以壳聚糖(CS)为原料,2,3飊环氧丙基三甲基氯化铵为醚化剂,通过亲核取代反应,将季铵基团引入壳聚糖主链,制备季铵化壳聚糖(QCS)。采用阳离子季铵盐十六烷基三甲基溴化铵和引发剂过硫酸钾,通过乳液聚合法合成了聚苯乙烯(PS)微乳液。以QCS为膜的基本原料,掺杂了适量的PS微乳液,以戊二醛为交联剂,制备了一系列的QCS/PS阴离子交换膜。用傅立叶变换红外光谱(FT飊IR)表征了样膜的结构,考察了PS微球和戊二醛含量对 QCS/PS膜的吸水性和离子交换量等性能的影响。结果表明,交联剂的加入可有效抑制QCS膜的形变,在PS微球质量分数为35%时,随着交联度的增加使溶胀度从68.5%降低到25.8%,但同时降低了QCS/PS膜的离子交换量。而PS微球却提高了QCS/PS膜的离子交换量,溶胀度也略有降低。因此当交联度为5%、PS微球质量分数为35% 时,含水率为65%,IEC为4.89mmol/g,二者都达到了稳定的趋势,能够优化QCS/PS膜的整体性能。

使用异山梨醇马来酸酐聚酯改性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），通过反应性挤出的方法制备了PETcISMA。PETcISMA具有与PET接近的玻璃化温度和熔点，而且为一相结构，在不影响PET热性能的前提下，最大填入量可达30%。PETcISMA具有优良的结晶性能，θc为125~130 ℃，有利于通过控制结晶度改善材料的加工性能。同时，PETcISMA也具有更好的耐水性能、耐酸碱性和生物降解性。

采用二次纳米自组装法制备合成具有大孔容、金属分散性好等特点的催化剂FA2012。通过BET、XRD和TEM的表征，证明在FA2012上是均匀多层分散的纳米粒子，它的平均孔径、孔容、比表面积分别为12.3 nm、0.37 cm3/g、219 m2/g。单位体积反应器中FA2012的金属质量分数约是参比剂F2的1/4。并对V重循环油/V催柴为2∶1的混合油进行加氢活性评价，结果表明，FA2012的脱硫、脱氮、芳烃转化率分别为61%、16%和45%；F2的脱硫、脱氮及芳烃转化率分别为40%、24% 和25%，表明FA2012的抗结焦性能优于工业催化剂F2。

采用二次纳米自组装方法制备纳米自组装催化剂，利用N2吸附法对催化剂的孔径、孔分布、比表面积进行分析，通过对基本性质比较发现，纳米自组装催化剂的孔径大部分集中在30~100 nm，占催化剂总孔径的36.13%。以催化柴油为原料，在微型反应器中评价纳米自组装催化剂和参比剂的脱硫、脱氮、芳烃饱和活性。结果表明，在反应20 h后，纳米自组装催化剂的脱硫率为90.13%，脱氮率为92.62%，芳烃饱和率为73.18%。

合成了一系列烷基碳链长度不同的1烷基3甲基咪唑硫酸氢盐离子液体，以质量分数为35% 的H ₂O ₂为氧化剂，考察了萃取时间、剂油体积比、温度等不同条件对模拟油品的脱硫效果，确定了最佳脱硫实验条件；在最佳实验条件下，考察反应体系对FCC汽油、柴油的脱硫效果。结果表明，［C3mim］HSO ₄离子液体的脱硫效果最好。在V(［C3mim］HSO ₄ ) / V(H ₂O ₂) / V(模型油)=1∶1∶30，60 ℃的条件下反应90 min，对模拟油品及实际油品均有较高的脱硫率，对模拟油品一次脱硫率为88.38%，对抚顺石化公司石油二厂的FCC柴油的一次脱硫率在80%以上，FCC汽油经一次脱硫后，硫的质量分数下降至10 μg/g以下，显示了很高的工业应用前景。

