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2019, 32 (1): 0-.
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石油化工

RAFT无皂乳液聚合制备衣康酸改性聚苯乙烯乳液
曹景强， 张 欢， 王阳， 孙鹏飞， 高传慧， 武玉民
2019, 32 (1): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.001
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采用一种RAFT活性聚合的新方法制备衣康酸改性聚苯乙烯纳米粒子。首先合成用于活性聚合的小分子可逆加成⁃断裂链转移剂三硫代碳酸酯（DBTTC）。然后采用无皂乳液聚合的方法，以生物质原料衣康酸为共聚单体，过硫酸铵为引发剂，在丙酮/水溶液中进行苯乙烯共聚反应，合成了粒径分布窄的聚苯乙烯乳液。分别研究了苯乙烯（St）/衣康酸(IA)单体配比、丙酮/水配比、反应温度以及DBTTC用量等对乳液粒径的影响。用激光粒度分布仪、透射电子显微镜（TEM）、凝胶渗透色谱（GPC）、表面张力仪和电导率仪对乳液进行表征。结果表明，当温度为78 ℃，n(St)/n(IA)为10，n(DBTTC)/n(St)为0.064，n(丙酮)/n(水)为4∶6,可获得平均粒径为98 nm的聚苯乙烯纳米乳胶粒。
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Y分子筛中硅铝桥羟基结构调变规律的理论研究
郑健， 李 强， 秦玉才， 宋丽娟
2019, 32 (1): 6-12. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.002
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Y分子筛中B酸的酸性在催化过程中起着主要作用，其结构的变化反应了B酸的强弱。采用周期性模型模拟了HY、[AlO]+/HY及 [Al(OH)]2+/HY中B酸位置的稳定结构，从第一性原理和分子动力学两方面研究了B酸中心的结构变化与周围微环境的关系。通过几何结构、电子结构和分子力学统计结果发现，非骨架铝物种的加入增加了B酸的强度，且与H原子在12元环上的分布数量有关系，H原子越少，其酸性越强。B酸中心H原子与O原子结合能力越弱，并且H原子失去电子越多，B酸酸性越强。非骨架铝的加入能增强B酸的酸性，且[Al(OH)]2+非骨架铝物种对B酸性质的影响明显。研究可为分子筛B酸调变提供理论支持。
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离子液体烷基化油中氯代烃生成机理的探究
魏玉卿， 朱建华， 武本成
2019, 32 (1): 13-18. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.003
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利用离子液体催化异丁烷与2⁃丁烯生产烷基化油已成为近年的研究热点，烷基化油中氯代烃生成机理的研究对于提高汽油的清洁环保性能具有重要的指导意义。利用原子系数矩阵法确定了生成氯代烃反应体系的独立反应数及一组独立反应，利用热力学方法计算了该反应体系中各独立反应在不同条件下的吉布斯自由能变及平衡常数，据此可判断各独立反应在指定条件下发生的可能性，分析结果可为烷基化油中氯代烃的生成机理研究提供指导。
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不同钼基催化剂抑焦效果的对比分析
张海洪， 辛靖， 韩龙年， 田义斌， 侯章贵
2019, 32 (1): 19-23. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.004
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采用自制的水溶性钼基催化剂和油溶性钼基催化剂原位分解制备了MoS2（标记为MoS2⁃1和MoS2⁃2），并对两类MoS2进行XRD分析、粒度分析和SEM形貌分析表征以及反应性能评价，以探讨在悬浮床加氢反应中的抑焦效果。高压釜评价结果表明，加入油溶性催化剂时的转化率和生焦量均优于加入水溶性催化剂。XRD分析结果表明，MoS2⁃1的结晶状态较差，MoS2⁃2的各特征峰尖锐，结晶状态良好，可以活化氢分子为活化氢，降低生焦率。SEM和粒度分析结果表明，MoS2⁃2的直径以1~5 μm为主，MoS2⁃1直径以6~10 μm为主，MoS2⁃2粒径较小，粒度分布比较均匀，可提供更多的加氢活性中心提高反应的转化率。
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F⁃T合成馏分油催化裂解多产低碳烯烃
龚亚兵，沈健，张继国，郑红霞，王贵云，宋业恒，王明党
2019, 32 (1): 24-29. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.005
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在ACE（Advanced Cracking Evaluation）实验装置上，考察了ZSM⁃5、β、USY分子筛催化裂解F⁃T合成馏分油制备低碳烯烃的性能，以及温度、剂油质量比、质量空速对β分子筛催化性能的影响。结果表明，反应温度为620 ℃、剂油质量比为8、质量空速为8 h⁃1，乙烯收率为4.22%、丙烯收率为31.08%、丁烯收率为19.96%、乙烯+丙烯+丁烯收率为55.24%。
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石油工程

