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油页岩地下原位开采及裂解过程研究

作　者: 王诗淇
导　师: 耿爱芳
学　校: 长春理工大学
专　业: 无机化学
关键词: 油页岩电加热原位开采数值模拟
分类号: TE35
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 2次
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内容摘要

作为一种重要的可替代能源,油页岩越来越引起人们的重视。其油储量是已探明原油储量的近5倍。油页岩以其热值低,埋藏相对较深而始终未能得到大规模开采。随着原油储量的减少,原油价格居高不下,人们开始关注油页岩的开发。本文鉴于当前国际国内对油页岩和页岩油的多方面研究,针对国内部分传统开采技术与现代采油技术的差异,同开采油页岩的实际情况相结合,对于非常规能源油页岩地下原位开采的加热法进行了介绍和模拟。电加热能从根本上,解决一般方法开采页岩油带来的污染问题和高成本问题。根据之前研究者对油页岩地下原位开采高温热解的研宄,当温度达到350℃到500℃时,油页岩可达到集中热解的效果,从而产生大量的孔裂隙,根据其中的开发原理,建立整体方案,建立非稳态数值模型,并应用Fluent, Tecplot, Matlab等软件进行数值模拟,对计算数据进行后处理,从而进行分析,得到了开采过程中随时间的变化,各个温度场的温度分布情况及变化规律,观察油页岩的热解范围,从而可计算出油页岩的产油量的情况,将开采成本与产油后的收益进行比较,得出开采具有可行性的理论基础。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-20
  1.1 引言  7-8
  1.2 油页岩资源分布及开采工艺的现状  8-10
    1.2.1 非常规资源  8
    1.2.2 油页岩开采现状  8-10
  1.3 油页岩的干馏工艺  10-12
  1.4 原位开采技术种类  12-17
    1.4.1 传导加热技术  12-14
    1.4.2 对流加热技术  14-16
    1.4.3 辐射加热技术  16-17
  1.5 Fluent软件介绍  17-19
  1.6 本文研究的主要内容  19-20
第二章原位电加热法开采油页岩的数学模型的建立  20-24
  2.1 温度场控制方程  20-21
  2.2 实验模型的建立  21-24
    2.2.1 建立简化后的模型  22
    2.2.2 划分网格  22-24
第三章数学模型的计算与结果分析  24-40
  3.1 Fluent软件计算实验模型  24
  3.2 实验数据后处理  24-40
    3.2.1 井与井对角线温度研究  24-27
    3.2.2 水平截面温度研究  27-37
    3.2.3 垂直截面温度研究  37-40
第四章电缆加热不同参数条件下温度变化  40-57
  4.1 以恒定功率加热水  40-45
  4.2 以恒定功率加热水蒸气  45-49
  4.3 电热棒恒温方式加热水蒸气—电热棒温度为600℃  49-53
  4.4 电热棒恒温方式加热水蒸气—水蒸气压力16.4Mpa,注入水蒸气温度400℃  53-57
结论  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-60

油页岩地下原位开采及裂解过程研究

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