Экспериментальная оценка количества образующейся нефти при низкотемпературном пиролизе керогенсодержащей породы

UDK: 622.276.031.011.43:550.822.3
DOI: 10.24887/0028-2448-2017-12-132-134
Ключевые слова: кероген, дифференциальный сканирующий калориметр, пиролиз
Авт.: Е.А. Никитина, А.Н. Кузьмичев, С.А. Чаруев, С.И. Толоконский (АО «ВНИИнефть»)

На протяжении последних лет задачи разработки месторождений нетрадиционных запасов нефти (сланцевая, высоковязкая нефти, нефтяные пески, нефть низкопроницаемых пород и др.) стали крайне актуальными. Одной из таких задач является разработка пластов баженовской свиты, обладающих высоким нефтематеринским потенциалом по степени обогащенности органическим веществом. Эффективным решением данной проблемы считается применение термогазового воздействия (ТГВ) путем закачки воздуха под высоким давлением в продуктивный пласт, приводящей к возникновению движущегося очага горения за счет протекания внутрипластовых окислительных и термодинамических процессов. В бескислородной зоне коксования перед фронтом горения, характеризующейся повышенными температурами, кероген подвергается низкотемпературному пиролизу.

Для определения оптимальных условий образования максимального количества жидких углеводородов вследствие протекания процесса пиролиза твердого органического вещества в АО «ВНИИнефть» проведена серия экспериментальных исследований пиролиза керогеносодержащей породы баженовской свиты в термохимических реакторах. Кроме того, для качественной оценки полученной жидкой фазы из керогена выполнен комплекс исследований по определению тепловыделения на дифференциальном сканирующем калориметре (DSC1). Показана возможность выделения твердого органического вещества из породы баженовской свиты с помощью низкотемпературного пиролиза (350-450 °С), причем образование жидких углеводородов наблюдается во всем исследуемом температурном диапазоне, а с увеличением продолжительности эксперимента снижается в результате дальнейшей деструкции. Сравнение кривых тепловыделения для образцов породы после экспериментов в термохимическом реакторе и вторичной экстракции позволяет определить количество дополнительно полученной жидкой фазы, образовавшейся в результате пиролиза керогена. Исходя из результатов исследований, легкие углеводородные компоненты выделяются в основном при температурах 350-400 °С. Отмечено, что при достижении температуры 400 °С и более накладываются процессы вторичного крекинга, причем образованный битумоид начинает разлагаться на летучие компоненты и кокс, что может привести к кольматации пор и каналов в породе.

Список литературы

1. Основные проблемы изучения отложений баженовской свиты / А.Н. Лазеев, А.С. Кашик, С.И. Билибин [и др.] // Геофизика. – 2015. – № 3. – С. 4–6.

2. Боксерман A.A., Сафиуллин Р.Х., Кузьмина М.В. Разработка нефтяных месторождений с помощью внутрипластового горения // Тр. ин-та /

ВИНИТИ. Серия Горное дело. – 1969. – С. 106–161.

3. Aarna A.Y., Lippmaa E.T. Thermal destruction of oil shale-kukersite // Transactions of Tallinn Polytechnic Institute. – Series A. – 1958. – № 97. – Р. 3–27.

4. Deng S. Studies on the co-pyrolysis characteristics of oil shale and spent oil shale // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2015. – September. – http://www.researchgate.net/publication/282893681_Studies_on_the_copyrolysis_characteristics_of_oil_...

5. Термическое преобразование битумоида доманиковых отложений Татарстана / А.В. Вахин, Я.В. Онищенко, А.Е. Чемоданов [и др.]  // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 10. – C. 32–34.

6. Johannes I., Tiikma L. Kinetics of oil shale pyrolysis in an autoclave under non-linear increase of temperature // Oil Shale. – 2004. – V. 21. – № 4. – P. 273–288.

7. Aarna A.Y. Isothermal destruction of Baltic oil shale // Transactions of Tallinn Polytechnic Institute. – Series A. – 1954. – No. 57. – P. 32–34.

8. Условия образования топлива при применении термического воздействия на пластах баженовской свиты / Е.А. Никитина, С.И. Толоконский, В.И. Дарищев [и др.] // Тр. ин-та / ВНИИнефть. – Технологии разработки трудноизвлекаемых запасов углеводородов. – 2016. – Вып. 155. – С. 37–47.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.