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2020, 33 (6): 0-.
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本期推荐

金属⁃草酸化合物作为质子传导材料的研究进展
刘陆， 陈立， 李艳武， 黄亮亮
2020, 33 (6): 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.001
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燃料电池作为一种清洁有效的新型能源被认为是最重要的能源技术之一。具有质子传导性质的晶态固体材料因其在燃料电池中的应用引起了人们广泛的关注。金属⁃草酸化合物是由金属离子和草酸构筑的一种无机⁃有机杂化材料，由于其可控的结构及多样的化学组成已经成为了一类重要的质子传导材料。从主族金属⁃草酸化合物、过渡金属⁃草酸化合物、镧系金属⁃草酸化合物3方面对其质子传导性能进行了总结，并对其未来的发展进行了展望。
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石油化工

Pd⁃Ag/Al₂O₃催化剂上CO吸附的原位漫反射红外光谱研究
吕曼丽， 龚珣， 秦玉才， 张晓彤， 宋丽娟
2020, 33 (6): 8-12. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.002
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采用原位漫反射红外光谱技术，研究CO探针分子在浸渍法制备的Pd⁃Ag/Al2O3催化剂及Al2O3载体上的吸附行为。根据催化剂表面吸附CO后表面物种吸附形态的不同，可以判断不同制备方法所得Pd⁃Ag/Al2O3催化剂上活性中心Pd原子受到助剂Ag原子的电子效应和几何效应不同。研究发现，升温前后吸附和脱附CO时，只有Pd⁃Ag/Al2O3⁃LM⁃2催化剂上不存在CO的桥式吸附，且发现随着CO的吸附和脱附温度的升高，HCO_3的特征峰强度相对减弱，与此同时HCOO-的吸附特征峰相对增强，两者一致的消长关系说明HCO〖_3^-〗在升温的过程中转变为HCOO-。
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化学沉淀法分离回收碱性溶液中V、Mo、Al的研究
谭佳文， 王嘉华， 宋盈盈， 刘志壮， 刘美， 凌江华， 安会勇
2020, 33 (6): 13-18. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.003
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采用化学沉淀法对碱性V⁃Mo⁃Al溶液进行分离以逐步回收其中的有价金属V、Mo、Al。通过热力学理论分析与条件实验相结合的方法分别考察了沉淀剂物质的量、温度、pH、反应时间等因素对碱性液中V、Mo沉淀分离的影响。结果表明，以CaCl2沉淀V，当反应温度为80 ℃，CaCl2物质的量为理论物质的量的1.1倍，反应时间为1 h，pH为12.9时，V的沉淀回收率约为95.3%；以Ba(OH)2沉淀Mo，当温度为80 ℃，Ba(OH)2物质的量为理论物质的量的2.5倍，反应时间为60 min时，Mo的沉淀回收率达到99.6%。
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S⁃Zorb反应吸附脱硫技术的研究进展
李双林， 魏民， 王海彦
2020, 33 (6): 19-25. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.004
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S⁃Zorb反应吸附脱硫技术因其高效的脱硫效果、温和的工艺条件已经成为重要的汽油深度脱硫技术之一，S⁃Zorb脱硫技术由Phillips公司开发，自从被中国石化独家收购以来，在国内被广泛推广。但是目前，其吸附剂的组成尚未完全公布，因此S⁃Zorb工艺研究的重点在于吸附剂的国产化，以及通过对反应吸附机理的深入研究来不断提高脱硫剂的活性和稳定性。综述了S⁃Zorb反应吸附脱硫技术的工艺发展、运行中存在的问题以及S⁃Zorb反应吸附剂的研究与开发的最新进展，并对反应吸附脱硫的机理进行了讨论。
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石油工程

