Механизмы влияния минерального состава на продукты модификации масляного сланца в сверхкритической воде: на примере нефтяного месторождения Чанцин бассейна Ордос и района Лункоу бассейна Хуансянь

YANG Jinghui ,  

JIA Bao ,  

HUANG Zhongwei ,  

摘要

Для выяснения механизма влияния различий в минеральном составе на пути образования продуктов при модификации масляных сланцев в сверхкритической воде (SCW) на месте, были выбраны два типичных образца масляного сланца: из нефтяного месторождения Чанцин в бассейне Ордос (образец CQ, богатый пиритом) и из района Лункоу бассейна Хуансянь (образец LK, богатый кальцитом). Проведены высокотемпературные и высокодавления имитационные эксперименты в среде сверхкритической воды при температуре 400 ℃ и давлении 25 МПа. С помощью комплексных микроскопических методов, таких как рентгеновская дифракция (XRD), газовая хроматография (GC), инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FT-IR) и газовая хроматография-масс-спектрометрия (GC-MS), подробно проанализированы закономерности эволюции трехфазных газожидкостно-твердых продуктов и различия в них. Результаты показывают, что различия в минеральном матриксе влияют на пути реакций модификации сланцев в SCW: в образце LK с высоким содержанием кальцита (53,0%) в сверхкритической воде происходит интенсивное растворение и разложение с выделением большого количества CO₂ (55,94% от общего объема газа), что подавляет реакцию водовоугольного преобразования и ограничивает выход водорода (всего 10,01%). Жидкие продукты характеризуются высокой смолистостью (42,18%) и низкой ароматичностью (18,89%). В образце CQ, богатом пиритом (25,5%), в среде SCW в результате окислительно-восстановительных реакций на месте образуются магнетит, магнетит-пирит и сера как активные фазы, которые не только выделяют кислые компоненты, способствующие разложению органики, но и стимулируют процессы метанизации и гидрогенизации, значительно повышая выходы CH₄ и H₂ (32,52% и 18,88% соответственно). Жидкие продукты имеют явную тенденцию к облегчению с понижением содержания смол до 35,32%, увеличением содержания ароматических углеводородов (23,83%) и легких углеводородов с числом углеродных атомов ≤16. Исследование проясняет механизмы коэволюции «минералы–жидкость–органика» и подтверждает, что эффекты «растворения CO₂» кальцита и «кислотно-гидрогенизационный» пирита являются ключевыми факторами, влияющими на пути модификации сланцев в SCW, что предоставляет важную теоретическую основу для разработки дифференцированных стратегий подземной добычи для сланцев с различным минеральным составом.

关键词

облегчение; масляные компоненты; газовая дифференциация; взаимодействие минерал–флюид; модификация сверхкритической водой; масляный сланец

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website