碳中和“超级能源系统”内涵、路径及意义——以鄂尔多斯盆地为例 被引量：13

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作者 邹才能 李士祥 +12 位作者 熊波 陈艳鹏 张国生 谢小平 刘翰林 马锋 梁英波 朱凯 关春晓 潘松圻 侯梅芳 袁懿琳 罗双涵 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期924-936,共13页

超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系... 超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系框架下,以巨量地下煤炭/石油/天然气/地热与地上丰富风光能源资源高度叠合、化石能源与新能源融合协同开发利用的区域性智慧用能系统构成的“超级能源系统”与以碳循环为主线的碳中和系统相融合,在传统含油气盆地中研究选择具备建成世界级能源生产与碳中和示范大基地条件的碳中和“超级能源盆地”。鄂尔多斯盆地区位优势明显,化石能源和新能源资源丰富,CO_(2)源汇匹配优势显著,具备建成世界级能源生产与碳中和盆地的基础条件,以鄂尔多斯盆地为代表的碳中和“超级能源盆地”给出了传统含油气盆地转型方向。“煤炭+石油+天然气+新能源+CCUS(碳捕集、利用与封存)/CCS(碳捕集与封存)”融合发展理念与模式下,盆地区域内基本实现碳中和,进一步夯实能源生产保供能力,助力“双碳”目标实现,建立现代能源产业体系,推动地区绿色可持续发展。在中国率先建成以鄂尔多斯盆地为代表的世界级碳中和“超级能源系统”示范盆地,将重塑超级能源盆地勘探开发新理念与新模式,对全球“碳中和”下的能源革命具有重大意义。 展开更多

关键词 超级能源系统 碳中和系统 碳中和“超级能源系统” 碳中和“超级能源盆地” 鄂尔多斯盆地

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碳中和背景下世界能源转型与中国式现代化能源革命 被引量：28

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作者 邹才能 熊波 +6 位作者 李士祥 马锋 潘松圻 刘翰林 张国生 赵群 关春晓 《石油科技论坛》 2024年第1期1-17,共17页

全球碳中和共识与地区冲突加剧的背景下,新能源已成为各个国家实现能源安全和绿色发展的主要方向。以风能、光能、地热能、氢能、储能、可控核聚变等为代表的新能源技术和规模优势正在不断增强,低成本风能、太阳能、储能将支撑全球能源... 全球碳中和共识与地区冲突加剧的背景下,新能源已成为各个国家实现能源安全和绿色发展的主要方向。以风能、光能、地热能、氢能、储能、可控核聚变等为代表的新能源技术和规模优势正在不断增强,低成本风能、太阳能、储能将支撑全球能源转型,新能源生产与利用进入快速发展时期,2022年世界新能源消费平均占比达18.2%,预计2050年占比达到55%左右。世界能源在资源、消费地域、技术发展、人均消费量、节能领域、碳排放等存在分布不均的情况,化石能源低碳化提速、新能源规模化提速、能源管理智慧化提速的“三化提速”推动世界能源加快转型。中国式现代化强调人与自然和谐共生,积极稳妥推进碳达峰碳中和,深入推进能源革命,坚持“六性原则”,即能源生产的“独立性”、能源供给的“绿色性”、能源储备的“安全性”、能源消费的“高效性”、能源管理的“智慧性”、能源成本的“经济性”,加快规划建设新能源为主、新电力为主、新储能为主、新智慧能源为主“四个为主”绿色智慧的新型能源体系,确保能源安全。目前中国是能源大国但不是能源强国,能源消费结构有待进一步优化。中国能源安全发展新战略是能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命、全方面加强国际合作的“四个革命、一个合作”,推动中国能源革命和能源供应格局转变,由2022年含碳化石能源消费占比80%以上、碳基能源CO_(2)排放80%以上,转变到2060年非碳新能源消费占比80%以上、CO_(2)排放减少80%以上。加快新能源革命是建设能源强国、实现中国能源独立与民族复兴的战略选择,对实现“双碳”目标、构建新型绿色能源体系与建立绿色生态地球意义重大。 展开更多

