟道气SAGP室内实验评价

针对薄层超稠油油藏蒸汽驱采收率较低的问题,以准噶尔盆地北缘哈山地区浅层稠油为研究对象,对发育隔层的超稠油油藏进行烟道气SAGP室内二维物理模拟实验研究,研究蒸汽腔发育及气体分布特征,分析油、气、水在烟道气SAGP过程中的变化规律,进而评价薄层超稠油油藏烟道气SAGP提高采收率的潜力,优化注烟道气时机和注气量。研究表明:薄层超稠油烟道气SAGP阶段采出程度可达到56%,累计油汽比为0.21,具有较大的提高采收率潜力;采用蒸汽与烟道气同注的方式,烟道气位于蒸汽腔前缘,没有在油层顶部和盖层底部附近形成低温隔热带;烟道气聚集在蒸汽腔的前缘,阻碍了蒸汽腔的横向扩展,减缓了蒸汽超覆现象;当蒸汽腔扩展到油层底部时,注入0.08~0.10倍孔隙体积的烟道气,采收率为54%~56%。该研究成果可为薄层超稠油藏提高采收率提供重要参考。

喷雾法水合物法捕集分离烟道气中CO_(2)

对发电厂等大型点源释放的CO_(2)捕集是减少人为CO_(2)排放的一种选择,水合物法作为一种新型气体分离提纯技术,形成速率和水转化为水合物比率的强化是该技术关键。利用自主开发的喷雾水合物反应器进行了大水量(640 ml)和小水量(160 ml)碳捕集实验,考察了喷嘴孔径(0.1 mm和0.8 mm)、不同浓度十二烷基硫酸钠(SDS)和L-蛋氨酸(L-Met)动力学促进剂对碳捕集效率及水合物生长特性的影响。实验结果表明:0.1 mm孔径喷嘴有利于CO_(2)捕集。L-Met和SDS体系每摩尔水最终圈闭的CO_(2)较纯水体系均提升1个数量级,而且低浓度(质量分数0.1%)促进剂效率优于高浓度(质量分数1%)。大水量实验SDS体系最终气体消耗量最高为0.0848 mol/mol H2O,为L-Met体系的1.4倍,但捕集速率L-Met体系优于SDS体系。小水量实验L-Met体系气体捕获量与捕集速率均优于SDS体系。促进剂浓度为0.1%(质量分数)时水合物爬壁生长角度是1%(质量分数)的1.8倍。综合评估,0.1%(质量分数)L-Met、0.1 mm喷嘴和小水量(3.33 ml/min)的注液方式共同作用,碳捕集性能最佳。上述实验结果为强化喷雾反应器中水合物法捕集烟道气中CO_(2)提供参考与基础实验数据。

封堵烟道气气窜用耐温冻胶实验研究

针对烟道气存在的高温(110~130℃)油藏条件,使用低成本的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)与氨基树脂交联,制备了成胶时间、强度和热稳定性都适合作为封堵烟道气气窜的耐温聚合物冻胶。130℃通入3 MPa烟道气的条件下,通入烟道气的实验结果表明,聚合物冻胶受溶解的氧气影响造成热处理30 d内破胶,但冻胶强度表现出先增加、再稳定、后期失效的规律。复杂流变实验结果表明,热处理22 d后的冻胶在较高应变下不耐剪切,但冻胶弹性增加。大应变振幅扫描测试表明,冻胶在失效前的强度由于脱水收缩而增加,而这种特性有利于冻胶在有效期内的高效封堵。研究结果表明,构筑的聚合物冻胶适合作为封堵烟道气存在时、温度小于130℃的近井地带段塞使用。

醇胺法捕集烟道气二氧化碳工艺模拟研究

为解决烟道气对环境污染严重的问题,提出了采用醇胺法对烟道气二氧化碳进行捕集的思路,在对国内外碳捕集技术进行研究的基础上,对醇胺法捕集二氧化碳的工艺流程进行分析,重点对醇胺法中吸收塔和解吸塔的操作工艺参数通过数值模拟手段进行优选,为今后醇胺法捕集烟道气二氧化碳气体的实践应用奠定理论基础。

醇胺法吸收烟道气中二氧化碳的研究进展

二氧化碳(CO_(2))捕集、利用与封存技术是实现双碳目标的主要技术手段之一。醇胺法吸收烟道气中CO_(2)是目前发展最成熟、应用最广泛的CO_(2)捕集工艺,已普遍应用于烟道气工业除碳。吸收剂是醇胺法的核心要素,选择合适的吸收剂已成为目前的重点研究方向。综述了醇胺类吸收剂的分类和工作原理,以及吸收烟道气中CO_(2)的工艺流程。深度分析了乙醇胺(MEA)和甲基二乙胺(MDEA)单独作为吸收剂,以及MEA和MDEA分别作为主要吸收剂的二元混合吸收体系的性能。针对醇胺法吸收烟道气中CO_(2)存在的再生效率低、解吸能耗高、吸收剂易腐蚀设备和回收成本高等缺点,提出了在醇胺溶液中加入活化剂和添加剂、使用新型吸收剂和优化工艺参数等一系列优化措施。最后对醇胺法吸收烟道气中CO_(2)的发展进行了展望,以期为开发高效醇胺类吸收剂提供借鉴。

