陈姗姗
- 作品数：17 被引量：197H指数：7
- 供职机构：中国石油天然气集团公司中国石油勘探开发研究院更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项中国石油天然气股份有限公司重大科技攻关项目中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程天文地球化学工程石油与天然气工程更多>>
- 基于热重的煤热解反应动力学试验研究被引量：16
- 2020年
- 采用热重分析法对4种不同粒径范围内的5种不同煤样进行热解特性试验研究,以考察煤化程度和粒径对煤热解过程的影响规律,同时对其热解动力学进行了特性分析。试验结果表明,煤的热解反应活性随着煤化程度的增加而逐渐降低;煤的传质传热受到粒径影响,煤的热解总失重率随着粒径的增大而减少,但当粒径小于一定数值时,蒙东褐煤、河曲2#煤和孙家沟煤的热解总失重率反而随着粒径的减少略有增加。在热重试验的基础上建立热解反应动力学模型并求解模型参数,把握热解特征和规律,以期在一定程度上对煤炭地下气化提供相应的理论指导。
- 李文军陈姗姗陈艳鹏李天宇张钟文
- 关键词：煤热解热重分析动力学
- 水文地质条件与煤炭地下气化的相互影响被引量：1
- 2021年
- 地下水和环境的监测是煤炭地下气化效果评价重要途径之一,在水文地质条件不利的区域可能出现气化腔大量涌水、地层水污染等现象,制约着煤炭地下气化的长期安全稳定运行。科学选址是实现煤炭地下气化商业化开发的重要前提,既要有利于稳定高效产出粗煤气,又要在源头上尽量降低地下水污染的风险或避免污染。水文地质条件与煤炭地下气化相互作用的考量因素主要包括地下水赋存特征、涌水量、距含水层的远近、隔水层的隔水效果、水补给程度及防治难度、气化后残留物在地下水流中的溶解及渗透迁移等,未来还需要进一步加强相关评价参数和具体指标界限值的研究,以指导煤炭地下气化勘探开发。
- 张金华陈艳鹏张梦媛陈振宏东振陈浩陈姗姗薛俊杰
- 关键词：煤炭地下气化水文地质条件地下水污染
- 煤炭地下气化现场试验进展与启示被引量：6
- 2022年
- 为进一步了解煤炭地下气化商业化面临的关键科学问题,基于对国内外典型煤炭地下气化试验的分析,总结归纳了典型煤炭地下气化试验的区域煤层特征、气化工艺、粗煤气组分及热值等要素。结果表明,气化选址需要综合考虑降低环境风险、较好的地质条件和煤炭品位、较好的地质力学-水文地质条件等因素;钻井式煤炭地下气化已成为主流;中深层富氧气化成为重要的突破方向;气化工艺以可控式后退注入点法(Controlled Retracting Injection Point,CRIP)为主流。从埋藏深度和可燃气体组分来看,可以将煤炭地下气化分为浅层(<4 MPa)、中深层(4~18 MPa)、深层-超深层(>18 MPa)三大类。浅层煤炭地下气化主要发生水煤气反应,粗煤气中可燃气体以H_(2)为主;中深层主要发生甲烷化反应,可燃气体以CH_(4)为主;深层-超深层发生超临界反应,可燃气体以H_(2)为主。将有利区评价、高效气化工艺、稳定运行控制、碳封存等四者有机结合在一起,是实现碳中和目标下煤炭地下气化商业化目标的重要途径,这将是今后煤炭地下气化技术攻关的主要发展方向。
- 张金华张梦媛陈艳鹏陈振宏陈浩东振陈姗姗薛俊杰
- 关键词：煤炭地下气化碳封存
- 低煤阶应力敏感性机理及其对产气的影响——以二连盆地为例被引量：17
- 2017年
- 为研究低煤阶应力敏感性机理,建立双重孔隙介质应力敏感性模型和产气预测模型,基于应力敏感性实验和数值模拟,讨论了应力敏感性对高、低煤阶的产气影响。研究表明:应力敏感性与煤岩微观结构、力学参数、压缩性质有关,弹性模量越小、裂缝压缩系数越大,应力敏感性越强;含裂缝煤岩应力敏感性强于无裂缝煤岩,多次升降压会造成渗透率的不可逆降低;非连续排水会产生地层压力波动,产气量比连续排水时要低,而且应力敏感性越强,非连续排水对产气影响越大;应力敏感性对霍林河地区产气影响大于樊庄地区,针对巨厚煤层、强应力敏感性的特点,可试验直井"分段间接"压裂、顶板"L"型水平井分段压裂以降低应力敏感性、改善渗透性,提高单井产量。
- 鲍清英东振张义王勃陈姗姗孙钦平陈庚绪齐雪宁