关键词 碳中和 新能源 能源转型 新型能源体系 能源革命 能源消费 能源安全 能源独立

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新质生产力下“能源绿色转型”革命及意义——兼论“能源三角”理论认识 被引量：1

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作者 邹才能 李士祥 +2 位作者 熊波 刘翰林 马锋 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1395-1408,共14页

基于全球气候变化、碳中和目标与能源转型需求、现状及发展趋势,总结了世界能源绿色转型进程与中国新能源革命取得的成就及意义,提出了“能源三角”理论。研究表明:能源技术革命引领全球能源正历经北美黑色“页岩油气革命”和中国绿色... 基于全球气候变化、碳中和目标与能源转型需求、现状及发展趋势,总结了世界能源绿色转型进程与中国新能源革命取得的成就及意义,提出了“能源三角”理论。研究表明:能源技术革命引领全球能源正历经北美黑色“页岩油气革命”和中国绿色“新能源革命”。中国风光氢储绿色新能源革命取得历史性成就,光伏风电技术水平全球领先,建成全球最大、最完整和最具竞争力的新能源创新链、产业链、价值链,建成了世界上最大的清洁电力供应体系。新质生产力代表绿色生产力,中国绿色新能源革命,加速了中国能源结构转型和全球清洁能源转型的步伐,构建了世界绿色低碳转型共赢新模式。新质生产力下的“能源三角”理论诠释了碳中和目标驱动能源绿色转型背景下,能源安全性、经济性、绿色性三要素在由化石能源到新型能源体系再到能源革命演变过程中的关联与发展。与世界能源资源禀赋比,中国能源资源特征是“煤炭较多、油气较少、风光无限”,未来中国能源发展思路要坚持科技驱动、洁煤降碳、稳油增气、强新增绿、智能互融。大力发展新能源是解决中国能源安全的必然趋势,建设碳中和“超级能源系统”是必然选择,要持续提升中国新能源发展的国际领先优势,发展能源新质生产力,支撑中国建设“能源强国”,奋力“能源独立”。 展开更多

关键词 新能源革命 页岩油气革命 能源绿色转型 能源战略 新型能源体系 不可能三角 可实现三角 可持续三角 “能源三角”理论 绿色科技创新 新质生产力 碳中和

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中深层地热田开发利用技术研究进展 被引量：1

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作者 郑元超 刘人和 +5 位作者 肖红平 曹倩 施亦做 方朝合 王社教 刘俊榜 《石油科技论坛》 2024年第4期75-84,共10页

地热能是重要的可再生能源,是我国“十四五”期间重点发展的可再生能源之一。我国地热能直接利用量连续多年保持世界第一,但中深层地热田开发利用技术与国外先进水平尚有差距。当前全球地热初创公司快速增长,地热资源开发力度持续加大,... 地热能是重要的可再生能源,是我国“十四五”期间重点发展的可再生能源之一。我国地热能直接利用量连续多年保持世界第一,但中深层地热田开发利用技术与国外先进水平尚有差距。当前全球地热初创公司快速增长,地热资源开发力度持续加大,地热能利用场景多样化,地热发电装机容量稳步增长,开发利用技术取得较大进展。具体表现为4个方面:(1)中深层闭式换热系统设计技术逐渐成熟;(2)EGS技术取得历史性突破,应用潜力巨大;(3)多国重视含水层储热在弥补能源供需不平衡上的作用,加快推进含水层储热场址选择、热回收率及风险分析等方面的研究;(4)回灌成为中深层水热型热储开发的通用做法,回灌数值模拟及方案设计、防腐蚀、防结垢、防堵塞等技术进步有效延长了地热田的生命周期。“双碳”背景下,我国应将关键技术研发作为发展新质生产力的主要突破口,快速升级中深层地热田开发利用技术,有效提升地热项目经济性,实现地热利用规模持续增长。 展开更多

