石油化工

甲醇合成工艺过程模拟研究
姜兴剑, 李俊龙, 李雪冰, 倪欣怡, 王丹丹, 郭绪强
2015, 28 (5): 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.001
摘要 ( ) PDF ( 2818KB ) ( ) 　　
利用化工流程模拟软件 A s p e nH y s y s对目前工业运行的串并联耦合大型甲醇合成工艺过程进行模 拟。同时提出了与目前工业运行流程的对比并联流程。根据模拟结果, 在相同操作条件下对比了两种流程的甲醇 流率、 甲醇摩尔分数、 循环量以及能耗等参数。通过对比得出了目前串并联耦合工艺过程具有设备紧凑、 设备投资 小、 操作费用较高的特点, 为大型甲醇合成装置流程设计提供参考。
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新型席夫碱类橡胶防老剂的合成与性能评价
王艳丹, 刘凯凯, 陈 俊, 郑 德, 郭绍辉
2015, 28 (5): 8-12. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.002
摘要 ( ) PDF ( 2337KB ) ( ) 　　
橡胶防老剂正朝着高效、 环保、 低成本以及多功能化或者多功能一体化的方向发展。研究开发了一 种集受阻酚与受阻胺防老剂优点于一体的新型席夫碱类防老剂, 并将其应用于天然橡胶中。考察新型防老剂对天 然橡胶硫化胶热氧老化过程中硫化性能、 物理机械性能、 热氧稳定性和热氧老化动力学的影响。结果表明, 合成的 新型酚胺防老剂具有明显的缩短硫化时间tC 9 0、 提高硫化速度的特性, 对 NR硫化胶的热氧老化有较好的防护效果, 明显优于防老剂BHT。
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稠油注空气低温氧化产物分析及机理研究
高动超, 秦玉才, 胡月婷, 周广键
2015, 28 (5): 13-16. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.003
摘要 ( ) PDF ( 1900KB ) ( ) 　　
在高压反应釜内模拟稠油低温氧化反应, 采用 TY - 3 1 6 0氧气分析仪检测反应前后尾气中氧含量变 化, ND J - 4 A电位滴定仪检测氧化前后稠油中氧化产物含量的变化, 通过对尾气氧含量和氧化产物定量分析, 探究非 催化和催化条件下的氧化机制。结果表明, 过渡金属盐作为主催化剂不仅加速氧化反应进行, 还影响氧化产物的选 择性, 催化反应有利于羧酸和醛酮的生成; 反之有利于醇的生成。
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C u O - Z n O - C e O₂ / A l ₂O₃ 催化剂的催化及表征
牟川川, 刘道胜, 贾秀峰, 桂建舟, 刘 丹
2015, 28 (5): 17-19. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.004
摘要 ( ) PDF ( 1785KB ) ( ) 　　
采用共沉淀法制备了用于催化湿式氧化工艺的 C u O - Z n O - C e O₂ / A l ₂O₃ 催化剂, 采用 X射线衍射 ( XR D)对催化剂进行了表征, 并以实验室配置的苯酚溶液为目标污染物, 考察了C u O - Z n O - C e O₂ / A l ₂O₃催化剂的活性和稳定性。结果表明, C e的加入有提高催化剂体系分散度的作用; 催化剂中的活性组分 C u、 Z n、 C e分别以 C u O、 Z n O、 C e O₂的形式存在, 并成功负载于载体 A l 2O3; 对于初始质量浓度为9 0 0m g / L的实验室配置苯酚溶液, 在反应温度为1 8 0℃, 压力为4MP a, 搅拌速度为3 0 0r /m i n, 催化剂加入量为0. 1g /( 1 0 0mL) , 反应时间3 0m i n时, 化学需氧量( COD) 去除率达到9 5%。
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频率响应法研究苯在Y型分子筛上的吸附扩散行为
石利飞, 秦玉才, 张苏宏
2015, 28 (5): 20-23. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.005
摘要 ( ) PDF ( 2892KB ) ( ) 　　
以 N a Y和 HY分子筛为研究对象, 运用 N2 吸附表征两种 Y型分子筛的物化性能; 以苯为芳烃的模 型化合物, 采用频率响应技术( F R) 和智能重量分析技术( I GA) 相结合的方法, 研究了苯在 Y型分子筛上的吸附扩散 行为。研究发现, 苯与 N a Y分子筛骨架中 N a+的相互作用大于苯与 HY分子筛中B酸的相互作用, 并且高温有利 于苯在分子筛上的扩散。F R技术能够有效的识别客体分子在分子筛微孔孔道内发生的不同传质过程, 并能识别出 作用力的强弱, 是研究微孔材料动力学的有效方法和手段。