J油田吸附滞留和不可及孔隙体积实验研究
王欣然，刘宗宾，李红英，瞿朝朝，颜冠山
2019, 32 (1): 30-34. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.006
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为定量描述吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积在聚合物驱过程的变化情况，从而为渤海J油田聚合物驱方案优化提供重要依据，参照渤海J油田特征参数，依据相似原则开展了聚合物驱油以及产聚质量浓度测试实验研究。结果表明，聚合物质量浓度与吸光度具有较好的线性关系，能够较为可靠地用来计算产聚质量浓度；在聚合物相同质量浓度条件下，吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随岩心渗透率降低而增加；在驱替岩心渗透率相近的情况下，吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随注聚质量浓度增加而增加。渤海J油田吸附滞留孔隙体积为0.04~0.22 PV，不可及孔隙体积为0.12~0.22 PV。
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稠油厚油层聚驱驱油效率和波及系数贡献研究
焦钰嘉，杨二龙
2019, 32 (1): 35-40. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.007
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M断块属于稠油厚油层油藏，进入聚合物驱开发后如何进一步挖潜和提高采收率尤为重要。过去在提高采收率理论研究过程中主要关注的是波及体积和驱油效率对采收率的影响，对于波及体积和驱油效率对提高采收率的贡献研究较少。现有方法确定的驱油效率和波及系数存在精确度低的缺陷，且计算可靠性和准确性也无法得到验证。采用室内物理模拟实验手段，以电阻-含油饱和度关系曲线为研究基础，研究了M断块聚合物驱油过程中不同层位及不同位置驱油效率与波及体积的变化特征，探讨了聚合物驱驱油效率与波及体积对提高采收率的贡献值。结果表明，聚驱主要贡献为扩大各层波及体积，中渗层对于采收率贡献达到61.79%，其次是高渗及特高渗透层，贡献率为34.48%，而低渗层仅为3.73%。
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红河致密砂岩油藏注CO₂可行性室内评价研究
周思宾
2019, 32 (1): 41-46. DOI:10.3969/j.issn.1006?396X.2019.01.008
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红河油田是典型的特低孔致密油藏，采用常规注水开发方式难以经济有效动用。采用室内物理模拟实验手段，从CO₂与储层和地层原油的配伍性、注入能力及储层注入界限等方面，探讨了红河油田注CO₂开发的可行性。实验结果表明，红河油田储层注CO₂流体不会产生堵塞，CO₂与储层原油配伍性较好；相同渗透率下，CO₂驱的注入指数为注水指数的8倍，且注CO₂驱是一个比较稳定的过程，注CO₂驱相对注N₂驱来说，突破的时间较长，在较低渗透率的时候，没有出现较快突破的情况；结合非线性渗流、恒速压汞实验技术，发现当渗透率低于0.08 mD时，注CO₂的压力梯度呈明显升高的趋势，确定0.08 mD是注CO2驱的储层渗透率下限。综合实验结果表明，红河致密油藏注CO₂驱开发在技术上是可行的。
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石油地质

断层附近砂体精细预测方法研究
兰金玉
2019, 32 (1): 47-51. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.009
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针对断层附近储层预测精度低的问题，将断层区域划分为“稳定区”和“复杂区”。通过精细解释断层“稳定区”层位，建立高精度三维地质模型，改变了传统断层附近“稳定区”层位平滑插值解释无法避免相邻层砂体窜层现象，保证了断层“稳定区”层位和远离断层区的层位一样精确。利用泥岩层的相干体属性确定断层“复杂区”的位置，通过振幅属性识别断层“复杂区”范围，采用反距离加权插值方法，实现了对断层破碎区的反演属性值的计算，从而减少了因断层对地震反演精度的影响。利用此方法，断层附近地震反演砂岩厚度预测精度由80.4%提高到91.3%，提高了10.9%。该方法提高了断层附近砂体的描述精度，对断层附件砂体精细刻画提供了一种新的思路和方法。
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辽西低凸起东营组储集层特征与发育控制因素
周庆安，罗顺社，官玉龙，归航，王国超，刘艺妮
2019, 32 (1): 52-59. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.010
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辽西低凸起有较大的油气勘探潜力，是未来油气勘探的有利区。针对该区地质、地层和层序方面等认识不清的问题，应用层序地层学、物源体系分析和沉积岩石学等方法，建立了层序地层格架，探讨了主要目的层东营组的沉积体系展布规律。通过构造-层序地层和沉积相开展整体和系统性研究。根据体系域不同的地质特征和各体系域界面不同的地震反射特征变化，划分出东二层序中低位体系域、湖泛体系域和高位体系域。在此基础上对层序格架内沉积相类型及其有利砂体展布和分布进行了深入的探讨。研究区主要发育三角洲、湖泊和湖底扇等沉积体系。分析层序、构造活动和沉积环境，不同体系域沉积体系域发育特点和有利砂体展布规律，在此基础上综合储层物性特征、有机地球化学特征，指出了研究区下一步有利的油气藏勘探方向。
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油气储运