关键词 碳中和 新质生产力 地热能 中深层闭式换热 含水层储热 回灌

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基于结构导向集总的炼油全流程分子水平模拟研究

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作者 王杭州 陈起 +7 位作者 欧阳镫浩 孙兰霞 王正元 罗贯纬 田文君 杨德志 刘一心 袁子晴 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第2期319-331,共13页

基于结构导向集总开发了分子水平炼油全流程模拟方法,首先使用原油分子组成数据库和原油评价数据解析进料分子组成,其次根据各炼油装置反应机理和参数构建了各装置的分子水平模型,最后构建炼油全流程分子水平模型。基于此方法建立了A石... 基于结构导向集总开发了分子水平炼油全流程模拟方法,首先使用原油分子组成数据库和原油评价数据解析进料分子组成,其次根据各炼油装置反应机理和参数构建了各装置的分子水平模型,最后构建炼油全流程分子水平模型。基于此方法建立了A石化公司炼油全流程分子水平模型,包含12套炼油装置与182条反应规则。在8030种分子进料下,模型内发生反应46443种,涉及反应分子24380种,模拟计算耗时约42 min。各装置产物收率绝对误差小于5%,产物性质与实际值基本一致。全流程分子水平模型可指导分子水平的炼油流程设计与优化,促进企业数字化转型与智能化发展。 展开更多

关键词 分子管理 分子炼油 全流程分子水平模型 结构导向集总 反应动力学模型

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中国油田地热开发利用现状与发展方向 被引量：4

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作者 王社教 施亦做 +2 位作者 方朝合 曹倩 任路 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期23-32,共10页

基于中国地热发展现状、地热资源赋存和分布特点、不同地热开发方式对比,分析了油田地热资源开发利用潜力,并探讨了中国地热产业,尤其是油田地热未来的发展方向。研究结果表明:(1)中国的地热资源较为丰富,以中低温地热资源为主。浅层地... 基于中国地热发展现状、地热资源赋存和分布特点、不同地热开发方式对比,分析了油田地热资源开发利用潜力,并探讨了中国地热产业,尤其是油田地热未来的发展方向。研究结果表明:(1)中国的地热资源较为丰富,以中低温地热资源为主。浅层地热资源分布全国;中低温地热资源分布于沉积盆地、东南沿海和隆起山区,在不同深度形成了大面积分布的含地热水的热储层,为水热型地热资源;高温地热资源集中分布在西藏南部、四川西部、云南西部和台湾地区。中国浅层地热能资源(浅于200 m)年可开采量折合7×10^(8)t标准煤。(2)由于浅层地热能开发利用的环境与效率问题、深井直接换热的效率问题,以及干热岩开发利用的技术瓶颈问题,中深层水热型地热资源将是当今中国地热资源开发利用最主要和最现实的领域。(3)油田地热开发中形成了地热资源勘查与评价、砂岩地层回灌、废弃井改造为地热井、高温钻完井等一批关键技术,均在大型地热开发项目中得到成功应用。油田拥有丰富的采出水资源,可以直接利用,大量的废弃井或低效油井可以通过工艺改造为地热井进行地热资源开发,从而降低地热开发成本,提高地热项目的经济性。(4)油田地热除用于油田生产用能替代和清洁供暖外,中低温地热发电、氦气等伴生资源的开发、废弃油气藏储热和CO_(2)封存等领域的发展潜力巨大,地热综合开发利用是油田地热未来发展的主要方向。 展开更多

关键词 油田地热 水热型地热资源 地热供暖 地热发电 废弃油气藏储热 CO_(2)封存

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基于BP算法的中深层同轴套管换热量预测 被引量：2

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作者 熊波 朱冬雪 +5 位作者 方朝合 王社教 杜广林 薛亚斐 莫邵元 辛福东 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期15-22,共8页

