油砂开发经济性评价方法研究及应用

随着我国油企进入加拿大油砂行业,如何降低油砂开发项目的风险并提高决策的科学性变得愈发重要。油砂开采的经济性作为投资决策的重要着力点,研究相应的经济评价方法也就有了十分重要的意义。本文较为全面的分析了露天开发油砂及蒸汽辅助重力卸油技术(SAGD)开发油砂的技术特点;选择折现现金流理论作为理论基础分别构建了露天开发与SAGD开发油砂项目经济评价模型,并对模型中涉及的收入、投资、成本等参数的估算方法进行了系统的研究;通过对新疆某油砂试采区的实际评价,验证了方法的可行性。该方法作为油砂开发项目经济评价的初步探索,将为加拿大和我国油砂开发项目的经济评价工作提供一定的参考依据。     

流动微量量热法测量油砂的比表面积

目前固体比表面积的测定主要是通过测量吸附到固体表面的吸附质的量来实现的。当固体表面积很小时；因为吸附量少，不易测准，精密度差。Groszek用流动微量量热法测量了一些不同种类的固体的比表面积，并与其它方法的数据比较，证明量热法数据可靠、且精密度     

青海出露油砂沥青的烃类组成分析

利用气相色谱(GC)和气相色谱／质谱联机(GC／MS)检测了青海出露油砂沥青的烃类组成与分布。结果表明，其为陆源湖相有机质生成的原油经生物氧化降解形成的。由于所处的独特地理、地质环境，其生物氧化降解程度低，饱和烃含量甚高，分布规整，轻质组分很多，明显不同于其它地区的油砂沥青。鉴于其特殊的化学组成与分布，该油砂矿必须采用新的方式进行开采。     

聚丙烯酰胺在油砂上吸附量和吸附焓

聚合物在固-液界面上的吸附对石油开采和环境治理等方面都很重要。因此，前人在此方面已进行了不少研究[1-3]。然而，聚合物的吸附受温度、盐类、pH值等许多因素的影响。到目前为止，聚合物在固/液界面的吸附规律和机理仍是有待进一步研究和解决的问题，特别是对分子量很高的聚合物的研究很少。本文用静态法测定了S525聚丙烯酰胺在河南油田S312油砂上的吸附行为。研究了温度、不同盐对吸附的影响。     

加拿大油砂沥青减压渣油在CO/H2-H2O作用下的热改质特性研究

以加拿大油砂沥青大于420℃的减压渣油（BVR）为原料,对比研究其在CO/H₂-H₂O和N₂体系中的热改质特性,通过系统分析BVR在H₂-H₂O、CO-H₂O、N₂-H₂O等不同氢源下的热改质特性以揭示CO/H₂-H₂O对渣油热改质的作用机制,最后探讨合成气压力、含水量以及温度对BVR临CO/H₂-H₂O改质生焦倾向的影响。结果表明,与临氮改质相比,相同反应条件下,合成气和水可使BVR热改质的生焦诱导期延长3.5-6.5 min;相同生焦率（约0.1%）时,合成气和水可显著提升BVR热改质降黏率,410℃时相对临氮改质的降黏率为29.1%,而420℃时可达54.6%。比较不同氢源下BVR热改质的生焦诱导期、改质油黏度和安定性、渣油转化率发现,H₂-H₂O、CO-H₂O、N₂-H₂O等均对BVR热改质表现出与CO/H₂-H₂O相同的促进效果,各氢源作用活性的大小顺序为H₂-H₂O > CO/H₂-H₂O > CO-H₂O > N₂-H₂O。由此可知,CO/H₂-H₂O对渣油热改质的促进作用可归因于氢气、CO水热变换新生氢和水热裂解的综合效应,且其中氢气的作用仍最显著。合成气压力、含水量和反应温度可通过影响不同氢源的贡献而调控BVR临CO/H₂-H₂O改质生焦倾向。低成本易获取的合成气可以提供BVR热降黏改质所需氢源,水能够通过CO水热变换反应供出新生活泼氢而协同合成气实现BVR高效改质。     

菱沸石-粘土复合物在沥青精制中的应用

阿尔伯塔的油砂资源日益成为北美重要的战略性能源供给.本实验室通过采用碱性条件下在高岭土表面上组装菱沸石的方法,合成了新型的菱沸石-粘土复合材料,并证明此复合材料是比菱沸石更好的油砂沥青精制剂.XRD,SEM,TEM,N2物理吸附和XPS表面元素分析结果表明,菱沸石-粘土复合材料具有大体积烃类分子可及的独特的外表面,该复合材料不仅可降低油砂沥青的裂解反应温度,同时还可大幅度脱除沥青中的硫、氮、镍和钒等杂质.     

