【摘要】：石油資源作為我國最重要的能源之一,關(guān)系著我國的經(jīng)濟(jì)命脈,然而隨著常規(guī)油氣資源的不斷開采,所剩儲量逐漸減少,相反,世界范圍內(nèi)稠油的探明儲量比重越來越大,如何環(huán)保高效的開采稠油資源成為可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)所在。但是由于稠油粘度大,流動性差,常規(guī)開采方法很難將其高效的采出,近些年“火燒油層”成為稠油開采的主流方法之一,它不但可以低耗、高效的開采稠油,同時能有效的避免環(huán)境污染,符合國際社會提倡的可持續(xù)發(fā)展新思路,然而,該提高采收率技術(shù)起步較晚,且主要研究集中在高溫燃燒階段,對稠油低溫氧化階段的特性研究很少,相關(guān)理論存在諸多的爭議,因此有必要針對稠油低溫氧化階段的特性展開相關(guān)研究。本文首先對稠油注空氣提高采收率技術(shù)的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用狀況進(jìn)行了國內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研,確定本文的研究思路與工作內(nèi)容。隨后利用同步熱分析方法(TG-DSC)研究了吉七稠油的動力學(xué)特征,并分析了升溫速率以及石英砂/巖屑對稠油氧化熱行為的影響,結(jié)果表明:稠油氧化分為低溫氧化(LTO)、燃料沉積(FD)和高溫氧化(HTO)三個階段,升溫速率提高會增加稠油低溫氧化階段的溫度區(qū)間、減少質(zhì)量損失,增加低溫氧化階段的活化能,石英砂和油藏巖屑對稠油低溫氧化具有很好的促進(jìn)作用,油藏巖屑對稠油低溫氧化的促進(jìn)作用主要來自于其中所含粘土礦物的催化作用。在動力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,采用恒溫靜態(tài)氧化實(shí)驗(yàn)并結(jié)合氣相色譜、紅外光譜、四組分分析等研究了吉七稠油低溫氧化的反應(yīng)歷程,結(jié)果顯示稠油低溫氧化主要分為加氧和斷鍵反應(yīng);同時進(jìn)行了低溫氧化影響因素的敏感性分析,通過產(chǎn)出氣氣相分析及稠油四組分變化研究了石英砂/巖屑、注氣量、壓力及溫度對稠油低溫氧化的影響,結(jié)果表明在實(shí)驗(yàn)條件下,溫度對稠油低溫氧化的影響最為顯著;在敏感性分析的基礎(chǔ)上選擇了不同溫度氧化后稠油進(jìn)行了焦炭含量分析、熱重分析、電子顯微鏡掃描以及可燃性分析,結(jié)果顯示溫度升高能促進(jìn)焦炭的沉積,溫度為160℃時氧化后稠油中焦炭含量可達(dá)到約35%,氧化后稠油較原始稠油低溫氧化階段活化能增加,高溫氧化階段活化能降低并釋放更多的熱量,氧化后稠油表面存在較多排列疏松的不規(guī)則顆粒,焦炭呈多孔的“馬蜂窩”狀,具有很大的比面,能與空氣更充分的接觸,更容易燃燒。最后,利用實(shí)驗(yàn)室自行研制的“高溫高壓熱跟蹤補(bǔ)償系統(tǒng)”進(jìn)行了吉七稠油絕熱低溫氧化實(shí)驗(yàn),研究了初始溫度、石英砂/巖屑以及介質(zhì)比面對稠油低溫氧化放熱性質(zhì)的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了稠油動態(tài)注空氣絕熱低溫氧化研究,結(jié)果顯示初始溫度、介質(zhì)比面的增加以及石英砂/巖屑的加入均能促進(jìn)稠油低溫氧化放熱量,動態(tài)絕熱氧化過程中雖然沒有監(jiān)測到自燃現(xiàn)象的發(fā)生,但其放熱量較靜態(tài)絕熱氧化大幅增加。本文在稠油低溫氧化動力學(xué)及氧化特性等方面取得了一定的認(rèn)識,將促進(jìn)稠油注空氣氧化相關(guān)理論的發(fā)展,為稠油注空氣的現(xiàn)場應(yīng)用提供一定的參考價值和指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE345
【圖文】：

一火燒油層驅(qū)油剖面圖

圖２－１實(shí)驗(yàn)儀器逡逑（２）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析逡逑１）粘溫關(guān)系逡逑

‘2吉七稠油粘溫曲線

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曹緒龍;李振泉;宮厚健;董明哲;李亞軍;;加拿大稠油聚合物驅(qū)研究進(jìn)展及應(yīng)用[J];油田化學(xué);2015年03期

2 劉海;潘一;冷俊;;國內(nèi)外火燒油層研究進(jìn)展與應(yīng)用[J];當(dāng)代化工;2015年03期

3 劉志明;向晶;楊真;王莎;呂茂山;;原油黏度變化影響因素概述[J];化工技術(shù)與開發(fā);2014年11期

4 黎慶元;;紅淺一井區(qū)稠油油藏火驅(qū)開采適應(yīng)性分析[J];新疆石油地質(zhì);2014年03期

5 陳振亞;牛保倫;湯靈芝;張亮;黃海東;任韶然;;原油組分低溫氧化機(jī)理和反應(yīng)活性實(shí)驗(yàn)研究[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2013年11期

6 邱福壽;王海濤;高亮;王秋玲;;火驅(qū)注采井口裝置的開發(fā)與應(yīng)用[J];新疆石油科技;2013年03期

7 王蕾;湯靈芝;張亮;段瓊;陳振亞;;稠油低溫氧化動力學(xué)實(shí)驗(yàn)與模型研究[J];應(yīng)用化工;2013年02期

8 劉遙;劉易非;陳艷;張永成;;輕油注空氣靜態(tài)低溫氧化實(shí)驗(yàn)研究[J];特種油氣藏;2010年03期

9 陳艷;;新杜1塊注空氣低溫氧化開發(fā)技術(shù)研究[J];中外能源;2009年10期

10 杜建芬;郭平;王仲林;孫玉凱;劉濱;;輕油油藏高壓注空氣油與空氣反應(yīng)的活性研究[J];西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 賈虎;空氣驅(qū)氧化機(jī)理及防氣竄研究[D];西南石油大學(xué);2012年

2 關(guān)潤伶;稠油組分的結(jié)構(gòu)分析及降粘劑的研制[D];北京交通大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 白興家;自燃點(diǎn)火過程中稠油低溫氧化特征及影響因素實(shí)驗(yàn)研究[D];西安石油大學(xué);2016年

2 楊建軍;輕質(zhì)油藏注空氣氧化及氧化動力學(xué)研究[D];西南石油大學(xué);2015年

3 張學(xué)彬;普通稠油氧化反應(yīng)特征研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 趙琦寧;粘土礦物對空氣驅(qū)氧化特性的影響[D];西南石油大學(xué);2014年

5 王蕾;輕質(zhì)油藏注空氣低溫氧化模型和熱效應(yīng)研究[D];中國石油大學(xué)（華東）;2013年

6 寇建益;溫度變化對原油低溫氧化過程影響研究[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2008年

7 程月;空氣低溫氧化原油組成和氣體組成變化規(guī)律研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

本文編號：2751970