通过搭建热泵测试试验台,进行多工况试验获取试验数据来建立BP神经网络同轴套管换热量预测模型,并进行仿真模拟,对同轴套管换热量进行预测。结果表明:(1)热泵系统在水流量28 m^(3)/h、回水温度10℃的工况下稳定运行能效最高,同轴套管有... 通过搭建热泵测试试验台,进行多工况试验获取试验数据来建立BP神经网络同轴套管换热量预测模型,并进行仿真模拟,对同轴套管换热量进行预测。结果表明:(1)热泵系统在水流量28 m^(3)/h、回水温度10℃的工况下稳定运行能效最高,同轴套管有效换热量为563 kW。(2)隐含层节点数为12时,BP神经网络预测模型最优,训练最大均方误差MSE为0.023%,最优模型基本结构为9-12-1。(3)对比同轴套管换热量预测值与检验值仿真结果,BP神经网络同轴套管换热量预测平均百分比误差MAPE为0.235%,预测准确率为99.765%。该预测模型具有较高的精度和可靠性,能够准确预测同轴套管换热量的变化趋势,对于提高热泵系统的能效和性能具有广泛的应用价值。 展开更多

关键词 BP神经网络 中深层同轴套管 热泵 仿真模拟 换热量预测

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干热岩有利区评价体系构建与应用

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作者 熊波 许浩 +11 位作者 方朝合 李士祥 唐淑玲 王社教 吴京杰 宋雪静 张璐 王金伟 位湘权 辛福东 唐博宁 龙吟 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第1期229-240,共12页

中国干热岩资源丰富,但有利区评价方法以定性为主,且评价指标和标准不一,制约了干热岩的评价效率和勘探进程。基于国内外干热岩地质特征和成因机制的认识,综合干热岩形成的主控因素,通过指标量化分级,应用模糊层次综合评价法建立干热岩... 中国干热岩资源丰富,但有利区评价方法以定性为主,且评价指标和标准不一,制约了干热岩的评价效率和勘探进程。基于国内外干热岩地质特征和成因机制的认识,综合干热岩形成的主控因素,通过指标量化分级,应用模糊层次综合评价法建立干热岩有利区评价体系和标准。该评价体系以热源、热通道、热储和盖层4类指标为主体,包括莫霍面深度、居里面深度、熔融体或岩浆囊深度、岩浆和火山活动时间、大地热流、地温梯度、地表热异常、地震等级与震源深度、深大断裂分布、热储埋深、盖层类型与厚度共11项评价参数,每项参数分为3个等级,并进一步将该评价体系应用于内蒙古中部地区干热岩评价。结果表明:该地区干热岩Ⅰ类有利区面积约为494 km^(2),Ⅱ类有利区面积约为5.7×10^(4) km^(2)。其中,二连盆地吉尔嘎朗图凹陷和洪浩尔舒特凹陷,赤峰市克什克腾旗热水塘镇、宁城县热水镇及敖汉旗热水汤村为干热岩资源Ⅰ类有利区。此类地区以地下高温熔融体或岩浆囊为优质热源,热储深度较浅,上覆厚层沉积岩作为盖层。该干热岩有利区评价体系的建立和应用有望为中国干热岩选区和开发实践提供新的途径和科学依据。 展开更多

关键词 干热岩 地热 热储 有利区 评价体系 二连盆地 内蒙古中部

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中国建设“能源强国”的内涵、路径与意义

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作者 邹才能 李士祥 +11 位作者 熊波 杨智 刘翰林 张国生 马锋 潘松圻 关春晓 梁英波 唐博宁 吴松涛 龙吟 王子恒 《石油勘探与开发》 2025年第2期463-477,共15页