相对分子质量对烷基芳基磺酸盐复配体系固液吸附性能的影响

测定了5种平均相对分子质量和相对分子质量(以下简称分子量)分布不同的烷基芳基磺酸盐复配体系的吸附等温线,分别考察了分子量、分子量分布、温度和无机盐对复配体系在油砂/石英砂表面的吸附量的影响。 结果表明,对5种分子量分布复配体系吸附量依次降低的顺序为递增分布、正态分布、反正态分布、递减分布和均匀分布;复配体系在油砂表面的吸附量随着磺酸盐的平均分子量的增大而增大,随温度的升高而降低,随NaCl浓度的增加而增加。另外,在低浓度时,MgCl2、CaCl2和Na2SO4比NaCl对吸附的影响显著。 NaCl对复配体系在油砂表面的吸附影响比对石英砂表面吸附的影响略大。     

油砂光谱特性及其含油率遥感估算研究

可见光-近红外(visible near infrared, VNIR)高光谱以其光谱分辨率高、波段连续性强,能够反映烃类物质诊断性吸收特征,在烃类能源的识别和调查研究中得到广泛应用。对研究区的油砂光谱进行特征分析,研究显示油砂样品在1 740～1 780,2 300～2 340和2 340～2 360 nm波段均具有由烃类基团弯曲和伸缩振动引起的吸收光谱特征,同时当油砂含油率较低时,引起1 700～1 730 nm波段振动的烃类基团较少,使得在此波段区间产生较微弱甚至不产生烃类吸收特征,随着含油率的增加,1 700～1 730 nm附近开始出现明显的烃类吸收谱带。鉴于含油率是油砂资源储量分析过程中的关键参数,基于油砂中烃类基团在VNIR波段由于弯曲和伸缩振动等引起的一级倍频和合频形成的特征吸收,采用光谱的吸收深度量化特征吸收谱带的响应强度,根据含油率与油砂光谱中1 740～1 780,2 300～2 340和2 340～2 360 nm等烃类特征谱带吸收深度的Pearson和偏相关关系,确立含油率光谱响应强度的关联模式,进而应用单变量一元线性回归方法(unary linear regression,ULR)和多变量偏最小二乘方法(partial least squares regression,PLSR)进行油砂含油率光谱估算研究。结果表明,利用2 350 nm附近吸收深度作为变量的含油率URL估算模型和1 758,2 310和2 350 nm附近吸收深度作为变量的PLSR估算模型精度较高,可为含油率的快速估算提供科学的参考依据。     

结构及助剂对十五烷基芳基磺酸盐吸附性能的影响

在45 ℃下,采用两相滴定法测定了4种自制高纯度十五烷基芳基磺酸盐在油砂上的吸附等温线。 分别考察了表面活性剂浓度、NaCl、NaOH、NaHCO3、正丁醇浓度及分子结构对表观吸附量的影响。 结果表明,随着磺酸盐浓度的增大,吸附量先增大后有所降低。 NaCl和NaOH的加入使吸附量增大,NaHCO3及正丁醇的加入使吸附量降低,且随着芳基位置向长烷基链中间的移动,吸附量降低,受助剂的影响变小。     

油砂混合水体后向散射系数光谱贡献分离算法Ⅰ: 实验理论

在石油类污染水体中,油会吸附在悬浮颗粒物表面而形成一个双层结构,影响水体后向散射系数光谱特征, 分离水体石油类物质与悬浮颗粒物对后向散射系数光谱的贡献, 能提高水体石油类污染后向散射理论模型的准确性。将美国Wyatt公司生产DAWN HELEOS Ⅱ18角度散射测量仪、美国SEQUOIA公司生产的LISST-100x B粒径仪和美国Hobilabs公司的后向散射仪HydroScat-6 Sprctral Backscattering Sensor(HS6)联动观测,构成后向散射系数光谱测量系统,分别测量不同水样的散射强度电压值、粒径分布及粒径浓度、后向散射系数等参数,提出了利用Mie散射理论计算未知折射系数物质的体散射函数β(λ,θ)的新思路及分离后向散射系数光谱的算法。选择已知折射系数m的石英砂作为颗粒物与采自不同油田区域的油污水进行配比,获取不同特性水样,测定相关数据。首先, 根据Mie散射理论计算出各样本对应的水体体积散射函数β(λ,θ);其次,建立的DAWN HELEOS Ⅱ 18角度激光散射仪测定散射强度对应的电压值V(θ)转化为体积散射函数β(λ,θ)的关系式;再次,根据最优化方法估算出油砂混合的等效折射系数m_os以及油的折射系数m_o;最后,利用β(λ,θ)和估算的m_os值及m_o计算出各类样本的后向散射系数b_b(λ),分别建立油污水b_b,o(λ)和石英砂b_b,s(λ)与油砂混合总b_b,os(λ)的分离算法。分离算法的建立一方面提高了水体石油类污染后向散射理论模型的准确性,另外一方面拓展了米散射理论在海洋水色遥感中的应用。