环境扫描电镜在我国油气工业中的应用研究

环境扫描电镜在油气工业中有着广泛的用途 ,解决了原来常规扫描电镜难以解决或不能解决的的许多问题。本文主要通过环境扫描电镜在我国油气工业中的应用实例 ,概述了环境扫描电镜在油气工业中的用途 。

液体样品的环境扫描电镜观察

环境扫描电镜的应用大大拓宽了常规扫描电镜的应用范围，对于绝缘样品不需要镀膜、含油含水的固体样品不需要干燥以及液体样品都可以直接放入样品室进行观察，因而能够反映样品原始形貌，不破坏样品原始结构。对于生物等样品的观察简便迅速，减少了样品制备之苦；对于液体...

应用环境扫描电镜实现烃源岩生排烃过程的可视化新技术

环境扫描电镜是国际上根据科学研究的需要在常规扫描电镜的基础上发展起来的一项新技术。文中应用ESEM2020型环境扫描电镜高温台的功能,选用了不同类型的烃源岩样品及分离的生烃组分样品进行了大量的试验对比与分析,观察到了不同样品的产烃现象,初步说明了不同样品的高温生排烃特征,实现了烃源岩在高温环境下生排烃动态模拟的可视化。

天然气脱汞工艺方案探讨

为降低天然气加工、储存、运输中安全风险,提高天然气产品质量,处理厂有必要对天然气进行脱汞处理。本文分析了汞在处理厂中汞分布,探讨了湿气脱汞和干气脱汞两种方案的脱汞剂选择、技术难点、工艺特点和适用条件,对气体处理厂天然气脱汞工艺方案设计有一定的借鉴作用。其中,湿气脱汞方案从根本上解决了汞污染问题,适用于高含汞天然气;而干气脱汞方案二次污染严重,适用于低含汞天然气。

三甘醇脱水装置汞分布及汞污染控制措施

天然气中的汞具有较强的毒性和腐蚀性,给工作人员和生产设备带来极大的安全隐患。研究含汞天然气处理装置中的汞分布规律,可为后续制定相应的汞防护措施提供依据。通过对某含汞天然气三甘醇脱水装置中的汞分布进行模拟分析,发现三甘醇对原料气中的汞吸收效果较弱,但闪蒸气和再生气中汞浓度较高。改变原料气中汞质量浓度、三甘醇贫液循环量、重沸器温度,得到不同条件下的三甘醇脱水装置汞分布规律。根据三甘醇脱水装置汞分布模拟分析结果,提出了湿气脱汞、含汞设备清洗及人员防护、流散汞处理等控制三甘醇脱水装置汞污染的方案,可为后续建设含汞天然气处理厂提供汞防护参考。

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。

应用环境扫描电镜研究储集层砂岩样品润湿性的变化特征

环境扫描电镜是国际上根据科学研究的需要在常规扫描电镜的基础上发展起来的一项新技术 ,应用ESEM 2 0 2 0型环境扫描电镜常温环境台的功能 ,通过观察水蒸气在样品表面凝结速度的快慢和凝结水滴与样品表面的接触角大小来判断样品的润湿性。利用环境扫描电镜观察对比了较强亲油砂岩、较弱亲油砂岩及强亲水砂岩的润湿性特征 ,表明环境扫描电镜技术在微观尺度上用于研究样品润湿性具有迅速、直观等优点。图

含汞污泥减量化及其中汞形态和稳定性研究

作为天然气生产过程中副产物—含汞污泥的量近年来一直持续增加,污泥中汞及其化合物含量均较高,已成为一个迫切需要解决的问题。本文深入分析了气田含汞污泥减量化过程中汞的存在方式、分布规律及稳定性。实验发现汞稳定化减量处理后干泥中总汞含量与汞捕捉药剂和汞稳定化药剂加入量成正比,减量化过程汞有轻微损失。经汞捕捉药剂和汞稳定化药剂反应后,污泥样品中主要汞形态为硫化汞。药剂可将易迁移态的Hg0、HgCl2转化为稳定态的HgS、HgO。稳定化减量后污泥的总汞浸出毒性明显减少,汞以稳定形式存在。稳定化减量污泥在不同环境中的稳定性关系为:酸性<碱性<中性。