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聚合物微球调驱工艺优化设计
刘丰钢,铁磊磊, 李 翔, 王冠华
2015, 28 (5): 24-30. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.006
摘要 ( ) PDF ( 3857KB ) ( ) 　　
聚合物微球具有进行深部调驱的性能, 选用纳米聚合物微球与核壳自胶结微球进行室内实验, 对注 入段塞工艺、 不同类型微球组合注入次序与比例以及注入方式进行了系统的优化。结果表明, 相比高质量浓度短段 塞及低质量浓度长段塞, 中等质量浓度中等段塞注入聚合物纳米球工艺综合了以上两种注入工艺的优点, 可以在适 当的时间内获得相对稳定的采收率; 先注入核壳自胶结微球后注入纳米球对于中低渗地层进行深部调驱具有更高 的微球利用率及开发效果, 实验条件下两者的最佳P V数比为1∶1; 间隔注入工艺, 使得微球分布于更为广泛的地 层中, 对于前期形成的新的渗水通道可以进行及时的微球补充, 从而使得采收率持续增长。
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A g纳米颗粒对S i纳米线阵列光催化性能影响
任 贝, 刘红缨, 薛志爽
2015, 28 (5): 31-35. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.007
摘要 ( ) PDF ( 2726KB ) ( ) 　　
采用原位还原 - 金属辅助化学刻蚀法制备表面修饰 A g纳米颗粒的S i纳米线阵列, 采用S EM、 EM、
UV - V i s和电化学工作站等手段进行表征, 通过光电化学池研究光催化分解水/甲醇溶液( 体积比1∶1) 实验, 分析修
饰不同浓度的 A g纳米颗粒的等离子体效应对S i纳米线阵列光催化分解水效率的影响。结果表明, 随着 A g纳米颗
粒浓度的增加, A g纳米颗粒/ S i纳米线阵列复合结构的开路电压迅速减小, 短路电流先增大后减小, 而当 A g纳米颗
粒以较小的浓度均匀分布于S i纳米线上时, 可得到最高的效率。揭示了 A g纳米颗粒的浓度对S i纳米线阵列光催
化性能的影响规律。
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石油工程

曝氧和杀菌对含聚污水稀释聚合物溶液黏度的影响
张继红, 刘天啸, 王 瑜
2015, 28 (5): 36-40. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.008
摘要 ( ) PDF ( 1309KB ) ( ) 　　
含聚污水中所含的Fe²⁺、S^2-等还原物质和细菌，对聚合物溶液有降解作用，影响聚合物溶液的驱油效果。利用曝氧、杀菌及曝氧与杀菌相结合3种处理技术对含聚污水进行处理，再用处理过的含聚污水稀释聚合物溶液，测量稀释后聚合物溶液黏度的变化，分析曝氧和杀菌对含聚污水稀释聚合物溶液黏度的影响，并确定合理的曝氧和杀菌处理技术,为保证聚合物溶液黏度的稳定性、提高油田采收率提供有利的理论技术支持。
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压裂气井产量影响因素及压裂设计优化方法研究
桑 宇, 杨胜来, 陈 浩, 李圣涛
2015, 28 (5): 41-48. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.009
摘要 ( ) PDF ( 2080KB ) ( ) 　　
在单、 双相非达西流裂缝导流能力室内实验的基础上, 测定了不同工况下的裂缝渗透率和非达西流 系数, 建立了产量预测方法, 研究了气井压裂后产量的影响因素及敏感程度。研究表明, 闭合应力和铺砂浓度是影 响产量的两个最主要因素, 随着闭合应力增加, 产量降低; 随着铺置浓度增加, 产量升高。而同样的参数变化比例 下, 闭合应力对产量的影响程度明显大于铺置浓度。两相流的存在对产气量影响非常大。压裂井一旦气水同产, 气 产量将明显降低, 对于压后产水的井, 有必要尽可能提高铺砂浓度。在此基础上, 建立了新的压裂设计的优化方法。
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苏里格气田水平井常规压裂与体积压裂数值模拟
陈姣妮, 李天太, 刘均令, 韩 颖
2015, 28 (5): 49-54. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.010
