网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Fuel:页岩油原位加热与地热能回收协同开发新策略

0
分享至

中低成熟度页岩油、富油煤等含油有机质资源储量极为丰富,但由于资源成熟度低、流动性差,传统工艺难以动用。原位转化是开发这类资源的重要技术路径,其核心思路是通过加热使地下有机质发生原位热解,从而生成可采出的油气。然而,该过程需要向地下注入大量热量,能量消耗极大。在原位转化过程中,中低成熟度页岩油通常需要加热到300-400℃,富油煤甚至到500℃;油气产出后,储层中仍会保留大量高温余热,这是极具价值的高温地热资源。如何在获得油气资源的同时,进一步回收利用这部分地下高温热能,是提升原位转化综合能源利用效率、降低开发成本并推动非常规油气绿色开发的重要科学问题。

针对这一问题,中国科学院地质与地球物理研究所深层油气理论与智能勘探开发重点实验室的李守定、张召彬团队,提出了将闭式取热系统与页岩油原位转化过程相结合的新型开发策略,从而实现了油气资源开采与地热能的协同回收利用,并基于自研的多场耦合模拟器(IGG-Hydrate:https://gitee.com/geomech/hydrate),构建了页岩油原位转化与地热能回收的全过程数值模型,实现了对油气生成、流体运移和地热能回收行为的定量分析(图1)。



图1 (a)注热使页岩油储层有机质原位热解;(b)开采热解生成的油气;(c)闭式取热系统回收储层余热

模拟结果显示,原位转化后的储层余热具有显著回收价值。在页岩油原位转化过程中,注入地下的热量并不会全部直接用于有机质热解。其中相当一部分热量会被储层岩石吸收,用于提高储层温度,并使其长期维持在适合有机质热解的有效温度范围内。因此,在原位转化结束后,储层仍具有较高的残余热利用潜力(图2)。在该研究设定的条件下,残余储层热量的可回收比例最高可达57.80%。



图2 (a)储层中温度场随时间的演化特征;(b)储层内部平均温度的长期演化特征

由于闭式地热取热系统在取热过程中不采出地层流体,对储层扰动较小,因此较适合用于回收页岩油原位转化后高温储层中的残余热量。研究结果显示,取热过程对油气产量的影响总体较小,通常不超过总产量的10%。通过合理优化油气生产和余热回收的启动时间,可以在维持油气产出的基础上进一步提高余热回收效果(图3)。



图3 储层中干酪根、重油、轻油等组分质量密度空间分布随时间的演化特征

页岩油原位转化与残余热回收之间存在一定竞争关系。若过早启动取热,残余热会被提前带走,从而削弱其对后续有机质热解的促进作用;若取热启动过晚,储层高温区会逐渐冷却,热量进一步向周围地层扩散,导致可利用温差降低,取热效率下降。敏感性分析显示,在合理时间窗口内优化生产启动时间和热提取启动时间,可以在维持油气产出的同时提高残余热利用效率(图4)。



图4 生产与取热开始时间对累计采热量和干酪根热解量的影响

该研究将开发后储层残余热纳入全生命周期能源利用体系,提出了“油气生产-残余热回收”协同开发的新模式。研究结果为提高原位转化能源利用效率、延长高温储层开发价值、推动页岩油开发与地热利用融合提供了理论依据,也为未来低碳化、综合化能源开发模式设计提供了新思路。

研究成果发表于国际学术期刊Fuel(Xie Z R, Zhang Z B*, Xu T, et al. Residual Heat Recovery by Coupling In-Situ Shale Oil Conversion with a Closed-Loop Geothermal System: Insights from THC Coupled Simulation[J].Fuel, 2027. DOI: 10.1016/j.fuel.2026.139803.)。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
突然,集体跳水!全球首富,罕见“唱空”

突然,集体跳水!全球首富,罕见“唱空”

证券时报
2026-10-26 21:49:02
靳伟跨省履新,任湖南省委副书记!谭明鹤,任广州市委常委、秘书长!

靳伟跨省履新,任湖南省委副书记!谭明鹤,任广州市委常委、秘书长!

起喜电影
2026-10-27 08:36:52
演了半辈子坏人,曾吃垮王千源的烧烤摊,52岁被张译签下大红大紫

演了半辈子坏人,曾吃垮王千源的烧烤摊,52岁被张译签下大红大紫

墨策史
2026-10-26 12:02:04
“靶向药”是救命药还是骗局?医生:这几种癌症,无需靶向药治疗

“靶向药”是救命药还是骗局?医生:这几种癌症,无需靶向药治疗

刘哥谈体育
2026-10-27 07:55:02
安东尼奥国奥选人掀桌:零三零四老队员全不留!

安东尼奥国奥选人掀桌:零三零四老队员全不留!