致密油注水吞吐影响因素研究及数学模型建立
王君如， 杨胜来， 曹庾杰， 王梦雨， 许洋
2020, 33 (6): 26-31. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.005
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近年来，水平井压裂注水吞吐技术已成为致密油的主要开发技术。初期获得较高产量，但随着吞吐轮次的增加，出现产量递减快、油水置换效率低等问题。利用新疆吉木萨尔油田致密油资料，通过室内岩心注水吞吐实验和单井注水吞吐数值模拟研究，分析了注入量、注水吞吐时机、注入速度、吞吐轮次、焖井时间、采液速度等参数对注水吞吐采收率的影响，明确了注水吞吐影响因素依次为吞吐轮次、注入量、焖井时间、注入速度、采液速度。建立单井注水吞吐地质模型，对注水吞吐影响因素进行多元非线性拟合，首次推导出注水吞吐五参数和三参数经验公式，预测误差均在8%以内，为研究区及类似的致密油藏注水吞吐开发提供重要参考。
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BQ57区Ⅲ1、3层剩余油潜力与分布规律研究
卓兴家， 范佳乐， 张继成
2020, 33 (6): 32-36. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.006
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目前，目标油田BQ57区由于边水活跃造成油层采出程度低，因此需要对BQ57区剩余油分布进行研究，以期在热采过程中获得较好的效果。通过研究BQ57区Ⅲ1、3层纵向及平面上的剩余油分布规律，得到剩余油总量为43.22×104 t。纵向上：Ⅲ11层地质储量为17.76×104 t，剩余地质储量为14.72×104 t，采出程度为17.19%；Ⅲ12层地质储量最小，为5.79×104 t，剩余油较少，为4.86×104 t，采出程度为16.09%；Ⅲ31层剩余油最多，为15.4×104 t，采出程度为11.20%；Ⅲ32层剩余油为8.26×104 t，采出程度为6.17%。平面上：水下分流河道的剩余地质储量比例为52.87%，由于其分布面积最大，因此其剩余油所占比例最高，储量丰度值也最高；前缘席状砂微相所占剩余油比例为44.98%，其丰度值较高。由于后期井网调整需要结合单井产能，因此井网调整的部位应优先考虑水下分流河道和前缘席状砂。
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致密油直井缝网压裂初期产能影响因素分析
王威
2020, 33 (6): 37-42. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.007
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缝网压裂技术是大庆油田开发外围致密油的关键技术之一，为了探索和提高缝网压裂的压裂效果和经济效益，必须进一步研究其初期产能的影响因素。针对传统的数理统计方法计算出的初期产能与各影响因素之间的相关度差别不大的问题，应用改进的灰色关联分析法，对原模型进行修正，分析了压后初期产能和各影响因素之间的相关程度，确定了主要影响因素，并通过实例验证了该模型的实用性与准确性。研究结果表明，在不改变地层渗流场的前提下，尽可能提高地层压力，加大施工规模，可提高致密油藏直井缝网压裂的效果。该方法为致密油直井缝网压裂方案的设计和效果评价提供了可靠的依据。
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基于格子玻尔兹曼方法的岩心切片渗流通道研究
刘博伟， 牟松茹， 李彦来， 张墨， 张文童
2020, 33 (6): 43-48. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.008
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格子玻尔兹曼方法以其能够处理复杂几何边界，在数字岩心多孔介质流动模拟中被广泛应用。以渤海S油田东营组储层数字岩心切片为研究对象，在图像处理基础上，运用格子玻尔兹曼方法开展二维孔隙流动模拟及速度场表征，通过改变模拟条件，分析不同生产压差、孔喉优化对切片渗流通道的影响。结果表明，生产压差仅能改变各通道的渗流速度；岩石孔径是影响渗流通道分布的主要因素；孔喉优化能够有效调整渗流通道,提高微观孔隙波及程度。
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油田化学

多重介质聚合物微球调驱机理研究及应用
庄建， 张维， 梁云， 温柔， 王学生， 张书唯， 杨子浩
2020, 33 (6): 49-55. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.009
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安塞油田自2016年起开展聚合物微球调驱工作，先后经历先导试验、扩大试验和规模推广三个阶段，实施区域转未实施区域阶段递减率可降低5%左右，整体效果明显，但在不同储层条件下的适应性及应用效果具有较大差异，为研究聚合物微球在多重介质条件下的作用机理，开展了60组不同粒径聚合物微球在不同介质条件下的驱替试验，应用实验数据与现场矿场应用结合的方法系统总结微球调驱机理（渗流机理、改变流向机理），微球粒径与储层微裂缝、孔喉匹配关系，为后期施工参数优化提供依据。
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油气储运

