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2017, 30 (3): 0-.
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石油化工

不同类型沥青与集料润湿性能及其黏附功
刘延军,张玉贞
2017, 30 (3): 1-8. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.001
摘要 ( ) PDF ( 2361KB ) ( ) 　　
        以润湿理论为基础,研究了不同类型沥青与集料之间的润湿性能,基于沥青表面张力和接触角实验数据计算沥青与集料的黏附功,再通过黏附功的大小定量评价沥青在不同温度下对集料的润湿性能影响。结果表明,在相同温度下,同种沥青与不同集料的黏附功数值接近,而不同类型沥青与集料的黏附功数值相差较大;沥青与集料的黏附功随温度的变化呈二次曲线关系,且曲线存在最大值点,说明在特定温度下沥青与集料存在最佳润湿状态;黏度越大、软化点越高的沥青达到与集料最佳润湿状态时所需要的温度越高,同种沥青与两种集料达到最佳润湿状态时所需要的温度相近。最大黏附功代表了沥青与集料的最佳润湿状态,可用于指导选择沥青与集料最佳拌和温度。
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稀土离子半径对Y分子筛抗Ni性能的影响
杨 野,秦玉才,张 乐,宋丽娟
2017, 30 (3): 9-14. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.002
摘要 ( ) PDF ( 3481KB ) ( ) 　　
        采用液相离子交换法制备了CeY、NdY、HoY 分子筛,并通过Mitchell等体积浸渍法对其进行Ni污染。运用氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和原位吡啶红外光谱技术(InsituPy-FTIR)对其酸性质进行表征,采用微反应活性评价装置考察其抗Ni性能。结果表明,随着稀土离子半径的减小,稀土改性Y 型分子筛抑制Ni破坏其B酸中心能力逐渐增强。进一步将酸性关联活性后发现,经Ni污染后REY 分子筛的催化裂化微反应活性亦随着稀土离子半径的减小而逐渐增强,且反应液相产物中汽油质量分数随Ni/REY分子筛催化剂中RE离子半径的减小而逐渐增加。RE离子半径越小的REY分子筛抗Ni性能越好。
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加氢裂化换热器结垢腐蚀原因分析
于焕良,崔 蕊,赵 耀
2017, 30 (3): 15-19. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.003
摘要 ( ) PDF ( 2092KB ) ( ) 　　
        加氢裂化是一种常用的石油加工工艺,但因为加工过程处于高温高压,而且石油中含有硫等杂质,所以加氢裂化的装置容易产生腐蚀。采用离子色谱、X射线荧光光谱等分析手段,对中石化天津分公司2# 加氢裂化装置E104换热器的结垢问题进行研究,并从结垢机理和各物料的性质方面分析了造成换热器结垢腐蚀的原因,提出了可以有效地解决加氢裂化装置换热器结垢的措施。
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油田化学

低渗透油藏微乳液配方的优选及性能研究
殷代印,徐文博,周亚洲
2017, 30 (3): 20-25. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.004
摘要 ( ) PDF ( 3900KB ) ( ) 　　
        对适用于低渗透油藏开发的微乳液配方及性能进行了研究,并以方程系数法为基本方法,通过室内实验确定出适用于朝阳沟低渗透油藏的微乳液配方(质量分数):1%石油磺酸盐+1%正丁醇+1.38%正己醇,测量微乳液特性参数R=0.261,验证配方微乳液为最佳中相体系。使用激光粒度仪对微乳液体系进行粒子半径测量,测量其粒子半径在0.01~0.22μm,适用于朝阳沟油藏微小孔喉。通过微乳液驱替低渗透岩心实验,得到微乳液驱能在水驱采收率的基础上提高最终采收率7.41%,降低注入压力24%,验证了该微乳液体系对朝阳沟低渗透油藏的适用性。
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稠油表面活性剂乳化降黏效果及其作用机理研究———以渤海BZ25-1s油藏为例
王婷婷,卢祥国,曹伟佳,张云宝,王 楠,夏 欢
