目前用于原油黏度预测的计算模型需要测定的物性数据较为复杂, 计算精度和适用范围有限。因
此, 实验中选取了几种具有代表性的直链烷烃作为模拟原油中烃类组分的模型化合物, 分别测定了在不同温度、 压
力条件下的黏度和声速数据, 考察了温度、 压力对直链烷烃声速的影响规律, 并建立了相应的黏度 - 声速关联模型。
结果表明, 直链烷烃的声速随温度增加而减小, 随压力增加而增加, 且声速与温度、 压力均为线性关系。直链烷烃的
黏度与声速为指数型对应关系。通过冀东油田3种不同原油对黏度 - 声速关联模型进行检验, 计算结果表明适用性
较好, 从而为解决常规原油黏度计算对物性参数的高度依赖提供了一个可行的新方法。

以胜利油田2种普通稠油和3种超稠油为研究对象, 考察了5种稠油含水率反相点和增黏倍数随温
度的变化规律。结果表明, 随着温度的升高稠油的含水率反相点增大; 3 0%含水率的乳状液其增黏倍数先增大后减
小; 反相点时乳状液的增黏倍数逐渐增大。比较相同温度下5种稠油的含水率反相点以及增黏倍数发现, 稠油净化
油的黏度越小, 乳化越容易进行, 含水率反相点越高, 3 0%含水率乳状液的增黏倍数越小, 反相点时乳状液的增黏倍
数越大。

利用频率响应技术考察了苯在N a Y分子筛上的吸附、 扩散行为, 并与TG / DTG曲线和吡啶红外等技
术相结合来分析苯在分子筛上的吸附扩散机理。结果表明, N a Y分子筛中存在两种酸性中心, 即弱B酸中心和弱L
酸中心, 且以L酸中心为主; 在3 3 3、 4 2 3K时, 苯在N a Y分子筛上有两个吸附作用力, 分别是孔填充物理吸附和π电
子相互作用两种吸附形式。逐渐接近加氢催化裂化反应的温度( 5 7 3K) 时, 苯在 N a Y分子筛上的传质仍以吸附过程
为主。但是6 2 3K时, 在 N a Y分子筛上的传质以扩散过程为主, 吸附作用力弱, 易脱附, 更易于芳烃分子在其上的扩
散, 从而提高加氢裂化反应性能。

超稠油油藏经多轮次蒸汽吞吐工艺后, 易出现注汽压力过高、 热损失大、 蒸汽波及范围小、 汽窜等问题, 严重影响油藏的有效动用。针对超稠油油藏这一开采难题, 采用一维、 三维物理模拟手段研究了分别添加栲胶、碱木素的强化泡沫体系在油藏温度、 地层水矿化度、 注入方式等影响因素下的封堵性能。结果表明, 泡沫与两种凝胶体系均产生协同效应, 体现为凝胶强化了泡沫的稳定性, 而泡沫可携带凝胶更多的进入高渗层, 进而实现泡沫体系的高效调剖; 三维物理模拟实验表明,伴随蒸汽分别注入两种体系均可提高稠油油藏采收率,同时大幅降低含水率, 栲胶泡沫体系的伴注蒸汽驱开采方式可比单纯注入蒸汽提高采收率2 0%左右, 碱木素泡沫体系可提高1 1%。

针对松辽盆地北部长垣扶余油层致密砂岩油储层地质特点, 在水平井开发先导试验中, 形成了以地
质研究为基础, 水平井“ 平台化” 设计的关键技术, 突出水平井地质设计环节的主控因素, 通过应用深度域构造形态
精确刻画技术、 “ 甜点” 砂体分布规律精细表征技术、 河道砂体形态定量精细描述技术和基于精细三维地质建模的水
平井优化设计技术, 夯实了水平井部署依据。开发先导试验取得初步进展, 水平井完钻效果较好, 这套技术方法提
高了扶余油层致密河道砂体的储层动用能力, 结合体积压裂改造等技术, 扶余油层单井产量和井控储量大幅提高,
有效支撑了大庆油田致密油的经济有效动用。

针对裂缝性低渗油藏水驱开发中水窜严重的问题, 开展了氮气泡沫调驱技术研究。采用实验和数值
模拟相结合的方法研究了氮气泡沫对裂缝性低渗油藏的封堵性能和驱油性能。结果表明, 氮气泡沫调驱“ 控水增
油” 效果显著, 可以有效的封堵裂缝通道, 扩大驱替流体的波及体积, 提高裂缝性油藏的采收率。氮气泡沫调驱可在
水驱基础上提高采收率1 0%以上, 并且注入方式多样, 易于现场施工, 适用于裂缝性低渗油藏开发中后期提高采收
率。

