等级孔分子筛材料因其兼具高效传质与择形催化的优势而成为当前分子筛研究领域热点，然而其传质优化机制的不明确是制约等级孔分子筛材料设计思路与发展方向的主要因素。简要介绍了等级孔分子筛材料研究现状，并重点对等级孔分子筛材料传质机制研究进展，包括当前研究所面临的挑战和研究策略等方面进行了综述，探讨了传质机制研究在等级孔分子筛材料研发过程的重要意义，并对未来发展方向进行了展望。

根据反Bredt规则，桥头双键化合物的烯烃应变能(Olefin Strain，OS)若小于71 kJ/mol，在室温条件下则可分离。双环[4.2.1]?1(8)?壬烯化合物的烯烃应变能小于71 kJ/mol，属于反Bredt规则分子。提出了一条新的合成路线，由2?环庚烯酮出发，以乙烯基溴化镁参与的1,4?共轭加成和分子内Wittig反应为关键步骤，以七步反应和17%总收率完成了双环[4.2.1]?1(8)?壬烯的克级规模合成。不同于以往的合成，本课题组采用的原料均商业可得，避免了原料自身的合成，简化了合成路线。此外，采用分子内Wittig反应作为关键反应，避免了异构体的生成。由于桥头双键化合物具有高张力和结构不稳定性，因而合成该类化合物具有很大的挑战性。但是，发展此类化合物的合成方法对于深入研究其化学性质和应用价值具有重要意义。

以钛有机骨架材料（MIL?125(Ti)）作为核和壳材料，通过外延生长法合成了粒径更大、更均匀的核壳材料，即MIL?125(Ti)包覆MIL?125(Ti) (MOFs@MOFs)，再通过煅烧可得到微米级TiO₂色谱填料。考察了核加入质量、壳溶液稀释倍数、反应时间、包覆层数等对包覆效果的影响，得到最佳的制备条件为核加入质量30 mg，不稀释壳溶液，反应24 h，包覆1层。结果表明，利用钛有机骨架材料制备得到的TiO₂色谱填料为锐钛矿型，比表面积76.0 m²/g，粒径可以达到7 μm左右，厚度为2.5 μm左右，不仅保留了其优良的性能，还具备粒径大、可调控多孔结构等特点。此外，该方法操作简便，无需苛刻的合成条件，可操作性强。

采用柠檬酸络合燃烧法制备得到钾铈镧复合氧化物催化剂，利用程序升温反应（TPR），研究了各反应条件对催化剂活性的影响，考察并确定了催化氧化碳烟颗粒过程中各反应条件的最优水平，并对各反应条件在催化剂活性中的贡献大小进行了分析和讨论。结果表明，尾气中O₂体积分数的升高，剂碳比的增大，都有利于碳烟颗粒的催化氧化。在碳烟氧化过程中，升温速率较低更有利于催化剂催化性能的提高。水的存在会使钾铈镧复合氧化物催化剂发生部分失活，但该失活现象经干燥后，有可再生性。钾铈镧复合氧化物对一定范围内尾气流量波动具有良好的包容性。各可控反应条件对钾铈镧复合氧化物催化活性的贡献大小为：剂碳比>接触方式>升温速率>水的存在>O₂体积分数>尾气流量。

利用乳液聚合共聚法制备了一种新型破乳剂DW1，并对其进行了FT?IR、GPC、¹H?NMR、¹³C?NMR等结构表征以及粒径分析。以新疆污油泥为目标处理物，进行以DW1为破乳体系的破乳处理实验，并用扫描电镜对处理前后的污油泥颗粒进行对比分析。结果表明，合成的破乳剂DW1的重均相对分子质量（M_w）为13.9×10⁵，数均相对分子质量（M_n）为8×10⁵。相对分子质量分布指数为1.73，D₅₀为26.00 μm，平均粒径为25.00 μm，粒径分布不均匀，但DW1的稳定性较好。破乳处理污油泥实验表明，DW1对新疆某油田污油泥的除油率可达到99.55%。

