吉林扶余油页岩原位裂解区劈裂注浆封闭及其裂缝扩展研究
发布时间：2021-08-09 02:22
我国经济正处于快速发展阶段,对能源需求大。由于石油是非可再生能源,油页岩作为石油的补充能源备受关注。我国油页岩储量丰富,对开采油页岩的研究已经投入了大量的科研力量。油页岩地下原位转化技术已经是一种发展趋势,国内外油页岩原位转化方法主要采用热传递、热对流、热辐射的方式进行加热。油页岩原位转化技术对防渗止水的考虑,不仅能提高原位转化的加热效率,还能避免裂解出的油气污染地下水和土壤。本文依托油页岩地下原位开发利用示范工程,针对扶余油页岩原位开采地质环境,通过室内试验、数值模拟对劈裂注浆封闭方法进行研究,得到的研究结果如下:为了了解项目区的地质情况,钻探、可控源音频源大地电磁法、高密度电阻率法及水文调查被应用于扶余油页岩示范基地的地质勘察,地质资料表明:示范项目区的油页岩储层及附近地层裂隙发育,受水流影响较大。为了对油页岩地层及附近地层微裂隙进行有效的防渗止水,选取k1340超细水泥、钠基膨润土、微硅粉、聚羧酸高效减水剂作为防渗止水浆液材料;通过室内试验及正交试验综合分析法确定浆液的优化配方为:水灰比0.85,微硅粉6%,钠基膨润土4%,聚羧酸减水剂0.5%,并且根据工程经验可作为油页岩原位转...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国油页岩资源分布
ICP 技术采用电加热方式原位裂解油页岩，并在美国科罗拉多州进行了模试采试验，是一项比较成熟的原位开采技术。该加热技术是在开采区钻若孔，将电加热器伸入，将油页岩层加热至 340℃，使油页岩热解生成油气，示意如图 1.5 所示。这种开采方法的一个关键技术是如何将干馏区域进行封防止地下水进去开采区，同时防止热解产生的油气资源外渗到非开采区，造产效率的降低。壳牌公司采用地下冷冻墙技术，在开采区周边钻取间距为 3冷冻井，冷冻井内装入冷却循环系统，将冷冻井、密闭循环管网、井周边岩质冻结形成冷冻墙[27,28]，示意如图 1.6 所示。ICP 技术尤为适用于地层深度超过 300m 的油页岩矿，其成本低、环保点[29]。然而，此项技术需要电加热，电能及制冷封闭的消耗的能量大，而且电加元件功率小，受到油页岩的渗透性的限制，油气采集率不高，加热区域能量损失也比较大，加热周期长。
ICP 技术采用电加热方式原位裂解油页岩，并在美国科罗拉多州进行了模试采试验，是一项比较成熟的原位开采技术。该加热技术是在开采区钻若孔，将电加热器伸入，将油页岩层加热至 340℃，使油页岩热解生成油气，示意如图 1.5 所示。这种开采方法的一个关键技术是如何将干馏区域进行封防止地下水进去开采区，同时防止热解产生的油气资源外渗到非开采区，造产效率的降低。壳牌公司采用地下冷冻墙技术，在开采区周边钻取间距为 3冷冻井，冷冻井内装入冷却循环系统，将冷冻井、密闭循环管网、井周边岩质冻结形成冷冻墙[27,28]，示意如图 1.6 所示。ICP 技术尤为适用于地层深度超过 300m 的油页岩矿，其成本低、环保点[29]。然而，此项技术需要电加热，电能及制冷封闭的消耗的能量大，而且电加元件功率小，受到油页岩的渗透性的限制，油气采集率不高，加热区域能量损失也比较大，加热周期长。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年中国能源产业回顾及2019年展望[J]. 许萍,杨晶. 石油科技论坛. 2019(01)
[2]中国石油对外贸易的现状与对策[J]. 柏松. 时代金融. 2018(30)
[3]环境保护部召开干部大会 学习贯彻党的十九大精神[J]. 环境影响评价. 2017(06)
[4]注浆技术在海底隧道透水通道堵水防渗工程中的应用[J]. 郭志永. 公路交通科技(应用技术版). 2017(02)