针对矿场减缓吸液剖面反转技术需求, 以渤海油藏储层为模拟对象, 以注入压力、 含水率和采收率为
评价指标, 开展了“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱方式增油效果实验及矿场研究。结果表明, 调驱剂进入储层
中低渗透层, 一方面扩大了波及体积, 另一方面增加了渗流阻力和吸液启动压力, 引起吸液剖面反转。采用“ C r 3+ 聚
合物凝胶+水” 交替注入调驱方式, 不仅有利于增强C r 3+聚合物凝胶前置段塞对高渗透层的封堵作用, 还可进一步
发挥后续水段塞转向进入中低渗透层后的驱油作用, 从而减缓甚至消除调驱剂进入储层中低渗透层后引起的吸液
剖面反转现象。L D 5 - 2油田 A 2 2井实施“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱工艺后, 压力明显提高, 有利于增强驱
替剂扩大波及体积效果。

针对油藏非均质性严重, 聚驱后低渗透层动用程度仍较低, 厚油层内部剩余油仍大量存在, 纵向动用
不均匀的问题, 提出了一种应用分步射孔改善聚驱油效果的方法, 即在水驱结束后, 对厚油层选择性射孔并水驱挖
潜后再转注聚。应用室内物理三管并联驱油实验和理论公式, 分析分步射孔聚合物驱油机理, 并结合数值模拟, 以
北北块二区为目标, 研究了分步射孔后聚驱对开发效果的影响。结果表明, 采用大前置段塞、 高相对分子质量、 梯次
降浓段塞组合, 聚驱效果最好; 分步射孔后注聚相较于不经过分步射孔直接注聚, 低渗透层动用程度更大, 驱油效果
更好, 最终采收率提高了1. 2 8%。

疏水缔合聚合物具有优良的增黏性和抗盐性, 但其“ 网状” 分子聚集体与储集层孔喉间适应性成为石油科技人员关注的问题。针对矿场实际需求, 以油藏工程、 物理化学和高分子材料学等为理论指导, 以化学分析、 仪器检测和物理模拟等为技术手段, 以大庆南三区储集层地质和流体为研究对象, 开展了改善疏水缔合聚合物储集层适应性方法和效果实验研究。结果表明, 随β - 环糊精质量分数增加, 疏水缔合聚合物溶液黏度呈现先快速降低后趋于平稳趋势。当β - 环糊精质量分数为0. 0 7%时, 疏水基团间缔合作用受到完全抑制, 此时的黏度值为聚合物溶液本体黏度。β - 环糊精可以减小疏水缔合聚合物分子聚集体尺寸, 扩大聚合物分子线团储集层波及范围, 进而改善疏水缔合聚合物油藏适应性。

分形理论为定量描述储层非均质性提供了重要的手段, 而煤层具有独特的孔隙 - 裂隙双重孔隙, 其是否具有分形特征以及如何表征其分形特征亟待进行深入的研究。通过借鉴砂岩分形特征研究和分形维数计算的方法, 对沁水盆地南部5块煤样压汞曲线进行了研究。结果表明, 所研究煤样孔隙结构具有分段分形特征, 具有孔隙半径r<0. 1μm, 0. 1μm< r<1 0μm和r>1 0μm三个分形区间。据此, 可将研究区块煤岩孔隙按大小分为三类: 小孔和微孔( r<0. 1μm) 、 中孔和大孔( 0. 1μm< r<1 0μm) 和割理( r>1 0μm) 。从整体趋势上看, 对于不同煤样, 分形维数越大, 其孔隙度、 渗透率越小, 孔隙分选性越差, 非均质性越强; 对于同一煤样在不同分形区间中的分形维数越大,其孔隙半径在该区间内的分选性越差, 即非均质性越强。

为进一步探究稠油乳化降黏剂的降黏增油机理, 针对渤海油藏地质特征和流体性质, 在完成降黏剂
筛选及相关性能评价后, 以黏度和采收率为评价指标, 开展了稠油乳化剂降黏增油效果及其影响因素实验研究。结
果表明, 3种降黏剂通过与原油作用形成水包油乳状液, 进而降低原油黏度, 其中降黏剂2乳化降黏效果最好。随乳
状液中水含量减小, 油水乳状液乳化类型逐渐从水包油型( O /W) 转变为油包水型( W/ O) , 油水乳化液黏度增加, 最
终超过原油黏度。随稠油油藏储层非均质性即窜流程度增加, 降黏剂增油效果变好。随原油黏度增大, 降黏剂增油
效果变差, 在使用类似降黏剂前可对储层原油进行降黏预处理, 从而增大原油采收率增幅。