通过总结世界能源结构与中国能源资源禀赋特点,分析了中国建设“能源强国”的时代背景与历史机遇,提出了中国“能源强国”实现路径与举措。研究表明:中国具有“煤炭较多、油气较少、风光无限”的资源禀赋,以及煤炭消费占比高、油气消费... 通过总结世界能源结构与中国能源资源禀赋特点,分析了中国建设“能源强国”的时代背景与历史机遇,提出了中国“能源强国”实现路径与举措。研究表明:中国具有“煤炭较多、油气较少、风光无限”的资源禀赋,以及煤炭消费占比高、油气消费占比低、新能源消费快速增长的消费结构特点。明确提出了“全能源系统”的概念,多能互补、绿色发展、稳定供应、智慧利用与碳中和协同的“全能源系统”是解决能源转型与能源独立的有效途径。中国建设“能源强国”可按照化石能源稳步有序低碳化发展、新能源规模经济安全发展、碳中和“全能源系统”融合发展、“一带一路”能源带共建共享的发展思路推进。中国建设“能源强国”应遵循“三步走”战略路径:2025—2030年,一次能源消费达峰,实现“碳达峰”;2031—2050年,能源产量首次达到与消费量持平,迈向“能源独立”;2051—2060年,力争“碳中和”,建成“能源强国”。中国建设“能源强国”可从根本性上保障国家能源安全,推动实现碳中和目标,为世界能源转型与绿色地球建设贡献中国智慧与中国方案,支撑中国式现代化强国建设和中华民族伟大复兴。 展开更多

关键词 能源大国 能源结构调整 新能源 能源绿色转型 全能源系统 能源独立 “双碳”目标 “一带一路”能源带 能源强国 能源安全

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流固耦合作用对地下储氢库储盖层岩石微观力学性质的影响

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作者 邹才能 穆英 +6 位作者 潘松圻 胡志明 端祥刚 袁铭 王珊 高云丛 唐永炳 《天然气与石油》 2024年第5期106-113,共8页

枯竭油气藏型地下储氢库被公认为最具前景的大规模储氢方式。长期储氢过程中的流固耦合作用是影响地层长期稳定性和评估储氢效果的重要因素。利用纳米压痕技术探究气体介质和含水特征的差异对不同岩石微观力学性质的影响,进而评估最佳... 枯竭油气藏型地下储氢库被公认为最具前景的大规模储氢方式。长期储氢过程中的流固耦合作用是影响地层长期稳定性和评估储氢效果的重要因素。利用纳米压痕技术探究气体介质和含水特征的差异对不同岩石微观力学性质的影响,进而评估最佳储氢工况。陆相页岩具有比杂砂岩和长石砂岩更强的硬度和更高的弹性模量,流固耦合作用能够显著提高储层岩石的结构稳定性,但是过大的反应强度也增加了氢损失。水及其中的氢离子和弱酸性阴离子是氢气与岩石发生反应的重要介质,有利于提高反应强度。甲烷可以附着在黏土、长石等矿物的颗粒和孔隙表面,减少与无机矿物接触并发生反应的氢气含量,使得反应更加复杂。综合考虑流固耦合作用对地层稳定性的影响和长期储氢过程中的氢气损耗,地层含水饱和度较低且具有甲烷作为垫层气的枯竭气藏可能是一种较为理想的大规模地下储氢构造。研究结果有助于筛选最优储氢工况,为枯竭油气藏型储氢库的选址和建设提供参考。 展开更多

关键词 地下储氢库 枯竭油气藏 流固耦合作用 纳米压痕技术 微观力学性质

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加氢站关键装备故障分析及识别 被引量：3

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作者 赵月晶 王建强 +1 位作者 王子恒 刘东超 《天然气与石油》 2024年第5期119-126,共8页

加氢站作为氢能产业重要的基础设施之一,主要用于为氢燃料电池车安全加氢,同时也是连接产业链上游制氢和下游交通应用的重要枢纽。分析了加氢站关键装备参与的运行工况,结合某加氢站3年故障类型分析,对压缩机、加氢机和管阀在加氢站应... 加氢站作为氢能产业重要的基础设施之一,主要用于为氢燃料电池车安全加氢,同时也是连接产业链上游制氢和下游交通应用的重要枢纽。分析了加氢站关键装备参与的运行工况,结合某加氢站3年故障类型分析,对压缩机、加氢机和管阀在加氢站应用时可能出现的故障进行了分析,发现占比较高的故障是压缩机密封失效、加氢机内部阀门接头泄漏、整站阀门动作异常和管阀漏气。提出在不同工况下采用监测特定的压力降及压力下降率的方法判断氢泄漏情况,建议根据压力下降率确定泄漏严重程度。加氢站关键装备故障分析识别可以帮助加氢站识别初期氢气泄漏,合理安排检查和维修,有效缩短加氢站非计划停机时长,降低加氢站运维成本。 展开更多