垂直管内水合物浆液流动特性的CFD⁃PBM数值模拟
侯朋朋，王春华，潘振，商丽艳，韦雪蕾，刘志明
2019, 32 (1): 60-66. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.011
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　深海天然气水合物在固态开采过程中，当温度、压力平衡被打破时，开采管路中的水合物浆液由液固（水合物颗粒、海水）两相变为气液固（天然气、水合物颗粒、海水）三相的流动。以水合物浆液的气相为主要研究对象，采用CFD-PBM模型对气泡行为变化进行Fluent模拟，并对该模型进行了验证，模拟结果与实验值吻合度较高。结果表明，PBM模型模拟的浆液流态分布较为均匀，气泡的大小在流动过程中主要从小气泡到大气泡；气泡的初始速度对管道水利提升速度影响较大；在浆液湍动能为0.5 m2/s3、气含率为0.3时，气泡会出现二次聚并破碎。通过CFD-PBM计算得到水合物浆液体系中气泡大小分布能够较好的预测水合物颗粒分解出气相后的浆液流动特性。
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基于Unity3D的交互式虚拟油库培训系统研发
刘洋，满银霜，伞博泓，杜胜男，王卫强
2019, 32 (1): 67-72. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.012
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油库储存了大量易燃易爆品，设备操作过程较为复杂，易发生事故，所以员工须经过培训后才能上岗。传统培训系统偏重理论层面，培训效果差。以Unity3D作为开发平台，研发出一套交互式虚拟油库培训系统。系统采用C#作为交互脚本的开发语言，SQL Server进行数据管理，以第一人称视角漫游的形式实现设备属性查询、设备交互操作、重要工艺流程仿真等功能。系统具备非常真实的三维效果及交互功能，加强了对油库工作人员的培训效果。
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长庆联合站间管线添加防蜡剂后的蜡沉积特性
赵昆，孙树芝，周圣昊，谢文超，常 亮，陈 铁， 陈文怡
2019, 32 (1): 73-78. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.013
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长庆靖四至靖三联合站站间管线是靖安油田重要的外输含蜡原油管道。管线内壁蜡沉积给管道经济、安全、高效的运行带来了严峻的考验。首先制备了一系列的聚丙烯酸酯类防蜡剂，考察了防蜡剂的结构与结晶特性及其对长庆原油的流变性改善效果。结果显示，在添加400 mg/kg WI⁃2防蜡剂后，长庆原油凝点可下降10 ℃，反常点可下降8 ℃，非牛顿流体区黏度大幅降低。基于室内环道蜡沉积实验，研究了添加防蜡剂对长庆原油在不同管输条件下的蜡沉积特性的影响，回归了适用于靖四至靖三联合站站间管线的蜡沉积模型，并对现场的蜡沉积情况进行了预测，发现在不添加防蜡剂的情况下，结蜡模型对不同时间内结蜡层厚度的预测误差不超过5%；添加400 mg/kg WI⁃2防蜡剂的防蜡率可达88%~95%。
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天然气水合物的形成影响因素与浆体输送研究
姜雪梅，魏 涛，刘鑫
2019, 32 (1): 79-85. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.014
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天然气深水集输管道内极易生成水合物，研究其形成影响因素对管道的安全运行具有重要意义。采用PVTsim建立了数值模型，并基于5种实验数据对模型进行了可靠性分析。利用该模型，模拟在不同工况下天然气形成水合物的边界条件，基于实验和OLGA模拟数据得到了水合物体积分数与介质摩尔分数的定量关系。研究表明，相比压力，水合物的形成受温度的影响更大。在天然气中，加入乙烷、丙烷、二氧化碳、硫化氢，均会使水合物形成范围扩大，而加入氮气，会使水合物形成范围缩小。随着水中盐度的增大，水合物生成范围缩小。外界温度、压力对水合物生成量的影响较小，几乎可忽略不计。基于水合物浆输送技术的研究成果，得到了保障HCFC⁃141b型和THF型水合物浆流动安全的临界甲烷摩尔分数。
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应用技术

一种新型免投捞周期性注水技术研制及应用
李越，董社霞，曾奇灯，张成君，王天慧，王磊
2019, 32 (1): 86-91. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.015
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渤中25⁃1油田X井上返补孔后分两层注水，面临两大难题：首先是分层注入压力差达18 MPa，其次调换层位应用钢丝或连续油管作业周期长、费用高。为解决以上难题，应用一种新型免投捞周期性注水技术，采用地面液压控制调节井下注水层位和注水量的办法，配套防砂管柱和注水管柱优化设计，代替反复钢丝作业。问题得到解决，保障了大压差分层注水作业安全，并100％的节省钢丝调配作业时间及作业费用。
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换热器膨胀节裂纹分析及处理措施
钟灵，钟俊飞
2019, 32 (1): 92-97. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2019.01.016
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对某化工厂换热器膨胀节裂纹进行了重点分析，找出膨胀节产生裂纹的主要原因是设计膨胀节位移量不足以消除换热器温差应力。为此，设计了一种新型膨胀节，快速有效地解决了膨胀节裂纹泄漏易燃易爆气体带来的安全隐患。经过连续12年的正常运行，证明这种新型膨胀节的经济实用性和安全可靠性。另外，新型膨胀节的伸缩量远大于同规格的标准膨胀节，适用于替代失效的单波膨胀节，也可用于补偿量不太大的结构。
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