分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间: 2017-10-17 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 针对传统煤制天然气过程存在的能量利用不合理、碳捕集能耗过高等技术瓶颈,本文探索了一种能实现CO_2零排放的基于化学链燃烧的生物质煤互补天然气动力联产系统。生物质与煤互补从气化源头调节了合成气中H2/CO比例,有利于甲烷化反应过程,化学链燃烧实现了零能耗的CO_2捕集。研究结果表明:系统总能效率(η_(en))为57.03%,效率(η_(ex))为54.65%,系统能源节约率高达18.6%,实现了系统CO_2零排放。分析了关键参数如氧气碳比(O/C)、蒸气碳比(S/C)、生物质煤互补比例和未反应气循环倍率对系统热力学性能的影响。),异辛烷与醇类(包括丙醇、戊醇、己醇、庚醇)的黏度进行了计算,计算结果表明,计算值与实验值之间的总体平均绝对偏差为1.00%,最大偏差为9.75%。
分类: 地球科学 >> 空间物理学 分类: 地球科学 >> 海洋科学 提交时间: 2017-03-23
摘要: 海洋沉积物中天然气水合物的存在与分布与地温条件紧密相关。南海北部陆坡大部分区域更、全新世沉积速率较高,同时局部地区(如神狐天然气水合物钻探区)发育有大量的海底冲蚀谷。这些快速沉积或侵蚀作用可以对地温场及天然气水合物的形成与赋存产生重要影响,然而目前注意到这些问题的研究相对较少。本文中我们结合南海北部陆坡的实际情况,建立了针对地温场发生动态变化时的水合物成藏数值模型。我们给出两个成藏模拟案例,其一是快速沉积的情形,其二是地形遭受侵蚀、产生冲蚀谷时的情形。结果表明,在这两种情形下地温场将发生不同的瞬态调整,并对天然气水合物在地层中聚集及分布产状产生重要影响。在快速沉积发生时,地温梯度将变小,天然气水合物稳定带(HSZ)将增厚;然而当其底界将随着热传递而上升,天然气水合物将不断在原稳定带底界分解,而后在新的稳定带底界处重新生成水合物。这样长时间的快速沉积作用可以造成水合物主要富集在稳定带底界处。而当快速侵蚀作用发生时,地温梯度将变大,天然气水合物稳定带的厚度将变薄,原来位于冲蚀谷处的水合物藏将被侵蚀作用破坏。而后,随着热平衡的发展,逐渐形成新的、类似于似海底反射层的稳定带底界。单纯考虑甲烷扩散作用下,高丰度水合物的形成需要较长的时间,相对而言脊下的水合物成藏较好,形成矿点的概率较大。 The occurrence and distribution of gas hydrate in marine sediments is closely related to the state of geothermal field. The sedimentation rate is relatively high during the Pleistocene and Holocene in the northern margin of the South China Sea. Moreover, there are many erosional canyons at the sea bottom in some local areas. Such fast sedimentation and erosion can greatly affect the geothermal regime and the formation and occurrence of gas hydrate deposits. However, there are few studies that consider such scenarios. In this study, considering the geological reality, we build a numerical reservoir model aimed to simulate the evaluation of the gas hydrate system upon two cases: the fast sedimentation and the development of erosional canyons. The results indicate the geothermal filed and the accumulation and distribution of gas hydrate can be adjusted dynamically when the fast sedimentation or erosion occurs. Under fast sedimentation, the geothermal gradient becomes smaller and the thickness of gas hydrate stability zone (HSZ) becomes larger. However, due to the role of heat transfer, the bottom of HSZ rises upward. This process leads to the hydrate near the previous bottom of HSZ being dissociated and depositing near the bottom of new HSZ. After a long duration, the fast sedimentation will result the formation of hydrate being mainly enriched near the bottom of HSZ. By contrast, when fast erosion occurs, the geothermal gradient increases and the HSZ turn thinner. The gas hydrate deposit system can be partially destroyed by the formation of canyons. A long time is necessary for the recovery of a gas hydrate deposit with significant abundance. Relatively, the deposits under the residual ridges are more possible to be potential “sweet spots”.
分类: 能源科学 >> 能源(综合) 提交时间: 2017-05-15
摘要: 河盆地有无天然气一直是地学界研究的热点问题之一,而该问题的关键是有无气源岩的存在。为进一步评价因缺乏有效烃源岩而停顿多年的渭河盆地的油气地质前景,结合区域地质背景,通过二维地震反射特征、地热井伴生气及油气化探的CH4、CO2碳同位素数据和钻探成果综合分析,认为渭河盆地深部残留有晚古生代含煤地层:①二维地震反射剖面揭示,渭河盆地深部发育类似鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系地层特有的强反射特征(T9),对应于太原组9#、8#和山西组4#、3#主力煤层反射;②地热井伴生气及油气化探样品中δ13CH4在-24.5‰ ~ -40.2‰之间,属于煤型热解—裂解气,大多数样品δ13 Cco2<-10‰,属有机成因气;③渭参3井揭示盆内存在上古生界二叠系石盒子组,推测下部存在山西组和太原组地层;④渭河盆地在晚古生代为大华北克拉通的一部分,沉积有煤系地层,三叠纪末期开始遭受一定的隆升剥蚀,至新生代渭河断陷盆地开始形成,盆地周缘发生大规模隆升剥蚀,而渭河盆地内这一时期接受了巨厚沉积,前新生代地层(上古生代煤系地层等)得以保存和深埋,即构造演化的差异造成了不同构造单元地层剥蚀和残留程度的差异。综合认为晚古生代煤系地层甚至更晚层位存在于渭河盆地的西安凹陷、固市凹陷和咸渭凸起的部分区域。渭河盆地晚古生代含煤地层可作为油气及氦气载体气的气源岩,为渭河盆地油气及富氦天然气勘探提供了物质基础,同时可为鄂尔多斯周缘断陷盆地群油气资源调查提供借鉴。