隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國對能源的消耗量日漸增大,石油對外依存度連年攀升,未來能源安全問題將日益突出。作為非常規(guī)能源之一的油頁巖是石油的重要代替資源,無論是在儲量還是開發(fā)潛力方面都占有極大的優(yōu)勢。油頁巖原位開采關(guān)鍵技術(shù)之一是在油頁巖層中建立完備的滲流通道,使熱解產(chǎn)物被順利開采至地表。因此研究油頁巖在熱解過程中孔隙和滲流路徑的演化規(guī)律有著十分重要的意義。在油頁巖原位開采技術(shù)背景下,以新疆吉木薩爾油頁巖作為實驗樣品,采用高精度顯微CT實驗和數(shù)字巖芯分析相結(jié)合的方法,研究探討基于傳導(dǎo)和對流的不同加熱模式下油頁巖熱解之后孔隙、裂隙演化特征以及其滲透性變化規(guī)律。得到如下主要結(jié)論:(1)油頁巖經(jīng)過高溫高壓的過熱蒸汽對流熱解之后,根據(jù)試件中孔隙、裂隙發(fā)育過程中不同的起裂特點,可分為“拓展型”孔隙和“新生型”孔隙結(jié)構(gòu)。孔隙發(fā)育使得油頁巖沿層理方向的孔隙聯(lián)通度增加,平行層理的裂隙發(fā)育顯著,層理間孔隙發(fā)育較顯著。(2)傳導(dǎo)加熱提取油頁巖熱解形成半焦產(chǎn)物的能力較差,不能較好的使附著在孔隙壁周圍的半焦產(chǎn)物流動,而對流加熱過程中,過熱水蒸氣可與附著在孔隙周圍的半焦產(chǎn)物進(jìn)行反應(yīng)形成流動性良好的熱解產(chǎn)物隨氣流帶出油頁巖,提高頁巖油的產(chǎn)量以及資源的回收率。(3)油頁巖經(jīng)過不同的加熱模式后所形成的滲流通道特征不盡相同,油頁巖熱解時傳熱的效率不同,導(dǎo)致形成滲流通道的過程不同;傳導(dǎo)加熱使油頁巖原生孔隙、裂隙沿平行層理方向發(fā)育,垂直層理方向發(fā)育不顯著;對流加熱使油頁巖內(nèi)層理間孔、裂隙相互貫通,形成完整的滲流通道。(4)油頁巖的各向異性是影響其滲透率變化的主要因素。常溫狀態(tài)下,平行及垂直層理方向的滲透受到孔隙、裂隙不發(fā)育的條件制約滲透率極低;經(jīng)過熱解之后,裂隙和孔隙相互拓展聯(lián)系,使得油頁巖在水平以及垂直層理方向的滲透率增大,但垂直層理方向滲透率增幅較小;不同熱解條件下對于油頁巖垂直層理方向的孔隙裂隙的改造有著較大的區(qū)別。本文研究成果,可為日后原位注蒸汽開采油頁巖提供一定意義上的指導(dǎo)。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TD83
【部分圖文】：

乎著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方方面面，在人類的發(fā)展過程中扮演了不可漫長的發(fā)展歷史中，是能源一次又一次的推進(jìn)人類科技不斷前進(jìn)，我們可以將能源劃分為一次能源以及二次能源：在自然界中天、石油、天然氣等，可以稱之為一次能源；二次能源是指將一次源產(chǎn)品諸如電力、煤氣、各種石油制品等。會伴隨著人口的持續(xù)增加，人們對能源的需求更是愈演愈烈，根源統(tǒng)計年鑒》[1]，自 2013 年以來，全球一次能源消費(fèi)的強(qiáng)勁勢其增速到達(dá)了 2.2%。這一數(shù)據(jù)高于 2016 年的 1.2%，同時也高于這十年中，石油的消費(fèi)增長達(dá)到了 1.8%，天然氣消費(fèi)增長達(dá)到了013 年以來有了首次增長。于此同時，全球煤炭資源探明儲量僅的需求。盡管目前煤炭資源儲量可維持較大規(guī)模開采，但日益增。

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文開采過程中對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來了不可修復(fù)的生態(tài)石油占一次能源消費(fèi)的比例逐漸增加，然而中國雖是一家，但各種礦產(chǎn)資源分布極不均勻，“富煤貧油少氣”是直到 2018 年，我國原油對外依存度已經(jīng)逼近 70%，這高度不能自給。在未來，原油價的變化以及中東主要產(chǎn)我國的能源安全。

