南襄盆地泌阳凹陷古近系核桃园组页岩含油性及烃类赋存特征

南襄盆地泌阳凹陷古近系核桃园组发育优质湖相页岩层系,页岩油资源潜力巨大。前人针对该层系页岩含油性及烃类赋存状态的研究相对薄弱,可能是制约泌阳凹陷页岩油勘探突破的重要因素之一。以泌阳凹陷南部Y1井核三段Ⅲ亚段页岩为研究对象,通过岩石热解、多温阶热解、X射线衍射等地球化学分析技术,系统开展了页岩含油性、烃类赋存特征及影响因素研究。研究结果显示:核三段Ⅲ亚段页岩岩相组合主要包括长英质页岩相、云灰质页岩相和混合质页岩相,纹层结构发育。烃源岩类型整体处于好—优质范围,热演化程度处于生油阶段。有机显微组分以腐泥型为主,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型。页岩含油性随埋深增大呈递增趋势,烃类赋存特征由中上部以吸附烃为主,过渡至下部以游离烃为主。碎屑矿物及有机碳含量是控制游离烃和吸附烃含量的主要因素。总体认为,核桃园组下部页岩含油饱和度指数整体高于100 mg/g,游离烃含量平均高于3 mg/g,具备较好的页岩油勘探开发前景。

古龙页岩油注CO_(2)/烃类气相态特征及多周期作用机制

基于PVT实验和多周期注CO_(2)/烃类气采油物理模拟实验,结合相态模拟计算揭示古龙页岩油注气前后的高压物性和流体类型演化规律,评价多周期注气作用下的原油采出效果,分析多组分间的抽提传质机理。实验结果表明:古龙页岩油属于轻质弱挥发性油藏,当压力降低至泡点压力以下时,原油的黏度和密度快速增大,原油物性急剧变差。因此,对于成熟度较高的页岩油,利用注气补充地层能量并维持良好的原油物性是提高采收率的关键,且注CO_(2)对原油的膨胀、降黏效果均优于注烃类气。此外,注CO_(2)/烃类气可使古龙页岩油由弱挥发性油藏向挥发性油藏转变,先注烃类气再注CO_(2)使得古龙页岩油呈现出由挥发性油藏进一步向凝析气藏过渡的趋势。古龙页岩油脱气后的溶解气驱效果更优,产出油相呈现连续的泡沫油状态。注CO_(2)/烃类气可为地层原油补充溶解气和弹性能量,注CO_(2)对原油中间烃组分(C_(5)—C_(10))和重烃组分(C_(11)+)的抽提效果均较好,注烃类气对原油中间烃组分的抽提效果更好。

渤海海域井壁取心裂解烃S_(2)烃类损失恢复回归分析

地化录井受工程、地质条件及人为因素的影响,往往造成岩石样品从井底到地表的烃类损失,不能很好地反映地下储层的真实含油气信息,因此需要一种合理准确的方法进行烃类损失恢复。针对渤海海域不同地区不同层位的岩屑值(自变量)与壁心值(因变量)之间的关系,基于最小二乘法、梯度下降法及其衍生算法,以多元线性回归和非线性回归两种方式来拟合研究区井壁取心数据。多元线性回归模型可使用标准方程法、岭回归、LASSO(Least Absolute Shrinkage and Selection Operator)及弹性网进行回归拟合,非线性回归模型可使用梯度下降法和分段函数的拟合方法。对不同回归分析方法进行分析对比可知,岭回归在计算线性关系的烃类损失方面具有较好的效果,决定系数r^(2)均超过0.7;基于岭回归分段函数拟合和非线性回归模型y=x/(b+kx)适合非线性烃类损失恢复。与传统的烃类损失恢复方法相比,使用量化的方式对研究区烃类进行恢复,更加科学全面,具有广泛的应用前景。

