高压—工频电加热原位裂解油页岩电阻及电极材料试验研究摘要
近年来我国经济发展迅速,对能源的需求越来越大。随着石油资源的日益减少,国际油价逐步走高,寻找石油替代资源的步伐进一步加快。油页岩时隔两个世纪再次进入人们的视野,伴随科研技术与科技设备的快速提升,使油页岩资源的大量开发成为可能。目前,世界一些大的石油公司都在大力开发电加热原位开采油页岩技术。电加热原位开采油页岩可避免大气污染,是一种比较环保、经济的方法。吉林大学与俄罗斯托木斯克理工大学合作提出高压-工频电加热原位裂解油页岩技术,为油页岩电加热原位开采提供了新方法。高压-工频电加热原位裂解油页岩技术是一种工艺简单、适应能力强、低成本、高效益的地下原位裂解油页岩技术。但是,高压-工频电加热原位裂解油页岩技术还不够完善,很多技术参数尚未得到适合生产的数据,工艺流程也需要反复试验确立。本文以吉林桦甸油页岩作为研究样本,先对油页岩加热过程中阻值变化进行深入的研究,从电极间距、时间、温度、热量等方面分析油页岩阻值变化的影响因素。再对石墨与不锈钢两种电极进行对比,选择适合高压-工频电加热原位裂解油页岩技术电极材料。试验证明:电极间距越大内部电阻越大;230℃是桦甸油页岩在有氧环境下的热击穿的临界温度,温度大于临界温度后,油页岩发生热击穿现象,使得内部电阻降低。在无氧环境下,油页岩无法达到热击穿发热大于散热的条件,不发生热击穿;没有现象或论据体现出时间与油页岩阻值变化的关系;356.72℃以后石墨电极的电阻率小于不锈钢电极。石墨电极在导电性与导热性上都优于不锈钢电极,而且石墨电极在长时间反应下不会融化。文章通过对吉林桦甸油页岩进行阻值变化试验分析并对比了石墨与不锈钢两种电极材料,获得高压-工频电加热原位裂解油页岩技术的有关数据与规律,为高压-工频电加热原位裂解油页岩技术奠定理论与技术基础。
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