简介:以吉布斯自由能最小化方法为基础,结合Aspenplus对考虑积碳情形下的甲烷二氧化碳重整反应进行了热力学平衡分析。对CO2/CH4比(0.5~3)、反应温度(573~1473K)和压力(1~25个大气压)对平衡转化率、产物组分和积碳的影响进行了研究。数值分析结果表明,在费托合成中生产合成气最适宜的操作条件为温度高于1173K、CO2/CH4比为1,此时2摩尔的反应物可以生成约4摩尔的合成气(H2/CO=1),且仅生成极少量的碳,可以忽略不计。尽管高于973K的温度可以抑制积碳形成,但此时生成水的量也增加了,当CO2/CH4比较高(2或3)时更是如此。生成的水量增多可能是由RWGS反应引起的,CO摩尔数增加、H2摩尔数减少以及CO2转化率逐渐增大就是最好的证据。为了找到甲烷CO2重整的真实情况与热力学平衡状态间的区别,本文将模拟的反应物转化率和产物分布与文献中的实验结果进行了对比。要使乙烯、乙烷、甲醇和二甲醚的产率达到较高的水平,就必须向反应系统中加入有活性和选择性的催化刑。受甲烷分解和CO歧化反应的影响,较高的压力减轻了温度对反应物转化率的影响、增加了积碳量,并减少了CO和H2产率。对利用等量CH4和CO2进行的甲烷加氧二氧化碳重整的分析结果表明,要想使反应物转化率和合成气产率都在90%以上,需要的操作温度和进料比分别为1073K和CO2:CH4:O2=1:1:0.1。H2/CO比值始终保持为1,同时产水产率最大限低地减少且不会形成积碳。
简介:钻孔岩屑分析技术在时间上早于现代碳酸盐岩岩相分析、层序地层学、地震反射法勘探和先期的地球物理测井技术。这些较新的方法导致作为资料主要来源的钻孔岩屑在进行高分辨率地下岩石分析中的重要性减弱。完全固结的古生代钻孔岩屑的双目镜分析能够依靠电缆测井建立井中详细的垂直岩相层序。因而,相分析能用于建立高分辨层序地层格架和等时切片。这种方法在弗吉尼亚西部阿巴拉契亚盆地密西西比系碳酸盐岩中已进行过试验。对每个层段岩屑样品的冲洗粗粒部分(1-2mm)进行了分析、按照Dunham的岩石类型进行分类、确定相对丰度并绘制出每口井的岩性百分比与深度关系图。考虑到钻井滞后的情况,对数字电缆测井和岩屑百分比的钻井记录进行了调整(一般为3m左右),岩性柱是根据综合资料产生的,同时还进行了层序拾取。使用伽马射线标准层进行了剖面对比并建立了层序地层横剖面。生成的时间切片图显示出了单个层序的厚度和体系域内的主要岩相分布。这种方法形成了以岩石为基础的高分辨率储层格架,并有助于更好地了解控制储层分布和叠加的因素。
简介:本文评述地表地球化学数据解释和显示的系统方法,并讨论地表地球化学测量的直接和间接方法。地表地球化学数据的解释一开始必须着重确定背景值和可能出现的异常样品。可以利用直方图和概率关系曲线图来实现这两类样品的区分。由于地表地球化学数据本身存在干扰噪音,因此需要使用各种平滑化技术,包括线形测区的移动平均值和网格数据的移动单元平均值。利用一种方差分析法可以评价采样密度的充分程度。所有地表地化数据都必须符合地质评价结果并有助于对石油潜力的评价,同时在统计学上也要有意义。对多元统计法进行了评述,包括比率、交会图、分类对比类图以及三元图。对比较先进的多元统计技术作了简要介绍,例如主成分分析、因子分析和聚类分析以及神经网络技术。地表地球化学数据的图形显示往往是最终成果。介绍了如何根据不规则间距的控制点建立规则网格的不同方法。对于估算网格点值的地质统计分析和克里格方法进行了相当深入的讨论。对于详细等值线制图和彩色浓度差异制图的局限性也作了介绍。
简介:二次采油是把储层流体从注入井驱替到采油井的采油过程。这个过程成功与否很大程度上取决于对储层连续性和均质性(流体传导能力)的认识以及注入流体能够波及的储层体积。在任何注水或注气开发项目中,注入流体通过细微裂缝、断层或高渗薄夹层窜流,都会产生诸如驱扫效率低下和油气采收率不高等问题。因此,认识注入井和生产井之间直接连通性以及储层的非均质性,对防止出现这些问题都有很大帮助。虽然地震成像、沉积地质研究和油藏模拟能够提供很多有价值的信息,可以用于确定二次采油项目的可行性,但是示踪剂测试是唯一能够提供有关注采井之间的直接连通性、流动通道和地层非均质性的技术手段。文中详细回顾了化学示踪剂在IOR中的应用,并介绍了在注水开发油田成功应用的一个实例。此外,还讨论了如何识别和解释直接连通性、评价地层非均质性和计算波及的孔隙体积。