Ni-Pt/MgAl_(2)O_(4)双金属催化剂构筑及其对不同构型烃类蒸汽重整制氢性能的影响

航空煤油成分复杂,由上百种不同构型的烃类组成,然而正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳香烃这几类主要组分的构型和性质差异甚大,导致其蒸汽重整反应特性存在较大差异。本论文在前期研发Ni/MgAl_(2)O_(4)基础上,引入Pt构建Ni-Pt双金属催化剂,系统考察了该催化剂对不同构型组分重整反应性能的差异,并对不同构型组分在该催化剂上的重整反应路径进行了阐述。结果表明:液相还原法引人Pt能够使双金属催化剂具有合适的酸性和良好的金属Ni分散性,Ni-Pt两种金属协同效应,不仅能够提高单Ni催化剂活性,同时能够减少Ni烧结,优化催化剂稳定性;另外,不同构型组分在双金属催化剂上的重整性能具有显著差异,其中正癸烷重整的产气率以及H,选择性较为优异。不同构型烃类燃料的反应活性为:甲基环已烷>正癸烷>乙苯。由于甲基环已烷在反应过程中C-C键键能弱,易开环形成链状自由基与水发生重整反应,乙苯具有芳香烃结构且不易开环,重整反应所需能量较高。

材料界的轻骑兵——环烯烃类共聚物

通过一名普通大学生在国庆期间的武汉之旅,描述了她与华为Mate 60、食品包装袋和医疗器械的几次偶遇,并借此以生动活泼的方式向读者介绍了环烯烃类共聚物(COC)材料及其在光学器件、塑料包装和生物医学领域的典型应用。

喷气燃料烃类组成与性质构效关系研究进展

通过喷气燃料分子水平研究和表征,掌握喷气燃料烃类组成,进而与理化性质进行构效联系,对喷气燃料性质预测、快评技术研发和高性能喷气燃料设计等具有重要指导作用。综述了喷气燃料的燃烧性、挥发性、低温流动性、安定性、润滑性、导电性、洁净性和燃料烃类组成与常规理化性质的定性关联规律,归纳了具有代表性的定量关系模型。总结了燃料的化学组成分析手段,认为全二维气相色谱应用于喷气燃料烃族及碳数分布等分子水平表征更准确。展望了预测模型的开发方向,指出相比于现有多元线性回归(MLR)、加权平均(WA)、偏最小二乘(PLS)、修正加权平均(MWA)、支持向量机(SVM)等建模方法,人工神经网络(ANN)是未来定量关系模型的研究重点。

烃类蒸汽转化制氢装置的设计改造和应用实践

烃类蒸汽转化制氢装置属于比较重要的化工生产装置,它的生产反应工作机理复杂,目前在国内已经拥有自主专用技术,所建成的装置单系列规模已经达到100 000 Nm3/h以上。文章主要介绍了烃类蒸汽转化制氢装置的基本概况,分析其技术特征,如生产反应的工作机理、工艺的基本特征、设备的硬件特征等,然后重点对装置的设计与实践应用要点展开分析,以供参考。

城市大气细颗粒物中烃类污染物的污染特征、来源及影响因素研究

正构烷烃、霍烷和甾烷是大气细颗粒物(PM_(2.5))中常见的烃类污染物。然而,这类污染物在城市不同区域的污染特征及其与人类活动之间的关联仍缺乏认识,环境因子对其大气浓度的影响还有待探明。本项目以大城市广州为研究区域,对PM_(2.5)中两类烃类污染物进行分析。结果发现,广州这两类烃类污染物的浓度(正构烷烃:1.75~126 ng/m^(3),霍烷和甾烷:0.077~3.35 ng/m^(3))整体低于我国其他城市;正构烷烃浓度在工业活动相对较为密集的城区较高;石化企业的生产活动对霍烷和甾烷具有潜在的排放贡献。正构烷烃特征指标显示,植物源是PM_(2.5)中该类污染物重要的来源;在市政和工业活动密集的采样点,人为源的影响更为显著。源解析模型也证实,植物源对城区正构烷烃的排放贡献达38.1%,高于生物质燃烧和机动车尾气等排放源。夏季,机动车尾气对霍烷和甾烷的排放贡献明显增加;该类污染物在其他季节主要源于煤燃烧。温度和风速是影响这两类烃类污染物大气浓度最重要的环境因子,与污染物浓度呈负相关;环境因子对正构烷烃浓度的影响与其同系物的碳数有关。

