化学与生活专题

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天然气与能源革命——以川渝地区为例

作者：马新华（中国石油西南油气田公司）
关键词：中国；天然气；能源革命；川渝地区；天然气利用；年产量；页岩气；第三次能源革命
摘要：为了充分认识和准确把握天然气在能源革命中的地位和作用,为科学制定天然气发展战略和推动能源革命提供决策参考,以在我国天然气工业中占有重要地位和具有代表性的川渝地区为研究对象,分析了天然气对中国能源革命的引领作用,指出了川渝地区天然气利用的主要方向。研究结果表明:①天然气发展空间巨大,将在我国第三次能源革命中扮演重要的角色;②我国天然气资源丰富,开发潜力巨大;③川渝地区天然气利用空间广阔,未来天然气除了作为城镇燃气之外,还有5个利用方向——以煤改气为主的工业燃料、交通运输、分布式能源、调峰发电、高端天然气化工原料等。结论认为:①天然气是化石能源中最清洁的能源、最优质的燃料,21世纪是天然气世纪,天然气将在我国第三次能源革命中发挥不可替代的作用;②川渝地区同时具备天然气和水电等可再生能源的双重优势,到2020年将再度成为我国最大的产气区,天然气年产量将超过550×10~8 m~3,到2030年,...

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鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组自源型天然气聚集与潜力分析

作者：李伟，涂建琪，张静，张斌（中国石油勘探开发研究院）
关键词：鄂尔多斯盆地；奥陶系；马家沟组；烃源岩；油型气；天然气聚集；天然气碳同位素；天然气资源
摘要：基于鄂尔多斯盆地天然气勘探新进展,利用地球化学与气源对比等理论与方法,分析该盆地奥陶系马家沟组海相碳酸盐岩烃源岩发育特征,探讨马家沟组自源型天然气聚集规律与潜力。研究认为加里东期古隆起东侧、环盐洼区马家沟组发育规模有效烃源岩,源自马家沟组泥质白云岩与白云质泥岩的天然气是奥陶系气藏的主要贡献者。奥陶系马家沟组不仅发育碳酸盐岩风化壳岩溶储集层,也发育内幕白云岩颗粒滩储集层,且二者分布广泛,均能成为有利储集体。马家沟组天然气以自源型油型气为主,表现为自生自储、近源聚集的特征,只在局部地区存在上生下储的天然气聚集区。同时,提出环盐洼周边地区奥陶系马家沟组具有大规模天然气生成与聚集的有利条件,具备大面积自生自储天然气聚集的优势,靖边气田以西、以北与以南的古隆起前缘洼陷区是未来奥陶系勘探的有利地区。

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天然气运移有机-无机地球化学示踪指标——以四川盆地川西坳陷侏罗系气藏为例

作者：叶素娟¹，朱宏权¹，李嵘²，杨映涛¹，黎青¹ （ ¹中国石化西南油气分公司勘探开发研究院；²中国地质调查局成都地质调查中心）
关键词：四川盆地；川西坳陷；侏罗系；天然气；运移示踪指标；地层水；同位素组成
摘要：以四川盆地川西坳陷侏罗系气藏作为研究实例,通过分析天然气组分和碳同位素组成特征,结合地层水化学特征、储集层中自生矿物碳、氧同位素组成以及流体包裹体特征,提出了C1/C2值、N2含量、芳烃/烷烃值、甲烷碳同位素组成、地层水矿化度及水化学特征参数、储集层中自生方解石碳氧同位素组成、含烃盐水包裹体均一温度及盐度等指示天然气运移相态、运移方向和运移路径的有机-无机地球化学示踪指标,并对天然气的运移过程及机制进行了探讨。研究表明,川西坳陷中侏罗统天然气以水溶相运移为主,随着运移脱溶过程的进行表现出苯/烷烃值增大、甲烷碳同位素组成变重的趋势,同时具有气藏伴生地层水矿化度较低、含气砂岩中自生方解石的碳氧同位素组成偏轻、含烃盐水包裹体均一温度高且盐度较低等特征;上侏罗统天然气则以游离相运移为主。结合区域地质以及水溶气脱溶成藏过程中的相态演化等方面的研究,证明提出的有机-无机地球化学示踪指标可对川西坳陷侏罗...