摘要 ( ) PDF ( 3526KB ) ( ) 　　
为实现苏里格气田水平井高效开发, 提高气藏最终采收率, 根据体积压裂的原理, 对苏里格气田水平 井体积压裂的适用性进行分析研究。通过数值模拟方法, 对水平井采用常规压裂( 3段) , 体积压裂( 3段2簇、 3段3 簇、 3段4簇和3段5簇) 2种压裂改造方式进行模拟对比。结果表明, 苏里格气田的储层具有天然微裂缝部分发育、 石英含量相对高及渗透率低等因素, 实施体积压裂的条件能基本满足; 根据气藏特点在常规压裂和体积压裂模型中 引入矩形不渗透岩性边界, 该类边界极大减慢气体流向裂缝的渗流速度; 体积压裂同一配产量不同簇数方案的稳产 期均较常规压裂的长, 不同稳产期末、 1 0年末, 体积压裂采出程度随簇数增加而增加, 配产量为8×1 0 4 m3 时, 体积 压裂与常规压裂相比优势更明显; 体积压裂令缝网内压力波及均匀, 避免常规单一裂缝开采时间过长造成的缝周低 压现象。
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非均质性气窜对CO₂ 驱油影响量化实验研究
杨 红, 余华贵, 江绍静, 黄春霞, 南宇峰
2015, 28 (5): 55-59. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.011
摘要 ( ) PDF ( 2049KB ) ( ) 　　
针对延长油田乔家洼区块2 0 3井区CO2 驱过程中, CO₂ 沿储层高渗条带方向发生气窜的问题, 采用均质和非均质人造岩心开展CO₂ 非混相和混相驱油实验, 引入非均质性气窜系数和驱油效率降低幅度两个评价参数, 以量化研究非均质性对CO₂ 气窜的影响程度, 并分析渗透率级差和CO₂ 驱油相态对非均质性气窜的影响。结果表明, 渗透率级差对非均质性气窜影响明显, 且非均质性气窜对岩心渗透率级差存在一定的敏感界限, 该界限渗透率级差值为1 5。当渗透率级差小于1 5时为敏感区, 非均质性气窜系数和驱油效率降低幅度随渗透率级差的增大迅速增大; 渗透率级差大于1 5时为非敏感区。指进气窜和非均质性气窜的相对强弱以渗透率级差值K( 3
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海上油田二元复合驱平面波及规律室内物理模拟研究
苏 旭, 董洁楠, 赵 鹏, 宋考平
2015, 28 (5): 60-64. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.012
摘要 ( ) PDF ( 4522KB ) ( ) 　　
利用岩电实验原理与三维物理模拟系统进行了二元复合驱波及规律研究。通过模型上布置的压力 记录表和电阻测量探针, 较为准确的测量了模型中压力变化及饱和度场变化, 进而研究了二元复合体系波及效果。 结果表明, 在二元体系主要扩大了低渗层的波及体积且提高了模型整体洗油效率, 二元驱后中低渗层主流线两侧未 波及, 采出井之间分流线上由于边界及注采井的影响存在未波及区域。
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油基泥浆伤害解堵工艺在 WZ AA - X 1井的应用
梁玉凯, 赵 楠, 陈 霄, 贾 辉
2015, 28 (5): 65-68. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.013
摘要 ( ) PDF ( 1786KB ) ( ) 　　
针对 WZ AA - X 1井主要因封堵性油基泥浆残余物造成储层伤害的问题, 以清洗渗透剂、 溶剂型有机 溶剂、 防乳破乳剂、 黏土稳定剂、 有机酸等构建了解堵药剂 NH - J D J 。该药剂对油基泥浆泥饼有较强的分散、 清洗能 力, 泥饼浸泡后失重率在9 0%左右; 室内模拟解堵实验岩心渗透率恢复率在9 0%以上, 部分岩心的渗透率恢复率超 过了1 0 0%。现场应用后, 该井产液指数提高至解堵前的1 2. 8倍, 泵吸入口流压上升5. 7MP a, 日增油2 0 8m3, 预计 可累计实现增油1 3. 6 2×1 0 4 m3, 取得较好的工艺效果和经济效益。
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油田污水处理新技术在低渗透油田的应用
黄启玉, 毕 权
2015, 28 (5): 69-73. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.014
摘要 ( ) PDF ( 1949KB ) ( ) 　　
根据低渗透油田采出水的水质特性, 设计一套微滤膜污水处理一体化撬装装置。该微滤膜污水处理 装置在工艺上应用了微滤膜深度处理技术, 并配套使用了絮凝沉降辅助工艺, 解决了低渗透油田污水处理后回注不 达标的问题。应用该微滤膜污水处理一体化撬装装置后, 悬浮物含量、 悬浮物颗粒粒径中值、 油含量等指标均达到 了规定要求。根据微滤深度处理的结果, 分析了影响微滤的因素, 研究了运行温度与压力对微滤处理效果的影响, 并得到了金属膜过滤器的最佳运行温度和压力范围。