针对GD油田含聚含油污水黏度高、 含油量高、 悬浮颗粒多的特点, 而常规单一絮凝剂用量高、 絮凝体
松散、 成本高的缺点, 以除油率和去浊率为评价指标, 采用烧瓶实验对3种无机絮凝剂和2种有机高分子絮凝剂进行
絮凝效果评价, 优选出了质量浓度为1 0 0m g / L的无机絮凝剂聚氯化铝铁和质量浓度为4 0m g / L的有机高分子絮凝
剂P AM - 4为单一絮凝剂的最佳试剂。将两者组成复配体系后, 优选出最佳的絮凝剂经过复配絮凝剂体系处理后的
污水除油率和去浊率分别为9 2. 3%和9 0. 7%, 并评价了絮凝温度、 污水p H 及沉降处理时间对复配絮凝剂体系絮凝
性能的影响。结果表明, 该絮凝剂体系在4 0~6 0℃, p H为6~9及较长的沉降时间下, 处理效果最好。该体系在同
类含聚含油污水处理中应用前景较好。

分子膜降压增注技术是将分子膜剂注入到石油储层微孔道中来改变孔壁润湿性及微结构特性, 达到
降低注水压力或提高注水量的目的。研究了分子膜 - 壁的微观引力与水 - 壁微观引力的对比, 认为分子膜在竞争吸附
中占优势, 能够突破并赶走水化层, 最终牢固吸附在孔壁上, 形成分子膜层; 并探索了分子膜剂应用条件, 对分子膜
剂吸附量的变化规律进行了研究, 同时从降低边界层效应和注水摩阻两方面揭示了分子膜剂减阻机理, 最后进行了
分子膜剂减阻性能研究。

针对加氢反应器顶部人孔法兰处所使用的非标八角垫, 利用 A n s y s有限元分析软件计算了其密封面
在反应器进行液压试验过程中的接触应力, 分析了各个密封面上的不同接触应力的产生原因。结果表明, 接触应力
在试验压力达到峰值的时刻降至低谷, 垫片内侧两面应力最大点出现在远离垫片中心一侧, 外侧情况则与之相反。
分析所得垫片密封面接触应力的变化规律为同种非标密封结构的分析评定提供了参考依据。

电流卡片是电潜泵井故障诊断的主要依据, 目前主要由技术人员人工完成对电泵井的诊断, 难以实
现快速大批量诊断; 且诊断结果受工程师技术水平影响较大。因此提出了应用B P神经网络进行电潜泵故障的诊
断, 首先大量收集不同泵况的电流卡片, 建立样本库; 然后提取样本库中不同泵况电流卡片的特征值, 按照一定的训
练原则进行训练。训练完成后得到所需的权值矩阵, 将要诊断的电流卡片特征值与权值矩阵进行计算得出相似度。
通过计算机编程应用, 证明该方法可以准确、 快速地进行电泵诊断。

塘燕原油管道输送原油种类多、 油品切换频繁, 增加了蜡沉积预测的难度。根据管输原油物性, 运用
普适性蜡沉积模型, 研究了塘燕线不同季节、 输送不同种类原油时的蜡沉积速率, 并结合管道运行参数, 预测了塘燕
线管道沿线的蜡沉积层厚度及分布。塘燕线冬季的蜡沉积最多, 春、 秋季居中, 夏季最少; 输送埃斯坡、 马西拉原油
蜡沉积较少, 输送杰诺、 沙中、 沙重原油蜡沉积相对较多; 管道沿线的蜡沉积分布不均匀, 主要集中在靠近进站管段
处, 在管道全线运行压力变化不大时, 对于蜡沉积严重的管段, 其压降迅速增加, 造成管道安全运行隐患, 建议每年
秋季进行一次清管作业。

海底混输管道运行一段时间后, 管道内部砂沉积等会导致管道通过量减小, 明显降低缓蚀剂效率, 加
速管道底部磨蚀, 甚至造成清管器卡堵事故。以位于海上某油田群 A平台至B平台的海底混输管道为基础, 根据现
场实际数据合理建模, 采用F LUENT软件进行数值模拟, 研究了海底管道水平段以及弯管段在砂含量、 砂粒径、 砂
密度以及流速等参数不同时的砂沉积规律。模拟结果表明, 海管沿程沉砂量与含砂量、 砂粒径、 砂密度正相关, 与流
速负相关; 而沉砂量最大位置规律相反。平均沉砂量对各参数的敏感性从高到低依次为含砂量、 流速、 砂粒径、 砂密
度。

 CO2 气体从采出液中迅速和高效地解吸已经成为国内CO2 驱油田地面集输系统中亟待解决的关键
性问题。阐述主要的气体解吸理论, 分析传统解吸技术、 膜解吸技术和超声波解吸技术的特点, 指出目前各类解吸
技术存在的缺陷, 提出气体解吸技术的研究与发展方向, 介绍了课题组利用自行搭建的超声波促进CO2 驱采出液气
体解吸实验装置在超声波解吸研究中取得的进展, 建议将新型解吸技术与传统解吸技术联合应用于采出液的CO2
解吸。