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四川盆地川中古隆起震旦系—寒武系天然气特征及成因

作者：魏国齐^1,2，谢增业^1,2，宋家荣³，杨威^1,2，王志宏^1,2，李剑^1,2，王东良^1,2，李志生^1,2，谢武仁¹ （ ¹中国石油勘探开发研究院廊坊分院；²中国石油天然气集团公司天然气成藏与开发重点实验室；³中国石油西南油气田公司）
关键词：天然气特征；天然气成因；震旦系；寒武系；川中古隆起；四川盆地
摘要：利用高石梯—磨溪地区大量新钻探井和野外露头资料,开展震旦系—寒武系天然气组分、同位素、轻烃组成、烃源岩干酪根碳同位素、储集层沥青生物标志物等地球化学特征研究。研究表明:1震旦系灯影组和寒武系龙王庙组天然气均为典型的干气,以烃类气体为主。但灯影组干燥系数大、烃类组分含量低、非烃组分含量高。非烃气体含量的差异主要表现在氮气、二氧化碳、硫化氢和氦气方面。烃源岩成熟度不同和含硫矿物与烃类反应生成H2S是造成灯影组和龙王庙组天然气组成细微差别的原因。2灯影组和龙王庙组天然气δ13C2值差异明显,主要反映母质类型的差异。3灯影组和龙王庙组天然气甲烷δ2H值差异大,主要反映母质沉积水介质盐度的差异。4下寒武统页岩、灯影组泥岩、陡山沱组泥岩和灯影组碳酸盐岩干酪根碳同位素平均值分别为-32.8‰、-31.9‰、-30.7‰和-27.8‰。5灯影组储集层沥青4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩值介于筇竹寺组...

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酸碱-氧化还原双重刺激响应型表面活性剂的合成与性能

作者：尹金超，陈宇开，蒋建中，崔正刚（江南大学化学与材料工程学院，合成与生物胶体教育部重点实验室）
关键词：表面活性剂；pH响应；氧化还原响应；泡沫；乳液
摘要：以11-氨基十一酸为原料制备了酸碱-氧化还原双重刺激响应型表面活性剂中间体11-叔胺十一烷基羰基二茂铁(C11-N-Fe);采用1H NMR和MS等手段对产物进行了结构表征;并通过透光率、循环伏安法和紫外光谱分析等研究了其酸/碱和氧化/还原开关响应性能.研究发现,C11-N-Fe的盐酸盐在水溶液中进行自组装时,可制备具有酸碱-氧化还原双重刺激响应性的泡沫,且采用2种刺激方式的消泡均可在2 min之内完成;将C11-N-Fe的盐酸盐作为乳化剂用于乳化正癸烷/水体系,可以制得颗粒均匀稳定的乳状液,同时可以通过酸碱-氧化还原双重刺激可逆调控乳液的稳定与破乳.

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多孔介质中天然气水合物生成的主要影响因素

作者：Khlebnikov V.N.，Antonov S.V.，Mishin A.S.，梁萌，Khamidullina I.V.，Zobov P.M.，Likhacheva N.V，Gushchin P.A. （俄罗斯古勃金国立石油天然气大学）
关键词：甲烷水合物；多孔介质；生成过程；天然气水合物地层；物理模拟；影响因素；诱导期；生成率
摘要：目前有关天然气水合物(以下简称水合物)的研究主要集中在物理化学性质考察和开采(分解)方法探索方面。在进行后者的研究过程中,地层渗流过程的物理模拟至关重要,但目前借助于石油开采研究中广泛应用的填砂管等多孔介质对水合物进行动态过程的研究却鲜有报道。为此,利用河砂填砂管在岩心驱替装置上进行了甲烷水合物生成过程的物理模拟,考察了地层温度、甲烷压力及地层模型性质参数等对水合物生成过程的影响。结果表明:(1)利用冰融水作为地层模型的束缚水可显著提升甲烷水合物的生成速率;(2)多孔介质条件下过程驱动力(即实验压力或温度偏离水合物相平衡对应值的程度)对甲烷水合物的生成起着决定性作用;(3)当甲烷压力高于水合物相平衡压力1.4倍以上,或者实验温度低于相平衡温度3℃以下时,甲烷水合物生成诱导期几乎不随温压条件的变化而变化;(4)渗透率、含水饱和度、润湿性等参数对实验中甲烷水合物的生成率不构成明显影响。

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川东北元坝、马路背地区上三叠统须二段石英砂岩储层天然气产能差异的原因

作者：程立雪，王威，王涛（中国石油化工股份有限公司勘探分公司）
关键词：四川盆地；元坝地区；马路背地区；晚三叠世；石英砂岩；储集层；岩性气藏；高产稳产；主控因素
摘要：元坝地区和马路背地区是四川盆地东北部(川东北)上三叠统须家河组二段的主要产气区,均为以石英滩坝相储层为主的岩性气藏,但二者的产能差异较大(前者低后者高)。为此,基于前人的研究成果和新收集的分析化验、地震剖面以及测录井资料,从沉积环境、储层成岩作用和成藏条件模式等方面入手,探讨了上述两个地区须二段石英砂岩储层天然气的富集高产稳产规律及差异性。结果表明:①尽管大巴山物源区提供的沉积物质、马路背地区的古地貌和水动力条件等均有利于可溶填隙物保存,马路背地区经历的强构造运动也有助于形成网状裂缝提高储层的连通性,但受制于岩石本身石英颗粒含量和造缝规模程度,沉积和储层成岩作用均不能成为上述两个地区须二段储层天然气聚集存在巨大差异的主要因素;②由于马路背地区存在断距大、纵深远的深源逆断层,不仅使得上覆须三段烃源层与须二段储层对接,还沟通了下伏海相烃源层,天然气可以沿侧向+垂向持续向石英砂岩储层运移,形成“...

