-
在石油文化研究中,"困局"一词描述了石油资本通过不断重复自身逻辑而将我们困于死胡同的局面.山下凯伦的《橘子回归线》可以被读作对石油困局的想象,其描绘的公路灾难被碳氢废料和极端气候包围,彰显了石油资本主义的结构性弊端和系统暴力.同时,小说摒弃了传统末世文体依赖高技术和瞬时灾难推动社会变革的倾向,转而立足持久的时间视野,提出了基础设施再栖居的破局思路.因此,《橘子回归线》重新挖掘了末世小说的潜力,成为想象能源未来的范例.
困局时间视野石油文化基础设施
-
闪点是在规定的试验条件下,用火源引起试样蒸气瞬间闪火的最低温度(校正到 101.3 kPa 压力下),是石油产品、化学品及溶剂的重要安全指标,直接影响其运输、储存和使用过程中的安全性能.近年来常闭式闭口杯法、改良连续闭杯法等微量闪点测试方法因其具有样品量少,封闭加热、冷却,点火系统内置,安全性能全面提升等优点被广泛应用.对 ASTM D6450《连续闭杯闪点测定法》和 ASTM D7094《经改良的常闭式闭口杯闪点测定法》两种微量闪点测试方法的加样量、加热速率、初始点火温度等因素对测试结果的影响进行了研究.研究结果表明,加样量增加、加热速率变快、初始点火温度升高,均会导致闪点测试结果降低;空气导入量的增大会导致闪点测试结果升高;在发生闪爆前,ASTM D7094 方法测试室的压力变化较 ASTM D6450 方法更为平稳.通过不同厂家的仪器对两种方法的测试结果进行研究,结果表明 ASTM D7094 方法所得闪点值(>60℃时)普遍高于 ASTM D6450 方法.对比两种方法测试结果的重复性,ASTM D7094 方法的重复性表现出优于 ASTM D6450 方法的重复性.
计量学闭口闪点常闭式闭口杯法改良连续闭杯法影响因素测试方法
-
FV520B 不锈钢叶轮在石油化工离心压缩机中应用广泛,其焊缝根部因打磨缺陷、组织劣化及氯离子腐蚀常成为失效薄弱环节,多源腐蚀疲劳断裂事故时有发生,且多因素耦合致裂机理尚不清晰.本文基于断裂叶轮的系统分析,揭示应力集中、组织劣化与氯腐蚀协同作用下的裂纹萌生与扩展机制,为叶轮焊接工艺优化及腐蚀防护提供理论依据.
FV520B不锈钢叶轮焊缝根部多源腐蚀疲劳氯离子腐蚀
-
从地球系统演化的角度分析沉积盆地古地理格局和构造演化、有机质的富集和烃源岩的热演化历史、沉积响应和优质储层的形成、多场耦合和多类型油气资源的富集逐渐成为石油地质理论发展的新趋势.作为我国最重要的含油气盆地之一,鄂尔多斯盆地经历了多阶段的构造演化,从海相到海陆过渡相和陆相的沉积演变,发育有常规和非常规以及煤层气等多类型的油气资源.本文从地球系统演化和多圈层相互作用的角度对鄂尔多斯盆地的演化过程和油气资源形成进行了系统的梳理,认为:鄂尔多斯盆地的构造演化与华北板块密切相关,华北板块的多期壳幔相互作用过程控制了盆地的形成和演化;盆地的古地理位置和古气候条件控制了生物的演化和有机质的富集,盆地的构造-热演化史、特别是受华北克拉通破坏引起的热流演化高峰以及盆地的构造埋深共同控制了烃源岩的热演化过程;流体动力场控制着盆地中致密油气、页岩油气/煤层气以及常规油气的有序分布;古生代和中生代的沉积环境演化、构造活动及烃源岩-储层配置关系决定了盆地中多类型油气资源的垂向和平面上的有序展布规律.