以活性炭为载体,SnCl4 为活性组分,添加不同含量的BiCl3 以及CoCl3,制备出了Sn@AC、 Sn-Bi@AC、 Sn-Bi-Co@AC系列乙炔氢氯化催化剂。运用XRD、物理吸附仪对催化剂微观结构进行了表征,并在常压固定床反应器上进行了乙炔氢氯化反应性能评价。研究发现,浸渍法合成的Sn-Bi-Co@AC催化剂中,SnCl4 负载量为
0%,BiCl3 负载量为5%,CoCl3 负载量为10%时,催化剂性能最优,乙炔转化率和氯乙烯的选择性可分别维持在90%和95%以上长达100h。通过对比三组催化剂失活前后织构性质数据的变化,发现 Sn-Bi-Co@AC复合催化剂在失活后比表面积和孔容变化最小,这表明BiCl3 和CoCl3 的加入可以有效降低反应过程中催化剂表面积碳的产生,从而提高了催化剂的寿命。

由衣康酸和1,4-丁二醇合成的不饱和聚酯二元醇———聚衣康酸丁二醇酯(PBI)作为软段,甲苯二异氰酸酯(TDI)为硬段,合成不饱和聚酯聚氨酯,研究了反应时间、温度、催化剂对—NCO 质量分数的影响以及原料比、引发剂、衣康酸含量对不饱和聚氨酯涂膜的影响。实验数据表明:TDI和PBI质量比为1∶1.5时,在温度为80℃,反应时间2h,DBTDL质量分数为1%,BPO 质量分数为1%的条件下合成的不饱和聚酯聚氨酯成膜后光滑、透明、平整,硬度为6H、附着力等级为1级。

采用NaOH 溶液对商业Hβ分子筛进行碱处理,制备了多级孔结构Hβ分子筛。以多级孔Hβ分子筛
与Al2O3 为复合载体,采用等体积浸渍法制备了多级孔NiWP/Hβ-Al2O3 系列催化剂,利用XRD、BET、TEM 等表
征手段对分子筛以及催化剂的物相结构进行了表征。以催化裂化柴油为原料,在固定床反应器上对催化剂的加氢
脱芳性能进行了评价。结果表明,制备的NiWP/Hβ-Al2O3 催化剂具有较高的加氢脱芳活性,在反应温度为360 ℃、
反应压力8.0MPa、氢油体积比为600∶1、体积空速1.0h-1的条件下,产品的十六烷值由7.21提高到46.96。

以Al2O3、HNO3 等为粘结组分,ZnO 为储硫物质,Ni为活性成分,采用等体积浸渍法制备了Ni/ZnO
吸附脱硫剂。通过改变制备时粘结组分中的拟薄水铝石和硅藻土的质量比、硝酸用量、拟薄水铝石与硅藻土的总加
入量和载体混捏时间,考察了粘结组分对吸附脱硫剂活性及机械强度的影响。结果表明,随胶溶剂硝酸、拟薄水铝
石和硅藻土的总加入量增多,吸附脱硫剂脱硫性能提高,随载体中拟薄水铝石与硅藻土加入质量之比增大,吸附脱
硫剂脱硫性能先提高后降低存在最优值,随载体混捏时间增长吸附脱硫剂脱硫性能先提高后趋于稳定;随载体中拟
薄水铝石与硅藻土加入质量之比提高,加入胶溶剂硝酸减少,拟薄水铝石与硅藻土的总加入量增大,吸附脱硫剂机
械强度提高。

橡胶中凝胶含量影响橡胶制品的内在质量和加工性能。因此,如何控制凝胶含量对溴化丁基橡胶的
生产至关重要。采用溶液法合成溴化丁基橡胶(BIIR),研究了溴化工艺条件如溴化温度、添加剂、溴化时间及溴化剂
质量分数等对BIIR凝胶质量分数的影响。结果表明,溴化反应温度50℃左右有利于BIIR凝胶质量分数的控制;凝
胶质量分数会随溴化时间及溴化剂质量分数的增加而增大,控制溴化时间在1~2 min,液溴质量分数应控制在
13.5%~14.0%为宜;抗氧剂的加入可使凝胶质量分数降低,抗氧剂质量分数为0.2%左右为宜。

泵注反循环钻井是一种新型钻井方式,在钻复杂结构井时具有井眼清洁、机械钻速高等优点。循环
压耗是泵注反循环钻井能否实现的关键问题。利用自行设计的泵注反循环模拟实验装置,进行了不同水眼个数、水
眼布局以及钻井液参数下的循环压耗试验,根据试验结果对影响反循环循环压耗的主要因素进行分析。结果表明,
最佳钻头水眼总面积为钻杆内截面积的50%,最佳钻头水眼布局方式为沿钻头边缘布局。同时,钻井液密度越高,
循环压耗越大,但钻井液密度对最佳水眼面积和水眼的布局方式影响很小。研究结果为泵注反循环钻井钻头水眼
优化设计提供了依据。

