隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長,能源需求量不斷增加,而石油作為一種不可再生能源,已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,且常規(guī)油氣資源終將會有枯竭的一天,目前國內(nèi)自主開采的供應(yīng)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足需求量,故而尋找石油的替代品已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急。油頁巖作為一種資源量巨大的非常規(guī)油氣資源,是一種富含有機(jī)質(zhì)的可燃性沉積巖。在一定溫度時(shí),干餾能使得油頁巖內(nèi)的油母質(zhì)發(fā)生分解并生成頁巖油。根據(jù)新的一輪油氣資源評估,我國油頁巖資源折算成頁巖油可以達(dá)到476.4億噸,是常規(guī)油氣資源的1.5倍,總儲量居世界第四位。其中我國東北松遼盆地地區(qū)油頁巖總量占全國資源量的47%,在國內(nèi)占有量最多,但埋藏較深。制約油頁巖開采利用的主要因素是油頁巖的開發(fā)利用技術(shù),當(dāng)前油頁巖的開采技術(shù)主要包括地面干餾和原位開采技術(shù),地面干餾技術(shù)往往針對淺層油頁巖,且具有高污染、低效率的特點(diǎn);相比之下,地下原位開采技術(shù)則具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、加熱效率高的特點(diǎn),但是地質(zhì)、工程等一系列的因素對油頁巖原位開采技術(shù)的應(yīng)用有很大影響,采用現(xiàn)場試驗(yàn)將會消費(fèi)巨大的財(cái)力和物力,而數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)則提供了一種安全、快速、低成本的方法。針對眾城油頁巖公司開發(fā)的IFCD技術(shù)以及在東... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

殼牌ICP原位開采技術(shù)原理圖（據(jù)白奉田，2015）

IFCD 技術(shù)的流程是：首先，根據(jù)油頁巖層情況，在地面上打鉆注氣燃燒井和數(shù)導(dǎo)出生產(chǎn)井至地下油頁巖層；在注氣燃燒井中建立壓裂室，采用液體或氣體對油巖層進(jìn)行壓裂；在注氣燃燒井中注入壓裂液并攜帶支撐劑到油頁巖層，在油頁巖中壓裂出若干條 1-3mm 的裂縫，建立起流體運(yùn)移通道。在注氣燃燒井中建立燃燒，向燃燒室注入可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w，點(diǎn)燃可燃?xì)怏w使之在燃燒室底部燃燒，通氣體載體將燃燒后的熱煙氣通過壓裂隙帶入油頁巖層，引燃油頁巖中的可燃物。時(shí)，在油頁巖層內(nèi)，熱空氣、燃燒煙氣、干酪根分解出的熱瀝青、水等發(fā)生一系的鏈?zhǔn)交瘜W(xué)反應(yīng)，將油頁巖層加溫至 520～550℃，實(shí)現(xiàn)油頁巖加熱裂解，驅(qū)替油巖油、氣；油頁巖油、氣通過壓裂通道及導(dǎo)出生產(chǎn)井導(dǎo)出至地面；在油頁巖層中，過豎井注入氧化劑與油頁巖干餾后所剩的瀝青質(zhì)和固定碳發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的能作為后續(xù)干餾之熱源，形成能量自給的連續(xù)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)油頁巖地下原位連續(xù)裂提取油頁巖油、氣。導(dǎo)出地面的油頁巖油、氣經(jīng)過地面氣液分離裝置分離，分離油頁巖油和有價(jià)值的化工產(chǎn)品送至成品罐儲存。

圖 1.4 油頁巖原位開采數(shù)值模擬技術(shù)路線圖（1）收集資料并進(jìn)行整理：收集研究區(qū)的區(qū)域地質(zhì)資料、原位開采現(xiàn)場試、原位開采技術(shù)資料、計(jì)算流體力學(xué)資料，并對資料進(jìn)行綜合整理，獲得油巖、注入熱氣的物性參數(shù)以及工程布井情況，確定研究區(qū)三維地質(zhì)模型和流形式，從而獲得流體運(yùn)動數(shù)學(xué)模型。（2）建立數(shù)值仿真模擬系統(tǒng)：對已經(jīng)確定的三維地質(zhì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，體的流動形式確定數(shù)學(xué)模型，根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的工程地質(zhì)情況和物理化學(xué)參數(shù)其邊界條件；利用 FLUENT 軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，從而建立數(shù)值模擬系統(tǒng)。（4）數(shù)據(jù)擬合和油頁巖加熱影響因素研究：將仿真模擬結(jié)果數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)合并預(yù)測后期油頁巖的加熱情況，同時(shí)研究油頁巖加熱的影響因素，研究簡