2017, 30 (3): 26-31. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.005
摘要 ( ) PDF ( 2197KB ) ( ) 　　
        针对渤海BZ25-1s油田储层地质特征和流体性质,在不同实验方法条件下,以油水乳状液黏度、乳状液结构形态、分水率和界面张力为评价指标,开展了稠油表面活性剂乳化降黏效果及相关作用机理的实验研究。结果表明,当油水体积比低于7∶3和乳化药剂浓度高于600mg/L时,强化分散体系可以与原油作用形成水包油型(O/W)乳状液,降黏率可达80%。相对于强化冷采体系,强化分散体系在破乳、降低界面张力及抗吸附方面均具有显著优势,其与原油乳化作用可以导致部分表面活性剂组分进入原油中,进而影响强化分散体系与原油间界面张力和乳化效果。强化分散体系能更大幅度降低注入压力、减缓含水率上升速度,并且能更有效地提高原油采收率。
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石油工程

大牛地气田泥砂岩间互层穿层压裂影响因素分析
万军凤,肖 阳,王 明
2017, 30 (3): 32-38. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.006
摘要 ( ) PDF ( 5459KB ) ( ) 　　
        大牛地气田砂泥岩互层较多,水平井开采虽然可以实现单层储量的最大动用,但是无法同时开采纵向上多个储层,针对这类储层展开可控穿层压裂技术研究,有效合理地开发间互层,实现盒1和山2储层共同动用。结合单井数据,对工区内隔层厚度和水平主应力差进行对比计算,以分析储、隔层性质、人为可控因素对穿层压裂的影响。综合考虑多种因素,以储层厚度和应力差为依据,初步形成了穿层界限判别标准,并通过井温测井验证单井隔层压开与否,最后形成了一套构建在储层性质精细描述之上,结合多种施工工艺的可控参数优选方法,可为其它井设计和优化提供参考。
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新疆油田CO₂ 辅助蒸汽吞吐技术研究
察兴辰
2017, 30 (3): 39-43. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.007
摘要 ( ) PDF ( 2424KB ) ( ) 　　
        以新疆油田车510井区沙湾组浅层稠油油藏为研究对象,通过PVT 高压物性室内实验方法分析了CO₂ 辅助蒸汽吞吐开采机理,并针对在开发过程中出现的蒸汽超覆及汽窜现象等问题,对该区块进行了CO₂ 辅助蒸汽吞吐技术的现场应用。结果表明,措施井平均单井增油量为206t;措施井平均含水率降低了23%,目前已累计增油6792t,实现增油收益1564万元。经过CO₂ 辅助蒸汽吞吐措施之后可以明显改变该区块的开发效果,并对同类油藏的开发具有现实指导意义。
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菱形反九点井网不等缝长注水开发数值模拟
胡 兵,欧阳传湘,林 飞
2017, 30 (3): 44-49. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.008
摘要 ( ) PDF ( 4493KB ) ( ) 　　
        压裂井裂缝长度是决定压裂效果的最主要因素之一,以新疆油田艾湖1区块菱形反九点井网为例,考虑边井、角井、中心井在渗流场中的不同位置,应用油藏数值模拟软件,在对油田启动压力梯度和应力敏感性处理基础上,模拟计算不等缝长度组合下压裂井的累积采出程度,详细分析了水力压裂采出程度与角井、边井、中心井的关系。结果表明,边井裂缝会导致边井优先见水,进而导致角井驱替效果变差,产量大幅下降;对于中心注水井,既要降低裂缝长度,提高水驱波及系数,又要有一定的压裂缝长以确保注入水能补充地层能量。模拟得出最佳的裂缝导流能力为20μm²·cm,最佳的角井裂缝半长为100~120m,边井裂缝半长为50m,中心井裂缝半长为50m。
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注氮气控制底水锥进实验研究
尹太恒,赵 冀,唐永亮,等
2017, 30 (3): 50-55. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.009
摘要 ( ) PDF ( 3101KB ) ( ) 　　
