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题名鄂尔多斯长7段油页岩不同阶段热解反应特征
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作者
蒋海岩
胡清萍
王姣
刘帅
袁士宝
申志兵
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机构
西安石油大学石油工程学院
陕西省油气田特种增产技术重点实验室
中国石油大港油田公司第四采油厂
陕西延长石油(集团)有限责任公司天然气研究院分公司
西安石油大学化学化工学院
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出处
《油田化学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期444-450,共7页
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基金
陕西省自然科学基础研究重点项目“基于多点微波加热的油页岩原位热解开采方法研究”(项目编号2022JZ-28)
国家油页岩开采研发中心开放基金项目“基于近临界水环境下的油页岩原位接力催化热解开采方法研究”(项目编号335500-22-ZC0613-0255)。
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文摘
针对原位热采开发油页岩矿藏中热解反应变化复杂、控温困难等问题,通过热重分析实验对鄂尔多斯盆地长7油页岩热解过程进行阶段划分;通过X射线衍射测试、气相色谱-质谱联用等实验重点检测有机质裂解放热阶段的产物成分,分析不同阶段演化的主要化学反应,进一步验证阶段划分。结果表明,油页岩在氮气氛围下的热解可以划分为3个阶段:脱水阶段(<300℃)、有机质裂解放热阶段(300~720℃)、矿物吸热分解阶段(>720℃)。在有机质裂解放热阶段,油页岩的失重约为总失重的74%,无机矿物未发生热裂解。有机质裂解放热阶段可进一步划分为3个阶段:300℃≤T<450℃的低温初始段、450℃≤T<600℃的中温热解段、600℃≤T≤720℃的高温热解完成段。有机质的热解主要发生在中温热解段。随温度升高,烷烃脱氢反应、酯化反应变为以酯类化合物热裂解反应、烷烃断链生成小分子烃类反应为主;温度升至600~720℃时,会促使化合物发生聚合向油页岩半焦转化;当温度控制在中温热解段时,油页岩油成分最好,含27.70%酯类、29.89%脂肪烃、14.49%醇类、12.66%芳香烃等。研究结果为油页岩热解机理分析、油页岩数值模拟模型的建立和提高现场采收率提供理论指导,并对控制有机质的反应温度范围提供依据,保证较高的转化率。
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关键词
油页岩
页岩油
有机质
裂解放热
热解阶段
鄂尔多斯盆地
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Keywords
oil shale
shale oil
organic matter
cracking exothermic
pyrolysis stage
Ordos Basin
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分类号
TE662
[石油与天然气工程—油气加工工程]
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