本文選題：火燒油層　切入點(diǎn)：原油　出處：《中國(guó)石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文

【摘要】：面對(duì)日益枯竭的能源和日益增長(zhǎng)的能源需求,我國(guó)本身石油儲(chǔ)量又相對(duì)較少,而且稠油占有相當(dāng)大的比例,火燒驅(qū)油等采油技術(shù)的研究得到了進(jìn)一步重視。雖然火驅(qū)研究的重點(diǎn)通常放在燃燒上,但能否穩(wěn)定燃燒的關(guān)鍵在于對(duì)熱解過(guò)程的掌控。由于對(duì)火燒油層復(fù)雜過(guò)程的燃燒、熱解等部分缺乏獨(dú)立研究,導(dǎo)致對(duì)火燒油層過(guò)程認(rèn)識(shí)不清,缺乏理論指導(dǎo)。選用馬納原油和塔里木原油為研究對(duì)象,采用熱重法和釜反應(yīng)法(封閉或開(kāi)放體系)對(duì)油樣進(jìn)行線性升溫和恒溫條件下的熱解研究。考察了溫度、升溫速率、氣氛種類(lèi)(空氣或氮?dú)?等因素對(duì)原油熱解性能的影響。空氣氣氛下線性升溫?zé)嶂厍�表明原油氧化熱解過(guò)程分為三個(gè)階段:低溫氧化、高溫裂解、高溫氧化。而在氮?dú)鈿夥障略偷木�性升溫?zé)峤膺^(guò)程分為低溫氣化和高溫?zé)峤鈨蓚�(gè)階段。四組分熱解反應(yīng)在DTG曲線上均只有一個(gè)失重峰,四組分的最大熱解速率峰值溫度順序?yàn)?飽和分,芳香分,膠質(zhì),瀝青質(zhì)。封閉的釜反應(yīng)體系中原油熱解產(chǎn)氣率隨溫度和反應(yīng)時(shí)間先增加后降低,分別在450℃和15h時(shí)達(dá)到最大,超過(guò)15h原油產(chǎn)氣率略有降低后趨于穩(wěn)定。開(kāi)放的釜反應(yīng)原油熱解體系中,不同溫度下的甲烷組分產(chǎn)氣質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間呈上升趨勢(shì),說(shuō)明了原油熱解程度加深。隨著溫度的升高,最終原油產(chǎn)氣組分中C_1、C_2組分所占比例最大。采用三種動(dòng)力學(xué)解析方程分別對(duì)氮?dú)鈿夥障略偷木�性升溫?zé)峤膺^(guò)程的兩個(gè)階段進(jìn)行擬合分析,確定了合適的機(jī)理函數(shù),并求得了熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)。通過(guò)對(duì)原油在封閉體系不同反應(yīng)時(shí)間下的熱解反應(yīng)進(jìn)行化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬及其標(biāo)定發(fā)現(xiàn),原油在活化能80k J?mol~(-1)-270k J?mol~(-1)的區(qū)間內(nèi),將熱解反應(yīng)視為20個(gè)平行一級(jí)反應(yīng)時(shí),原油熱裂解模擬的理論值與實(shí)驗(yàn)值吻合程度高,表明20個(gè)平行一級(jí)反應(yīng)模型能很好的模擬該油樣的熱解過(guò)程。
[Abstract]:Faced with the increasing depletion of energy and increasing energy demand, China's oil reserves is also relatively low, and heavy oil occupies a large proportion of fire flooding oil recovery technology has been further attention. Although the focus of fire flooding is usually put in the burning, but the key is to control the combustion stability of pyrolysis the process of burning oil. Due to the complex process of combustion, pyrolysis and other parts of the lack of independent research, leading to the combustion process is unclear, the lack of theoretical guidance. The mana of crude oil and oil in Tarim Basin as the research object, using thermogravimetric method and reactor method (closed or open system) of linear temperature and constant temperature pyrolysis under the oil sample. The effects of temperature, heating rate, gas (air or nitrogen) and other factors on Pyrolysis Properties of crude oil. The linear air temperature thermogravimetric curve The process of oxidation and pyrolysis of crude oil can be divided into three stages: low temperature oxidation, high temperature cracking, high temperature oxidation and linear oil under nitrogen atmosphere pyrolysis process is divided into low temperature gasification and pyrolysis of two stages. The four components of the pyrolysis reaction in DTG curve was only one loss peaks, four components of the maximum pyrolysis the rate of the peak temperature of order: saturates, aromatics, resins and asphaltenes. Closed reactor system of crude oil pyrolysis gas production rate with temperature and reaction time first increased and then decreased, reached the maximum at 450 DEG C and 15h, more than 15h of crude oil gas production rate decreased slightly after crude oil pyrolysis reactor tends to be stable. The open system of methane at different temperature points of gas mass fraction increased with the reaction time, the crude oil pyrolysis extent. With the increase of temperature, final oil gas components in C_1, C_2 components accounted for the largest proportion. The two stage is to use the three kinds of linear dynamics equation respectively under nitrogen atmosphere of crude oil pyrolysis process fitting analysis, to determine the appropriate mechanism function, and obtained the pyrolysis kinetic parameters. Through the simulation and calibration of pyrolysis reaction under different reaction time under a closed system of crude oil of crude oil in chemical kinetics, activation energy 80K J mol~ (-1) -270k? J? Mol~ (-1) range, the pyrolysis reaction as 20 parallel first-order reaction, the crude oil pyrolysis simulation coincides with the theoretical value and the experimental value of high degree, showed that 20 parallel first-order reaction model to the pyrolysis process of the oil sample is a good simulation.

【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE357.44

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本文編號(hào)：1660937