采用14种不同水质污水进行了室内流动性实验，利用岩心的渗透率损失率将各污水回注的伤害程度划分为低、中等、高。结果表明，影响岩心渗透率损失程度的因素排序为：悬浮物质量浓度>油质量浓度>抗盐聚合物质量浓度>普通聚合物质量浓度。残余抗盐聚合物质量浓度较高的污水具有更强的堵塞能力。针对空气渗透率为200 mD的岩心，低伤害程度回注的要求下，当悬浮物和油的质量浓度均为10 mg/L时，抗盐聚合物驱污水需控制聚合物质量浓度在200 mg/L以下，而普通聚合物驱污水需控制聚合物质量浓度在300 mg/L以下。研究结果对抗盐聚合物驱污水回注水质处理指标和油层保护具有积极作用。

多年水驱开发，与扶余油层相比相同渗透率级别杨大城子油层表现出含水率上升快、注水压力高、开发效果差等问题。为了找出问题的原因，对杨大城子油层微观孔隙结构特征进行研究。首先分别应用CT扫描和恒速压汞技术测量不同渗透率级别杨大城子油层和扶余油层共18块天然岩心的微观孔隙结构，研究喉道半径、孔隙半径、孔喉比、配位数等微观孔隙结构分布频率及变化规律，然后进行多参数线性回归分析，明确影响储层渗透率大小的主控微观孔隙结构参数，最后与相同渗透率级别的扶余油层岩心相对比。结果表明，对于储层渗透率相同的杨大城子油层与扶余油层，平均孔隙半径相差不到1%，而喉道半径、孔喉比、配位数等微观孔隙结构特征具有明显差异，分别相差17.4%、8.9%、5.2%，是决定储层渗流能力大小的关键因素。

大庆油田葡I 组油层大部分已进入后续水驱阶段，累计采出程度57%左右，仍有40%以上的地质储量留存地下。聚驱后葡I组油层优势渗流通道普遍发育，低效无效循环严重。综合应用取心资料、测井资料及注采动态变化资料，识别出优势渗流通道纵向上主要发育在葡I2、葡I3单元底部，平面上主要发育在河道砂体内部，且大部分平行于古水流方向。优势渗流通道厚度占10.6%，剩余储量占7.8%，吸水比例高达60.2%。为有效封堵聚驱后优势渗流通道、控制低效无效循环，自主研发具有较高弹性及强度的PPG颗粒。室内流动实验表明，PPG颗粒具有较好的抗剪切性能，可以进入油层深部封堵优势渗流通道。驱油实验表明，PPG/弱碱三元复合体系聚驱后提高采收率可达15.6%，较弱碱三元驱提高3.3%，节约聚合物用量28%。该研究成果可为油田的持续高效开发提供强力技术支撑。

CFD某油田2h井水平段着陆前钻遇碳质泥岩层发生坍塌，影响钻井时效，为满足该油田后续钻井需求，针对性开展坍塌原因分析和对策研究。综合分析钻井液性能与井壁坍塌的关联性、坍塌掉块的层理结构和黏土矿物组分，确定钻井液密度低、封堵性能和抑制性能不足是碳质泥岩层坍塌的主要因素。从力学对策方面，基于强度各向异性模型建立了井斜与坍塌压力的关系曲线，为钻井液密度的选择提供指导。从化学对策方面，通过抑制剂和封堵剂的优选，加入体积分数分别为1%聚胺抑制剂+5%细目碳酸钙+1%纳米封堵材料后的钻井液岩屑回收率达91.39%，高温高压失水降低22.41%，坍塌掉块的点荷载强度降低率从优化前的32.45%降至13.6%。研究结果为解决实物资料少及现场亟需钻井防塌措施提供参考。

分析讨论了常规欧拉模型和耦合PBM下水力旋流器的静压力、切向速度及湍流耗散率等流场信息分布规律，结果表明在流场预测方面二者基本一致。在此基础上，采用基于PBM模型的CFD数值模拟方法，对水力旋流器的分离特性进行研究，并探究了不同入口流量、溢流分流比、油相黏度及密度等因素对油滴粒径分布以及油水分离特性的影响。结果表明，随着入口流量的增加，水力旋流器的分离效率呈先增大后减小的趋势，在处理量为4 m³/h时达到98%的最高分离效率；溢流分流比的增大有利于提升分离效率；随着油相黏度的增大，油滴受到的径向力减小，不易发生聚结，使分离效率明显降低；油相密度的增大导致尾管段平均油滴粒径的增加，使分离效率明显降低。总体而言，利用CFD?PBM数值模拟方法可以获得水力旋流器内部油滴粒径分布及变化特性，有利于从不同尺度揭示水力旋流器的分离机理。