GC-MS测定中间馏分油烃类分子组成研究与应用

基于操作简便、普及度高的气相色谱-四极杆质谱(GC-MS),利用模拟碳数切割与碳数校正,建立快速分析中间馏分油烃类碳数分布分子组成表征方法。该方法与测定中间馏分油烃类族组成标准分析方法NB/SH/T 0606—2019使用相同的仪器配置,在不增加硬件设备与分析时间的条件下,30 min即可同时得到烃类族组成、碳数分布以及正、异构链烷烃碳数分布等分子组成信息。利用该方法测定的碳数分布数据与配置软电离源的气相色谱-场电离飞行时间质谱(GC-FI TOFMS)测定数据基本一致。利用烃类分子组成计算出的碳、氢元素含量与标准分析方法NB/SH/T 0656—2017的测定结果相符。根据GC-MS测定的烃类分子组成数据,预测了45个柴油的十六烷值,预测值与实测值的偏差在±2.0之间。建立的表征方法解决了以往只有使用配置软电离源的中高分辨率质谱才能实现中间馏分油烃类分子组成表征的难题,在保障数据质量的前提下,降低了仪器成本,节省了实验时间,提高了分析效率。

转化深度对加氢裂化产物中烃类分布的影响

考察了减压蜡油在加氢裂化条件下,转化深度与产物变化情况,通过精细切割与表征探究烃类分布规律。结果表明:加氢裂化产物中<220℃组分收率随转化率提高而增加,>400℃组分收率随转化率提高逐渐降低。烃类组成变化符合多环芳烃优先进行加氢转化并向轻组分迁移、链烷烃得以保留的规律,明确了加氢裂化产品收率和质量的相互关系。

荧光指示剂法测定烃类组成的不确定度评估

分析了液体石油产品烃组成的测定过程,对影响检测结果的不确定性因素进行评估。通过计算重复性、各区域长度、含氧化合物等不确定因素,评定了液体石油产品烃类组成测定结果的合成不确定度。实验结果表明,烃类组成测定不确定度主要影响因素为重复性,其次是区域长度的测定。如果油品中存在含氧化合物时需要评估含氧化物和密度测定方法引入的不确定度。通过对该方法不确定度进行评估,有利于提高检测结果可靠性。

3号喷气燃料烃类组成测定影响因素探讨

采用GB/T 11132—2022《液体石油产品烃类的测定荧光指示剂吸附法》对3号喷气燃料烃类组成进行测定试验,收集试验数据,分析找出主要影响因素,提出合理建议,对提高3号喷气燃料烃类组成测定的准确性具有重要的意义。

沱沱河地区天然气烃类微渗漏蚀变信息提取

本文以沱沱河地区为研究区,以天宫1号数据为信息源,在图像预处理的基础上,开展了天然气水合物烃类微渗漏蚀变信息提取工作,为该区天然气水合物勘探提供依据。研究结果显示:碳酸盐岩异常信息主要分布在本区中侏罗统布曲组(J_(2) b)地层中;黏土矿化异常信息主要分布本区中侏罗统夏里组(J_(2) x)地层中;二价铁离子异常信息主要分布中侏罗统夏里组(J_(2) x)地层中;烃类异常信息主要分布本区中侏罗统布曲组(J_(2) b)及中侏罗统夏里组(J_(2) x)地层中。结合岩性组合特征认为中侏罗统布曲组(J_(2) b)及中侏罗统夏里组(J_(2) x)地层是烃类物质存在的潜在区域。

南黄海盆地崂山隆起中南部海底沉积物饱和烃类地球化学特征与热成因烃类输入

通过有机地球化学方法研究南黄海崂山隆起中南部海底表层沉积物的饱和烃地球化学特征,分析其与深部油气的关系。南黄海盆地崂山隆起中南部25个站位海底沉积物的正构烷烃色谱图呈前峰型和后峰型2种类型分布,其中一些站位海底沉积物的正构烷烃色谱图存在明显的难溶复杂化合物“UCM”鼓包,指示这些站位的海底沉积物可能有热成因烃类输入并受到生物降解。海底沉积物藿烷系列在m/z191质量色谱图上呈现地质构型、生物构型及混合构型,其中地质构型为主的站位海底沉积物Ts/Tm和C_(31)升藿烷22S/(22S+22R)指示有机质成熟度高,表征有外来高成熟度热成因烃类的输入。一些站位的20S/(20S+20R)-C_(29)甾烷与αββ/(ααα+αββ)-C_(29)甾烷参数反映海底沉积物中有机质的成熟度达到成熟,明显偏离了现代沉积物未熟-低熟的特征,也表明有外来成熟热成因烃输入。南黄海崂山隆起中南部海底沉积物有机质主要有3种来源,包括陆源有机质、海洋内源有机质和热成因烃类输入有机质。深部油藏沿边界断裂和地层之间不整合面向海底表面渗漏是海底沉积物热成因烃类输入的主要机制。