鄂尔多斯盆地圈层作用构造演化油气成藏全油气系统
-
本文从地球多圈层相互作用视角,系统研究了影响白垩系全球巨量油气形成与富集的深部动力、板块构造、气候-海洋环境、微生物等作用与耦合.结果表明,白垩纪活跃的板块俯冲和地幔柱上涌将地球深部物质和能量输送至表层,是白垩系巨量油气富集的主要驱动力.地幔上升流的增强促进了大火成岩省喷发,通过关键营养元素(如磷)输入促进初级生产力升高和烃源岩发育.阿普特期(Aptian)—圣通期(Santonian)的地幔对流达到极盛,出现了显著的洋壳增厚与陆壳减薄,热带富营养陆缘海面积显著扩大,诱导发生 6 次大洋缺氧事件(OAEs),形成的油气资源最为丰富.潘基亚大陆的持续裂解不断改变着古地理和古气候格局,最终调控了白垩纪全球油气分布.相对平坦的白垩纪大陆使得大气环流和行星风系主导了全球热量和降水量的纬向分带,使得油气主要在 15°N～15°S之间的热带辐合区(ITCZ)和南、北纬40°～60°之间的费雷尔环流区富集.区域尺度上,南大西洋打开、特提斯洋关闭和关键海道启闭是油气富集的重要因素.陆块漂移、盆地构造演化、大洋环流和海平面升降等多因素叠加,造就了白垩系全球油气超常富集.微生物在白垩系油气的生物母源和碳酸盐岩储层建造过程中扮演着核心角色.微型浮游藻类的爆发性增长提供了初级生产力,并导致水体耗氧,触发 OAEs;细菌和古菌等原核生物繁盛不仅提供了多源有机质,还通过"选择性保存"机制富集类脂物,提升了沉积有机质的生油潜力;钙质微生物主导了富含孔隙的碳酸盐岩建造,为优质油气储层形成奠定了基础.白垩系油气形成与富集的多圈层驱动机制为油气勘探开发新疆域优选提供了理论依据,有助于深入理解地球系统演化与油气资源形成之间的内在联系,实现地球科学理论与资源勘探双重突破.
白垩纪多圈层作用地幔对流大气/大洋环流大洋缺氧事件微生物石油与天然气
-
石油产品残炭值作为评价油品精制深度、热安定性及结焦倾向的关键指标,其含量直接影响内燃机、工业锅炉和炼化装置等设备的运行安全.过高的残炭值将致使发动机、锅炉等高温部件积碳,导致运行效率下降、磨损甚至爆管事故.因此,准确测定石油产品残炭值具有重要意义.基于 GB/T 17144《石油产品残炭测定法(微量法)》,研制以渣油和矿物油为原料的油品残炭(微量法)标准物质,通过单变量控制实验,精准量化了称样量、升温速率、冷却时间及恒温温度对测定结果的影响规律与不确定度分量,并对标准物质候选物的均匀性和稳定性进行了检验.研究结果表明:所研制的标准物质均匀性、稳定性良好,在标准规定的称样范围内,残炭测定值随称样量增加呈线性上升;升温速率在 10℃/min 至 15℃/min 时,结果随之增加;冷却时间增加则结果减小;恒温温度的影响可忽略.测试方法引入的不确定度分量为 0.007 4%.系统揭示了各参数影响机制,为优化 GB/T 17144 实验条件、精准控制检测过程及合理评定不确定度提供了理论支撑,对提升油品质量控制精度、预防设备故障和保障安全生产具有重要意义,所研制的具有良好均匀性和稳定性的标准物质也为石油产品残炭测定的量值溯源和质量控制提供了可靠保障.
计量学残炭标准物质微量法石油产品不确定度
-
"多圈层驱动的油气形成与富集"是石油地质学理论前沿,大洋演化体现了这一学术思想,但扩张阶段研究较多,闭合时期研究相对薄弱.以古亚洲洋为例,石炭-二叠纪的关闭不仅重塑了中亚构造格局,也深刻影响了地球多圈层的耦合与油气等多类型能源资源系统的形成与分布.中国北疆地区是典型实例,发育了以准噶尔盆地风城组与芦草沟组为代表的陆相碱性咸化湖泊体系古北疆湖.其形成体现了显著的多圈层耦合特征:构造运动塑造封闭湖盆格局,干旱-半干旱气候强化蒸发与浓缩,蛇纹石化与热液流体提供富HCO-3/CO2-3 碱性物质,残留海离子输入维持湖水高盐度平衡.火山-热液活动与微生物甲烷循环在湖泊演化中协同作用,不仅控制了水体化学环境和有机质保存条件,也通过甲烷释放对气候产生反馈,联合风城组与芦草沟组的火山事件分别对应晚古生代大冰期KGB与Artinskian变暖,共同反映构造-气候的直接耦合效应.碱湖中发育类杜氏藻、蓝细菌、红藻、塔斯马尼亚藻、多细胞藻席等成烃生物群落,形成了高有机质丰度、高生烃潜力的优质烃源岩及北疆超级盆地全油气系统.蛇纹石化过程可能生成地质氢气,并与常规油气同生共聚,形成"油-气-氢"多能源协同富集体系.古亚洲洋西段关闭过程中的岩石圈构造-水圈化学-生物圈成烃耦合作用,是控制碱湖演化与多能源富集的核心机制.该"构造-气候-环境-资源"耦合模式不仅揭示了陆相碱湖系统形成的多圈层协同机制,也为全球超级盆地能源资源综合勘探提供了重要科学依据与理论框架,具有显著的地球系统科学意义与战略资源价值.