林子说事
2026-10-27 01:04:08
毛不易被骂上热搜48小时后,真相终于大白,婚礼致词其实说了更多

毛不易被骂上热搜48小时后,真相终于大白,婚礼致词其实说了更多

嫹笔牂牂
2026-10-25 07:07:57
体坛乱了!张军被查牵出两大名将,现状如何了?

体坛乱了!张军被查牵出两大名将,现状如何了?

云景侃记
2026-10-26 09:32:15
难以启齿?王楚钦连续退赛原因揭晓,原来他与昔日马龙的情况相似

难以启齿?王楚钦连续退赛原因揭晓,原来他与昔日马龙的情况相似

远梦归晓r
2026-10-27 05:03:45
笑死了!马天宇和张萌为了吃瓜上《后会友期》,没想到评论区句句都是梗

笑死了!马天宇和张萌为了吃瓜上《后会友期》,没想到评论区句句都是梗

娱乐圈笔娱君
2026-10-27 09:40:23
为演史泰龙增重30磅,他却说片场那条狗不喜欢我

为演史泰龙增重30磅,他却说片场那条狗不喜欢我

热搜摘要官
2026-10-26 01:35:57
全员中立!菲参议院高官呼吁:若萨拉下台所有参议员不接替其职位

全员中立!菲参议院高官呼吁:若萨拉下台所有参议员不接替其职位

補懂事的孩紙
2026-10-27 01:02:25
纳格尔斯曼执教曼联机会提升!巨头声名扫地,恐致埃迪豪无缘帅位

纳格尔斯曼执教曼联机会提升!巨头声名扫地,恐致埃迪豪无缘帅位

罗米的曼联博客
2026-10-27 11:22:56
CCTV直播!张本美和下下签!遭遇王曼昱,孙颖莎首战卢茨 蒙彼利埃冠军赛女单签表出炉

CCTV直播!张本美和下下签!遭遇王曼昱,孙颖莎首战卢茨 蒙彼利埃冠军赛女单签表出炉

好乒乓
2026-10-26 22:16:02
太离谱了!婚期将近,男方亲戚两次致电让未过门的女生前去帮忙,男友就在身边没阻拦,女生选择推迟订婚

太离谱了!婚期将近,男方亲戚两次致电让未过门的女生前去帮忙,男友就在身边没阻拦,女生选择推迟订婚

火山詩话
2026-10-18 08:15:10
中纪委雷霆出手,全国严查“逃逸式”辞职!

中纪委雷霆出手,全国严查“逃逸式”辞职!

细说职场
2026-10-26 11:03:18
“去你妈的”!杨议小剧场骂观众详情曝光,对方先骂他是杨老五的

“去你妈的”!杨议小剧场骂观众详情曝光,对方先骂他是杨老五的

江山挥笔
2026-10-26 11:01:40
杨议怒骂观众后续:工作人员曝内情,文旅局介入,本人视频道歉

杨议怒骂观众后续:工作人员曝内情,文旅局介入,本人视频道歉

天天热点见闻
2026-10-27 04:52:48
卡萨诺:穆帅让皇马踢成反足球,无法接受皇马踢得像那不勒斯

卡萨诺:穆帅让皇马踢成反足球,无法接受皇马踢得像那不勒斯

懂球帝
2026-10-27 04:51:47
武契奇成了在野党,对中国意味着什么?

武契奇成了在野党,对中国意味着什么?

牲产队
2026-10-26 21:40:10
中纪委通报:73名省部级及以上干部被立案

中纪委通报:73名省部级及以上干部被立案

看看新闻Knews
2026-10-27 11:08:17
2026-10-27 13:00:49
中科院地质地球所 incentive-icons
中科院地质地球所
地球科学科普平台
1072文章数 151198关注度
往期回顾 全部

财经要闻

金价跌回8字头

头条要闻

上海女子继承2亿遗产 结婚才1年的丈夫起诉离婚分财产

头条要闻

上海女子继承2亿遗产 结婚才1年的丈夫起诉离婚分财产

体育要闻

世界上最无趣的前锋,拿下了金球奖

娱乐要闻

8登春晚毛宁,57岁唱涛声依旧无人问津

科技要闻

Anthropic最硬气招股书,先把丑话说在前头

汽车要闻

云辇-M上车 第二代海豹07让驾驶者也能爱上的家用车

态度原创

健康
房产
旅游
本地
数码

查不出猝死风险?可能是项目没做对

房产要闻

从全国第一跌到第七!海南人,放下生娃焦虑!

旅游要闻

粤享暖冬进龙江,广东文旅资源专场推介会在哈尔滨举办

本地新闻

十月奔赴迪庆,解锁梅里日照金山

数码要闻

首创双路冰河风冷系统!一加Ace 7系列提供终身风扇免费清洁保养

无障碍浏览 进入关怀版