基于CCUS环境下烟道气驱油集成化装备及工艺研究

二氧化碳捕集利用与封存技术可以实现化石能源大规模可持续低碳利用。目前国内CCUS-EOR已取得积极进展,处于大规模产业化发展的前期,本文研究了锅炉烟道气驱油集成化装备注入工艺,并研制了烟气高压驱油一橇化装备,将多类设备高度集成在一个有限的撬内,可实现满足蒸汽开采稠油的烟道气CCUS装备单车快移快装高效作业。该装备能够达到提高稠油采收率、减少碳排放的效果。该技术推动关键设备国产化,形成自主知识产权工艺包,研究成果可为油气田地面工程绿色低碳发展提供装备支持和重要参考。

基于模糊综合评价的烟道气辅助SAGD过程评价

目前烟道气辅助蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术已在机理研究和数值模拟方面取得了进展,但由于实际投入油田试验的操作成本较高以及存在额外的能量消耗,所以无法直接判断和验证实际应用效果。为了更全面地评估注采方案,本文运用模糊综合评价法建立了多元评价体系,以环境、能量、工艺、经济为4个评价指标,对不同注采方案进行综合评价以选出综合性能最优的生产设计方案,为实际生产方案的选取提供参考,首次对烟道气辅助SAGD实际工程进行评价研究。基于“有无对比法”,将烟道气辅助SAGD与常规SAGD进行对比,结果表明烟道气辅助SAGD的综合效益更好,佐证了烟道气辅助SAGD驱油的优越性。为方便工程应用,开发了“烟气辅助SAGD驱油评价软件”,通过软件进行实例分析并进行方法对比,验证了本文方法的有效性、适用性和准确性。

烟道气辅助蒸汽吞吐的矿场实践与应用

烟道气是含碳燃料燃烧时产生的、从烟道或烟囱排出的气体,主要成分为N2、CO2以及少量O2,捕集处理后注入稠油储层,可起到补充地层能量、扩大蒸汽腔波及范围、提高蒸汽驱油效率等作用。林樊家油田林东馆三区块采用烟道气辅助蒸汽吞吐技术,累计实施烟气复合吞吐井18井次,与常规吞吐转周同期相比,累计增油3240t,油气比提高0.1,取得较好的效果,同时减少CO2排放433t。

烟道气回收CO_(2)与蒸汽伴注对井下工具腐蚀防护研究

注入烟道气回收CO_(2)可以有效提高采收率,并且有降低碳排放的环保意义,但有严重的腐蚀风险,针对渤海某油井采用的烟道气回收CO_(2)与蒸汽伴注方案,开展井下工具20Cr13、42CrMo、25CrMnMo、ZG35四种材质的腐蚀实验,进而开展缓蚀剂实验与材质升级实验,提出了针对烟道气回收CO_(2)与蒸汽伴注工况的防腐手段。

脱除工业烟道气中SO_x和NO_x的技术

综述了国内外烟气脱除硫氧化物和氮氧化物的研究现状及进展。脱除烟气硫氧化物的技术有钙法、碱法、活性炭吸附法、氨法、电子束脱硫法、生物脱硫法等 ,脱除氮氧化物的技术有烟道气循环法、低氮氧化物燃烧器法、选择性催化还原法、非催化选择性还原法、催化助热燃烧技术等。特别是新型的硫氧化物 /氮氧化物一体化处理技术即NOXSO技术 ,对硫氧化物和氮氧化物有很大的脱除效果 。

二氧化碳和氮气及烟道气吞吐采油物理模拟实验——以辽河油田曙一区杜84块为例

针对辽河油田曙一区杜84块超稠油主力含油区块在开采过程中普遍存在的吞吐周期高、开发效果逐渐变差等问题,通过室内实验,分析了二氧化碳和氮气在杜84块超稠油中的溶解性及其对原油粘度的影响;通过物理模拟实验,模拟了在注蒸汽辅助的条件下,单纯注CO2、单纯注N2及模拟烟道气等多种吞吐方式的采油规律及增产机理;研究了CO2与N2的注入次序、注入量、注入比例及注入压力与放喷压力等参数对吞吐效果的影响。结果表明,在杜84块超稠油主力含油区块开采过程中,CO2和N2的注入次序为先注N2后注CO2,CO2与N2的体积比为2:1,注入压力为15MPa,生产时放喷压力以地层压力7.35MPa为最佳。

稠油吞吐井注烟道气提高采收率技术试验

针对锦州采油厂稠油吞吐效果逐渐变差、经济效益逐年下降的严峻形势 ,开展了烟道气与蒸汽混注吞吐试验。介绍了该技术的机理 ,重点阐述了现场试验情况、试验效果、存在的问题以及今后的发展方向。从试验效果看 。

液相催化氧化脱除烟道气中SO_2和NO_x的研究

针对我国国情提出了液相催化氧化脱硫脱氮的新方法,在鼓泡反应器内进行了液相催化氧化脱硫脱氮的实验.就催化剂的选择、吸收液的pH值、催化剂浓度等对SO2和NOx吸收效率的影响及其变化规律进行了研究.结果表明,氨中和Fe3+液相催化氧化法脱硫脱硝有较好的效果,采用本方法可以脱除90%以上的SO2以及50%左右的NOx.

