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科技动态

2020-01-06

石油化工应用 2020年1期
关键词:高碳合成气页岩

非常规油气将成常规油气重要接替非常规气与常规天然气可采资源量相当

记者2019 年12 月1 日从自然资源部油气资源战略研究中心在京召开的第四届中国油气资源发展战略高端研讨会(2019)上获悉,根据“十三五”全国油气资源评价的初步成果,我国非常规天然气可采资源量与常规天然气可采资源量相当,潜力巨大。非常规油气资源未来将成为我国常规油气资源的重要战略接替。

据介绍,我国非常规油气资源丰富。经过10 余年持续攻关与实践,我国非常规油气勘探开发取得了突破性进展。目前,我国致密气已进入规模化开发利用阶段,页岩气开发成为继北美之后全球第二大非常规油气资源开发利用地区。2018 年我国页岩气、煤层气等非常规天然气产量162 亿立方米,占全国天然气总产量的1/10,已经建成重庆涪陵、川南长宁—威远等页岩气产区。陆相页岩油勘探开发已取得积极进展,正成为石油增储上产的重要来源。预计到2020 年、2030 年,我国页岩气、煤层气产量将分别达到400 亿立方米和1 000 亿立方米。

研讨会上,自然资源部油气资源战略研究中心发布了《中国能源矿产发展报告(2019)》。报告认为,预计到2035 年,我国一次能源消费中的煤炭、油气、非化石能源将呈三足鼎立格局。要进一步强化底线思维、增强危机意识,坚持“两种资源、两个市场”,立足国内,加强煤炭清洁低碳利用,持续加大国内勘探开发力度,增强油气底线保障能力;开拓海外,以“一带一路”国家为重点,加强国际能源合作。

保障能源安全是一项长期的重要战略任务。非常规油气资源作为清洁能源的重要组成部分,是我国保障能源安全、调整能源结构、推进能源转型的重要基础。与会代表瞄准我国非常规油气资源勘探开发的前沿领域、重点和难点,探求加大国内非常规油气勘探开发、增强油气资源保障能力的途径和方法。与会专家提出,进一步贯彻落实习近平总书记重要批示精神,推进理论创新和技术进步,加大国内油气勘探开发、推进非常规油气勘探开发不断取得新的重大突破,要重点解决一批制约非常规油气勘探开发的“卡脖子”技术工程,通过技术创新带动装备进步和增储上产,要坚持自主研发和对外合作相结合,以提升企业内生动力为根本,以推进产业整体升级为目标,加快全面实现非常规油气的产业化、规模化发展。

来自自然资源部、国家发改委、国家能源局、国务院发展研究中心和石油企业、科研院校的院士、知名专家及业务骨干等150 余名代表出席了本次会议。

(摘自中国石油报第7488 期)

中国科学家首次证实“临界冰核”存在

中国科学家首次在实验上证实了水结冰过程中“临界冰核”的存在,并给出了“临界冰核”的尺寸和过冷温度的关系,从而证实了“经典成核理论”的预言。研究成果在国际知名学术期刊《自然》上发表。

低温下水结冰的现象再常见不过,但微观层面上“水变冰”的具体过程却不为人所知。近百年前,科学家吉布斯等人基于热力学原理,提出相变的“经典成核理论”,认为如水结冰这类相变需经过一个成核过程,水过冷形成小冰核,仅当形成的冰核偶然超过临界尺寸(即“临界冰核”)时,相变才能自发发生。

然而,由于“临界冰核”的偶然性、瞬时性(纳秒级别)和微观性(纳米级别),给微观探测带来极大难度。数十年来,微观探测技术的发展使得“经典成核理论”的许多推论得到证实,但对成核理论的核心概念“临界核”的存在性,研究人员始终无法给出直接的实验证据。

此次,中科院化学所王健君、中国科学院大学周昕团队创造性地使用系列固定尺寸的纳米颗粒去探测“临界冰核”,实验结合理论计算,简洁清晰地得到了“临界冰核”的尺寸。

“本实验可以理解为用尺寸确定的纳米颗粒作为尺子,去度量‘临界冰核’:持续降低温度以使冰核达到临界所需尺寸,当这个尺寸恰好与纳米颗粒尺寸相当时,‘临界冰核’容易形成,并导致宏观冰晶快速发生从而可被探测。”王健君说。