MDEA中烃类杂质脱除实验及过滤系统优化

目的某天然气净化厂在胺法气体脱硫工艺应用过程中,溶液易产生降解污染、发泡等问题。引入机械过滤和MDEA离子交换净化复活技术,在一定程度上缓解了溶液氧化降解污染的问题。但针对溶液中烃类、表面活性剂等导致溶液易发泡的杂质脱除尚未形成成熟的应用经验。为了解决气田开发中后期存在的脱硫胺液杂质污染、发泡频繁的问题,开展了胺液中烃类杂质脱除技术的实验研究。方法对胺液进行活性炭吸附实验和发泡性能评价,优选出适用于天然气净化的活性炭。结果活性炭材质过滤实验和发泡实验结果表明,吸附效果较好的活性炭为椰壳活性炭,且碘值越高、颗粒直径越小的椰壳吸附效果越好。但粒径过小会对胺液造成二次污染,导致下游管线堵塞风险增加。根据过滤前后胺液浊度、油分脱除率和发泡实验结果对比,从厂家寄送的样品中优选出30~40目(380~550μm)、碘值为1142 mg/g的椰壳活性炭作为气田天然气脱硫胺液脱除烃类杂质的过滤器滤材。结论优选适当碘值和强度的椰壳活性炭作为天然气脱硫胺液活性炭过滤器滤芯材料,并在其下游增加机械过滤器,进一步脱除溶液中机械杂质及活性炭粉末,减少溶液污染发泡频率。优化改造后,装置运行稳定,发泡拦液情况得到明显改善。

鄂尔多斯盆地镇原地区洛河组砂岩中烃类流体特征与铀成矿关系探讨

通过对鄂尔多斯盆地镇原地区新发现的洛河组含铀砂岩样品中的酸解烃分析,初步研究了酸解烃中烃类气体组分特征,并进行成因和可能来源分析;在综合镇原地区铀成矿地质特征基础上,探讨了烃类流体对砂岩型铀成矿的作用。研究表明,镇原地区洛河组含铀砂岩中酸解烃气体组分以CH 4为主,为早三叠世延长组烃源岩生排烃产物。通过对其相关特征参数分析,认为含铀矿层中烃类气为有机成因的油型气,主要处于成熟高成熟阶段,是早期部分原油发生裂解形成的原油裂解气与干酪根初次裂解气。综合分析认为,该区砂岩型铀矿是深层还原性流体沿构造裂隙或顺层贯入洛河组早期红色砂岩中,形成蚀变分带现象,并在氧化还原过渡带形成铀矿(化)体,依此推测研究区内断裂发育处的氧化蚀变砂岩和灰色(灰白色或灰绿色)蚀变砂岩是重点找矿方向。

