塔里木盆地原油高温高压热解性能研究

摘要

为考察深部地层原油在高温高压下的热解性能,采用高压封闭体系,在不同温度、压力下进行了不同类型原油及其组分、原油加水、加碳酸盐矿物的热模拟实验,并对热解气态烃产量进行了比较,探讨了原油热解机理。
　　 研究结果表明:在一定温度范围内,压力成为影响热解较重要的因素,温度越高,压力的影响作用越明显；当压力小于22MPa时,压力对原油的热解有促进作用,超过此压力,表现为抑制作用。油样越重(沥青质含量越多),热解气体产物中C3H8以上烃相对含量越少,CH4和C2H6相对含量越多。
　　 温度低于390℃,油样生气量较小。轻质油样Y2大量生烃温度约为390℃,而重质油样Y1,Y3大量生烃温度约为420℃,450℃为油样生烃高峰期,在此高峰期热解转化率均小于60％。沥青质热解最大生气量对应的温度比原油的高,因此,含沥青质较多的原油在地质条件下的保存温度更高。
　　 通过Y3油样四组分热解实验可知:总生气量的大小关系为:饱和分>胶质>沥青质>芳香分。热解生成甲烷量的大小关系为:沥青质>饱和分>胶质>芳香分,沥青质是热解气体中甲烷的最大贡献者。
　　 水对较重油样的热解影响不大,可以促进轻质油样的热解。碳酸盐矿物可以促进轻质油样的热解,抑制重质油样的热解。
　　 通过11级动力学模拟得出:油样Y1与Y3反应的活化能主要分布于57Kcal·mol-1-63Kcal·mol-1之间,油样Y2反应的活化能主要分布于49Kcal·mol-1-55Kcal·mol-1之间。油样Y2热解的活化能最小,最易热解；Y1与Y3热解难易程度相当。
　　 原油的常压DSC分析表明,油样热解明显吸热的起始温度小于高压热模拟曲线中生气量显著增加的温度。常压下,原油越重,开始发生热解的温度越高,吸热峰顶温度及放热峰顶温度也越高。

目录

文摘

英文文摘

第1章 前言

1.1 课题背景及研究意义

1.2 高温高压原油热解机理

1.3 国内外研究现状

1.3.1 热模拟简介

1.3.2 压力对原油热解的影响

1.3.3 温度对原油热解的影响

1.3.4 催化剂对原油热解的影响

1.3.5 水对原油热解的影响

1.4 论文研究主要内容

第2章 实验内容

2.1 实验样品及其性质

2.2 实验及分析仪器

2.3 产物分析准备

2.4 实验与分析方法

2.4.1 实验内容

2.4.2 气体产物分析

第3章 原油高温高压热解研究

3.1 压力对原油热解的影响

3.1.1 引言

3.1.2 390℃下压力对热解气体总产量的影响

3.1.3 480℃下压力对热解气体总产量的影响

3.1.4 两种温度下压力对热解气体总产量的影响

3.1.5 390℃下压力对热解气体组分产量的影响

3.1.6 480℃下压力对热解气体组分产量的影响

3.2 温度对原油热解的影响

3.2.1 引言

3.2.2 温度对热解生气总量的影响

3.2.3 温度对热解气体组分产量的影响

3.3 油热解成气的动力学模型及其标定

3.3.1 引言

3.3.2 热解动力学

3.4 本章小结

第4章 原油加水、加矿物热解研究

4.1 引言

4.2 油样水热热解的实验结果讨论

4.2 油样加矿物热解的实验结果讨论

4.3 本章小结

第5章 沥青质组分的热解研究

5.1 引言

5.2 沥青质在不同温度下的热解

5.3 沥青质在不同压力下的热解

5.4 Y3油样四组分高压热解

5.5 本章小结

第6章 常压原油的DSC热分析

6.1 引言

6.2 DSC热分析讨论

6.2.1 热分析实验

6.2.2 热分析结果

6.3 本章小结

第7章 结论与展望

参考文献

致谢