据介绍,该项课题研究加深了对水结冰这一重要相变现象的微观机制的理解,也为实现人为控冰应用提供了重要理论指引,例如调控冰晶形成和生长、提高细胞组织等冷冻保存的复苏效率、提高食品制作冷藏的保鲜度等,将在化学工业、低温生物学、材料科学等领域发挥至关重要的作用。

进一步研究表明,该课题研究结论具有普适性,可成为研究其他相变成核问题的普适方法。

(摘自宁夏日报第22098 期)

川庆钻探完成陆上最大页岩油水平井平台施工完井20 口水平井控制储量720 万吨

2019 年12 月1 日,由川庆钻探长庆钻井公司承揽的全球陆上最大非常规油气水平井平台华H40 圆满收官,完井20 口水平井,平均完钻水平段长度2 014米,累计钻遇Ⅰ+Ⅱ类优质储层2.8 万米,控制储量720万吨,预计年产油量可达15 万吨,单平台相当于200~300 口常规定向井的开发效果。

国家级页岩油示范区是庆城10 亿吨大油田的主力战场,是长庆油田二次加快发展、推动油气持续上产的重要接替区域。华H40 平台位于甘肃省华池县,属于多层系、立体式、大井丛开发,由川庆钻探40017、40025 两支钻井队承钻,于去年7 月28 日开钻第一口井。每口井间距只有6 米,防碰绕障成为最大难题,水平段存在裂缝、井漏、溢流等风险相伴而生,为施工带来了极大挑战。

“地面是一条137 米长线,井底却扩展成1.2 万亩的有效开采面积,每口井只有在井底绕行1 000 多米,才能为其他井的井眼轨迹留出充足空间。”40025 钻井队队长何积鹏说,川庆钻探长庆钻井应用三维软件优化平台布局和钻井排序,减少井间干扰,二维导向工具、方位伽马为钻头装上“眼睛”,使之像巡航导弹一样,解决了大井丛防碰技术难题,有效提高了储层钻遇率。

为确保井下安全,这个公司自主研发的CQSP-4钻井液体系,以及水力振荡器成熟应用,维护了井壁稳定,减少了井底摩擦阻力,将滑动效率提升14.3 %,同时打破了长水平段油基钻井液施工的技术瓶颈,实现了高效钻井、绿色钻井。

高钻压、高转速、高泵压,这个公司利用现有机泵条件,分井段强化参数和配套措施,释放水功率,提高钻头破岩能力,将单口井钻井周期缩短到10 天之内,40025 钻井队更是刷新了单队水平井年11 开11 完新纪录。

质量是钻井工程的生命线。这个公司利用远程专家系统,建立中控可视化管理平台,实行关键工艺、工序全程跟踪检查,推行关键环节监督清单、平台台长定期检查、工程质量责任终身制,确保了设计参数符合率100 %,施工质量合格率100 %。

凭借该平台的顺利施工,这个公司继4 088 米刷新亚洲最长水平段纪录之后,再次取得历史性战果,引起了中央电视台、国外友人的强烈关注。探索形成的全生命平台化管理模式,以及技术新跨越,为国家级页岩油示范区建设贡献出了“长钻方案”。

(摘自中国石油报第7492 期)

上海寰球助力世界首例合成气一步制高碳醇万吨级工业试验成功

2019 年12 月20 日记者获悉,上海寰球公司与中国科学院大连化学物理研究所共同合作开展的低温钴基费托合成制高碳脂肪醇催化剂研究项目试验成功。这是中国完成的世界首例合成气一步制高碳醇万吨级工业试验。

高碳醇是重要的精细化工原料,在纺织、造纸、医药等领域应用十分广泛。该示范项目于2018 年启动,其创新性首次采用新型钴—碳化钴基催化剂,在大型浆态床反应器中完成世界首例合成气一步制高碳醇的万吨级工业试验。此次试验的成功,将为中国以高碳醇为原料的精细化工行业提供廉价而充足的原料来源,符合我国大力发展煤制液体燃料、保障国家能源安全的指导思想,能够显著提升煤制燃料企业的经济效益,提高装置经济性和抗风险能力。

此外,该项目开拓了一条合成气清洁转化直接制高碳醇等高附加值精细化学品的新途径,为合成气中氧元素的高值化利用提供了新的发展方向,是合成气化工向高值化、精细化转型的重要进展。

上海寰球公司作为承建单位,在项目过程中与大连化物所以及业主——延长石油榆林煤化公司积极配合,全力推进安装建设工作,把好项目安全质量关,为试验成功提供有力支持与保障。

(摘自中国石油报第7502 期)

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