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2018, 31 (5): 0-.
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本期推荐

费托合成浆态床反应器结构与工程放大研究进展
张晓方，冯留海，卜亿峰，门卓武
2018, 31 (5): 1-10. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.001
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由于气液固三相同时存在及内构件的设置，费托合成浆态床反应器传递和反应过程复杂，在反应器设计与工业放大上面临着巨大挑战。介绍了费托合成浆态床反应器的结构特点，概述了近年来费托合成浆态床反应器流体力学、反应器放大的研究进展与成果，并分析了内构件对流体力学和反应器放大的影响。从反应器结构与模型等方面论述了浆态床反应器工程设计的重点和关键，为反应器性能优化与放大提供可行的解决思路与方案。
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石油化工

纳米正硅酸锂的合成、表征及CO2吸附性能研究
王平平，刘 丹，杨丽霞，张 鹏，刘成伟
2018, 31 (5): 11-16. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.002
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利用沉淀法合成纳米级高温CO₂吸附剂，并对其进行了表征和吸附性能研究。发现该吸附剂颗粒小而均匀，导致焙烧温度和脱附温度均显著降低，从而大大降低过程能耗。在低体积分数CO₂（12.5%）气氛中采用热重法进行动态循环实验，5 min后CO₂吸附容量可达17.8%。且利用双指数模型对吸附剂不同温度的静态吸附曲线进行拟合，发现纳米级吸附剂有利于体相Li向外层扩散。提供了一种简单有效的方法合成纳米吸附剂，吸附速度快，在流化床变温吸附工艺中对工业烟气的大规模捕集有潜在的应用前景。
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频率响应法研究噻吩在Hβ分子筛上的传质行为
刘金玲，秦玉才，惠 宇，宋丽娟
2018, 31 (5): 17-21. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.003
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用盐酸溶液改性Hβ分子筛，采用XRD、N2吸附⁃脱附、NH3⁃TPD等手段对Hβ分子筛晶体结构、织构性质和酸量等进行表征，以噻吩为探针分子，采用频率响应技术研究了盐酸改性Hβ分子筛对其吸附扩散性能的影响。结果表明，盐酸改性Hβ分子筛后，溶解了堵塞在Hβ分子筛孔道内的非骨架铝，增强了分子筛孔道的贯通性，提高了分子筛的传质性能。在频率响应谱图中，噻吩在改性的Hβ分子筛中传质过程的响应强度明显大于在未改性的分子筛中传质过程的响应强度，盐酸改性后Hβ分子筛的传质性能得到了改善，吸附噻吩脱硫的能力明显增强，这对催化噻吩反应、优化工业脱硫具有重要意义。
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乙烯装置原料的裂解性能评价
杨 磊，范晓光，王战勇
2018, 31 (5): 22-26. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.004
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采用抚顺石化乙烯装置裂解原料（石脑油和加氢尾油）的设计指标和生产实测数据作为主要分析依据。首先测定乙烯裂解原料的组分、物性参数及裂解气组成，从而对比两种原料对应的裂解温度、稀释比、停留时间、清焦周期、油品单价及裂解深度等参数，同时考查裂解原料性质对其产物收率的影响，最后比较实际生产数据与设计参数的差异，并提出具体优化措施。结果表明，石脑油和加氢尾油原料及其裂解产物的物性测试指标均在设计允许范围内，但两种原料裂解气的收率均高于设计值，且石脑油原料裂解的乙烯、双烯、甲烷和氢气的总收率比加氢尾油裂解产物的收率高出4.57%，其中乙烯和双烯收率分别高出0.44%及0.63%，而碳四、碳五、碳六至碳八、碳九及燃料油等重组分产物的收率与加氢尾油裂解产物的收率相比降低5.18%。
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多级孔Ni₂P/TiO₂⁃Al₂O₃催化加氢脱萘工艺条件优化
刘 近，杨丽娜，吴 晶，李剑
2018, 31 (5): 27-32. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.005
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制备了多级孔TiO₂⁃Al₂O₃载体和Ni₂P/TiO₂⁃Al₂O₃催化剂，将该催化剂与负载Ni₂P/介孔Al₂O₃和Ni₂P/γ⁃Al₂O₃进行了催化性能对比。分别用正交设计法和单因素考察法,对反应温度、氢油体积比、质量空速和反应压力等工艺条件对反应结果的影响进行了考察，并得出了优化后的工艺条件。结果表明，Ni₂P/TiO₂⁃Al₂O₃较Ni₂P/γ⁃Al₂O₃和Ni₂P/介孔Al₂O₃的催化活性和选择性都高；以多级孔Ni₂P/TiO₂⁃Al₂O₃为催化剂时，萘的转化率和十氢萘选择性受反应压力和温度影响较大，受氢油体积比和空速的影响较小。多级孔Ni₂P/TiO₂⁃Al₂O₃催化剂在加氢脱萘反应中的最佳反应条件为：反应温度300 ℃，反应压力4 MPa，氢油体积比500，质量空速1 h⁃1，此时萘的转化率和十氢萘选择Ni2P/TiO2⁃Al2O3性分别为99.2%和72.0%。
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石油工程