针对杏南油田注聚井堵塞情况日益严重、注入压力升高及注聚效果变差的现状,采用杏南油田某区
块聚合物及水样,进行了模拟现场注聚和堵塞的室内实验,得出了注聚井堵塞原因。结果表明,聚合物及机械杂质
是造成储层孔隙堵塞的主要因素,且储层渗透率越低堵塞情况越严重。针对堵塞原因进行了解堵剂配方的室内实
验研究,最终确定出A、B和C3种药剂组合而成的多元降解剂,在优化每种药剂的质量分数、注入排量和注入顺序
的基础上,该解堵剂配方可使储层解堵率达到102.41%~124.77%。

直罗油田东北部长8油层主要是受岩性控制的构造-岩性油藏,该区油水同层较为发育。针对本区这
一特点,本文在采用密闭取心法、毛管压力资料解释法(压汞法)和测井资料解释法等常规方法的基础上,依据前人
研究成果,尝试运用相渗资料分析法对该区的原始含油饱和度进行解释校正。利用这四种方法对直罗油田东北部
长8油层的原始含油饱和度进行计算,并分析每种方法的优缺点,从而确定符合本区长8油层实际情况的原始含油
饱和度,进而提高储量计算的精度。结果表明,相渗资料分析法是适用于本区原始含油饱和度计算的最优方法,最
终确定原始含油饱和度取值为45.6%。

针对多分支缝压裂成缝起裂点不明确的问题,基于多孔介质流固耦合理论模型,通过Comsol
Multiphysics软件进行有限元模拟分支缝压裂过程,分析不同应力差条件下缝内起裂点和井筒起裂点的集中应力变
化规律,随着缝内净压力的增加,存在一个差别点,区分起裂点起裂的优先顺序。通过控制缝内净压力变化,调整起
裂优先顺序,控制分支缝延伸条数,保证了多分支缝水力压裂缝网的复杂性。对海拉尔油田现场实例计算分析,调
整缝内净压力,施工结果与模拟结果相同,可以指导现场施工,提高多分支缝水力压裂的成功率。

针对志丹双河油区低渗裂缝性油藏前期调驱有效期较短的问题,开展了多段塞复合调驱技术研究。
基于不同段塞的调剖和驱油机理,室内进行了筛选与评价。对调驱方案中的施工用量、段塞组合方式、施工排量、施
工压力进行了优化设计。SH69井矿场实践证明,聚合物保护段塞+高固化体系+延膨凝胶体系+延迟交联凝胶体
系的多段塞复合调驱方式,爬坡压力2.2 MPa,能有效提高注水井启动压力0.72 MPa,降低吸水指数1.9m3/(d·
MPa),对应油井降水增油效果明显,有效期达6个月以上,实现了调、驱一体化,达到了调整吸水剖面和提高采收率
的目的。

气田水产量误差直接影响对气田开发方案实施效果的分析判断和调整挖潜措施的制定。而传统的
水产量计量系统误差随着气藏压力的降低而增加,影响了数据的准确性。通过计算天然气饱和含水量来修正计量
结果,带理论推导的半经验公式能有效减小由于生产水以气相形式存在而导致的系统误差,具有经济价值和可用
性。结果表明,采用带理论推导的半经验公式计算天然气含水量对产量计量结果经过修正能大幅降低计量误差,平
均误差率由60%减小到6%以内,对实际生产有一定参考价值。

针对大庆油田聚合物驱过程中,清水用量日益紧张、采出污水处理难度加大、采出污水回注问题严重
等现状,利用采出污水代替清水稀释聚合物溶液驱油受到普遍重视。本文针对聚驱污水的特点,通过聚驱污水和深
度处理污水水质对比分析,确定利用曝氧和杀菌处理后的聚驱污水进行流动特性实验以及驱油实验。结果表明,与
深度处理污水相比,处理后聚驱污水稀释的聚合物溶液残余阻力系数高,降低水相渗透率的能力增强,有利于提高
采收率;相同渗透率、相同分子质量、相同浓度条件下,与深度处理污水稀释聚合物溶液的驱油效果相比还不理想,
采收率提高值相差1%左右;若要达到与深度处理污水稀释的聚合物溶液驱油的效果,则应适当地提高聚驱污水稀
释聚合物溶液的浓度。

为了探究强碱三元复合驱后进一步提高采收率的措施,以大庆杏树岗油田为实验平台,以采收率、含
水率和注入压力为评价指标,在恒速和恒压条件下开展了强碱三元复合驱后进一步提高采收率方法增油效果实验
研究。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系和弱碱三元复合体系都可以进一步
提高采收率,其中高浓度聚合物驱增油效果较好。后续注入压力升高幅度愈大,采收率增幅愈大。考虑到大庆油田
储层以及设备耐压能力的制约,结合经济技术效果的综合评价,无碱二元体系更具有应用前景。