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]油頁巖原位開采過程中孔隙度和滲透率變化數(shù)值模擬[J]. 李玉博,薛林福,馬建雄.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(34)
[2]廣東茂名油頁巖三種熱解動力學(xué)模型的分析對比[J]. 王擎,徐健,葉江濱,劉琦.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2017(32)
[3]油頁巖注蒸汽原位開采數(shù)值模擬[J]. 雷光倫,李姿,姚傳進(jìn),鄭洋,王娜,王志惠.  中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[4]松遼盆地扶余—長春嶺地區(qū)上白堊統(tǒng)青山口組油頁巖品質(zhì)特征及意義[J]. 宋青磊,劉招君,胡菲,謝文泉,宋朔.  世界地質(zhì). 2016(02)
[5]松遼盆地東南隆起超大型油頁巖礦床特征及成因[J]. 溫志良,姜福平,鐘長林,姜雪飛,王果謙,齊巖.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2016(03)
[6]壓裂-注氮原位裂解油頁巖加熱工藝及傳熱模擬[J]. 姜鵬飛,孫友宏,郭威,李強(qiáng).  東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(09)
[7]水平井電加熱油頁巖過程的數(shù)值模擬[J]. 施衛(wèi)平,鄭歡,王冰清.  石油鉆采工藝. 2014(05)
[8]流體加熱方式原位開采油頁巖新思路[J]. 汪友平,王益維,孟祥龍,蘇建政,龍秋蓮,高媛萍.  石油鉆采工藝. 2014(04)
[9]油頁巖熱解過程中的熱破碎特性[J]. 秦宏,許方平,劉洪鵬,遲銘書,王擎,柏靜儒.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(13)
[10]不同去礦化方式對油頁巖干餾特性的影響[J]. 張學(xué)慶,張?zhí)m英,錢永,任何軍.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2014(01)

博士論文
[1]松遼盆地及鄰區(qū)晚白堊世四醚類脂物GDGTs揭示的古氣候/環(huán)境意義[D]. 童曉寧.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所) 2018
[2]白堊紀(jì)—古近紀(jì)古氣候演化與生物絕滅[D]. 張來明.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2016
[3]局部化學(xué)法熱解油頁巖的理論與室內(nèi)試驗(yàn)研究[D]. 白奉田.吉林大學(xué) 2015
[4]高壓—工頻電加熱原位裂解油頁巖理論與試驗(yàn)研究[D]. 楊陽.吉林大學(xué) 2014
[5]松遼盆地東南部上白堊統(tǒng)含油頁巖系有機(jī)質(zhì)富集環(huán)境動力學(xué)[D]. 孫平昌.吉林大學(xué) 2013
[6]近臨界水對塊狀油頁巖中有機(jī)質(zhì)的提取研究[D]. 鄧孫華.吉林大學(xué) 2013
[7]油頁巖熱解特性及原位注熱開采油氣的模擬研究[D]. 康志勤.太原理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于FLUENT的迷宮閥液壓張緊器CFD研究[D]. 王正陽.吉林大學(xué) 2018
[2]松遼盆地油頁巖加熱過程儲集物性特征研究[D]. 常思陽.吉林大學(xué) 2017
[3]油頁巖電加熱裂解過程中溫度場分布的試驗(yàn)與數(shù)值模擬[D]. 王樂.吉林大學(xué) 2014
[4]增壓器葉輪流場仿真研究[D]. 于龍輝.大連交通大學(xué) 2013
[5]油頁巖低溫?zé)峤獾膶?shí)驗(yàn)研究[D]. 裴寶琳.太原理工大學(xué) 2013
[6]油頁巖原位開采溫度場的數(shù)值模擬[D]. 王健.吉林大學(xué) 2011
[7]油頁巖原位開采水熱力耦合模型與水力壓裂規(guī)律研究[D]. 李凱.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011



本文編號：3407900