高含水旋转湍流场中油滴分散特性的数值模拟
田洋阳， 张春影， 牛振宇， 何利民
2020, 33 (6): 56-63. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.010
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旋转湍流场中液滴的分散特性是流体机械设计优化过程中的难题。采用新型同心旋转圆筒装置获得了均匀分布的旋转湍流场，在Hinze模型的基础上考虑了分散相黏度对油滴分散特性的影响，对旋转湍流场和油滴分散特性的关系进行了初步探讨，获得了雷诺数为5.5×104~2.4×105，相对离心力为21.9~643.3时，流场特性与油滴分散特性的经验关系式，完善了旋转湍流场内油水分散特性的研究，为旋转湍流场内液⁃液分散特性提供新的研究思路。
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碳酸钙和SDS协同体系对甲烷水合物生成影响的特性研究
尹斯文， 靳远， 夏彬， 马贵阳
2020, 33 (6): 64-70. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.011
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天然气水合物的储量决定其潜在的商业开发价值。结合海底沉积物成分及海底环境，在2 ℃和6.08 MPa的条件下研究碳酸钙作为多孔介质与十二烷基硫酸钠（SDS）的协同体系对甲烷水合物生成情况的影响，并对其进行机理分析。结果表明，二者协同体系的储气效果和储气速率均优于纯SDS溶液。碳酸钙的粒径变化会改变水合物的生成量和储气效果，其中1 mm碳酸钙的储气效果最优。协同体系极大地缩短了水合物的诱导期，加快了水合物成核速率。协同体系的促进效果体现在SDS的促进效果和碳酸钙表面特性和粒径改变的促进效果及吸附特性，打破了SDS的胶束作用和水合物的“固封”效应，增大了水合物在异相非均质环境中的生成速率，进而促进水合物的生成。因此，多孔介质与表面活性剂的协同体系可以明显地改善水合物生成速率和储气效果，为水合物快速生成技术提供了理论依据和研究方向。
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长输热油管道非稳态油温预测
于涛， 展明达， 张文瑄， 胡静
2020, 33 (6): 71-78. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.012
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热油管道上游站场启停加热炉后，下游进站油温的非稳态变化趋势影响管道清管前启炉热洗、异常停炉应急处置等工作，非稳态油温趋势变化的准确预测可有效提高管道安全运行与节能降耗工作的开展。为此，采用深度学习的框架，将上下游油温的非稳态过程看作序列到序列的映射关系，建立基于attention机制的seq2seq非稳态油温预测模型。通过相关性分析选取上游出站非稳态油温、管道流量、地温等参数作为模型影响因子，并计算获得相关度。在HY热油管道的SCADA系统数据库中下载相关参数历史数据，作为样本数据，经数据预处理后，对模型进行训练测试。将训练完成的模型应用于实际生产，获得预测值与真实值误差为±0.2 ℃，启停加热炉过程预测值与真实值的相关系数R分别为0.96和0.99，均方根误差分别为0.11和0.09，可见模型可有效预测下游站场非稳态油温。该模型基于实际生产数据驱动，为未来管道智能化控制奠定基础。
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基于CFD方法的无限大平板热扩散数值模拟
王博， 陈一鸣， 杜胜男， 王卫强
2020, 33 (6): 79-84. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.013
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传统CFD方法在求解不可压缩流动Navier⁃Stokes方程时，压力方程具有椭圆形，无法推进求解，收敛性较差，因此传统CFD方法具有一定的局限性。对此研究格子玻尔兹曼方法与传统CFD方法的计算效率与准确性，以恒温边界的平板热扩散问题为例，分别运用有限元体积法、有限差分法及格子玻尔兹曼方法对平板间的温度场进行求解，通过对比求解结果及归一化迭代步数，明确格子玻尔兹曼方法计算的可行性、准确性与高效性。结果表明，相同物理模型条件下，格子玻尔兹曼方法和有限差分法的求解准确性要略优于有限元体积法；格子玻尔兹曼方法的求解速度最快，迭代步数最少，有限差分法、有限元体积法求解速度最慢。
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化工机械

旋流筛板式流化床流化特性的数值模拟
吴传昌， 范飞， 周晴晴， 孔凡胜， 申玲， 管峰
2020, 33 (6): 85-90. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.014
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利用计算流体力学CFD软件，采用欧拉气固多相流模型进行计算，模拟研究了带有旋流筛板的气⁃固流化床内在不同操作气速下（0.44~1.14 m/s）FCC颗粒的流化特性。通过对床层颗粒固含率瞬时变化、不同时刻速度矢量的分布、操作气速对颗粒固含率的影响和颗粒固含率随轴向高度的变化分析，研究了流化床内气泡形成、发展和破裂的过程。模拟结果表明，计算值和实验值吻合较好，与自由床平均误差为13.4%，与筛板床平均误差为7.59%；模型能够较好地预测不同操作气速下固体颗粒的流化特性，模拟床层内气泡形成、成长和破裂的发展历程；旋流筛板上部区域有喷射现象，形成固含率较低的喷泉区；旋流筛板的加入能够将大气泡破碎形成小气泡，具有破碎气泡、强化气固混合的作用。
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航油储罐着火热辐射特性影响研究
耿晓茹， 刘帅帅， 李世昌， 李欣
2020, 33 (6): 91-96. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.06.015
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航空煤油采用3号喷气燃料（JET A⁃1），其是泄漏火灾中常见的危险源。基于理论分析、PHAST软件模拟，研究了航煤罐区中一个储罐泄漏引发池火灾后对周边储罐的影响，介绍了储罐之间安全距离的确定方法。研究结果表明，热辐射强度随着风速的增大而增大，最大风速时的热辐射值相对于平均风速时的辐射值增加了65.7%；随着距离的增加，辐射值变小，且随着罐体高度的增加，热辐射值变大，而大气湿度对热辐射影响较小；确定了本工程油罐安全间距为17 m；采用MATLAB软件进行理论计算并与数值模拟计算结果进行对比，最大误差为18.7%，具有较强的可靠性。研究结果对于油罐区设计、指导紧急救灾具有重要理论价值和实践意义。
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