近年来,随着石油消费量增加和新增探明储量减少,石油公司开始重视非常规油藏开发工作。大港油田孔南地区属于高温高盐高凝油藏。为提高无碱聚/表二元复合驱增油降水效果,以大港孔南地区储层地质和流体为模拟对象,开展了溶剂水处理方式对聚/表二元体系性能影响研究。结果表明,消除注入水中Ca2+ 和Mg2+ 可以增加疏水缔合聚合物缔合程度,增大聚合物溶液和聚/表二元体系黏度和滞留量,进而增强液流转向效果。在疏水缔合聚合物溶液中加入成垢剂后,不仅可以消除钙镁离子,而且还能够形成微小垢颗粒,它们由聚合物溶液携带集中进入岩石孔隙,进一步增强了疏水缔合聚合物溶液和聚/表二元体系液流转向能力。与注入水和除垢水相比,含垢水配制聚/表二元体系液流转向能力较强,采收率增幅较大。

基于流体润滑理论模型,采用数值模拟的方法分析几何参数和操作参数对机械密封泄漏率、液膜刚
度和开启力的影响规律,探讨倾斜菱形孔上、下游泵送效应对密封性能的影响机理。结果表明,双向倾斜菱形孔织
构端面能够使机械密封的动压效应显著增强,泄漏率明显降低及液膜稳定性更可靠;在较低转速时,双向倾斜菱形
孔织构可使密封端面迅速打开,能够有效减少启动时两端面间的摩擦和磨损,同时还能降低倾斜菱形孔织构密封的
泄漏率;在研究的工况条件下,非倾斜菱形孔织构密封的液膜稳定性(即变工况自适应能力)在三者(即双向、单向与
非倾斜菱形孔织构密封)中是最佳的;并得到了倾斜菱形孔端面密封的反向开孔比、孔倾角、面积比和孔深等几何参
数的优化取值范围。

采用欧拉模型与离散相模型相结合的方法对气泡增强型水力旋流器中油-气-水三相流场进行数值模
拟,分析了速度场和油滴粒子的运动轨迹,并且对比了油滴粒径、工作流量、含油浓度3种不同因素对注气后水力旋
流器与常规水力旋流器分离效率的影响。数值模拟结果表明,注气后水力旋流器内流场的切向速度和轴向速度较
常规水力旋流器更高,油滴分离所需的时间更短,对30μm 以上油滴的分离效率比常规水力旋流器高出约20%。从
数值模拟的角度验证了入口注气可以提升水力旋流器的分离性能。

叶轮与蜗壳是离心泵重要的组成部分,它们的制作精确程度和耦合性直接影响离心泵水利性能。为
能更好地改善叶轮与蜗壳耦合处产生的流动损失,以Pro/E为设计平台,提出叶轮木模图及蜗壳二维投影图的分析
及测绘方法,结合Pro/E中“偏移坐标系基准点”等命令,实现叶轮扭曲叶片及蜗壳的实体精准造型,并通过Fluent
进行数值模拟。压力和速度分布图显示叶轮与蜗壳耦合处压力和速度呈均匀规律性变化,扬程计算显示符合设计
要求。分析结果证明,此种绘图方式不仅精确、快速、灵活,还能够改善叶轮与蜗壳耦合处的流动损失,为后续流场
数值分析奠定基础。

运用有限元软件Ansys对螺栓法兰接头进行模拟,得到了在预紧和操作工况下垫片的应力分布,计
算出不同内压工况下垫片的应力。采用MonteCarlo法在管道工作压力不断波动时进行可靠性分析,创建极限方程
并根据极限方程应用大型软件Matlab以变量的分布类型对变量进行反复随机抽样,计算出不同工作压力下螺栓法
兰泄漏的概率。分析结果表明,工作压力的波动产生的附加载荷对螺栓法兰泄漏会产生很大的影响,必须加以足够
的重视。

为探求POE(乙烯/辛烯共聚物)改善SBS改性沥青老化性能的机理,通过沥青流变指标分析、荧光显微分析及红外光谱分析,对SBS改性沥青、POE/SBS复合改性沥青及其短期、长期老化后的残留物进行性能测试。结果表明,POE分子流动性能优良,掺入SBS改性沥青后,POE可与SBS共混相容,使SBS在基质沥青中分散更均匀、溶胀更充分,所形成相容体系延缓了SBS老化降解程度。

采用原位聚合法,以58# 固体石蜡为芯材,蜜胺树脂为壁材制备出了石蜡/蜜胺树脂相变微胶囊,并对微胶囊的表观形貌改善和芯材含量提高的方法进行了研究。探讨了pH 的调节方式,固化剂的种类和用量以及微胶囊的分层处理对微胶囊的形貌和储热性能的影响规律,采用SEM、PSDA和DSC对微胶囊的性能进行了表征。研究表明,pH 的调节是微胶囊形貌调控的重要影响因素;NaCl作固化剂时,微胶囊的整体形貌得到很大的改善;经分层处理后,制得的微胶囊颗粒均匀、光滑圆润,微胶囊的颗粒大小呈现单峰分布,且密度较小的上层微胶囊的芯材质量分数高达86.1%。

