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2018, 31 (01): 0-.
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石油化工

改性剂与绥中36-1沥青配伍性研究
齐邦峰,金吉海
2018, 31 (01): 1-7. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.001
摘要 ( ) PDF ( 5892KB ) ( ) 　　
以绥中36-170# 沥青为基质沥青,减三线糠醛抽出油为相容剂,制备了改性沥青并考察了稳定剂种类及改性剂种类对改性沥青配伍性的影响,分析了在不同改性剂、稳定剂下沥青中SBS相的形态特征。结果表明, 在不同改性剂种类的作用下,2# 为稳定剂制备的改性沥青软化点差最小;以2# 为稳定剂,A为改性剂制备的改性沥青软化点差小于其他三种改性剂;以YH791、LG501S、B、A 为改性剂制备的改性沥青软化点、车辙因子G*/sinδ 逐渐增大,高温性能增强;通过对改性剂及稳定剂的筛选,选择改性剂A、稳定剂2# 作为绥中36-170# 沥青生产I-D改性沥青的原材料,制备的改性沥青热储存稳定性较好。
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原油发泡问题研究进展
周 恒,邢晓凯,国旭慧,孙锐艳
2018, 31 (01): 8-12. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.002
摘要 ( ) PDF ( 1034KB ) ( ) 　　
介绍了泡沫的基本性质与原油泡沫的特点，阐述了原油泡沫形成及稳定性机理的研究现状，归纳了国内外对于原油泡沫的实验研究方法，结合实验方法总结了原油组成、温度、气体性质等影响原油泡沫形成与稳定的因素，基于研究现状展望了今后的研究方向，指出原油泡沫的稳定机理与机械作用对泡沫的影响仍有待研究，且目前缺少贴合现场实际的原油泡沫测试方法。
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丙烷脱沥青油的催化裂化性质研究
邓益强,程丽华,杨 月,沈 健,廖定满
2018, 31 (01): 13-16. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.003
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在前期丙烷脱沥青工艺得到不同脱沥青油的基础上，通过固定流化床反应装置，在反应温度490 ℃，剂油质量比为5(催化剂为80 g)，空速15 h^-1的实验条件下，研究了脱沥青油的催化裂化性能。结果表明，饱和分质量分数最高的减压渣油的丙烷脱沥青油是很好的催化裂化原料；减压渣油和减压渣油掺兑催化油浆所得的丙烷脱沥青油也具有较好的轻油选择性和产物分布；但催化油浆的丙烷脱沥青油作催化裂化原料时，其转化率、轻油收率最低，裂化性能较差。
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柑青醛合成新铃兰醛反应动力学研究
吴方棣, 杨自涛, 范荣玉
2018, 31 (01): 17-22. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.004
摘要 ( ) PDF ( 2345KB ) ( ) 　　
以异丙醇为助溶剂，阳离子交换树脂CT500为催化剂,在消除内外扩散的条件下，在间歇反应釜内对柑青醛直接水合制备新铃兰醛反应动力学进行了研究。考察了搅拌转速、催化剂粒径、反应温度和催化剂质量分数对水合过程的影响。采用LHHW动力学模型对实验数据进行了拟合。采用阿伦尼乌斯公式拟合得到了正、逆反应指前因子分别为0.090 46、5.317 40 mol/(g•s)；正、逆反应活化能分别为1.724 7×10⁴、3.391 2×10⁴ J/mol。
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不同g-C₃N₄/WO₃ 异质结材料的制备及其光催化性能研究
梁红玉,李建中,田彦文,邹 赫,胡绍争
2018, 31 (01): 23-29. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.005
摘要 ( ) PDF ( 3381KB ) ( ) 　　
分别采用超声分散法、水热法和焙烧法制备了g-C₃N₄/WO₃ 异质结催化剂,采用XRD、UV-Vis、氮气吸附、XPS、荧光光谱、EIS(阻抗谱)等多种手段对制备的催化剂进行表征。结果表明,制备方法对异质结组分间的结合强弱有显著影响,导致电子空穴分离效率迥异。模拟可见光下降解罗丹明B(RhB)和分解水制氢气作为探针反应来考察产品光催化性能,可得出三种异质结产品催化性能全部优于单个组分,而且水热法制备的产品催化性能最佳。
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石油化学

棒状氧化铁的制备及其改性-超声脱硫研究
王鑫博,赵荣祥,李秀萍,林可洪
2018, 31 (01): 30-34. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.006
摘要 ( ) PDF ( 3707KB ) ( ) 　　
以FeCl3·6H2O 和NaOH 作为反应物,聚乙二醇200为模板剂,水热法合成了棒状的Fe2O3 纳米晶,用TEM、XRD和FI-IR对样品进行表征。TEM 表征结果显示,样品的形貌随着制备条件的改变而发生变化。通过优化制备条件制得粒径均匀棒状氧化铁。采用十二烷基硫酸钠对棒状的Fe2O3 进行改性,并对其氧化脱硫性能进行研究。结果表明,改性后的Fe2O3 纳米棒与超声作用发生耦合效应,二者协同可有效脱除模拟油中噻吩硫化物,脱硫率可达到100%。
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油田化学