由1,3丙烷磺内酯和N甲基咪唑通过两步法制备出B酸离子液体［HSO ₃pmim］ ⁺［HSO ₄］ ^-，并采用KBr压片的方法测得原料1,3丙烷磺内酯、N甲基咪唑以及产物的FTIR图谱，逐一分析官能团的吸收峰，得出制备的离子液体和理论［HSO ₃pmim］ ⁺［HSO ₄］ ^-分子结构中的特征吸收峰一一对应，证实了其准确结构，并优化其催化废餐油制备生物柴油的条件，最佳工艺下收率达到90.82%，离子液体可重复利用3次。

计算了低碳烯烃在加氢反应中的各反应标准摩尔生成焓以及反应温度范围内的标准摩尔反应吉布斯自由能、平衡常数。计算结果表明,温度是影响反应热力学的重要因素,低反应温度有利于烯烃加氢,提高反应温度对反应热力学是不利的。在烯烃加氢反应条件选择时,采用提高反应压力,降低反应温度的方法来减小温度对反应平衡的影响,以使烯烃加氢反应达到一定深度。

采用超临界流体萃取分馏技术,将减压渣油分离成6个窄馏分和1个萃余残渣,对窄馏分的组成分布和结构进行了研究,为减压渣油的的合理加工提供重要基础数据。结果表明,随着窄馏分收率的增加,饱和分质量分数减小,胶质质量分数增大,芳香分质量分数先增大,达到最大值,再减小,各窄馏分中基本不含沥青质,残炭值、及金属元素含量逐渐增加,金属在最后几个窄馏分和残渣中有富集现象。用改进的Brown飊Ladner法计算了各个窄馏分和原料的结构参数。

采用氢氟酸烷基化法(UOP法),对C ₁₆-C ₁₉的重烷烯烃进行烷基化实验,取得相关工艺数据,开发重烷烯烷基化中试工艺技术,为工业化提供相关基础数据。当反应温度为50℃,压力为0.88 MPa,反应时间为20 min,苯烯物质的量比为8:1,HF和碳氢化合物的体积比为2:1时,得到其最佳转化率为10.4%。

超临界CO ₂微乳液是由超临界CO ₂、H ₂O、表面活性剂AOT（二（2乙基己基）磺基琥珀酸钠）和助表面活性剂C ₂H ₅OH在一定温度和压力下形成的。采用体积可变的高压可视装置研究了超临界CO ₂微乳液与烷烃的最小混相压力（MMP），考察了烷烃碳数、温度、水和表面活性剂摩尔分数对超临界CO ₂微乳液与烷烃的MMP影响。结果表明，超临界CO ₂微乳液能明显降低烷烃与CO ₂间的最小混相压力，且随烷烃分子结构中碳数增加，最小混相压力降低幅度也越大。随AOT含量增加，超临界CO ₂微乳液与十二烷间的最小混相压力变化不大。低水含量时，超临界CO ₂微乳液体系与十二烷最小混相压力在各温度下均低于十二烷/CO ₂的最小混相压力。超临界CO ₂微乳液与十二烷的最小混相压力随温度的升高而增加。

通过一步反应合成了十四烷基磺基甜菜碱(BE14)和十六烷基磺基甜菜碱(BE16),并在高矿度条件下研究了所获得的甜菜碱型表面活性剂的油水界面张力性能。结果表明,所合成的烷基磺基甜菜碱型表面活性剂在高矿化度条件下均表现出良好的溶解性。质量分数为0.011%~0.182%的BE14能使油水界面张力降低到10-2 mN/m 量级,质量分数为0.012%~0.078%的BE16可以在高矿化度下与原油达到超低界面张力。质量分数为 0.039%的BE16与质量浓度为800~2500mg/L的HPAM 二元复合体系与原油在高矿化度条件下的界面张力也均可达到超低水平。

