油页岩气体热载体干馏炉炉内流动特性

对一台1 t/d油页岩气体热载体干馏炉炉内流场特性进行了数值模拟。基于计算流体力学的理论方法,采用以Ergun方程基础上建立的多孔介质模型、湍流模型进行研究。将模拟结果与前人研究成果进行对比分析,结果表明,采用添加阻力源项的多孔介质模型、RNG k-ε湍流模型等封闭模型能够较好的模拟炉内流场分布特性,并在原有结构基础上进行优化,增设同轴及偏心轴撞击流布气方式。在本文提出的布气方式下,无论采用同轴亦或是偏心轴布置,均能形成良好的速度场及压力场,提高干馏段气体混合程度,拓宽布气范围,增加气体与固体颗粒之间的接触面积和时间,强化换热进而确保干馏效果。模拟结果可为开发大容量气体热载体干馏炉及优化设计提供理论依据。     

铜川地区油页岩地层电性断面特征及勘查

为了研究电阻率测深方法在油页岩地区的适用性及分辨率,在鄂尔多斯盆地南缘铜川地区开展了电阻率测深
工作。结合钻孔录井和见矿情况,分析了油页岩地段两种勘查方法获得的电阻率断面特征,在电性断面上圈定了油页
岩层的特定部位。油页岩层厚度相对埋深而言属薄层、高阻目标体,其厚度与埋深纵向比小,在获得的电阻率测深断
面上,高阻电性的油页岩层在电阻率测深断面上分辨率不清晰,其层位与电阻率等值线梯度变化带对应较好,从而间
接指示了油页岩层位置。同时,通过岩性与测井参数综合分析,认为测深断面上这种电阻率值随深度的渐变特征,从
电性角度描述了油页岩层由浅湖沉积环境到半深湖环境的变迁过程,提出电阻率测深方法可以达到勘查油页岩层之
目的。     

油页岩热破裂及起裂机制试验

利用μCT225kVFCB型微焦点显微CT机对油页岩的热破裂过程进行三维无损伤观测,直观地分析裂隙萌生、发展的全过程,依据热弹性力学理论和试验结果,分析油页岩热破裂的起裂机制.结果表明:油页岩在低于300 ℃的低温段内,热破裂主要由热应力引起,裂纹主要沿层理方向胶结面发生,起裂的条件是热应力大于油页岩的强度极限;温度高于300 ℃后,在热应力和热分解化学反应的共同作用下,油页岩中的裂纹广泛发育,起裂条件是油母质化学分解反应所产生的扩张压力大于岩石的临界扩张压力;油页岩在两种起裂机制的作用下,最终在600 ℃时形成相互连通的裂隙网络,汇聚为油气的渗流通道,为油页岩的原位开采提供了可行性条件.     

油页岩溶剂萃取技术

为实现油页岩的清洁、高效利用,自制液固萃取设备,采用氢氟酸酸化前处理方法,对油页岩进行了溶剂萃取研究。实验结果显示：二硫化碳和N-甲基-2-吡咯烷酮（CS2-NMP）混合溶剂具有较高的萃取率,萃取率可达到8.9%,且萃取物含有的物质数量最多。CS2-NMP萃取物中烃类物质质量分数达到62.1%,成分类似于柴油;且含有β-雌甾醇、L（＋）-抗坏血酸等高附加值的化合物。X射线荧光分析和扫描电镜分析发现：经酸化处理后的萃余物因SiO2反应及有机质的溶解,萃余残矿具有良好的孔隙结构。     

格金干馏法测定油页岩含油率的探讨

探讨了利用格金干馏法测定油页岩含油率的可行性、科学性和结果准确性,通过试验,分析了影响页岩含油率测定的主要因素,阐述了最佳试验条件的选择。     

石油焦与油页岩混合燃料流化床的着火特性

对石油焦与油页岩混合燃料的着火特性进行了试验。在流化床(CFB)中对2号混合燃料(油页岩与石油焦质量比3∶7)采用床下油枪点火,在冷态条件下,当底部床层温度增加到420℃左右时,少量燃料颗粒着火燃烧;待床层温度升到650℃时逐渐减少投油量,可使试验燃料顺利着火并稳定燃烧。当油页岩与石油焦的质量比为3∶7时,混合燃料的着火特性完全满足流化床运行要求;燃料挥发分含量是其着火温度的主要影响因素,除1号混合燃料外,其他4种混合燃料挥发分均大于茂名石化CFB锅炉设计烟煤的挥发分,2号混合燃料着火特性优于该CFB锅炉设计烟煤。     

