用于提高石油采收率的CO2捕集工艺研究

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1、学号：12104405常州大学硕士学位论文用于提高石油采收率的CO2捕集工艺研究研究生王丽萍指导教师赵会军李清方学科、专业名称油气储运工程研究方向油气田地面工程2015年4月StudyontheProcessofCO2CaptureforEnhancedOilRecoveryADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByWangLi-PingOilandGasStorageandTransportationEngineeringDissertationSupervisor:Prof.ZhaoH

2、ui-JunS.E.LiQing-FangApril，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校

3、有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要随着全球气候变暖的加剧，如何减少CO2这类温室气体的排放量逐渐成为世界关注的焦点。与此同时，我国多数主力油田进入发展的中后期，油田的采收率逐渐降低，如何提高石油采收率成为摆在油田发展面前

4、的重要课题。近年来，为实现能源的高效环保开发，国内外诸多科研机构及企业大力开展CO2驱采油（EOR）技术的研发和应用，提高油田采收率。该技术将高纯度的CO2气体（通常要求纯度在90%以上）注入地下，用来进行油田二次或三次开采。二氧化碳气体溶于原油后，可以明显降低其粘度，使得其流动性明显增加，提高地层弹性能量，增大地层的渗透率。它适用于各类油藏的开发，特别是针对低渗及特低渗类油田，能够显著提高油田采收率，其效果明显优于注水开采技术。因此，无论是从保护环境的角度出发还是从提高经济效益的方面考虑，CO2驱采油技术的研究都具有非常重大的意义。C

5、O2驱采油技术得以应用的关键是CO2的捕集。而我国是一个燃煤用量很高的国家，发电形式主要以火力发电为主，因此燃煤电厂内烟道气的CO2捕集工作显得更加重要。目前，烟气回收CO2技术的研究热点是化学吸收法，其中重要的一类化学吸收剂就是有机胺溶液。本文进行了CO2捕集的相关实验研究和工艺优化。在小试实验中，利用自行搭建的实验装置，完成了对多种有机胺溶剂的吸收解吸实验。实验中对乙醇胺（MEA）、二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）、五乙烯六胺（PEHA）等溶液及复配二元溶液的吸收CO2特性进行了研究，对吸收量、

6、吸收速率、解吸率、溶液负荷等参数进行了测量和计算，得到了各吸收剂溶液的CO2捕集特性。通过比较得到，0.5mol/L的MEA与0.5mol/L的PEHA溶液复配形成的吸收剂溶液的吸收和解吸效果都较为理想，是最佳的复配二元吸收剂溶液。在小试实验的基础上，还进行了CO2连续捕集实验研究。利用一套3300Nm/d烟气处理量的实验装置，模拟生产现场实际，对MEA溶液的连续捕集CO2特性进行了实验研究。通过实验，得到了在实验条件下，MEA溶液的捕集规律。实验结果表明，在烟气流量一定的情况下，吸收剂溶液的吸收率会随着吸收剂溶液循环量的增加而升高；而

7、单位质量CO2气体的再生能耗则会随着吸收剂溶液循环量的增加而呈现先减小后增大的趋势。在吸收剂溶液循环量一定的情况下，吸收剂溶液的吸收率i会随着烟气流量的增加而降低；单位质量CO2气体的再生能耗也会随着烟气流量的增加而降低，两者呈现非常接近的线性关系。为对实验研究进行验证和补充，参照连续捕集实验的工艺参数，建立工艺流程模型，对其进行工艺优化。模拟结果与实验的规律性保持一致，并获得了最佳工艺参数。关键词:二氧化碳；二氧化碳捕集；实验研究；烯胺溶液；工艺优化iiABSTRACTWiththeintensificationofglobalwar

8、ming,howtoreducetheCO2emissionsofsuchgreenhousegaseshasbecomethefocusofworldattention.Atthesametime,ast