自然界中甲烷水合物储存条件复杂,直接岩芯取样进行研究存在困难。通过搭建水合物合成与分解实验系统,对多孔介质中甲烷水合物的合成与分解特性进行了实验研究,测定了甲烷水合物的相平衡曲线,通过对甲烷水合物进行降压分解实验研究,结果表明在渗透率较大的多孔介质中,热量传递是影响水合物分解的主要控制因素。

针对长庆油田中高温(≥70℃)油井水淹问题,以耐温耐盐的多元共聚物为主剂,配以交联剂和稳定剂,制得了耐温耐盐凝胶型堵水剂DQ-4。优选出了堵水剂DQ-4的最佳配方(质量分数):0.6%主剂+0.2%交联剂 +0.1%稳定剂。采用瓶试法成胶实验、流变实验和岩心流动实验评价了DQ-4的各项性能。实验结果表明,DQ-4 的各项性能指标均达到了现场应用的要求。2010-2011年在长庆油田现场试验11口井,措施有效率72.7%,累计增油2023.38t,初步实现了对水淹油井的降水增产,取得了较好的经济效益。

暋采用白油和水为实验介质,利用显微高速摄像系统对高压交流电场油中水滴的喷射现象进行了研究。结果表明,液滴破裂喷射与电场强度及频率、油品黏度以及界面张力有关;液滴破裂时的临界锥角只与两相介电常数有关,本文约为38曘;随着频率增加、油品黏度增加以及界面张力的降低,子液滴的空间分布角度减小;液滴的喷射时间随液滴直径增大和油品黏度的增加而增加,黏度较低油品中,频率越低液滴喷射时间越长;喷射量随着液滴直径的增加而增加。

通过建立管道模型,给定边界条件,在Fluent软件中进行求解器设置后,运用组分输运模型模拟分析了氮气置换过程中混气段的特性。由分析得到:入口处混气头形状随入口速度增大由“直线暠形状过渡到“子弹头暠形状;在速度方向上,混气段氮气体积分数沿管道轴线呈线性规律递减,随着时间延长,扩散范围不断变大;氮气置换速度随着入口流速的增加而增大,置换初期,混气段长度增长速度快,大于置换后期;管道置换长度随时间增加而增大,置换速度越快,管道置换长度增长越快,管道置换效率随着流速的增加而增大,但是增长率呈下降趋势。

针对含蜡原油长输管道管内外情况均十分复杂的特点，详细研究了含特殊管段的含蜡原油长输管道，利用有限元法对热油管道处于不同工况下的热力模型进行了求解，并在计算过程中对特殊管段进行了巧妙的处理，最后通过算例详细分析了特殊管段对处于不同工况的原油管道热力特性的影响。结果表明，结蜡层的存在会使处于正常运行管道中的原油散热能力减弱，但却会使停输管道内的原油温降速率增大；而管道沿线浸水段的存在，不仅会使管道正常运行中末端油温偏低，还可能使管道在停输中中间浸水段的油温远远低于末端温度，严重影响对停输管道顺利再启动的判断。

暋对超稠油埋地热油管道进行传热分析,建立管道与土壤温度场模型,并进行数值模拟计算分析。通过现场实验采集数据与数值模拟计算相比较,结果表明,当前保温措施能够满足工程要求。

研究了气体分馏装置的多目标优化问题,通过化工模拟软件PRO飊II模拟气体分馏装置的静态模型, 对其模拟数据进行提取后,结合多元线性回归理论对装置进行模型辨识,建立其多目标优化模型,以装置产品产量与能耗、产品回收与能耗作为目标函数进行多目标优化设计,采用非支配排序遗传算法(NSGA飊II)对多目标优化模型进行求解,得到Pareto最优解集。优化结果表明,在相同的能耗下,可以通过优化操作条件提高装置产品产量和减少丙烯的排放量,从而增加装置产品产量的同时降低能耗。计算结果证明了此方法的可行性、有效性和通用性, 为气体分馏装置以及其他分馏装置的优化设计和操作指导提供了有效的方法。