- 关键词：低煤阶应力敏感性产气量
- 煤炭地下气化试验综述与产业化发展建议
- 2024年
- 在实现碳达峰碳中和(“双碳”)目标和保障国家能源安全的双重需求驱动下,我国煤炭地下气化(UCG)迎来了新的历史发展机遇期。为科学制定技术攻关路线、加快产业化发展,按时间顺序梳理了煤炭地下气化试验历程,将其分为矿井式气化、直井/定向井气化、水平井气化3个发展阶段,探究了不同阶段推动气化技术革新的底层逻辑,从技术和非技术2个方面分析了未能产业化的原因并提出产业化发展建议。研究表明:(1)水平井+可控注入点后退气化工艺不仅能够有效规避浅层气化在地表沉降、淡水污染方面的风险,而且在扩大煤炭纵向开发范围、提高单井控煤量、提升粗煤气品质、保障连续气化方面具有优势,是当前和今后一个时期的主流技术路线。(2)我国是现场试验时间最长的国家,长期处于矿井式气化阶段,虽然我国中深层煤炭地下气化攻关试验刚起步,但是由于该技术攻关难度大、技术成熟度低,主要富煤国家在技术研发上基本属于同一起跑线,有希望成为我国钻井式气化技术弯道超车的新赛道。(3)技术适用性不强是造成矿井式、直井式气化产业化困难的主要技术原因,技术成熟度较低是制约水平井气化产业化的主要技术原因,长期稳产高产问题尚未得到彻底解决。(4)常规天然气低成本开发和页岩气革命的冲击,民众对浅层气化诱发环境污染的担忧,政府对煤炭地下气化的政策转向,是导致国外试验终止的主要非技术原因;发展规划长期空白、科研试验主体相对单一、科研投入不足、产业扶持政策未出台、联合创新机制未建立是阻碍我国气化产业化的非技术原因。提出我国UCG产业化建议:新时期要充分认识煤炭地下气化技术的复杂性和挑战性,按照“干成”“干好”两个维度,破解“长期稳产”和“高产优产”两个核心问题,通过同步推进科研攻关和现场�
- 东振陈艳鹏孔令峰王峰陈浩薛俊杰张梦媛陈姗姗赵宇峰喻岳钰龚万兴孙宏亮王兴刚
- 关键词：煤炭地下气化产业政策
- 致密砂岩气藏地层水地球化学特征——以天环坳陷北段上古生界为例
- 2022年
- 采用砂岩岩石铸体薄片、扫描电镜等方法对地层水赋存介质特征进行研究,通过常规离子浓度测试结果分析地层水的地球化学性质,探讨储层岩石学特征、成岩作用与地层水地球化学性质之间的成因联系,揭示天环北段上古生界山1—盒8段致密砂岩气藏地层水地球化学特征、成因及其地质意义。结果表明:①地层水为CaCl_(2)型,Cl^(-)、Na^(+)和Ca^(2+)是主要的离子类型,其浓度控制了地层水总矿化度,具有Ca^(2+)富集、Mg^(2+)和Na^(+)亏损特征;②地层水地球化学性质与成岩作用密切相关,浓缩作用是影响地层水矿化度的主要因素,火山岩岩屑溶蚀是Ca^(2+)富集的主要原因,方解石白云石化和高岭石绿泥石化是Mg^(2+)亏损的主要原因,Na^(+)来源不足和吸附作用是Na^(+)亏损的主要原因;③地层水具有低钠氯系数、高变质系数和低镁钙系数特征,变质程度高,表明水岩作用强烈,为较封闭的水体环境,有利于天然气藏的保存;④地球化特征的成因决定地层水地球化学参数与储层质量的关系,高渗透率砂岩的地层水中以Ca^(2+)含量低、Mg^(2+)含量高为主要特征,具有较低的变质系数和较高的镁钙系数。
- 高阳陈姗姗高阳吴德海贾鹏黄福喜范晶晶刘策
- 关键词：致密砂岩气藏地层水地球化学特征成岩作用鄂尔多斯盆地
- 煤炭地下气化及对中国天然气发展的战略意义被引量：77
- 2019年
- 基于国内外煤炭地下气化技术发展现状与趋势,提出了煤炭地下气化基本概念、机理与模式,指出目前面临的挑战、发展潜力与发展路径。煤炭地下气化这一革命性技术能够实现"人工制气",且符合煤炭清洁利用方向,在新能源达到规模化供应之前,可开辟中国特色的有效供甲烷与氢气战略新途径。中国含油气盆地煤系发育,仅超出煤炭企业井工开采深度、埋深1 000～3 000 m的煤炭资源量即为3.77×10^(12) t,初步预计可气化煤炭折合天然气资源量为(272～332)×10^(12)m^3,是常规天然气资源量的3倍,与非常规天然气资源量的总和基本相当。根据煤炭地下气化反应机理和产物组分的差别,初步将煤炭地下气化分为"浅层富氢、中深层富甲烷、深层超临界极富氢"3种开发模式。石油石化企业可在煤炭企业井工开采范围之外,发挥自身技术、管道、市场等一体化优势,根据不同需求和相应技术成熟度,优选路径发展煤炭地下气化业务,可将大量煤炭资源进行有效清洁开发利用,缓解天然气供应紧张局面,还可结合产出氢气就近利用以及在邻近油区开展CO_2驱油与埋存,打造石油石化循环经济净零排放示范区,为"氢经济"时代到来储备资源和技术,更为中国"清洁、低碳、安全、高效"的现代能源体系建设开辟新的途径。