关键词 氢能源 加氢站 关键装备 氢安全 故障识别

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废弃油井转地热井取热性能评价及井型对比

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作者 许富强 薛亚斐 +2 位作者 宋先知 熊波 莫邵元 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期156-166,共11页

地热能开发具有很多优势,但建井成本占总成本一半以上,限制了其推广利用。部分油田废弃井蕴含丰富的地热资源,将废弃油井改造为地热井进行取热,可大幅降低成本,提升经济效益。达到含水经济极限的油藏也可用于热量提取,实现热-油联产。目... 地热能开发具有很多优势,但建井成本占总成本一半以上,限制了其推广利用。部分油田废弃井蕴含丰富的地热资源,将废弃油井改造为地热井进行取热,可大幅降低成本,提升经济效益。达到含水经济极限的油藏也可用于热量提取,实现热-油联产。目前,大多数地热井网取热研究为定井型或/和不考虑油水两相流动。然而,不同井型下油水流动和传热特性对油田地热开发方案的设计与调整具有重要影响。为此,建立了考虑油水两相流的热流耦合模型,对比了各种井型下的生产特性,如生产温度、注采压差、产液量和产油量。研究表明:不同井型的生产温度和压差的最大差值分别可达22.56 K和1.03 MPa,注入井和生产井交叉对称分布时,取热系统具有最高的生产温度和产油量,同时具有较低的注采压差。研究揭示了不同井型在热提取过程中温压场的演变特征,可为设计和调整井型提供依据,为油田热-油联产评价提供一定指导。 展开更多

关键词 废弃油井 地热井 油水两相流 井型对比 热提取

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中国煤岩气突破及意义

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作者 邹才能 赵群 +15 位作者 刘翰林 孙粉锦 陈艳鹏 邓泽 于荣泽 李士祥 杨智 吴松涛 马锋 高金亮 沈振 周国晓 尹帅 宋昱 郭秋雷 李勇 《天然气工业》 2025年第4期1-18,共18页

近年来,中国煤岩气革命是非常规天然气的一匹“黑马”,中国石油建成了世界首个年产200×10^(4) t油气当量煤岩气田,实现煤岩气科技、管理与战略3个创新,对全球非常规油气发展具有重大意义。煤岩气突破体现出坚持以“源岩油气”为导... 近年来,中国煤岩气革命是非常规天然气的一匹“黑马”,中国石油建成了世界首个年产200×10^(4) t油气当量煤岩气田,实现煤岩气科技、管理与战略3个创新,对全球非常规油气发展具有重大意义。煤岩气突破体现出坚持以“源岩油气”为导向的勘探战略及“立足常规、突破非常规”理论体系的科学性,或可能是中国继页岩油气革命之后的一场“新革命”。为了进一步促进煤岩气规模化勘探开发进程,在阐述煤岩气概念、内涵、类型及发育特征的基础上,系统论述了煤岩气革命的科学意义,总结了当前煤岩气核心勘探开发技术,指出了煤岩气面临的挑战和未来的发展方向。研究结果表明:①中国非常规油气发展历经油砂稠油、致密砂岩油气、页岩油气和煤岩油气4个阶段,煤岩气革命历经了“煤成气”理论、“煤层气”理论、“煤岩气”理论3个阶段与3次突破。②煤岩气指煤岩地层内形成的天然气,煤岩气富集具有“原生原储、原位原聚”特点。③煤岩气革命的科学内涵包括将资源视野从浅层煤岩气扩展到深层煤岩气的科技革命、注重降本增效的管理革命和新增中国天然气新气源的战略革命。④煤岩气两种类型包括地下原位先天地温形成的“煤岩气”、地下原位人工加热形成的“煤岩气”,前者富集的3个关键特征是进入中高成熟度、自封闭顶底板和较高占比游离气;随着原位加热改造技术的发展,地下原位人工加热形成的“煤岩气”资源,有望在天然气工业中发挥出更大的战略性潜力。⑤目前中国煤岩气5个核心勘探开发技术进展包括煤岩气甜点区/段分类标准的制定、高精度地震/地质一体化导向的实现、聚能经济压裂技术的探索、控压排采开发模式的创建、煤岩气数智化平台的开发。⑥煤岩气革命发展仍面临4个关键挑战包括“甜点区/段”分布规律认识不清、低成本少水—无水压裂工艺研发滞后、智能化井工厂建设不能满足需求、煤岩气产量峰值维持难度大。结论认为,中国煤岩气革命将对天然气工业产生重大影响,具体体现在将不断丰富非常规油气地质学理论、地下煤炭气化有望成为一场“真正革命”、人工智能驱动煤岩气创新发展、加速构建天然气经济效益评价完整体系。 展开更多

