原油高壓熱解行為及動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、油藏原油的裂解氣是形成天然氣氣藏的重要?dú)庠?。原油裂解成氣關(guān)系到天然氣生成和原油消耗,因而客觀評(píng)價(jià)該過程對(duì)油氣勘探有著重要意義。本文建立了一套以氮?dú)獯驂簛韺?shí)現(xiàn)高壓的模擬熱解裝置,通過對(duì)裂解氣的氣相色譜分析,得出原油生氣特征?？疾炝藴囟?、壓力、水和礦物催化等綜合因素對(duì)原油及其瀝青質(zhì)組分熱解的影響,并建立了平行一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型,確定了來自塔里木盆地的三種油樣及瀝青質(zhì)的熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù),考察了溫度、時(shí)間、壓力在原油生烴過程中的協(xié)同、互補(bǔ)效應(yīng)。最

2、后通過數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,確定深層油藏的剩余油量。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在480℃下壓力對(duì)原油熱解的影響呈階段性,3種原油最大產(chǎn)氣率均在20MPa左右,在低于最大產(chǎn)氣率壓力時(shí),增大壓力促進(jìn)原油熱解,而高于最大產(chǎn)氣率壓力時(shí),壓力對(duì)原油熱解起抑制作用。但在390℃下,壓力對(duì)三種原油的影響效果不同,對(duì)1＃原油,壓力是持續(xù)的抑制作用；2＃原油的最大產(chǎn)氣率出現(xiàn)在40MPa,低于40MPa時(shí),對(duì)原油熱解起促進(jìn)作用,超過40MPa則起抑制作用；3

3、＃原油在30MPa左右產(chǎn)氣率最小,最小值前壓力對(duì)原油熱解起抑制作用,最小值后為促進(jìn)作用。由于原油的裂解和縮聚反應(yīng)的存在,原油的最高產(chǎn)氣溫度在450℃左右,再升高溫度,原油的產(chǎn)氣量會(huì)有小幅的下降。從純?cè)蜔峤鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)可以看出,1＃原油生氣窗口出現(xiàn)較晚,2＃和3＃原油早期生氣窗口較多,熱解速率較快,表明原油組成對(duì)其熱解成氣動(dòng)力學(xué)有顯著影響。在模擬地層真實(shí)環(huán)境的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在水及碳酸鹽礦物存在時(shí),1＃、3撐原油熱解速率減緩,存留原油量較多。

4、而對(duì)2＃原油,水和碳酸鹽礦物的存在對(duì)原油熱解具有正的催化作用,表明水和碳酸鹽礦物存在時(shí),不利于2＃原油在油藏中的存留。從瀝青質(zhì)的活化能分布發(fā)現(xiàn),瀝青質(zhì)生氣窗口出現(xiàn)較早,其熱解過程生氣量較多,對(duì)原油裂解產(chǎn)氣率有著重要的影響。
　　 在對(duì)原油殘留量的動(dòng)力學(xué)計(jì)算中,可以得出1＃、2＃和3＃原油的殘余量分別為76％、35％、49％,證實(shí)了三種原油在8000m的油藏條件下,至今都有未裂解的原油存在。通過模擬原油熱解實(shí)驗(yàn)而得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可