暋以硝酸镍和氧化铝为前驱物,氢氧化钠为沉淀剂,采用共沉淀法制备负载型催化剂NiO/Al ₂O ₃ ,并将所制得的催化剂应用于羊毛脂加氢反应中。通过测定加氢产物的皂化值考察了催化剂质量分数、氢气压强、反应时间、反应温度等条件对羊毛脂加氢深度的影响。实验结果表明,在反应时间5h、反应温度300曟、氢气压强18MPa、催化剂质量分数5%的条件下,羊毛脂的加氢深度可达到93.47%。

以噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、1,10-邻菲罗啉(phen)作为修饰剂,采用溶胶沉淀法制备得到修饰纳米氧化铕甲醇溶胶。采用荧光光谱、紫外可见光谱(UV-Vis)和高分辨率透射电镜(HRTEM)等方法研究了NaOH 浓度对修饰氧化铕有机溶胶荧光特性的影响和修饰氧化物纳米粒子的结构及性能。结果表明,用phen和TTA 作为修饰剂得到的修饰氧化铕溶胶都能发出了Eu3+ 的特征红色荧光,NaOH 浓度对修饰纳米氧化铕甲醇溶胶的荧光强度具有很大的影响;HRTEM 和选区衍射实验表面纳米粒子的核心为氧化铕微晶,其平均粒径小于10nm。由于修饰氧化铕溶胶能发出很强的红色荧光,是一种潜在的优质发光材料。

暋利用电导法研究了离子液体表面活性剂溴代灢1灢十四烷基灢3灢甲基咪唑在混合溶剂以及不同温度下的胶团化行为。通过电导率数据计算了临界胶束浓度(CMC)和反离子缔合度(g)。应用相平衡模型估算了表面活性剂胶团形成的热力学参数。标准摩尔吉布斯自由能(殼G熯m )总是负值,表明了胶团化行为的自发性,而且与温度无关。当乙二醇(EG)体积分数在10%、15%的时候,胶团形成是焓灢熵补偿效应,相反在乙二醇体积分数20%的时候胶团化行为是焓驱动的。

采用多级静态萃取模拟的方法对大连石化公司润滑油糠醛精制抽提塔的理论板数进行标定。结果表明,该抽提塔的理论板数为2灢3块,在操作条件不变的情况下,现有糠醛抽提塔至少要4块理论板才能使基础油的酸值符合要求。采用具有4块理论板的中试装置对标定结果进行了实验验证,在与工业装置相当的操作条件下,精制油收率为76.0%,黏度指数为106,酸值为0.0174mg(KOH)/g,产品质量能够满足HVI400SN 润滑油基础油质量要求。

油品储罐内壁的腐蚀产物主要有Fe ₂O ₃、Fe ₃O ₄、Fe(OH) ₃ 等,它们与储罐内H ₂S气体反应生成的硫铁化合物都有一定的自燃性,其自发氧化放热是含硫油品储罐发生火灾与爆炸事故的主要原因。通过模拟储罐内的条件,利用Fe ₂O ₃、Fe ₃O ₄、Fe(OH) ₃  与H ₂S气体反应制备硫铁化合物,通过观察氧化过程中的温度变化测定其自燃性。结果表明,同一条件下硫化生成的不同硫铁化合物自燃性存在着显著的差异,扫描电镜和能谱分析表明,不同硫铁化合物的元素分布相似,其自燃性差异与其微观结构的不同密切相关。

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料经溶胶凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na/SiO ₂），将该催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油，考察了催化剂焙烧温度、n(NaOH)/n(SiO ₂)、n(甲醇)/n(大豆油)，催化剂质量分数和反应时间对收率的影响。结果表明，固体碱催化剂Na/SiO ₂在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有很高的催化活性，当催化剂焙烧温度为600 ℃、n(NaOH)/n(SiO ₂)为2∶1、n(甲醇)/n(大豆油)为15∶1、催化剂质量分数为7%、反应时间3 h，酯交换反应转化率可达97.42%。该催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。