多级压裂水平井试井理论及产能评价
李 月，纪大伟，王杰
2018, 31 (5): 33-37. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.006
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为实现油田的高效开发，需要对储层的产能进行评价。根据井筒结构、压裂裂缝形态和裂缝距离，结合渗流力学理论，在考虑井筒储集和表皮系数的条件下，建立了多级压裂水平井试井数理模型，得出无量纲拟压力及其导数曲线拟合图版，根据理论图版编制出试井解释软件系统，利用多级压裂水平井试井解释软件，绘制出IPR曲线和产量递减曲线。结果表明，在生产条件相同的情况下，裂缝距离和裂缝表皮系数对产能的影响小于裂缝半长对产能的影响，通过不同流压下产量随生产时间的变化曲线，以及不同生产时期下产量与井底流压之间的关系曲线，对压裂水平井不同生产阶段进行产能预测评价，为实现多级压裂水平井高效开发提供了有力保障。
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低渗透油藏微乳液驱启动压力梯度研究
殷代印，贾江芬，康红庆
2018, 31 (5): 38-44. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.007
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利用微流量计量仪，通过“压差⁃流量”法，精确测定了低渗透油藏水驱和微乳液驱的启动压力梯度，深入分析了低渗透油藏非线性渗流特征，重点研究了微乳液对低渗透油藏启动压力梯度的影响和作用机理。结果表明，低渗透油藏的“压差⁃流量”曲线是一条上凹型曲线，具有非达西渗流特征。启动压力梯度与渗透率呈乘幂关系，启动压力梯度随渗透率的减小而增大，水驱平均启动压力梯度为0.050 MPa/m，微乳液驱平均启动压力梯度为0.039 MPa/m。微乳液之所以会有效降低启动压力梯度，是因为它能够显著降低界面张力，减小了边界层的渗流阻力。微乳液界面张力越低，启动压力梯度也就越小。
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聚合物微球水化动态特征及其渗流特性研究
闫 冬，卢祥国，孙 哲，吕 鑫，梁守成，李强
2018, 31 (5): 45-52. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.008
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针对渤海油藏调驱技术实际需求，开展了聚合物微球水化动态特征及其渗流特性研究。结果表明，随水化时间延长，聚合物微球吸水膨胀倍数增加，最终膨胀倍数为4.5倍左右。当水化时间低于50 h时，膨胀速度较快，之后膨胀速度减缓，360 h后达到稳定。与聚合物溶液中分子聚集体尺寸分布相比较，2种聚合物微球粒径分布范围都比较集中，其中10^#微球初始粒径中值为4.36 μm，水化240 h后为20.00 μm左右；11^#微球初始粒径中值为8.45 μm，水化360 h后为40.00 μm，膨胀倍数为4.72。在聚合物微球注入岩心过程中，颗粒间黏连和孔隙过滤作用会造成微球在岩心端面滞留和暂堵，进而引起微球注入过程中压力异常升高。在岩石孔隙内，聚合物微球可以进一步水化膨胀，表现出“运移—捕集—再运移—再捕集……”渗流特性。
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石油地质

车西洼陷浊积扇沉积体系对储层成岩作用影响
于永朋，董春梅，任丽华，田淼
2018, 31 (5): 53-60. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.009
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针对目前车西洼陷东风港油田沙三上亚段浊积扇沉积体系对储层物性影响认识较匮乏，特别是不同沉积微相通过控制成岩作用对储层物性的间接影响缺乏规律性系统性认识的现状，在对整体沉积特征研究的基础上，根据储层物性、铸体薄片鉴定、X⁃衍射分析及岩心常规分析等资料，对车西洼陷浊积扇体系主要发育的三种沉积微相类型对储层物性影响进行了研究。结果表明，研究区发育3种沉积微相和4种成岩作用类型，沉积微相除了因沉积条件差异对储层物性产生影响，还控制着成岩作用的发生、强弱以及分布等。最终综合考虑沉积相砂体展布和成岩作用分布，预测了研究区沙三上亚段三个有利储层分布区块。
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砂砾岩有效储层物性下限及其控制因素研究 ————以埕南断裂带沙三下亚段为例
孙 锂， 邱隆伟， 宋雪梅
2018, 31 (5): 61-70. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.010
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结合研究区物性资料、测井解释结果及油田试油资料，综合运用分布函数曲线法和石油法，求出埕南断裂带沙河街组沙三下亚段有效储层物性下限和深度的数值，通过软件拟合出两者之间的物理关系，在此基础上探讨了埋深、岩性、沉积相以及成岩作用对研究区有效储层发育的控制作用。结果表明，研究区有效储层物性受埋深、沉积作用以及成岩作用等因素共同控制，有效储层物性下限随埋深增加而降低，优势岩相为细砾岩和砾状砂岩，由于埋深较深压实减孔作用明显，后期溶蚀为主要的增孔机制，其中沉积相为主要控制因素，研究区有效储层主要分布在近岸水下扇、湖底扇及扇三角洲沉积中，扇三角洲沉积为最有利的沉积相。
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石油机械