公司的 ElectrofracTM 技術(shù)質(zhì)屬于低滲不導(dǎo)電，所以 ElectrofracTM 技術(shù)使用水行水壓致裂，形成大規(guī)模的水平裂縫。在該過程中由滲透率，再向這些裂縫注入導(dǎo)電介質(zhì)，對導(dǎo)電介質(zhì)加熱，技術(shù)原理圖如 1-4 所示。該種方法對油頁巖的加處在于水壓致裂后可以形成方位較廣的加熱面積，縮得到了有效的提升。同時，水壓致裂后形成的大量的好通道[36,37]。圖 1-3 殼牌公司的 ICP 技術(shù)示意圖[38]Fig 1-3 Shell's ICP technology schematic[38]
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;國內(nèi)最大油頁巖項目新疆開建[J];新疆化工;2012年02期

2 趙帥;孫友宏;劉世暢;李強(qiáng);;高壓工頻熱解扶余油頁巖的溫度場模擬[J];東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2019年03期

3 吳超;;淺析新疆油頁巖資源的開發(fā)利用[J];山東工業(yè)技術(shù);2019年13期

4 王丹;任洋洋;王明;閆紅旭;顧強(qiáng);靳嘉銘;楊文雪;劉云義;裴彥淞;郭洪范;;油頁巖有氧干餾過程的機(jī)理研究[J];當(dāng)代化工;2018年02期

5 陳麗;付強(qiáng);王桂英;謝小銀;孔麗;孫純國;;油頁巖的開發(fā)與應(yīng)用現(xiàn)狀[J];石化技術(shù);2018年01期

6 張春明;;油頁巖特征及制油技術(shù)[J];化工設(shè)計通訊;2018年09期

7 魏毅;;油頁巖勘探開發(fā)現(xiàn)狀及進(jìn)展[J];智能城市;2017年10期

8 朱煜凱;張宇哲;;國外油頁巖資源的利用分析[J];化工設(shè)計通訊;2016年01期

9 王忠鑫;;油頁巖資源開發(fā)潛力評價研究[J];露天采礦技術(shù);2015年07期

10 肖英杰;張曉雷;陳利鵬;楊亞龍;;準(zhǔn)噶爾盆地油頁巖資源賦存特征及開發(fā)前景[J];煤礦現(xiàn)代化;2015年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉志軍;溫度作用下油頁巖孔隙結(jié)構(gòu)及滲透特征演化規(guī)律研究[D];太原理工大學(xué);2018年

2 潘妮;吉木薩爾油頁巖催化熱解特性及熱解過程研究[D];武漢科技大學(xué);2018年

3 李得路;鄂爾多斯盆地南部三疊系延長組長7油頁巖地球化學(xué)特征及古沉積環(huán)境分析[D];長安大學(xué);2018年

4 王倩;依蘭、樺甸及龍口油頁巖有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究[D];北京化工大學(xué);2018年

5 石劍;瀝青作為中間產(chǎn)物的油頁巖熱解特性研究[D];中國石油大學(xué)（北京）;2018年

6 蔣紹妍;我國主要油頁巖礦區(qū)微生物多樣性研究[D];東北大學(xué);2016年

7 林蘭忻;外熱式固定床中油頁巖熱解的內(nèi)構(gòu)件調(diào)控機(jī)制研究[D];中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所);2017年

8 耿毅德;油頁巖地下原位壓裂—熱解物理力學(xué)特性試驗研究[D];太原理工大學(xué);2018年

9 何里;近臨界水原位提取油頁巖內(nèi)部有機(jī)質(zhì)模擬實驗及數(shù)值模擬研究[D];吉林大學(xué);2018年

10 姜海峰;油頁巖與生物質(zhì)菌糠熱解特性及其共熱解催化作用研究[D];吉林大學(xué);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 宋坤桐;蒙古國油頁巖熱解燃燒過程中微量元素遷移特性研究[D];東北電力大學(xué);2019年

2 李翔;不同加熱方式下油頁巖孔裂隙結(jié)構(gòu)及滲流路徑演化規(guī)律的研究[D];太原理工大學(xué);2019年

3 齊雙瑜;輔助油頁巖微波加熱的納米壓裂前置液體系研究[D];西南石油大學(xué);2018年

4 李姿;油頁巖注蒸汽原位開采數(shù)值模擬研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2017年

5 張坤;鄂爾多斯盆地南緣三疊系延長組長7油頁巖段有機(jī)質(zhì)富集特征[D];吉林大學(xué);2018年

6 王克兵;柴北緣團(tuán)魚山地區(qū)中侏羅統(tǒng)石門溝組油頁巖有機(jī)地球化學(xué)特征及成礦條件[D];吉林大學(xué);2018年

7 徐川;茂名盆地古近系油柑窩組油頁巖地球化學(xué)特征及有機(jī)質(zhì)聚集條件[D];吉林大學(xué);2018年

8 郝云峰;油頁巖廢渣細(xì)粉在水泥混凝土中的應(yīng)用研究[D];吉林大學(xué);2018年

9 王躍;煤和油頁巖共熱解特性研究[D];安徽工業(yè)大學(xué);2018年

10 楊紅霞;油頁巖粉塵著火的理論與實驗研究[D];東北大學(xué);2015年

本文編號：2887571