以P123为模板剂,在水热条件下采用后合成法制备了ZSM-5/SBA-复合分子筛,以其为载体,负载不同比例的硫酸锆制备催化剂,并进行XRD、BET、N2 吸附-脱附表征。结果表明,复合分子筛同时具有介孔分子筛SBA-15和微孔ZSM-5型沸石的特点。适量硫酸锆的引入并没有改变复合分子筛的结构,但其衍射峰的强度有所降低。以硫质量分数为500ug/g模拟油进行氧化脱硫实验,考察了Zr离子负载比例、反应温度、反应时间、氧化剂用量等工艺条件对脱硫率的影响。结果表明,Zr(20%,质量分数)-ZSM-5/SBA-15催化效果最好,在模拟油体积为 30mL的条件下,0.08g四乙基溴化铵,反应温度50 ℃,反应时间120min,剂油质量比为1:40,V (H2O2)/V (油) 为0.02时脱硫率可达84.56%。

从东辛原油中分离得到饱和分、芳香分、胶质、沥青质以及酸性组分,通过滴外形分析方法研究了各原油组分模拟油与地层水间的界面张力及界面扩张流变性质。结果表明,各类活性组分都具有界面活性,酯类组分的水解使得饱和分在高浓度时降低界面张力能力较强;扩张弹性随质量分数增大通过一个极大值,其高低顺序为: 饱和分>芳香分曋沥青质>胶质曋酸性组分;饱和分中蜡组分在高浓度时以蜡晶形式析出,大大增强界面膜强度, 造成较高的弹性,同时界面反应过程导致其较高的黏性。

苏里格气田某井区作为本区块水平井整体开发试验区,实施38口水平井2年建成10亿方产能,开发效果显著,对本区的精细地质研究已形成了一套行之有效的研究思路和方法。通过针对区块低孔、特低渗,发育河流相砂体的储层特点,综合各种静态资料,建立精细气藏三维可视化地质模型,刻画了本区河道砂体展布,为水平井整体开发和水平井地质跟踪实施提供了地质保障,同时研究得出的区块剩余气分布规律,为水平井分步实施提供了依据;对水平井整体开发的各部署参数的合理取值进行了研究,在利用非结构网格刻画压裂水平井地层裂缝系统的基础上,通过气藏数值模拟对水平井井网井距等部署参数的优化论证,得出适合的参数值,结果表明本研究可对气田的整体开发提供指导,效果显著,同时为同类气藏的研究提供了有利的借鉴。

强1块本身储层物性差,属于低孔、低灢特低渗储层,粘土含量高,水敏表现为中等偏强。对于这种低渗区块进行注水开发时,储层的保护措施尤其关键。针对上述特点,确定各种工作液注入时相关临界值参数,同时开展防膨剂优选和注入水质的研究,采用离心法和X衍射法筛选了12种防膨剂的防膨效果,并进一步优化防膨剂的注入方式和注入浓度。结果表明,6# 防膨剂效果好,现场可以先期采用注入质量分数为1%段塞,之后采用防膨剂质量分数为0.5%连续注入;从而实现该块自实施注水以来,注水压力稳定,且达到日配注量的要求,成功实施注水开发。

钻井过程是一个非常复杂的瞬态响应过程。钻头突遇硬质岩石等突发状况使钻柱转速瞬时降低、随后经历一个加速过程恢复到正常转速。为了研究钻柱在这种情况下的动力学特性,应用有限元软件ANSYS分析了竖直井钻柱系统的恒转速和突遇硬质岩石后的加速过程,得到了两种工况的钻柱振动响应规律。结果表明,突遇硬质岩石后,由于钻头与岩石的撞击作用造成钻柱转速突变,钻柱与井壁发生碰撞,碰撞程度跟转速恢复时间有很大关系,转速恢复时间短,碰撞程度低,钻柱受力小;转速恢复的时间长,钻柱振动明显加剧,与井壁的碰撞频繁,受力增大。转速突变加剧了钻柱的振动响应。