- 邹才能陈艳鹏孔令峰孙粉锦陈姗姗东振
- 关键词：煤炭地下气化天然气超临界水
- 鄂尔多斯盆地天环北部致密砂岩气藏地层水微观赋存特征被引量：5
- 2020年
- 应用铸体薄片观察、场发射扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及核磁共振等实验技术,开展储层微观孔喉结构和地层水微观赋存状态研究。研究认为鄂尔多斯盆地天环北部盒8段—山1段储层以粒内溶孔、晶间孔和残余粒间孔为主要孔隙类型,分别占33%、31%和16%,孔隙半径分布在80~300μm之间,平均值为154.18μm,喉道半径分布在0.01~1.60μm之间,主流喉道半径平均值为0.55μm,为微米级孔隙和纳米级喉道,喉道半径是储层渗流能力的主要控制因素。地层水具有束缚水、毛管水、自由水和吸附水4种微观赋存状态,大孔喉的粒间孔和溶蚀孔内,低压充注呈气水混合状,含气量较高,赋存自由水,较高充注压力下为纯气残余少量膜状吸附水;中小孔喉控制的粒间孔和溶蚀孔内,低压充注下呈现气水混合,含气量低,赋存大量毛管水,高压充注下呈气水混合或纯气,含气量高,赋存少量毛管水;微小孔喉的粒间孔内,低压充注下为纯水,高压充注为气水混合,但含气量低,赋存束缚水;晶间微孔内,低压和较高压力充注下均以纯水为主,为束缚水。4种地层水微观状态的孔喉半径截止值分别为0.10μm、0.26μm和0.28μm,渗透率截止值分别为0.21×10^-3μm^2、0.51×10^-3μm^2和0.55×10^-3μm^2,孔隙度截止值分别为5.86%、7.99%和8.18%。启动压力梯度和小于0.10μm的孔喉是地层水微观赋存状态和残余含水饱和度的主控因素,在天然气成藏过程中,随气驱水强度增大,大孔喉控制的地层水百分比逐步降低。研究区自由水占50%,毛管水占18%,束缚水占30%,吸附水占2%,残余含水饱和度为32%左右。
- 高阳陈姗姗田军佘源琦黄福喜宋涛汪少勇吕维宁贾鹏刘策
- 关键词：致密砂岩地层水
- 煤炭地下气化面临的挑战与技术对策被引量：10
- 2022年
- 我国能源结构具有"富煤、贫油、少气"的特点。煤炭地下气化是在原位条件下,通过对煤炭资源进行有控制的燃烧获得气体资源,具有煤炭洁净化利用和低碳能源资源保障两大优势,将成为我国清洁高效现代能源体系发展的重要领域。本文系统总结了国内外煤炭地下气化的发展历程。基于众多实例的剖析,指出全球已开展的煤炭地下气化试验绝大多数都是在浅煤层进行的,安全性、环保性和经济性是煤炭地下气化规模化开展面临的挑战,相比于浅部煤炭资源,深部煤炭地下气化具有更多优势。分析认为我国煤炭地下气化的有效进行将面临3个关键问题:煤炭地下气化选区评价体系尚未建立,与地质条件相匹配的气化炉建造技术研究开展较少,不同类型煤炭资源气化剂与气化产物的关系研究尚不明确。为顺利推进先导性试验和工业化试验,亟需结合煤炭资源赋存地质条件,建立适用于我国的煤炭地下气化选区评价技术;系统开展不同类型煤炭资源的气化技术适应性研究,开发适用性的气化炉建造技术,优选合适的气化工艺控制气化产物中经济性物质的比例,不断调整优化,形成针对性的气化产物控制技术。在实现煤炭资源的安全、高效、清洁开发的同时,保障能源安全、改善能源结构、创造经济效益。
- 许浩陈艳鹏辛福东东振尹振勇陈姗姗王琼
- 关键词：煤炭地下气化选区评价深部煤炭资源
- 产量递减分析在沁水煤层气田的应用
- 沁水樊庄区块2006年投产,目前已有部分气井进入递减期。介绍了气井产量递减分析方法(Arps递减、Agarwal-Gardner典型曲线和FMB)的基本原理和适用条件,对各井进行分析,以A3井为例说明分析流程。渗透率k&...
- 陈姗姗张继东
- 关键词：煤层气动储量