弱碱三元复合驱增油效果影响因素及其作用机理研究
孙 哲,卢祥国,孙学法,周彦霞
2018, 31 (01): 35-42. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.007
摘要 ( ) PDF ( 4034KB ) ( ) 　　
以大庆储层地质特征和流体性质为模拟研究对象，以注入压力和采收率为评价指标，开展了聚合物溶液和弱碱三元复合体系渗流特性和驱油效果实验研究和作用机理分析。结果表明，在驱油剂黏度和段塞尺寸相同条件下，与聚合物驱相比，弱碱三元复合驱过程中存在乳化作用和贾敏效应，造成渗流阻力增加和注入压力升高，加之自身较强洗油能力，因此采收率增幅较大。与除垢水三元复合体系相比较，污水三元复合体系中含有碳酸盐微颗粒，它在多孔介质内发生滞留，产生附加渗流阻力和液流转向效果，最终导致采收率增幅较大。与恒速实验相比较，恒压实验采用峰值压力时间早，造成药剂在岩心高渗透层中推进速度加快，突破时间较早，波及效率和洗油效率降低。
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磺酸盐表面活性剂助剂体系优化及抗性研究 ------以太北SII组磺酸盐表面活性剂为例
王文龙
2018, 31 (01): 43-48. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.008
摘要 ( ) PDF ( 3075KB ) ( ) 　　
为实现降压增注效果,太北SII组采用磺酸盐表面活性剂降低油水界面张力(IFT),需要对表面活性剂配方进行优化调整。通过对醇类和盐类助剂种类和浓度的筛选降低油水界面张力(IFT),并对表面活性剂抗性及最佳应用条件进行考察。结果表明,质量分数为0.1%~0.8%乙醇和正丁醇与磺酸盐混合试剂对IFT的作用效果优于甲醇、正丙醇和丙三醇;随着盐类质量分数升高,IFT先降后升,曲线呈现斜L型;表面活性剂在50 ℃地层中15d 内活性较好;矿化度对油与表面活性剂之间的IFT 影响趋势近似“Ω”型,偏碱性条件对表面活性剂作用是有利的。岩心驱替试验表明,优化后的表面活性剂可实现降压18.7%,效果较好。
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石油工程

自组装颗粒调驱体系注入方式优选实验研究
程婷婷,侯吉瑞,安昊盈
2018, 31 (01): 49-56. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.009
摘要 ( ) PDF ( 4098KB ) ( ) 　　
针对渤海油田储层渗透率高、水驱窜流严重的问题,采用新型自组装颗粒调驱体系,进行室内封堵以及驱油实验研究,并对颗粒注入方式进行对比。静态实验表明,自组装颗粒具有良好的耐温耐盐性能,耐温100 ℃, 耐盐35 000 mg/L;封堵实验表明,对于渗透率为10 000×10^-3 μm² 左右的砂管模型,采用胍胶或聚合物溶液悬浮颗粒封堵后,砂管渗透率降至3000×10^-3 μm² 左右,砂管有效封堵率达70%;驱油实验表明,对于渗透率为20000× 10^-3 μm2 和4 000×10^-3 μm² 的并联砂管模型,在水驱采出程度为27.34%~28.17%的基础上,注入0.4PV 自组装颗粒调驱体系,其采出程度可提高28.57%~38.76%,最终达55.91%~66.80%,且采用胍胶或聚合物悬浮颗粒的注入方式效果较好。实验揭示了自组装颗粒的封堵机理主要是填充封堵、架桥封堵、黏接封堵。
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酸化返排液电脱水效果影响因素分析
曹广胜,李世宁,马 骁,李 泽,杨晓雨,何 奇
2018, 31 (01): 57-60. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.010
摘要 ( ) PDF ( 1367KB ) ( ) 　　
针对油井酸化后返排液乳化现象严重,无法进入电脱流程的问题,通过室内模拟实验从温度、pH、含水率、返排液油相、返排液水相、油中泥质、含铁化合物等方面进行了探究,发现当乳化不严重时返排液水相和含水率对电脱影响不大,温度升高有利于返排液破乳,pH 处于中性时最适合返排液破乳,而氢氧化铁胶体包裹着原油、油中污泥和游离水,形成了处于油水两相之间的电导率极高的中间层,是导致返排液过流的主要原因。
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泥页岩成岩过程中黏土矿物脱水转化及热动力机制
李 霞,王 佳,谭先锋,胡罗嘉,娄芸健,谭东萍,梁 迈
2018, 31 (01): 61-70. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.011
摘要 ( ) PDF ( 4696KB ) ( ) 　　
在总结前人相关研究基础之上,建立了黏土矿物脱水转化与成岩阶段划分、孔隙裂缝形成的关系,总结了温度、时间、压力、孔隙流体性质以及有机质热演化对黏土矿物转化的影响。通过对比各种黏土矿物转化时的古地温和流体性质变化,将泥页岩成岩演化划分为3个阶段,每个阶段发生的主要成岩反应不同,致使矿物组合发生差异。实验结果显示,甲烷吸附能力大小与泥页岩成岩过程中黏土矿物转化密切联系,其相对大小顺序为:蒙脱石 >伊蒙混层>高岭石>绿泥石>伊利石。蒙皂石伊利石化和蒙皂石绿泥石化是较为重要的成岩反应,探讨他们的成因机制,并建立相应模型,对研究泥页岩储层有一定的参考意义。
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油田采出水压力式过滤器布水工艺优化
王志华,于雪莹,李杰训,乐昕朋
2018, 31 (01): 71-77. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.012
摘要 ( ) PDF ( 7987KB ) ( ) 　　
粒料层过滤是油田采出水处理系统普遍采用的工艺,与其粒料层的选择和布置一样,粒料过滤器的布水均匀性特征直接影响采出水的净化处理效果。利用Gambit建立模型并生成非结构化网格,基于Fluent软件中的DPM 模型模拟计算了过滤器内部压力场分布、过滤沿程压降特征、粒子运动迹线特征及粒料层表面的粒子分布与聚集行为,进而描述了油田常用压力式过滤器的布水特征,并进行了布水工艺优化。结果表明,相比于“条缝式” 布水模式的过滤器,“筛管式”布水更为均匀,不同处理量下的过滤轴线压降平均低出30.56%,且9筛管模式布水工艺的布水均匀性特征量能取得更为优越而稳定的分布。
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油气储运