古亚洲洋构造域多圈层耦合碱湖全油气系统石炭系—二叠系烃源岩晚古生代大冰期准噶尔盆地
-
富有机质页岩是重要的烃源岩类型,也是页岩油或页岩气等非常规资源形成和赋存的主要领域.近年来在富有机质页岩层系内发现了天然氢,成为含油气盆地天然氢来源研究的新对象.但有机质生烃过程能否生成氢气,其产率如何变化,这些氢气的最终归宿是什么,研究薄弱.针对上述问题,本文以济阳坳陷沙四段富有机质页岩为例,开展了密闭系统加水以及加水加氢气两类热解生烃模拟实验,探索有机质生烃过程产生氢气的特征以及烃源岩系统中存在氢气时的生烃特征.模拟实验结果表明,济阳坳陷沙四段富有机质页岩生烃过程中气态产物主要以二氧化碳为主,但同时产生氢气,随着成熟度的增加,氢气产率持续上升,即氢气产率从低成熟阶段的 0.175 mL/g 上升到过成熟阶段的 3.9 5 mL/g,在高成熟和过成熟阶段,这些氢气可能参与到有机质生烃过程,从而降低了生烃过程中对水的需求,表现为该生烃阶段水的减少量急剧降低.当富有机质页岩系统在开始生烃之前存在氢气时,氢气在生烃的早期阶段促进有机质生气,气体产率是未加氢时的 1.88～2.64 倍,产物中二氧化碳的含量提高,表明此时氢气的作用主要是促进有机质中含氧基团的脱落;在成熟阶段和高成熟阶段,氢气主要促进液态烃(石油)的形成,总液态烃产率分别是未加氢时的 1.28 和1.35 倍.模拟实验过程中,早期阶段氢气被明显消耗时,水的消耗量明显下降,在晚期阶段不但不消耗水,反而生成更多的水,证明实验过程中氢气优先于水参与有机质生烃.
烃源岩生烃天然氢气模拟实验济阳坳陷
-
地球多圈层相互作用对油气形成与富集的驱动机制,是当前石油地质学的前沿科学问题.本期专辑以"多圈层驱动的油气形成与富集理论研究进展"为主题,汇编科学逻辑连贯、研究路径协同的 22 篇研究论文,系统展示该领域从深部动力到浅表响应、从机理认知到勘探实践的最新成果.专辑论文依研究属性分为基础研究和应用基础研究两类,强调基础和应用"双向奔赴"的研究理念.其中,基础研究侧重与油气形成密切关联的地球系统演化、深时碳循环、微生物作用,以及非生物烃和有机质生源氢的生成转化机理,初步揭示了典型地质时期多圈层耦合对油气形成、富集和转化的控制机制.应用基础研究以塔里木、四川、准噶尔、鄂尔多斯、松辽、渤海湾等中国主要含油气盆地为载体,结合全球基岩油气藏统计、油气富集知识图谱和底座建设,系统检验了多圈层油气地质理论在不同盆地类型的适用性和差异性,有望为新区新领域的油气勘探实践提供新的理论依据.本专辑的出版表明,多圈层驱动的油气形成与富集理论已从概念框架向可操作、可检验、可预测的理论体系迈出了重要一步,可为油气勘探的成熟区深化和新疆域拓展提供系统性的科学依据.
地球多圈层相互作用油气形成与富集基础研究应用基础研究时空耦合
-
加氢工艺是石油加工、精细化工以及新能源材料制备等工业领域的重要组成部分,具有温度高、压力大、放热量大等特点,在运行中由于催化剂活性变化、氢气含量过高或过低、传热不良等原因,易发生热失控现象.本文从热力学原理出发并结合数据分析方法,提出了一种针对加氢工艺反应过程热失控的风险预警方法.该方法首先对加氢反应产热量及其风险演变特性进行了研究,然后利用长短时记忆网络(LSTM)建立了风险指数预测模型,并增加了动态阈值自动调节的功能,从而达到不同时间段的风险预警的目的.接着以一个典型的加氢裂化过程为例对该方法进行了测试.实验结果显示该方法可以在热失控发生之前更早地发出警告信号,并且能够更好地识别风险并降低误报率,提高加氢工艺的安全性.
加氢工艺热失控动态预警模型机理-数据融合