低温热解析对氧化铝系废弃脱汞剂中汞的回收

天然气脱汞净化工艺中产生的含汞废物,通常采用高温热解析（温度在800-1 000℃之间）回收其中的汞。这项技术存在一定的劣势,例如高温加热需要花费高成本,还可能破坏像脱汞剂这类材料的性质,导致失去再生性能。为克服这些缺点,研发出更加适合的低温热脱附回收技术,该技术加热温度250-350℃之间,并且在350℃下汞回收率可达到99.8%以上。

鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏特征

鄂尔多斯盆地上古生界具有含气丰富和低孔、低渗、低压的特征。通过储集层流体包裹体均一温度、包裹体激光拉曼光谱、沥青分布与成因、岩石薄片等分析,结合天然气组分、C5—C8轻烃、单体碳同位素实验数据,分析了鄂尔多斯盆地上古生界天然气成藏基本特征和成藏过程,总结了高效储集层的主控因素,划分出3种上古生界天然气成藏组合,即源内成藏组合(山2段—太原组)、源顶成藏组合(山1段—盒8段)、源外成藏组合(石千峰组)。并应用上述方法剖析了不同类型气藏天然气成藏过程及成藏主控因素。

鄂尔多斯盆地奥陶系烃源岩有效性判识

应用激光-诱导荧光、环境扫描电镜、全岩热模拟实验技术等,对鄂尔多斯盆地奥陶系岩心样品进行了沥青判识及定量、有机质生气过程的可视化模拟以及产气潜力等研究。奥陶系岩石中普遍存在的沥青及有机质生气过程的可视化动态模拟结果证实,烃源岩在地质历史中曾经生排烃;烃源岩产气率大于自身的吸附气量,是有效气源岩。推测在鄂尔多斯盆地奥陶纪海进期沉积的地层中可能发育优质气源岩。图4表2参10（谢增业摘）

鄂尔多斯盆地苏里格气田储层成岩作用与模拟

通过苏里格气田气层与非气层的岩石学特征、成岩作用、储集特征对比,分析了气层与非气层成岩相的差异。气层主要发育在粗粒岩屑石英砂岩溶孔成岩相和含泥粗粒岩屑石英砂岩溶孔相中,非气层则主要发育在含泥(中)细粒岩屑石英砂岩致密压实相和含泥(中)粗粒岩屑石英砂岩残余粒间孔相中。通过流体-岩石相互作用物理和数学模拟,在成岩演化中成岩阶段A期,大量有机酸的排出,溶蚀了苏里格气田储层凝灰质和长石等易溶组分,形成次生孔隙。由于沉积水体能量强弱差别、成岩作用的不同,中粗粒与细粒沉积物成岩演化途径不同,中粗粒沉积物次生孔隙发育,残余一定的原生孔隙,总孔隙度较大,易形成气层;细粒沉积物原生孔隙消失殆尽,次生孔隙少,总孔隙度很小,不易形成气层。

水溶气运移成藏物理模拟实验技术

通过自行设计的天然气运移成藏物理模拟仪,对实际岩芯样品进行了高压水溶气运移成藏的物理模拟实验,目的是研究水溶作用对天然气运移指标产生的影响以及水溶气甲烷和乙烷碳氢同位素、C2+/总烃、iC4/nC4等8项地球化学参数的变化。实验结果表明:随着运移距离的增加,水溶气中的非烃CO2含量普遍增大,烃类气体"甲烷化"趋势明显,C2+以上的含量随碳数升高而降低(至C5含量基本可以忽略不计),轻烃组分中的苯和甲苯含量由低(气源)到高(运移距离近)再变低(运移距离远),甲烷碳和氢同位素变化幅度均不大(仍具有略偏正的特征)。认为这些地球化学参数的变化特征对水溶气气藏的识别和油气运移的研究均具有重要的参考价值。