促进水合物生成传质过程实验研究
李文昭,马贵阳,潘 振,郝成名
2018, 31 (01): 78-82. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.013
摘要 ( ) PDF ( 2362KB ) ( ) 　　
研究在纯水(静态)、纯水(搅拌)、三种表面活性剂溶液(静态)和表面活性剂溶液(搅拌)体系下,水合物生成速率及储气量变化,并从传质角度进行理论分析。结果表明,纯水搅拌体系可有效提高水合物生成速率,但相比静态及搅拌表面活性剂溶液体系,对储气量改善不明显;表面活性剂能够促进水合物生成,这与其双亲性及能在金属表面发生吸附有关,随着表面活性剂HLB值增大,水合物生成速率提高,储气量降低;在表面活性剂溶液中添加搅拌可进一步提高水合物生成速率。
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涡流探测管对柱状旋流分离器分离性能的影响
何兆勋,何利民,孟德文,梁隆杰,刘宝峰
2018, 31 (01): 83-88. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.014
摘要 ( ) PDF ( 4729KB ) ( ) 　　
在入口含水率为95%、90%、80%、70%的条件下,改变油水混合流速和分流比,通过室内实验研究, 以最佳脱水率为评价指标,对比分析了有无涡流探测管的柱状旋流分离器的分离性能。结果表明,当入口含水率为 95%、90%、80%时,前者比后者的最佳脱水率提高12%~22%,入口与溢流口压降升高3~52 kPa;当入口含水率为 70%时,前者与后者的最佳脱水率相差不大,但是压降最大相差68 kPa;在不同实验工况下,两者的入口与底流口压降相差不明显,前者比后者稍高。同时,当入口含水率一定时,最佳分流比随入口混合流速的变化规律与脱水率相一致。
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化工机械

超声空化对SK型静态混合器混合效果的影响
刘 备,孙 铁,金重阳,杨雪峰,张素香,罗 鸣,周长茂
2018, 31 (01): 89-94. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.015
摘要 ( ) PDF ( 4654KB ) ( ) 　　
以SK型静态混合器为研究对象，通过UFD（用户自定义函数）方法，运用FLUENT软件对混合器内流场进行数值模拟，研究超声空化对混合器混合效果的影响并进行实验验证。结果表明，在超声空化作用下，流体混合地更快、更均匀，混合器的压降稍有增大；在混合器进口处，流体的流速由0.50 m/s提高到0.55 m/s，流速提高了10%；流体的湍流强度增强，强化作用在第一个混合元件处最为显著，经过第二个混合元件后基本达到稳定。实验中加入超声波与模拟结果基本吻合，超声空化的加入使静态混合器中的流体混合更为均匀，混合效果更好。
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高温下含椭球型缺陷管道局部应力分析
王莉莉,张 寒,齐晗兵,李 栋
2018, 31 (01): 95-100. DOI::10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.095
摘要 ( ) PDF ( 4779KB ) ( ) 　　
为研究高温下含缺陷管道的局部力学特性,以X70管道为研究对象,基于弹塑性力学知识,利用 ANSYS模拟其在高温作用下缺陷局部的等效应力分布;并分析了高温下缺陷局部的最大等效应力、塑性应变随内压的变化趋势;进一步讨论了在特定运行压力下最大等效应力随腐蚀深度的变化趋势;最后对比了失效压力下是否考虑热膨胀影响的等效应力分布及变化。结果表明,仅有高温时,腐蚀区内沿环向分布有较大应力;随着内压的增加,最大等效应力先减后增,较大应力也变为沿轴向分布;温度达到一定值后,缺陷越深,其对管道剩余强度的影响越大;高温作用下ASMEB31G1984、ASMEB31G1991、PCORRC、DNVRPF101等方法仍适用于对含椭球型缺陷管道进行剩余强度的评估。
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