基于光谱诊断的烃类火焰碳烟形成机理研究综述

碳烟主要是烃类燃料不完全燃烧生成的产物,其对人类健康、空气质量以及燃烧装置的使用寿命都会产生有害影响。碳烟生成是一个复杂的物理化学过程,控制碳烟排放,需要克服碳烟生成和燃烧过程中物理和化学演化的巨大差异,这些差异表现为对碳烟纳观结构和表面官能团随碳烟氧化活性反应变化的深入探索研究。近些年,研究人员对碳烟的生成机理开展了系列研究,对碳烟生成各个物理化学反应阶段有了一定认识。结合光谱诊断技术可深入了解燃烧系统碳烟形成过程,确定碳烟颗粒分子组成、精细结构、浓度分布等特征,也可从碳烟结构变化、黑体辐射强度等方面详细了解碳烟形成过程。该文旨在阐述光谱诊断技术对烃类火焰碳烟表征的研究进展和发展趋势,探讨LIBS,LII和LIF等作为诊断工具在包含背景辐射的火焰中检测碳烟生成过程产生辐射强度准确性等问题。主要介绍了烃类火焰碳烟的形成机理(从前驱体产生、生长到颗粒生成、凝聚,最后进行颗粒氧化)。总结了探测碳烟性质光谱诊断方法的应用以及光谱诊断技术对燃烧过程中碳烟表征的研究现状,包括对碳烟体积分数、温度和基于图像处理的碳烟结构表征,反应碳烟前驱体(多环芳烃)、反应气氛、温度等对碳烟颗粒物生成的影响。最后,对光谱诊断方法在碳烟中的应用进行展望。未来光谱诊断方法将会呈现对碳烟生成化学反应机理进行更细致准确的研究、降低不均匀碳烟对火焰图像造成影响、优化光谱诊断测量方法对火焰中多种气体组分及生成碳烟浓度进行同时采集和实时在线监测等发展趋势。光谱诊断方法和图像分析在均相燃烧火焰碳烟中的分析将为推动清洁燃烧和为非均相流动领域研究提供思路并具有重要的科学指导意义。

稀有金属花岗岩富集成矿的烃类气体地球化学标志——以广西栗木锡多金属矿为例

烃类气体在自然界广泛分布并具有复杂成因和来源,同时针对烃类气体的研究不应局限于石油、天然气等传统能源矿产,而需要推广到更多其他科研领域。笔者等采取苦橄岩烃类气体标准化的研究思路,以广西栗木锡多金属矿为中心,重点围绕矿区各阶段花岗岩、矿体及地表土壤开展烃类气体宏观特征和微观规律的研究工作。通过研究和对比,揭示花岗岩及矿石中烃类气体特征和变化规律,查明在成矿作用影响下烃类气体成熟度提高且通过构造裂隙向上运移,并被地表土壤吸附形成异常的事实,明确了深部隐伏矿体与土壤烃类气体异常的成因联系及空间对应关系,建立了判断稀有金属花岗岩富集成矿的烃类气体特征指标和参数,研究表明,将烃类气体特征作为判断稀有金属花岗岩富集成矿地球化学标志的思路正确且方法可行,并将对今后进一步拓展烃类气体的研究和应用领域产生积极影响。

纳米金刚石及其衍生物在烃类转化中的研究进展

纳米金刚石具有弯曲、富缺陷的sp^(2)/sp^(3)界面结构,在烃类转化反应中展现出传统金属/金属氧化物所不具备的优异性能,无论是作为催化剂,还是作为催化剂载体,均表现出明显的优势。简要介绍了纳米金刚石的制备方法、表面性质和调控手段,重点介绍了该材料及其衍生物作为催化剂或催化剂载体在丙烷、丁烷、乙苯直接脱氢和氧化脱氢及炔烃选择加氢等重要烃类转化反应中的应用情况,简要阐述了纳米金刚石材料用于催化领域存在的不足,并展望了它的应用前景。

准噶尔盆地阜康凹陷深层侏罗系砂岩储层差异性成岩演化与烃类充注

储层有效性及成因机理是制约目前深层油气勘探的关键地质问题。本文以准噶尔盆地腹部阜康凹陷下侏罗统三工河组砂岩为研究对象,利用岩石薄片、SEM(扫描电子显微镜)、稳定碳和氧同位素、流体包裹体等研究手段,分析储层成岩演化与烃类充注的动态关系,对深层储层有效性及形成过程进行研究。研究发现:三工河组储层主要由富塑性岩屑极细—细砂岩和相对富刚性颗粒中—粗砂岩2类岩石组成,它们在储层砂岩段内相互成层出现,在成岩演化和油气充注方面表现出很大的差异性。在储层深埋成岩过程中,富塑性岩屑极细—细砂岩以泥质塑性岩屑强烈机械压实和新生变形作用为特征,在第一期石油充注之前已变为致密储层,同期和后期烃类均不能充注。相比之下,刚性颗粒体积分数相对较高的中—粗砂岩中机械压实作用较弱,自生矿物类型多样,溶蚀作用亦较为普遍;这类砂岩至少经历了2期石油充注事件,成岩作用与烃类充注交替发生。富塑性岩屑极细—细砂岩构成储层内的隔夹层,可能引起油气运移的不均一性。