天然气低温分离工艺中汞的分布模拟

掌握汞及其化合物在天然气处理过程中的分布规律对含汞气田的合理开发具有重要的指导作用。为此,利用稳态流程模拟VMGSim软件模拟了某含汞气田天然气的低温分离处理工艺流程,研究了汞在天然气脱水脱烃工艺流程中的分布规律。结论指出:含汞天然气经过低温分离后,汞可能进入乙二醇富液、外输干气、凝析油和三相分离器闪蒸气等物流中,各物流中汞浓度随原料气汞浓度增加而增加的趋势依次减弱,乙二醇富液中汞含量增加趋势最显著,闪蒸气中汞含量增加趋势最弱;天然气低温分离工艺能有效降低外输干气的汞浓度,可使外输干气中的汞含量达标,从而提高外输干气在输送和利用过程中的安全性;在含汞天然气低温分离过程中,三相分离器闪蒸气、凝析油、乙二醇富液再生塔塔顶未凝气及污水中的汞含量偏高,需要加强防护和净化处理。

疏水缔合水溶性聚丙烯酰胺的溶液结构的研究

应用流变学方法及扫描电镜、环境扫描电镜手段对疏水缔合聚丙烯酰胺和传统的超高分子量部分的水解聚丙烯酰胺进行了对比研究。结果表明 ,在相同浓度的条件下 ,前者的增粘能力远大于后者。其原因在于前者通过疏水缔合作用在溶液中形成了三维网络状结构。在不同浓度和不同放大倍数的条件下观察到的溶液结构具有一定的自相似性 ,说明该疏水缔合水溶性聚合物的溶液结构具有一定的分形特性。

天然气脱汞工艺技术

世界大多数天然气气田都含有单质汞和汞的化合物,天然气中的汞含量一般在1μg/m3～200μg/m3。在天然气液化、凝液回收等低温系统中,汞不仅会腐蚀铝制的板翅式换热器,还将导致天然气化工中的贵金属催化剂中毒。目前,天然气脱汞主要采用化学吸附工艺,该工艺在天然气脱汞装置中得到了广泛应用,其脱汞深度可达0.01μg/m3。本文分析了化学吸附工艺的脱汞原理、脱汞剂特性和应用以及影响脱汞效率的因素。通过对载硫/银活性炭、载银分子筛和专用脱汞剂等主要脱汞剂的特性进行分析与对比,提出了主要脱汞剂的适用条件。对于不同用途和不同处理工艺的天然气,其汞含量的限值要求也是不同的。从环保、安全等因素考虑,推荐商品管输天然气中汞含量小于28μg/m3,要求天然气液化及天然气凝液回收等装置中原料气的汞含量小于0.01μg/m3。

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。

地层条件下天然气扩散过程中地球化学组分变化的模拟实验研究

采用固体样品,实验模拟了地层条件下(8MPa,70℃)气藏天然气在扩散过程中的地球化学变化特征。模拟实验结果研究表明:a)随着天然气扩散作用的进行,气藏气中甲烷的相对百分含量逐渐减少,而乙烷和丙烷的相对含量相应地增大;扩散气与气藏气存在类似的组分变化趋势,但扩散气中甲烷的相对百分含量高于同一时间气藏气中甲烷的相对百分含量,而乙烷及丙烷的相对百分含量低于气藏气中乙烷和丙烷的相应值,这些都是地层色层效应的具体体现;b)同一时间气藏气中正丁烷的相对百分含量高于扩散气中正丁烷的相对百分含量,而异丁烷的相对百分含量低于扩散气中异丁烷的相应值,这也是地层色层效应的结果;c)C1/(C2+C3)和iC4/nC4可作为天然气运移的地球化学指标;d)气藏气和扩散气组分百分含量与气体扩散比例之间分别存在对数线性相关关系和二次函数相关关系,这种函数关系可为应用模拟实验结果计算气藏扩散量,评价气藏天然气资源前景,探讨天然气在扩散过程中的组分变化以及预测同源不同层天然气藏资源量提供启示。