简介:元素化学特征的变化已在油气盆地井间地层对比中得到运用。但很少有公开发表的文献明确地将化学地层与物理对比(physicalcorrelations)联系起来,更没有人在河流沉积体系的研究中将这二者相联系。本文将化学地层学方法用到南非卡鲁盆地(KarooBasin)二叠系博福特群(Beaufort)河流相沉积地层研究中,对三个测量剖面进行了地层对比。利用基于直升机载激光雷达(Heli-LIDAR)数据开展的年代地层对比结果,对化学地层对比结果进行了验证,以便对相距7公里的两个剖面进行高分辨率地层对比,此外还参照基于GoogleEarth绘制的地层图进行了验证,以便对相距25.5公里的两个剖面进行对比。利用细粒岩性研究成果开展了化学地层学表征,在厚度约为900米的地层段内划分出了8个化学地层组合,厚度在50米和250米之间。在该地层段内观察到较粗粒岩性(河道沉积带)的地球化学组分出现过两次明显的变化。在相距7公里的两个剖面上开展了更高分辨率的化学地层组合细分,划分出了4个相关的地球化学单元(厚30~60米),用于高分辨率地层对比。间距为7公里和25.5公里的两对剖面的化学地层对比和年代地层对比的结果都高度一致。所研究地层段的厚度和剖面间距与公开发表的地下层序的化学地层学研究成果相似;因此地下河流沉积体系化学地层对比的地面验证,在某种程度上来说与本文的博福特群沉积地层相似。
简介:文中提出了适用于巴肯页岩油藏的一种新化学提高石油采收率法(IOR)。这种方法是通过在标准的水里压裂液中加入一种特定的表面活性剂来提高石油采收率的。巴肯组油藏位于威利斯顿盆地,储层为晚泥盆世至早密西西比世的地层,面积约为52万平方公里,在美国的蒙大拿州、北达科他州和加拿大的萨斯喀彻温省都有分布。巴肯组由三段组成:下段页岩、中段白云岩/粉砂岩和上段页岩。该组的页岩段是在相对较深的深海环境中沉积的,白云岩/粉砂岩段是浅水期沉积的滨海相碳酸盐岩。巴肯组中段埋深约3.2km,是主要的石油储层。上段和下段都是富含有机质的海相页岩。巴肯组页岩区的石油地质储量很大,USGS在2008年4月发布的评价报告认为其石油技术可采储量为30-43亿桶。过去巴肯组油藏的石油生产很有限,但随着水平井和大型水力压裂技术的发展,巴肯页岩区现在已经成为石油勘探开发最活跃的地区之一。巴肯组油藏实现经济开发的一个关键是在储层中产生分布广且连通性好的裂缝系统。实验室研究表明,特定的表面活性剂能够与渗透率低且呈混合润湿性到油润湿性的巴肯组中段发生作用,提高石油采收率。具体地讲是,将表面活性剂加入到水相(如水力压裂液)可以提高混合流体进入含油饱和度很高的致密基质和微裂缝中的自发渗吸能力。这能够将更多的石油从储层孔隙中驱替出来进入裂缝系统,再流入井筒中。因此,向压裂液或其他水基增产处理流体中加入合适的表面活性剂能有效提高石油采收率。
简介:与煤层气有关的地层水具有一个共同的化学特征,这种化学特征与地层的岩性或年代无关,它能作为一种勘探方法。实际上缺乏硫酸盐、钙和镁的地层水主要含有钠和碳酸氢盐,并且因受到海水的影响还含有氯化物。生物化学作用使硫酸盐、大量的碳酸氢盐,以及钙和镁沉淀减少,据此可推断出不同的地球化学特征。阳离子与粘土互换也可能会减少溶解的钙和镁,但这不是必要条件。硫酸盐/碳酸氢盐比值低是地层水的特征,并且还很普遍,但并不表明有常规油气存在。在许多煤层含水层中发现地层水富含硫酸盐、钙和镁,但未发现伴生甲烷。使用总溶解固体数据可确保这些数据能反映碳酸氢盐浓度的调节范围,以便模拟蒸发残留物。碳酸氢盐总含量的计算误差结果可能导致地层水中的碳酸氢盐含量太高,因此使待处理的问题变得复杂化。重点研究与甲烷相关的地球化学特征能够提高对远景构造的评价并且有利于勘探目标的选择,了解地球化学特征对评价普通的井疲劳试验也是有用的。在地层水分析中出现的高浓度硫酸盐能证明早期缩减试压泵是正确的,并且能促使后续钻探井的井位远离供水区。