[5]生态马克思主义的当代价值[J]. 朱波. 云南行政学院学报. 2017(01)
[6]堤坝高聚物定向劈裂注浆试验与有限元模拟[J]. 石明生,王复明,刘恒,郭成超. 水利学报. 2016(08)
[7]压裂-注氮原位裂解油页岩加热工艺及传热模拟[J]. 姜鹏飞,孙友宏,郭威,李强. 东北大学学报(自然科学版). 2015(09)
[8]地下工程劈裂注浆的数学模型研究[J]. 谢涛锋,谢文兵,荆升国,周晓亭. 现代隧道技术. 2015(02)
[9]水泥稳定浆液配比及适用条件研究[J]. 单仁亮,杨昊,张雷,郭志明,刘校东. 煤炭工程. 2014(12)
[10]油页岩原位开采的大气环境风险评估[J]. 张凤君,刘兆煐,李晨阳,陶怡,吕聪. 科技导报. 2013(26)
博士论文
[1]油页岩水平井水力压裂裂缝起裂与延伸机理研究[D]. 高帅.吉林大学 2017
[2]油页岩酸化压裂注热裂解原位转化实验研究[D]. 姜鹏飞.吉林大学 2016
[3]油页岩原位开采对地下水化学特征的影响实验研究[D]. 邱淑伟.吉林大学 2016
[4]富水破碎岩体注浆材料研发与注浆加固机理研究及应用[D]. 李召峰.山东大学 2016
[5]中国石油消费强度收敛性及成因分析[D]. 刘阳.吉林大学 2015
[6]局部化学法热解油页岩的理论与室内试验研究[D]. 白奉田.吉林大学 2015
[7]不同地区油页岩的近临界水模拟提取及产物分析[D]. 王志军.吉林大学 2014
[8]油页岩水力压裂数值模拟及实验研究[D]. 王维.吉林大学 2014
[9]近临界水对块状油页岩中有机质的提取研究[D]. 邓孙华.吉林大学 2013
[10]地下工程动水注浆过程中浆液扩散与封堵机理研究及应用[D]. 张霄.山东大学 2011
硕士论文
[1]建筑物纠偏加固方法研究[D]. 汪扬.安徽建筑大学 2017
[2]复合水泥基土石坝防渗注浆材料试验研究[D]. 胡南琦.山东大学 2017
[3]油页岩原位裂解止水注浆实验及数值模拟研究[D]. 吕士东.吉林大学 2017
[4]粘度时变浆液流变特性与裂隙岩体平面注浆扩散研究[D]. 杨华阳.成都理工大学 2016
[5]松散软弱介质注浆扩散和加固试验研究[D]. 李相辉.山东大学 2015
[6]油页岩原位热解的地表生态环境影响对策研究[D]. 王德龙.吉林大学 2013
[7]油页岩不同开发方式生态环境影响评价研究[D]. 杨萌尧.吉林大学 2012
本文编号：3331168
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国油页岩资源分布
ICP 技术采用电加热方式原位裂解油页岩，并在美国科罗拉多州进行了模试采试验，是一项比较成熟的原位开采技术。该加热技术是在开采区钻若孔，将电加热器伸入，将油页岩层加热至 340℃，使油页岩热解生成油气，示意如图 1.5 所示。这种开采方法的一个关键技术是如何将干馏区域进行封防止地下水进去开采区，同时防止热解产生的油气资源外渗到非开采区，造产效率的降低。壳牌公司采用地下冷冻墙技术，在开采区周边钻取间距为 3冷冻井，冷冻井内装入冷却循环系统，将冷冻井、密闭循环管网、井周边岩质冻结形成冷冻墙[27,28]，示意如图 1.6 所示。ICP 技术尤为适用于地层深度超过 300m 的油页岩矿，其成本低、环保点[29]。然而，此项技术需要电加热，电能及制冷封闭的消耗的能量大，而且电加元件功率小，受到油页岩的渗透性的限制，油气采集率不高，加热区域能量损失也比较大，加热周期长。
