黄金管封闭体系热模拟实验中两种液态烃收集方法对比及其对相态特征的影响

原油在热裂解过程中会生成大量的轻烃(C6~C13),这些轻烃组分的性质介于气体和液体之间,易挥发,在常温下不以单独的气相或者液相存在,因而往往难以收集完全。本次工作先进行原油裂解生烃动力学模拟实验,在每个温度点都采用了两根黄金管作为平行样,其中一根黄金管按照传统液态烃收集方法,先在线测试完气态烃,然后用液氮冷冻1个跟真空系统相连的细胞瓶来收集轻烃,随后将黄金管剪开并投入加入了正戊烷的细胞瓶中,使两部分液态烃合并。另一根黄金管采用液氮直接冷冻收集的方法,即先用液氮充分冷冻黄金管,然后再快速剪破并浸入正戊烷中,以尽可能地减少轻烃组分的挥发。通过对比这两种收集方法获得的液态烃组分(C6~C13和C14+)定量数据,揭示液态烃组分在组成和产率上的差异。在此基础上,借助PVTsim相态模拟软件,将这两种收集方法获得的数据进行油气相态数值模拟,以研究两种收集方法导致的相行为差异。研究结果表明,液氮直接冷冻收集方法能更有效地收集轻烃组分,获得的轻烃产率明显高于传统液态烃收集方法。当Ro,Easy=0.62%~0.87%时,传统液态烃收集方法少收集了近40%的轻烃;当Ro,Easy=0.87%~2.47%时,传统液态烃收集方法损失了近1/6的轻烃,这些损失主要为C6~C9。当Ro,Easy<1.67%时,传统液态烃收集方法获得的热解产物的泡点压力偏高,最大偏差达3.3 MPa(Ro,Easy=0.62%),随热解温度升高,泡点压力偏差逐渐减小;当Ro,Easy>1.67%时,由于轻烃的热解加剧使得含量减少,对泡点压力的影响变小。因此,通过液氮直接冷冻液态烃的收集方法能够更准确地反映热解产物中轻烃组分的组成和产率。

海上热采油田H_(2)S成因机理研究

随着我国海上稠油油田的深入开发,热采蒸汽驱规模逐步扩大,相应的H_(2)S系列问题也愈发凸显。H_(2)S不仅危害人的健康,还能腐蚀金属设备,严重影响生产的安全平稳运行。本文以L稠油油田为例,在调研目标油田储层概况和H_(2)S生成情况的基础上,通过黄金管热模拟实验、色谱分析等方式,探究海上热采油田的H_(2)S的成因机理。实验结果表明,L稠油油田H_(2)S生成的物源主要为原油和地层水,岩屑能够起到催化作用;温度和时间是影响H_(2)S的主控因素,温度越高、时间越长,生成的H_(2)S量越高;L油田H_(2)S生成的主要原因是发生了地层水热裂解、硫酸盐还原反应。该研究成果能够为其他热采油田的H_(2)S成因研究提供探索思路,为油田H_(2)S治理指明方向。

中国南方海相页岩气中氮气成因及其指示意义

中国南方海相页岩气资源丰富,部分页岩气气体组分中氮气(N2)含量所占比例较大。依据川西南地区、长江三峡地区和贵州省岑巩地区页岩气地质、地球化学特征,结合黄金管热模拟实验,系统研究了页岩气中N2的成因及其指示意义。结果表明,页岩气中N2为典型壳源有机成因,高氮页岩气主要来源于干酪根的晚期热解,高氮含量是早期生成的原油裂解气未运聚成藏或成藏后受到破坏的体现。因此,页岩气资源量有限,主要证据有以下3个方面。首先,页岩中的干酪根类型是典型腐泥型,保存条件良好的情况下页岩气应以原油裂解气为主,但页岩气类型的识别表明高N2含量的页岩气属干酪根热解气或原油裂解气和干酪根热解气的混合气。其次,通过对寒武系来源的原油样品进行黄金管热模拟实验,发现高氮页岩气碳同位素值比热模拟实验测得的原油二次裂解气碳同位素值明显偏重。最后,随着有机质演化程度的升高,N2含量升高,而且保存条件较好的页岩气井,氮气含量较低,含气性较好,氮气含量对保存条件具有指示意义。