利用微藻固定烟道气中CO_2的实验研究

为获得能适合于烟道气条件下生长的微藻 ,找到一种高效的温室气体固定的方法 ,利用配置烟道气 (CO2 和O2 的浓度分别为 15 %和 2 %)驯化稻田微藻混合试样 ,分离出对高浓度CO2 条件有很强适应力的微藻ZY 1,并研究了在不同培养条件下微藻ZY 1的生长情况 .微藻ZY 1在CO2 浓度从 10 %～ 15 %的范围内有较高生长力 ,在CO2 浓度为 10 %时 ,生长最好 .微藻ZY 1对温度、气体流速、pH值等物理条件也有很宽的适应范围 ,在温度为 2 5～ 30 .C、流速为 0 2 5～ 0 75L·min-1、pH4～ 6范围内 ,生长基本稳定 .在培养条件为 10 %CO2 、2 5 .C、pH5 0时 ,微藻ZY 1的生长率最高 ,CO2 的固定率平均值为 0 397%.可以认为 ,利用该藻固定烟道气温室气体具有一定的可行性 .

活性炭(焦)脱除烟道气中二氧化硫工艺

二氧化硫对环境污染已十分严重，而烟气脱硫则是控制我国二氧化硫污染的最为有效的技术．活性炭（焦）脱除烟道气中二氧化硫不仅可以有效地控制二氧化硫的排放，还能回收硫资源．回顾了世界上活性炭（焦）脱硫技术，认为活性焦移动床吸附加热再生法是比较适合我国国情的烟气脱硫技术．

高3断块烟道气蒸汽混注驱替实验研究

高 3断块位于辽河盆地西部凹陷北端 ,根据高 3断块的油藏条件 ,通过室内驱替实验研究了烟道气蒸汽混注条件下的驱油效率 ,并通过理论计算和原油模拟蒸馏实验对混注时的驱替机理进行了分析。结果表明 ,混注条件下蒸汽组分的分压降低 ,井底蒸汽干度相应提高 ,因此在注入相同的蒸汽质量当量下 ,热流体的波及范围增大 ;混注时原油蒸汽蒸馏效应得到强化 ,原油的初馏点温度降低了 2 2℃ ,注汽温度为 2 2 0℃下原油可蒸馏体积增加值由驱替初期的 5 %提高到 10 %。烟道气蒸汽混注驱替实验结果表明 ,低注汽温度范围 (<2 2 0℃ )内 ,气汽混注比例增加 ,驱替效率升高 ,高注汽温度范围 (≥ 2 2 0℃ )内 ,气汽混注比例增加 ,驱替效率增值缓慢。对于高 3断块 ,适宜的混注气汽比例为 0 .5∶1,比纯蒸汽驱原油采收率提高 3 %。

烟道气处理焦化剩余氨水的研究

发明专利“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”在江苏淮钢集团焦化剩余氨水处理工程中获得成功应用 .它不仅有效地处理了焦化剩余氨水 ,实现了废水零排放 ,而且烟道气达标外排 ,对烟道气还有脱硫的效果 .

活性焦吸附氧化法脱除烟道气中二氧化硫

研制出用于脱除烟道气中二氧化硫的活性焦并进行了评价,选择出一种脱硫性能较好的活性焦,其硫容可达130mgSO2gAC以上。进而,考察了工艺参数对其脱硫性能的影响,在烟气中的二氧化硫浓度为01%～015%,反应温度为55℃～60℃,空速为1000h-1,体积分数O2为6%,H2O(g)(v%)8%的情况下,该活性焦保持SO2转化率在90%以上的时间达15h以上;同时,也探讨了SO2在活性焦上转化为H2SO4的机理。

燃煤飞灰对锅炉烟道气中Hg^0的吸附特性

在实验室模拟研究了燃煤飞灰颗粒组分对燃煤烟道气中气相Hg的吸附脱除特性 .试验结果表明 ,Hg吸附量随飞灰烧失量的增长而增大 ,飞灰中不同类型介质的气相Hg吸附特性差异显著 ,其中未燃尽炭的Hg吸附性能最强 ,吸附剂BET比表面积与其Hg吸附量呈正相关关系 .载气气相Hg浓度与Hg吸附量成非线性正相关关系 ,即Hg浓度为 5× 1 0 - 7时的Hg吸附量只有 5× 1 0 - 6的 1 /2 .吸附温度与Hg吸附量呈较显著负相关关系 .残炭表面的含氧官能团 CO 有利于Hg的氧化和化学吸附 .燃煤飞灰炭粒所具有的多孔隙结构和巨大比表面积有利于吸附脱除烟道气中Hg污染物 .