采用燃烧法制备了Al ₂O ₃、CeO ₂、NiO 金属氧化物改性的CuO-ZnO-ZrO ₂ 催化剂,通过X 射线衍射(XRD)、H2-程序升温还原(H2-TPR)、H2-程序升温脱附(H2-TPD)、CO ₂-程序升温脱附(CO ₂-TPD)表征手段,探讨Al ₂O ₃、CeO ₂、NiO 助剂对催化剂物相组成及微观结构的影响,且在固定床连续流动反应装置上考察了添加3种不同助剂对CO ₂ 加氢合成甲醇性能的影响。结果表明,Al ₂O ₃、CeO ₂、NiO 助剂均有助于提高CuO-ZnO-ZrO ₂ 催化剂的活性,且添加适量CeO ₂ 的催化剂催化效果最好;3种助剂都可以抑制CuO 晶粒的生长和提高CuO 的分散度,从而更利于催化剂的还原和H2 的吸附解离;3种金属氧化物助剂均可不同程度地调变催化剂表面碱强度和碱性位数目,较之NiO 改性的催化剂,Al ₂O ₃ 和CeO ₂ 改性的催化剂表面碱强度更强,碱性位数目也更多,从而更利于CO ₂ 的吸附活化。

炼厂干气含有大量H ₂S和CO ₂ 组分,为了提高炼厂干气脱硫效率,提高胺液选择性吸收脱硫的效果,采用超重力旋转床作为吸收脱硫反应器代替传统板式吸收塔进行实验研究。考察了旋转床转速、胺液流量以及吸收温度对脱硫脱碳吸收效果的影响。实验得出较优的操作条件:在干气流量4500m3/h,压力0.8MPa,胺液流量8m3/h,转速800r/min,吸收温度42~45℃的条件下,可以获得较好的吸收效果,吸收后干气中H ₂S体积分数为0.01%,满足后续硫含量排放要求。结果表明,吸收剂在反应器中的停留时间越短,H ₂S的选择性吸收效果越好;采用旋转床反应器可以代替传统板式吸收塔是可行的。

致密油储层的孔喉细小、渗透率低,使得开发难度较大,但是以毛管力为基础的静态渗吸作用对致密油的开采十分有利。利用自行研制的静态渗吸实验测量装置,进行了大量室内实验,研究出致密储层的渗吸规律及其影响因素。实验结果表明,温度升高,静态渗吸采出程度明显增加;静态渗吸采出程度受边界条件的影响;降低地层水的矿化度,渗吸采出程度增加。另外,对实验结果进行无因次化处理,曲线归一性较好,可用于估计实际致密储层的渗吸开采效果,这对提高致密储层的采收率具有重要的指导意义。

讨论了大庆油田在N区进行国产表面活性剂植物油羧酸盐三元复合驱矿场试验。大庆油田三元复合驱采用进口磺酸盐类表面活性剂,其成本较高,为了降低成本,提高经济效益,大庆油田首次在N 区应用植物油表面活性剂。试验采用PBH-808E羧酸盐作为表面活性剂,通过室内岩心驱油实验及实际矿场实验,对三元复合驱试验结果进行分析。结果表明,三元复合驱可在水驱基础上提高原油采收率20%以上;原油乳化是影响驱油效果的重要因素;通过跟踪调整体系黏度,提高试验效果。试验结果对大庆油田三元复合驱技术的发展起到积极作用。

为研究大庆长垣外围特低渗透储层岩心驱油效率与微观孔隙结构的关系,应用CT 扫描技术对该地区数十块天然岩心进行观察分析,得到大量微观孔隙半径、喉道半径、孔喉比、配位数、迂曲度、形状因子数据,在此基础上对该地区微观孔隙结构参数分布规律进行研究。通过水驱油实验,记录各岩心驱油效率,研究孔隙结构参数
对驱油效率的综合影响。经过标准化处理,得到各孔隙结构参数与驱油效率的线性回归方程。结果表明,各参数中平均喉道半径对驱油效率影响最大,系数达到0.531,而平均孔隙半径的系数值只有0.045,可以认为对驱油效率没有影响。