关键词 煤岩气概念 煤岩气地质理论 煤岩气类型 煤岩气技术 煤岩气革命 非常规天然气

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螯合剂对低渗煤层气储层孔隙结构影响规律与增透作用机理

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作者 陈书雅 蔡记华 +2 位作者 杨现禹 辛福东 张璐 《煤炭科学技术》 2025年第3期264-273,共10页

我国煤层普遍具有低孔、低渗特征,采用化学增透方法溶蚀割理、裂隙中的充填矿物,增强裂隙连通性,可提高煤层渗透率和煤层气井产量。针对盐酸、土酸等常规酸体系的腐蚀和二次沉淀等问题,提出使用螯合剂进行储层改造的技术思路。以山西沁... 我国煤层普遍具有低孔、低渗特征,采用化学增透方法溶蚀割理、裂隙中的充填矿物,增强裂隙连通性,可提高煤层渗透率和煤层气井产量。针对盐酸、土酸等常规酸体系的腐蚀和二次沉淀等问题,提出使用螯合剂进行储层改造的技术思路。以山西沁水盆地成庄矿3号煤层为研究对象,采用化学滴定、静态溶蚀、表面形貌观察、岩心酸化流动、标准试片腐蚀速率评价和压汞等试验方法,探究了EDTA、HEDTA、GLDA、MGDA 4种螯合剂在不同pH条件下对煤中矿物的溶蚀效果,以及在驱替过程中煤岩心的渗透率动态变化过程,最后比较了螯合剂与常规盐酸对N-80型试片的腐蚀速率,并明确了所优选的螯合剂对煤孔隙结构影响规律及其增透作用机理。结果表明:4种螯合剂中,HEDTA对Ca^(2+)和Fe^(3+)的螯合能力最强;5%GLDA浸泡后的煤样基质产生了微裂缝和孔隙,有利于煤层气的解吸和运移;向煤岩心中注入约80倍孔隙体积(PV)的5%GLDA后,其渗透率增加68.75%;压汞结果表明,经过GLDA处理后的煤样总孔隙度由5.91%增至28.8%,这主要是由于10~100 nm和>1000 nm孔径范围内的孔隙增加;5%GLDA对N-80型试片的腐蚀速率仅为5%HCl腐蚀速率的7.53%,因此无需额外添加缓蚀剂,可有效降低酸化作业成本。环保型螯合剂通过酸化作用和螯合作用能有效溶蚀煤层中的无机矿物(方解石、铁白云石等),生成稳定、可溶的螯合物,从而提高煤层的渗透率,同时降低对储层的二次伤害,研究成果可为低渗煤层气高效勘探开发提供新的技术思路。 展开更多

关键词 低渗煤层 煤层气 渗透率 化学增透 螯合剂

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