        针对底水油藏直井开采过程中底水锥进造成生产井含水不断升高的问题,建立了三维底水油藏直井开采物理模拟装置,对注入氮气控制底水入侵进行了研究,主要考察了氮气注入时机、注入速度、注入量以及关井时间对控制底水入侵的影响规律。研究表明,从生产井向底水油藏中注入氮气能够有效地降低采出液含水率,延长有效生产时间,从而达到控水稳油的效果。实施注氮气时,氮气的注入速度对控水的效果影响较小,而氮气的注入量和注气后的关井时间对于控水的效果影响较大。
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薄互层剩余油压裂挖潜工艺技术研究与应用
苏良银,卜向前,达引朋,黄 婷,顾燕凌,段鹏辉
2017, 30 (3): 56-60. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.010
摘要 ( ) PDF ( 2469KB ) ( ) 　　
        鄂尔多斯盆地某特低渗透油藏纵向上主要发育K1、K2两层,层内隔夹层发育。但经历20多年的开发后,受层间隔夹层和非均质性影响,前期采用以老裂缝充填和延伸为主的重复压裂工艺动用层间剩余油不明显,措施后含水率上升且单井增油量逐年下降。基于储层剩余油分布类型,剖析了储层纵向上剩余油分布界限和增产潜力,开展了储层纵向上地应力和储层物性变化研究,采用正交试验设计原理对比评价了影响重复压裂裂缝高控制的主要影响因素,提出了“水力喷射器+K344单底封”重复压裂工艺,并应用全三维压裂软件优化了储层关键参数。在某区特低渗透油藏现场应用10口井,试验井日产油是投产初期的近1.5倍。
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油气储运

基于电导率的混油界面检测装置
何国玺,梁永图,李岩松,,方利民,林默涵,聂四明
2017, 30 (3): 61-65. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.011
摘要 ( ) PDF ( 2239KB ) ( ) 　　
        为了更好地测量管道顺序输送时的混油浓度变化,基于电导探针测量气液两相流持液率的原理,将电导探针改进并将其应用到管道混油浓度的检测中。利用改进后的实验装置,通过电导探针测量不同浓度的盐水得到对应输出信号,从而得到混合段的浓度变化情况。并对探针进行了标定实验,得到不同浓度下盐水浓度与输出信号的函数关系,以便将标定后的实验装置用于测量混油段在不同时刻和管道截面不同位置的混油浓度。
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不加热输油管道最佳清管周期影响因素研究
李传宪,黄晨醒,郁振华,杨 飞
2017, 30 (3): 66-71. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.012
摘要 ( ) PDF ( 3887KB ) ( ) 　　
        通过室内蜡沉积实验,建立了适用于杰诺原油的蜡沉积模型,并在满足安全运行的基础上,以日平均动力费用及日平均清管费用的总和即日平均运行成本为目标函数,建立了不加热输油管道的清管周期模型。结合临濮线临邑至赵寨子的站间运行数据,分析了不同出站温度、输量和季节对管道最佳清管周期的影响。结果表明,出站温度的降低会使管道日平均运行成本增加和最佳清管周期延长,输量的增加会使管道日平均运行成本增加和最佳清管周期缩短,地温的升高会使管道日平均运行成本先减小后增大,最佳清管周期延长。
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杭锦旗气田集输工艺优化研究
陈从磊,李长河
2017, 30 (3): 72-77. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.013
摘要 ( ) PDF ( 1473KB ) ( ) 　　
        针对杭锦旗气田的特点及开发中存在的难题,利用OLGA 软件建立了集输工艺计算模型,进行了集输工艺优化研究。模型计算结果与实际运行参数相对误差在3%以内,能够较准确地模拟集输管网的实际运行情况。在此基础上,进行了高低压集输工艺下水合物生成情况,带液与分液工况下的集输距离的模拟计算。结果表明,井下节流、井口不加热、不注醇的低压带液集输工艺能较好地适应杭锦旗气田滚动开发的需要,可有效解决复杂地貌条件下,管道低点积液、管道水合物堵塞以及高压集气工艺前期高产液情况下天然气脱水效果差等问题。单井进站集输距离控制在6.5km(DN80),两井串接进站集输距离7km(DN80-DN100),三井串接进站集输距离4km(DN80-DN80-DN100)。