针对裂缝性地层钻井过程中,常规的桥塞堵漏材料堵漏效果不佳或者堵漏后发生重复性漏失的难题,通过引入锂皂石,研制出了一种耐剪切的钻井液堵漏剂DLJ-5,借助激光粒度分析仪和衍射仪研究了其微观形貌,并对其吸水膨胀性能、耐剪切性能以及与钻井液的配伍性进行了评价,最后研究了DLJ-5的堵漏性能。结果表明,研制出的堵漏剂DLJ-5的平均初始粒径为204.5μm,内部的有机和无机双网络结构提高了堵漏剂的强度。堵漏剂DLJ-5在50℃模拟地层水条件下的膨胀倍数为35.52,具有很好的耐剪切性能,与长庆油田钻井液的配伍性好,在高矿化度地层具有一定的堵漏承压性能。该耐剪切堵漏剂在裂缝性地层的钻井过程中具有广泛的应用前景。

针对塔中40井区CⅢ油层砂体展布复杂,储层非均质性强的特点,运用Petrel建模软件,采用确定性建模与随机建模结合的方法,建立了研究区块的构造模型、沉积微相模型、属性模型,其中沉积微相模型的建立采用了四种约束机制,并利用上述模型对地质储量进行复算。结果表明,塔中40井区CⅢ油层的主力储油微相为高能前滨沙坪微相,研究区第3小层的孔隙度、渗透率等物性参数明显优于1、2小层。以三维地质模型为基础计算所得的储量值客观合理,为油田的后续开发调整奠定了基础,研究成果对类似地区的相控建模研究具有很好的借鉴意义。

喇嘛甸油田断层边部剩余油相对富集,常规研究方法无法准确描述断层构造特征。为此,以井震结合技术为核心,以多学科油藏为手段,精细描述构造特征,量化剩余油,采取大斜度定向井挖潜了断层边部剩余油。2009年以来,先后在37# 、51# 和15# 断层边部优化设计了12口大斜度定向井,取得了较好的开发效果。通过对大斜度定向井开发效果分析,明确了大斜度定向井的技术特点及挖潜剩余油类型;通过优化措施调整,有力地保障了大斜度定向井长期高效开发;同时,进一步明确了大断层边部剩余潜力,为改善断层边部开发效果,增加水驱可采储量提供了依据。

长宁区块页岩气钻井施工中会遇到表层自然增斜严重、地层可钻性差、防碰稳斜段井斜较小、降斜井段易垮塌、钻井周期长及成本居高不下的难题。在分析该区块页岩气井眼轨迹原设计优缺点的基础上,进一步优化施工井布井方案、井眼轨道设计及钻井技术,提出了长宁区块页岩气开发表层施工井眼轨迹优化方案。该技术方案经过现场实践及应用,取得了良好效果,可显著提高机械钻速、缩短钻井周期,为长宁区块页岩气规模开发提供了技术支持

针对杏北油田利用聚驱污水稀释聚合物溶液黏度低、稳定性差、无法达到注入要求等问题,在室内进行了一系列实验研究。结果表明,聚驱污水中的Fe2+ 和Na+ 是导致聚合物溶液黏度降低的主要原因,悬浮物及细菌为次要因素。在此基础上,为了有效利用聚驱污水稀释聚合物溶液进行回注,使油田达到经济环保开发的目的,采用曝氧及在聚驱污水中加入絮凝剂沉降过滤的处理方法来改善其污水水质问题。处理后的聚驱污水稀释聚合物溶液与处理前的聚驱污水稀释的聚合物溶液相比,黏度上升了10.83mPa·s,黏损率由28.4%下降到12.16%,达到注入要求。

HPAM 凝胶是目前国内外采用最广泛、最有效的化学堵水剂,其中苯酚/甲醛体系是HPAM 凝胶类堵水剂最常用的交联剂。但是苯酚/甲醛交联剂气味和毒性较大,尤其是高致癌性,严重限制了其在现场的应用。针对这一问题,本文首先在室内合成了低毒无气味的水溶性羟甲基多酚THMBPA,然后以THMBPA 为交联剂主剂,以多乙烯多胺TET为交联剂辅剂,研究了部分水解的聚丙烯酰胺HPAM 与THMBPA/TET复合交联剂的凝胶动力学,考察了pH、复合交联剂配比、温度以及盐浓度对成胶时间和凝胶长期稳定性的影响。结果表明,在90 ℃和120℃下,该凝胶体系的成胶时间可在10~120h任意调节;凝胶长期耐温稳定性好,在120℃下凝胶可稳定存在90d,在90℃下可稳定存在100d;长砂管封堵驱油实验表明,该堵水剂具有良好的封堵能力,封堵率可达90.6%。

针对整根立管评定的可行性差的问题,提出了将整根立管进行分段计算、综合评定的方法。通过对海洋立管常见风险因素进行收集整理,建立风险评价模型,采用灰色关联度理论对海洋立管进行分段风险评估。根据各主要风险因素对发生风险概率的关联度,计算出各段立管在各主要风险因素下的失效权重,将所得权重结合立管各区段在多种主要风险因素下的失效关联系数,进一步计算出立管各区段的失效概率。这种评估方法为海洋立管的风险评估提供了一种新的思路,对加强海洋立管各区段管理与维护提供一定依据。