修正机械比能模型的研究
苏 超，李士斌，王昶皓，刘照义
2018, 31 (5): 71-76. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.011
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提高机械比能模型的适用性，可以大大降低钻探周期。通过力学分析在R.Teale提出的机械比能模型基础上进行修正，分别对直井、斜井的钻压及扭矩进行修正，获得功交汇模型。研究表明，相同深度下垂向功恒大于切向功，当垂向功与切向功交汇时，“放空”现象体现该层的地质物性良好；利用功交汇模型可以较好的反映井底的工况，机械比能更加适合录井的物性评价，规避了非客观因素对机械比能比值模型基准线的影响，增强了现场物理性质评价的准确性。
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棱顶间隙对4WS密炼机流体混合特性影响
孟 宇，朱向哲，刘俭
2018, 31 (5): 77-83. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.012
摘要 ( ) HTML( ) PDF ( 5415KB ) ( ) 　　
四翼转子（4WS）密炼机是新型转子密炼机，具有较小的螺旋角和较大扫掠范围的长棱，吃料迅速，短时间内达到较好的混合效果等优点。利用Polyflow有限元软件,对不同结构4WS密炼机进行三维瞬态流场分析。分析转子与转子及转子与外壁间隙的变化对流场混合效果的影响，重点分析特殊几何截面的剪切速率，不同位置点的李雅普诺夫指数、瞬时混合效率、平均混合效率、分离尺度、对数拉伸。分析结果表明，在一定范围内，随着转子间隙的减小，4WS密炼机混合性能逐渐提高。
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油气储运

POA分子在纳米SiO₂颗粒表面吸附的分子动力学模拟
李传宪，王璐，姚博，郭策，程浩，杨 飞，孙广宇
2018, 31 (5): 84-92. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.013
摘要 ( ) HTML( ) PDF ( 5043KB ) ( ) 　　
采用分子动力学方法（MD）研究模拟含蜡原油环境中聚丙烯酸十八酯（POA）分子在甲基改性纳米SiO2颗粒表面的吸附行为，构建了包含POA分子的模拟含蜡原油体系在三种不同甲基改性程度的纳米SiO2颗粒表面的吸附模型，分析了吸附能、密度分布、均方位移、径向分布函数等参量。结果表明，未改性的颗粒表面最先吸附沥青质等极性较强的物质；100%甲基改性的颗粒表面最先吸附烷烃；50%甲基改性的颗粒表面最先吸附芳香烃、POA，且50%甲基改性表面更有利于POA分子的稳定吸附，有利于POA分子形成侧链伸展更好的吸附构型。研究也发现，在50%甲基改性的颗粒表面，POA分子与蜡分子（C24H50）之间的相互作用最强，C24H50分子的分布最聚集。此研究为纳米杂化降凝剂中纳米颗粒的有机实验改性提供了理论指导，为聚合物/纳米颗粒降凝剂的作用机理研究提供了方法。
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蜡沉积物有效导热系数对管道传热特性的影响
靳文博，肖荣鸽，伍鸿飞，李 凯，王力
2018, 31 (5): 93-98. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.014
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蜡沉积物有效导热系数的确定是蜡沉积传热计算中的重要内容。在分析非均质二元混合物有效导热系数计算方法的基础上，确定了适合计算蜡沉积物有效导热系数的模型，对比分析了不同蜡沉积物有效导热系数计算方法对管道传热特性的影响。结果表明，蜡沉积物有效导热系数随着沉积物中蜡质量分数的增加而变大；同一蜡质量分数下，并联模型计算的有效导热系数值最大，其次分别为ME2模型、EMT模型以及串联模型，ME2模型和EMT模型的计算结果较为接近；EMT模型的假设条件与实际蜡沉积物的结构分布相似，因此推荐使用EMT模型计算蜡沉积物有效导热系数；EMT模型和M关联式计算所得的管段沿线温度非常接近，EMT模型所得的管道径向温度梯度高于M关联式的计算结果；总体来看，EMT模型和M关联式所得的管道传热计算结果差异较小，但M关联式应用较为方便，具有一定的优势。
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