ICP 技术采用电加热方式原位裂解油页岩，并在美国科罗拉多州进行了模试采试验，是一项比较成熟的原位开采技术。该加热技术是在开采区钻若孔，将电加热器伸入，将油页岩层加热至 340℃，使油页岩热解生成油气，示意如图 1.5 所示。这种开采方法的一个关键技术是如何将干馏区域进行封防止地下水进去开采区，同时防止热解产生的油气资源外渗到非开采区，造产效率的降低。壳牌公司采用地下冷冻墙技术，在开采区周边钻取间距为 3冷冻井，冷冻井内装入冷却循环系统，将冷冻井、密闭循环管网、井周边岩质冻结形成冷冻墙[27,28]，示意如图 1.6 所示。ICP 技术尤为适用于地层深度超过 300m 的油页岩矿，其成本低、环保点[29]。然而，此项技术需要电加热，电能及制冷封闭的消耗的能量大，而且电加元件功率小，受到油页岩的渗透性的限制，油气采集率不高，加热区域能量损失也比较大，加热周期长。
【参考文献】：
期刊论文
[1]2018年中国能源产业回顾及2019年展望[J]. 许萍,杨晶. 石油科技论坛. 2019(01)
[2]中国石油对外贸易的现状与对策[J]. 柏松. 时代金融. 2018(30)
[3]环境保护部召开干部大会 学习贯彻党的十九大精神[J]. 环境影响评价. 2017(06)
[4]注浆技术在海底隧道透水通道堵水防渗工程中的应用[J]. 郭志永. 公路交通科技(应用技术版). 2017(02)
[5]生态马克思主义的当代价值[J]. 朱波. 云南行政学院学报. 2017(01)
[6]堤坝高聚物定向劈裂注浆试验与有限元模拟[J]. 石明生,王复明,刘恒,郭成超. 水利学报. 2016(08)
[7]压裂-注氮原位裂解油页岩加热工艺及传热模拟[J]. 姜鹏飞,孙友宏,郭威,李强. 东北大学学报(自然科学版). 2015(09)
[8]地下工程劈裂注浆的数学模型研究[J]. 谢涛锋,谢文兵,荆升国,周晓亭. 现代隧道技术. 2015(02)
[9]水泥稳定浆液配比及适用条件研究[J]. 单仁亮,杨昊,张雷,郭志明,刘校东. 煤炭工程. 2014(12)
[10]油页岩原位开采的大气环境风险评估[J]. 张凤君,刘兆煐,李晨阳,陶怡,吕聪. 科技导报. 2013(26)
博士论文
[1]油页岩水平井水力压裂裂缝起裂与延伸机理研究[D]. 高帅.吉林大学 2017
[2]油页岩酸化压裂注热裂解原位转化实验研究[D]. 姜鹏飞.吉林大学 2016
[3]油页岩原位开采对地下水化学特征的影响实验研究[D]. 邱淑伟.吉林大学 2016
[4]富水破碎岩体注浆材料研发与注浆加固机理研究及应用[D]. 李召峰.山东大学 2016
[5]中国石油消费强度收敛性及成因分析[D]. 刘阳.吉林大学 2015
[6]局部化学法热解油页岩的理论与室内试验研究[D]. 白奉田.吉林大学 2015
[7]不同地区油页岩的近临界水模拟提取及产物分析[D]. 王志军.吉林大学 2014
[8]油页岩水力压裂数值模拟及实验研究[D]. 王维.吉林大学 2014
[9]近临界水对块状油页岩中有机质的提取研究[D]. 邓孙华.吉林大学 2013
[10]地下工程动水注浆过程中浆液扩散与封堵机理研究及应用[D]. 张霄.山东大学 2011
硕士论文
[1]建筑物纠偏加固方法研究[D]. 汪扬.安徽建筑大学 2017
[2]复合水泥基土石坝防渗注浆材料试验研究[D]. 胡南琦.山东大学 2017
[3]油页岩原位裂解止水注浆实验及数值模拟研究[D]. 吕士东.吉林大学 2017
[4]粘度时变浆液流变特性与裂隙岩体平面注浆扩散研究[D]. 杨华阳.成都理工大学 2016
[5]松散软弱介质注浆扩散和加固试验研究[D]. 李相辉.山东大学 2015
[6]油页岩原位热解的地表生态环境影响对策研究[D]. 王德龙.吉林大学 2013
[7]油页岩不同开发方式生态环境影响评价研究[D]. 杨萌尧.吉林大学 2012
本文编号：3331168
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