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二氧化碳与油气不解之缘.doc


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二氧化碳与油气的不解之缘-工程论文二氧化碳与油气的不解之缘 敏锐在人类排放的温室气体中,65%以上为二氧化碳(CO2)。从地质循环来看,这些二氧化碳几乎都与油气等化石燃料有关。但在人类的油气勘探开发过程中,二氧化碳却又是离不开的伙伴,与其有着不解之缘。二氧化碳与油气的生成在世界范围内,已经发现了大量高浓度二氧化碳气藏。这些气藏部分来自于地壳岩石或有机质的分解,但更多的是来自于地球深部不断向外排放的二氧化碳。这些有机或无机成因的二氧化碳在大量进入沉积盆地的过程中,必然会与沉积盆地的各种介质接触并发生各种物理和化学反应,从而对油气的成藏造成重大影响。地球深部排出的二氧化碳在上升的过程中,可以与氢气(H2)发生著名的费托反应而生成烃类。这种反应说明,在地球内部完全可能因为费托反应的发生而形成大量烃类。地球深部存在大量的富二氧化碳流体和大量的富H流体,并不断向外排放,这为费托反应的发生提供了物质保障。另外,在很多沉积盆地中广泛发育蛇纹石化超基性岩或玄武岩,这些催化剂的存在使得反应的发生成为可能;在断裂发育或深部流体活动频繁的地方,肯定会有大量温度适宜的区域。除参与费托反应外,在250℃条件下,二氧化碳还可以被Fe2SiO4直接还原为CH4,东营凹陷部分烃类的生成就是这种反应的结果。此外,深部富二氧化碳流体是热能的良好载体,这种流体进入沉积盆地后会为盆地介质提供大量热能,从而促进烃源岩生烃。世界范围内油气田的分布规律也可以为费托反应的发生提供佐证。世界油气的一半以上与板块俯冲及其相联系的各种断裂有关,而且在这些断裂区域正好是费托反应最可能发生的地方。这一分布规律也提醒我们要充分关注这种生烃机制,这种反应的发生将会极大地拓展油气的勘探领域。地球内部含有的二氧化碳临界参数相对较低(、℃),大部分二氧化碳以超临界状态存在。这种超临界流体已经作为一种优质的萃取剂,在生物、食品和医药等行业得以广泛应用。超临界状态的二氧化碳还能很快抽提出沉积物中的甾烷、藿烷和芳香烃,对油页岩和煤中的有机质也能进行萃取。地球深部还含有大量分散的烃类,这已经被超深钻的结果所证实,而超临界二氧化碳流体对于分散的有机质具有非凡的富集能力,使得超临界状态深部流体对分散的油气组分具有明显的富集作用,可能会导致无机成因油气藏的出现。例如,在澳大利亚奥特韦(Otway)盆地,发现油气显示的同时也发现的大量高浓度的二氧化碳气田,有学者认为,火山岩浆源的高浓度超临界态二氧化碳对奥特韦和库珀盆地油气的形成可能起着重要作用。另外,大量的二氧化碳进入沉积盆地,会导致地层流体pH值的降低,从而导致地下碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物的溶解。这类作用也可以使由碳酸岩矿物和铝硅酸盐矿物胶结的砂岩溶解,从而产生大量次生孔隙。这类孔隙的存在可以显著改善储层物性。二氧化碳与油气开采国际能源机构评估认为,全世界适合二氧化碳驱油开发的资源约为3000~6000亿桶,二氧化碳驱油是三次采油中最具潜力的提高采收率的方法之一。二氧化碳驱油,是一种把二氧化碳注入油层中以提高油田采收率的技术。在标准情况下,二氧化碳是一种无色、无味、比空气重、在油和水中溶解度都很高的气体,。当温度压力高于临界点时,二氧化碳的性质发生变化:形态近于液体,黏度近于气体,扩散系数为液体的100倍。这时的二氧化碳是一种很好的溶剂

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  • 上传人luciferios02
  • 文件大小157 KB
  • 时间2019-02-18