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靖三-靖二联管道原油停输后流变特性与再启动研究
陈 涛,周圣昊,谢文超,白 亮,赵 昆,陈 铁,常 亮
2017, 30 (3): 78-83. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.014
摘要 ( ) PDF ( 2423KB ) ( ) 　　
        长庆靖三-靖二联外输管线采用加热输送,所输送的是靖安油田典型的低胶质沥青质含量的高含蜡原油,这对安全、经济、高效的管输工艺提出了很高的要求。基于原油流变学、物理化学和凝胶化学理论,首先使用高精度控制应力流变仪对管道停输条件下,原油体系的黏-温、屈服、黏弹、触变等复杂流变行为进行了研究,然后拟合了适用于该原油的流变方程与触变模型,最后基于原油流变性、管流的流动与传热、热力与水力的耦合特性,对长庆靖三-靖二联管道的再启动特性进行了预测。结果表明,长庆原油在反常点温度以下剪切稀释性也随着温度的降低表现得更为明显。在凝点以及凝点温度以上,原油所形成的胶凝结构表现出一定的延性性质,而在凝点温度以下则表现出很强的脆性性质,并且随温度的降低,屈服值呈指数规律增大。在恒剪切速率的作用下,胶凝结构的破坏和重整发生在初期的10min内。所预测的长庆靖三-靖二联外输管线停输再启动特性,与现场数据相吻合。停输32h后,管道末端原油油温会降至其反常点附近,停输48h后,管道末端原油油温会降至其凝点附近。考虑管道运营的安全性,管道最大停输时间为32h,对应再启动压力为1.51MPa。
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地形起伏条件下的煤层气管网稳态计算模型
高 杰,梁永图,何国玺,李岩松
2017, 30 (3): 84-88. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.015
摘要 ( ) PDF ( 2245KB ) ( ) 　　
        鉴于煤层气“多点介入,柔性集输”的集输特点与管内气-水两相流复杂多变的流动形态,复杂地貌下的集输管网压力波动频繁,严重影响了集输系统的输气效率与运营安全。为了更为精准的对管网压力状况进行模拟计算,基于多相流水力热力计算方法,利用管网节点法建立了煤层气管网稳态计算模型,提出了考虑地形起伏情况下的分段计算管网稳态模拟方法。通过对算例管网的计算与分析,可得出考虑地形起伏的管网计算模型的压力计算结果更为准确可靠,为地势复杂区域煤层气管网的合理设计与操作提供了一定参考作用。
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化工机械

旋风分离器性能预测模型研究进展
李时光,吕宇玲
2017, 30 (3): 89-94. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.016
摘要 ( ) PDF ( 1284KB ) ( ) 　　
        为了更好地指导旋风分离器的结构设计与优化,对旋风分离器性能预测模型的理论基础、适用性与准确度进行了研究。综述了国内外关于分离效率与压降预测模型的研究进展,结合颗粒载荷、粒径分布、颗粒碰撞与聚并、高温、高压、结构形式与参数等因素对分离性能的影响,从理论基础、建模思路、建模手段等角度对预测模型进行了对比分析,结果表明模型趋于合理化但仍有局限性。基于目前研究现状与应用形势,对预测模型的发展方向进行了展望,指出综合分析多种影响因素对预测模型进行修正以及将气固分离理论与预测模型推广到气液分离领域可能会是进一步的研究重点。
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基于模态和谐响应分析的压缩机管系振动分析
陈景春,张 丽,杜胜民,孙 铁,张素香
2017, 30 (3): 95-100. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.017
摘要 ( ) PDF ( 6102KB ) ( ) 　　
        往复式压缩机是工业领域里重要装置之一,振动的问题一直存在于往复式压缩机管系中,通过模态和谐响应分析后得到的结果可以进一步弄清楚结构的振动特性。对某油气田平台上往复式天然气压缩机管系振动问题,通过模态分析和谐响应分析的方法发现了管系的固有频率值与激发频率共振区相重合的问题,由此提出改变支撑位置、合理的添加支撑的方法,通过模拟以及现场实验数据得出管系固有频率值确有提高,有效减小振动的幅值,验证了该方法的可行性。
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