油页岩含油率近红外光谱原位分析方法研究

为实现油页岩含油率的原位检测,采用便携式近红外光谱分析技术,针对吉林扶余油页岩基地2号钻井的66个岩芯样品开展了原位检测的分析建模方法研究。采用自制便携式近红外光谱仪器获得反射率、吸光度、K-M函数三种数据形式光谱数据,结合主成分-马氏距离(PCA-MD)剔除异常样品、无信息变量消除法(UVE)波长筛选及二者组合的四种建模数据优化方法,采用相同的数据预处理方法进行偏最小二乘(PLS)和反向传播神经网络(BPANN)两种方法的建模分析研究,确定最佳分析模型及方法。结果表明(1)不论是否采用四种不同的数据优化方法,两种建模方法所用建模数据库适合采用反射率或K-M函数的光谱数据形式;(2)两种建模方法,采用四种不同的数据优化方法,对相同数据库建模精度的影响不同：采用PLS建模方法、以PCA-MD和UVE+ PCA-MD两种方法进行数据优化、可以提高K-M函数光谱数据形式数据库的建模分析精度,采用BPANN建模方法、以UVE、PCA-MD 与UVE组合的 三种方法进行数据优化、对三种数据形式数据库的建模精度均有所提高;(3)除以反射率光谱数据并进行PCA-MD数据优化外,采用BPANN方法的建模精度好于PLS法。其中采用反射率光谱数据形式、只进行UVE数据优化外的BPANN建模精度最高,预测相关系数为0.92、标准偏差为0.69%。     

柴北缘鱼卡大煤沟组七段油页岩开发价值*

针对柴达木盆地鱼卡地区中侏罗统大煤沟组七段（J 2 d 7）油页岩,开展了以固体矿产形式的开发、综合利用的研究。通过野外实测剖面、钻井、地震资料、样品分析,对鱼卡凹陷油页岩形成的构造背景、沉积环境进行了探讨,并对鱼卡油页岩矿产进行资源经济技术评价,认为鱼卡地区油页岩品质好,储量大,具有很好的开发价值。对其进行勘探、开发,一方面可以改善柴达木盆地当前能源短缺的局面,另一方面通过循环利用,有利于促进柴达木地区的农牧业生产。借鉴中外多年来油页岩开发经验,结合柴达木地区的实际情况,提出了地上开采和原位开采相结合,以提取页岩油、燃烧发电、燃烧取暖为主,建筑材料、有机复合肥等循环经济为辅的开发方案。     

油页岩高温CT实验研究

利用高分辨率显微CT实验系统,对农安、长庆和大庆的油页岩从100℃到600℃不同温度下的细观变化进行了CT测试。通过对比100℃与600℃三个矿区油页岩CT图像的变化,实验结果揭示农安油页岩随温度升高,首先会产生大量热破裂,但部分裂缝会在更高的温度下闭合;长庆的油页岩层理发育且密度大的矿物较多,随温度的升高,其内部的裂缝一直在增加。大庆油页岩更接近煤的热解模式,在高温作用下,会形成大量的连通空洞。与其他两矿油页岩相比,大庆油页岩在高温下孔隙、裂隙的发育最为明显。这种差异反映了油页岩油母成因的本质差别,这种不同将直接导致油页岩最终开采工艺参数选择的不同。     

油页岩CS2-NMP萃取物中含氮化合物的分离与分析

为分离油页岩萃取物的含氮化合物,采用索氏萃取法,以CS2-NMP为萃取剂,在60℃条件下萃取依兰油页岩。采用中性氧化铝色谱柱对萃取物进行分离,并对含氮洗脱成分进行GC/MS分析。结果表明：中性氧化铝色谱法能实现萃取物的初步分离,分离获得的含氮化合物组分的质量分数不大于1.8%;萃取物所含的22种氮化合物有21种杂环化合物。这些含氮化合物为喹啉、吡啶、吲哚、酰胺等的衍生物。该结果为依兰油页岩的成因及油母结构研究提供了参考。