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斜板溶气气浮处理油田污水实验研究
史 博, 陈 涛, 常旭轩, 郭 勇, 周圣昊
2015, 28 (5): 74-77. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.015
摘要 ( ) PDF ( 2651KB ) ( ) 　　
研究了斜板溶气气浮法对油田含油污水的处理效果。根据不同的工艺参数条件, 包括斜板间距、 回 流比、 表面负荷、 絮凝剂投加、 气泡层厚度等, 设计试验, 研究斜板溶气气浮法对含油污水的处理效果变化, 确定最优 的参数值。针对某油田的采油污水处理, 对比于传统的溶气气浮法, 验证了斜板溶气气浮法处理含油污水的持续、 稳定的优越效果, 处理后水体含油量控制在1 0m g / L以下。
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油气储运

长庆油田川平4 6 - 2 3集输管路运行工况模拟研究
李传宪, 刘帅帅, 杨 飞
2015, 28 (5): 78-84. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.016
摘要 ( ) PDF ( 3018KB ) ( ) 　　
针对长庆油田川平4 6 - 2 3集输管路, 利用管路的现场参数, 通过对比分析优选出合适的流型划分模 型、 持液率模型、 压降模型以及蜡沉积模型。对上述模型编程求解, 分析了集输管路运行压力、 温度、 持液率、 有效内 径、 气/液相表观流速、 蜡沉积速率等随管道长度与运行时间的变化规律。模拟结果表明, 在运行3 6h内, 随管道长 度的增加( 除前6 0m) , 结蜡速率减小, 压力降低, 温度降低, 气相表观流速增大, 液相表观流速减小, 持液率减小; 随 着运行时间的增加, 同一节点处的蜡沉积速率增大, 压力降低, 温度升高, 气、 液相表观流速增大, 持液率减小。
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埋地输油管道泄漏三维数值模拟
李 泽, 马贵阳
2015, 28 (5): 85-90. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.017
摘要 ( ) PDF ( 5998KB ) ( ) 　　
采用有限容积法建立埋地管道周围土壤中油水两相流的三维流动传质数学模型, 借助C F D软件分别 模拟了冬季管道不同位置发生泄漏后周围土壤温度场的变化及油品在土壤中的扩散分布情况。模拟结果表明, 泄 漏前, 管道周围形成稳定温度场。泄漏后, 随管道泄漏位置变化, 大地温度场变化不同, 油品在土壤中呈不同形状扩 散分布。
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化工机械

两相闭式热虹吸管最佳传热工况的数值分析
闫明宇, 孙 铁, 杨雪峰, 孟庆娟
2015, 28 (5): 91-94. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.018
摘要 ( ) PDF ( 2177KB ) ( ) 　　
为了提高两相闭式热虹吸管的传热效率, 在不同工作情况下利用F LUENT模拟软件对两相闭式热 虹吸管进行数值模拟, 主要考察两相闭式热虹吸管蒸发段的壁温、 充液率对传热效率的影响。结果表明, 当两相闭 式热虹吸管的蒸发段壁温为5 7 0K, 并且其蒸发段的充液率为5 0%时, 两相闭式热虹吸管的传热效率最佳。
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基于能量释放率的Ⅱ型裂纹开裂分析
蔡永梅, 张芳瑶, 谢禹钧
2015, 28 (5): 95-98. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2015.05.019
摘要 ( ) PDF ( 1409KB ) ( ) 　　
分叉开裂问题是一个新型的断裂力学问题, 本文利用经典Ji - 积分守恒律, 对部分路径积分, 分析Ⅱ 型裂纹分叉开裂时能量释放率, 并指出裂纹边界分叉开裂的应力强度因子与Ji - 积分的关系。当裂尖奇异应力场的 应力集中达到一定程度时, 即达到临界条件时, 该应力场所在的边界将开裂, 通过边界移动的能量释放率的分析定 量地给出了边界分叉开裂能量释放率数学表征及边界开裂的极限临界载荷。
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