多次加热率热解研究,用于模拟从Chang 7页岩现场转化产生的碳化合物生产

科学领域:

• 地质化学和石油工程
• 在现场转换过程 (ICP) 用于页岩油回收.
• 热解过程的数学建模.

背景情况:

• 现场转化工艺 (ICP) 是从低成熟度页岩中回收石油的关键技术.
• 现有的ICP数学模型发展不足,特别是关于加热速度和温度对生产的影响.
• 准确的预测模型对于优化页岩油开采至关重要.

研究的目的:

• 为了研究不同加热速度对石油,碳化合物气体和硫化 (H2S) 生产产量的影响,在页岩热解过程中.
• 在不同的ICP条件下开发和验证用于预测这些生产概况的数学模型.
• 为优化ICP温度程序提供洞察力,以提高页岩油回收.

主要方法:

• 在控制的加热速度 (2,5,10和20°C/d) 下对7页岩样本进行了热解实验.
• 在各种温度和加热速度下分析了石油,碳化合物气体和H2S的产量.
• 开发数学模型,根据实验数据预测生产概况.

主要成果:

• 石油生产产量表现出依赖阶段的行为:随着加热速度的提高而下降到380°C以下,但在380°C以上增加.
• 碳化合物气体的产量随着所有温度的加热速度的增加而持续下降.
• 硫化 (H2S) 生产与加热速度呈正相关性;预测模型适用于5-20°C/d.

结论:

• 加热速度在ICP期间显著影响石油,碳化合物气体和H2S产量,需要仔细考虑过程优化.
• 数学模型预测了目标热成熟度 (EasyR0=2.3%) 的较低加热率 (例如,1°C/d) 的最大石油产量.
• 优化ICP需要平衡石油,天然气和H2S的竞争性生产目标,而H2S模型是取决于速度的.