针对稠油掺稀过程中原混合器混合效果不佳的问题，选择满面式螺旋叶片作为混合元件，增加动力叶轮，以增强叶片对流体的剪切能力和转动频率。基于CFD仿真软件，对影响动态混合器混合效果的叶片螺距和动力叶轮两参数进行数值模拟分析，并以管内稀油体积分布情况作为评价标准，研究混合过程中混合元件几何结构的变化对混合器性能的影响规律。结果表明，叶片螺距过小将阻碍流体在管内流动，导致混合速率降低，过大则会产生流体前窜现象；动力叶轮过少则会降低元件转动频率，过多则会阻碍流体向前流动。最后将优化后的新型随动式动态混合器与原混合器混合性能进行对比，新型随动式动态混合器内稀油体积分布更为均匀，能够更好地增强稠油掺稀混合效果，有利于稠油资源的开采。

平面外失稳为圆弧形拱式跨越管道常见的失稳形式之一，为了解多荷载下圆弧形拱管的稳定性，利用ANSYS软件对正常工况下的圆弧形拱管受风荷载和竖直分布荷载的工况进行模拟，对拱脚位移对极限竖直分布荷载的影响进行有限元计算分析。分析结果表明，拱脚水平位移对极限竖直分布荷载影响最大，且存在极限竖直分布荷载随拱脚水平位移增大而迅速下降；相同水平拱脚位移下，极限竖直分布荷载随风荷载的增大线性减小；不同风荷载下拱顶极限出拱平面位移在拱脚水平位移一定范围内分布集中，可结合水平拱脚位移对拱管变形情况进行监测。以上研究为跨越管道的设计和安全运行提供了一定的参考依据。

中深层油气田是渤海油田进一步勘探开发的重点，其中渤中X油气田是典型的中深层油气田，主要目的储层埋深均超过4 000 m，岩性致密、研磨性极强，前期钻探出现了较多复杂情况，严重制约了储层的勘探进程。为了解决中深层地层压力复杂、钻具憋跳严重及机械钻速慢等难题。基于渤中X油气田地层特征，开展了扭力冲击器配合忍者齿钻头提效技术的开发与应用，其破岩时以冲击破碎为主，并加以旋转剪切，在保证井身质量的同时提高机械钻速。扭力冲击器配合专用忍者齿钻头在BZ?E井进行了应用，能够较好地克服地层硬度高且致密的花岗岩地层，在提高机械钻速的同时，延长钻头的使用寿命，同时对提高渤海油田中深层钻进速度，节省钻井成本提供了新的方法。

为了解决目前油田站场敞口式污水池中可挥发性有机物（VOCs）散发问题，对物料平衡法、地面浓度反推法、排放系数法、类比估算法等VOCs计算方法进行介绍，对比和讨论了钢筋混凝土密闭、彩钢板密闭、玻璃钢板密闭、反吊膜密闭和全接液式浮盖等污水池密闭处理方法，并提出了不同密闭方式配套的VOCs回收和处理方案。通过对比可知，在对VOCs进行精确计算时，推荐采用物料平衡法和地面浓度反推法；在仅需要粗略计算时，推荐采用排放系数法和类比估算法。在污水池密闭工程中，推荐采用造价较低、施工方便、密闭性好、造型美观的反吊膜密闭方案；在污水池全部密闭的基础上，推荐采用造价较低、工艺较为简单的挥发气回收装置。

针对渤海油田常规测调一体分层注水工艺测调效率偏低、无法实现分层静压测试等问题，开展了测调一体分注工艺关键技术改进。通过合理优化管柱结构，实现注水压力平衡，减小大排量注水造成的管柱蠕动；配水器采用桥式通道设计，大幅度增加过流面积，降低层间干扰，进一步提高测调效率；同时在配水器本体增设传压孔，建立地层-油管传压通道，并配套静压测试仪，实现了分层静压测试功能。改进工艺在现场应用中取得良好效果，调配效率明显提高，平均单井调配仅耗时6 h；分层静压测试功能可靠，能够准确判断超压层，为分层配注调整提供了依据。改进工艺在渤海油田的适应性显著增强。