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柴达木盆地北缘天然气地球化学特征及其石油地质意义

作者：田继先¹，李剑¹，曾旭¹，郭泽清¹，周飞²，王波²，王科² （ ¹中国石油勘探开发研究院廊坊分院；²中国石油青海油田公司勘探开发研究院）
关键词：天然气成因；碳同位素；烃源岩；油气分布；柴达木盆地
摘要：为了明确柴达木盆地北缘地区天然气的成因和天然气分布规律,综合利用天然气组份及碳同位素等手段对天然气地球化学特征进行了分析。研究表明,柴北缘天然气以甲烷为主,重烃含量相对较高,不同构造带天然气组分具有明显的差异性。碳同位素分析表明,δ13C1和δ13C2值分别介于-36.4‰19.3‰和-27.4‰-19.82‰。天然气成因鉴别表明,该区天然气主体为煤型气,来自侏罗系烃源岩。柴北缘碳同位素分布主体为正序列特征,受不同成熟度、不同类型源岩混合以及过成熟阶段源岩等因素影响,部分地区存在天然气碳同位素倒转现象。柴北缘天然气平面分布具有分带性,烃源岩成熟度控制了油气分布,天然气位于成熟-高成熟区及附近。冷湖六号-冷湖七号、鄂博梁-葫芦山构造带以及阿尔金山前是下一步天然气勘探的重点领域。

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FLNG绕管式换热器晃动实验分析

作者：朱建鲁¹，常学煜²，韩辉¹，李玉星¹，孙崇正¹，董龙飞¹，杨洁¹，陈杰³，曾伟平³ （ ¹中国石油大学(华东)/山东省油气储运安全省级重点实验室；²中国科学院工程热物理研究所；³中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心）
关键词：实验验证；晃荡；绕管式换热器；LNG-FPSO；天然气；液化；气液两相流
摘要：浮式液化天然气生产储卸装置(FLNG,又称LNG-FPSO)是一种用于海上天然气田开发的浮式生产装置。由于FLNG装置海上作业的特殊环境,FLNG液化工艺不仅要实现最基本的天然气液化功能,还需考虑海上恶劣的环境条件对FLNG液化工艺的影响。海洋中海浪的波动对液化系统中的关键设备——换热器影响较大。为了研究绕管式换热器在海上晃荡条件下的性能,通过建立双混合制冷剂液化工艺小试实验装置,进行绕管式换热器实验装置的晃动实验。结果表明实验装置晃动时,节流阀节流前压力降低,节流后压力升高,节流阀的节流效果变差,绕管式换热器换热效果变差。换热器的换热效果受到晃动的方向和FLNG中设备安装方向的耦合影响,倾斜工况下换热器换热效果受影响最大,受横摇影响较纵摇影响大。

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基于支持向量机结合遗传算法的天然气水合物相平衡研究

作者：马贵阳，宫清君，潘振，刘培胜，李存磊（辽宁石油化工大学石油与天然气工程学院）
关键词：天然气水合物；可靠性；支持向量机；遗传算法；相平衡曲线；平均相对误差；计算准确度
摘要：天然气水合物(以下简称水合物)具有高储气率和高可靠性等优点,在天然气储存及运输方面具有广泛的应用前景,同时水合物的存在也会给输气管道带来堵塞等严重影响,因此对水合物的生成研究具有重要意义。为此,对Ⅰ型水合物在无添加剂条件下的静态生成规律进行了研究。首先基于水合物动力学实验装置进行一系列实验,然后利用支持向量机(SVM)结合遗传算法(GA)建立了水合物生成预测模型(SVM+GA)。据此将实验中得到的温度和压力数据进行预测和优化处理,并对上述数据进行非线性拟合,得出了相平衡曲线及其方程,计算得出了常温下生成水合物的相平衡压力为33.5 MPa,常压下生成水合物的相平衡温度为237.1 K。将分别由SVM+GA模型、Chen-Guo模型和vd W-P热力学模型所得到的数据与经典的实验数据进行了对比,其平均相对误差分别为2.678%、1.447%和3.249%。结论认为:SVM+GA模型具有较高的...