启动压力梯度对低渗透油藏生产具有重要影响,根据现场获取岩心利用室内实验求取启动压力梯度,并绘制渗透率与启动压力梯度图。建立考虑启动压力梯度的油藏生产动态模拟数学模型,在地层平均渗透率条件下,考察不同启动压力梯度对油藏生产动态的影响,以对现场低渗透油藏开发提供指导。研究表明,随启动压力梯度增加,产液量、采出程度、无水采出程度均呈降低趋势,含水率略有上升;启动压力梯度对注采平衡具有重要影响,水井注水量随启动压力梯度增加逐渐降低。

电站锅炉的对流管束通常使用奥氏体不锈钢与低合金耐热钢的焊接,两种材料在成分和组织上明显不同,异质接头在高温服役中会发生碳迁移现象,形成一个增碳区和脱碳区,对异质接头进行500 曟/100h高温时效处理,观察熔合线两侧成分和组织的变化,结果表明,在高温时效处理后,在熔合区碳含量增加并且析出大量碳化物,焊态下母材热影响区粒状贝氏体和上贝氏体退化,转变成铁素体和索氏体。

针对蒸汽驱采油对高干度的要求,通过对油田专用常规直流式注汽锅炉产汽干度低的原因分析和对
策研究,在常规直流式注汽锅炉制汽结构原理的基础上,增设了过热段、汽水分离器和汽水混合器,在通常水质条件
下,将注汽干度提高到100%及微过热。达到了稠油汽驱采油对蒸汽干度的要求,提高了稠油开采的采收率。

 

尾管固井施工中准确判断钻具悬重是一个关键环节。通过对尾管送入钻具进行受力分析,对送入钻具在套管内的悬重计算进行了研究,借鉴“软钻杆暠模型,将送入钻具分为直井段、造斜段和稳斜段三部分,推导出各部分送入钻具悬重及摩阻计算公式,其中重点对造斜段建立圆弧模型并进行微积分。计算结果与现场实际称重吻合,验证了计算公式的合理性,证明推导的公式在现场实际有推广意义。

清管作业是油气管道生产过程的必要环节,对管道安全运行管理具有重要意义。对于码头卸油来
说,当同一条管道收油种类发生变化时,必须清管。因此,在分析清管介质对成品油管道综合影响的基础上,建立了
氮气通球清管数学模型。以天津港某码头卸油管线为例,进行计算,得出了不同时刻管内氮气量、进口压力及清管
球的位置。计算结果可为实际工程设计提供一定的参考。

根据自激振荡脉冲射流理论与壁面振动减阻理论,对变径管及天然气增输器管道内天然气流动情况进行了数值模拟及分析。结果表明,天然气流经增输器时,在碰撞壁处压力波动较大,存在径向环流,引起壁面的径向振动;与普通变径管相比,增输器出口处的压强与入口相比有明显的降低,湍动能变化较大。在相同工况条件下, 经增输器后压力降低,管道输气量显著增加。

以海洋平台渤中29-4项目为例,介绍了海底管道在试运投产前进行全线通球扫线作业中清管器的选取及相关技术参数的计算,最大限度的利用了平台设施和工艺流程,减少临时设施的使用和人力投入。结合全线通球的实际经验,指出整体通球作业时应注意的问题,对以后类似工程项目具有一定的借鉴意义。

采用纳米组装法制备ZSM-5/MCM-41复合分子筛,应用XRD、N2 吸附-脱附,NH3-TPD、SEM 等方法对ZSM-5/MCM-41的性质进行了表征,考察了金属CuO 负载含量、吸附温度、重时空速等因素对复合分子筛的脱硫性能的影响。结果表明,分子筛的孔容、孔径、比表面积、酸性等性质均能影响吸附剂的脱硫性能,在常压且较低的温度下,质量分数5%CuO 负载催化剂经活化后的脱硫率近90%。ZSM-5/MCM-41在吸附脱硫的同时,对FCC汽油中烯烃和芳烃组分的含量分布具有一定的影响。