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2020, 33 (5): 0-.
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本期推荐

碳系导电纳米材料填充高分子导电复合材料及其研究进展
王光鑫， 李华， 赵桂艳， 朱雨田
2020, 33 (5): 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.001
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碳系纳米材料具有优异导电性能，可作为导电填料填充到高分子基体制备导电复合材料。对碳系纳米导电材料分类、导电机理、导电性能及应用领域进行了讨论，对近期研究进展进行简要综述。最后，展望了碳系纳米导电材料填充高分子导电复合材料未来发展趋势并探讨了目前存在的问题。
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石油化工

微化工技术的研究与应用进展
辛靖， 朱元宝， 胡淼， 张海洪， 宋宇
2020, 33 (5): 8-13. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.002
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微化工技术是化学工程领域多学科交叉的前沿技术，其技术核心是在微通道反应器中完成微尺度的传递和化学反应过程，通过减小体系的分散尺度，强化混合与传递，提高过程可控性和效率，增强化工过程安全性，促进过程强化和化工系统小型化，提高能源、资源利用效率，达到节能降耗的目的。从微化工技术原理、技术特点及其优越性、工业应用等方面进行了介绍，旨在加深人们对微化工技术的理解，进而推动微化工技术的开发与应用。
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疏水缔合水凝胶对CH4的储气性能研究
华亚辉， 张晓欣， 安会勇， 鞠佳， 江湖， 王智慧， 封瑞江
2020, 33 (5): 14-18. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.003
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以丙烯酰胺（AM）为亲水单体，与两种单体（丙烯酸十八酯C18、两性单体二甲基乙酰胺DMAC）、三种表面活性剂（十二烷基硫酸钠SDS、四丁基溴化铵TBAB、十六烷基三甲基溴化铵CTAB）采用自由基溶液聚合法制备得到5种疏水缔合水凝胶，并测量了5种水凝胶对CH4的储气性能及吸水性能。结果表明，两种表面活性剂（TBAB、CTAB）的添加，对水凝胶的储气性能有明显的影响，其中，水凝胶HC⁃SDS/TBAB对CH4的储气性能最好；两种表面活性剂的添加，对水凝胶的溶胀率也存在明显的影响，添加有两种表面活性剂的水凝胶溶胀性能明显低于单一添加SDS的水凝胶溶胀性能。
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焦油渣固化⁃干馏热解无害化处理工艺
田巧巧， 韩冬云， 曹祖宾
2020, 33 (5): 19-23. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.004
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煤在气化和焦化过程中会产生黏稠状固体焦油渣，因含有大量的煤粉、焦粉及煤焦油等有害物质而极难处理。为解决焦油渣的无害化处理问题，将焦油渣与复合添加剂混合制成固化块，然后通过干馏热解，分离出焦油和固体废渣。通过对固化块强度特性研究，确定了m（黏结剂）/m（固化块）为0.15、m（添加剂）/m（焦油渣）为1∶2、固化时间7 d为最佳工艺条件，固化块抗压强度7 d后可达到2 MPa，跌落强度达到94%，热稳定性98%。固化块经干馏热解，得到焦油和高热值气体，且尾渣各项满足GB 4284―2018《农用污泥中污染物控制标准》，可直接排放用作农用土壤或作为建材原料。
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石油工程

实际地层温度压力条件下的渗吸实验研究
曹庾杰， 杨胜来， 王君如， 王梦雨， 于家义， 王敉邦
2020, 33 (5): 24-29. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.005
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采用低渗透砂岩岩心进行实际地层温度压力条件下的渗吸实验，分析低渗透砂岩注水吞吐过程中的渗吸规律，并与常温常压渗吸实验进行了对比。实验表明，常温常压渗吸效率为18%~24%，平均为21%；前6 h岩心渗吸速率最快，为0.8~1.7 %/h。实际地层温度压力条件渗吸效率为24%~31%，平均为27%；第1轮次渗吸速率最快，为2.6~3.6 %/h。与常温常压渗吸相比，实际地层温度压力条件下能提升渗吸效率5%~7%，渗吸速率也明显高于常温常压渗吸，分析认为实际地层温度压力条件下可增加渗吸动力、减小渗吸阻力，更有利于发生油水置换。建立了渗吸深度理论计算模型，得出岩心渗吸波及的深度为0.25~0.63 cm，认为前期快速渗吸阶段进入的深度属于厘米级范围，渗吸深度随渗吸效率的增加而增加。综合研究认为，提高地层压力和进行大面积压裂可有效提高渗吸效率。
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海上疏松砂岩油藏高含水期水驱开发规律研究
张运来， 张吉磊， 周焱斌， 许亚南， 欧阳雨薇
2020, 33 (5): 30-35. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.006
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海上稠油油田开发中后期主要采用强注强采开发方式，在这种大液量冲刷下储层微观孔隙结构及水驱油效率发生变化，给油田高含水期的水驱开发规律认识带来了难度。通过物理模拟实验方法，研究了储层在长期注水冲刷过程中的各特征参数变化规律。结果表明，对于高孔高渗储层经过长期注水冲刷后，孔隙度变化不明显，渗透率明显增大，易形成无效循环通道；孔隙微观变化特征明显，出现孔喉半径增大、渗流能力增强的变化规律；随着驱替倍数增加，等渗点右移，残余油饱和度下降，驱油效率提高近10%。研究成果验证了海上陆相疏松砂岩油藏特高含水期产液量2 000 m3/d的先导试验，为海上油田高含水期开发策略的制定提供了理论支持。
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稠油油藏蒸汽吞吐转蒸汽驱可行性研究
金忠康， 王智林
2020, 33 (5): 36-41. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.007
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以J油田W区块为例，综合筛选标准、理论计算及数模优化方法，评价油藏属性、物质基础及开发现状，形成蒸汽吞吐转蒸汽驱可行性的评价方法，进而确定目标区转蒸汽驱适应性：研究区块储层物性参数与蒸汽驱筛选标准符合良好；远井地带剩余油饱和度高，增油储量基础好；井间形成有效热连通，吞吐阶段储层预加热程度可满足转蒸汽驱需求。基于此优化蒸汽驱关键参数，确定蒸汽吞吐转蒸汽驱最优技术策略。优选在蒸汽吞吐阶段采收率达到15.20%时转换为注汽3个月，注汽速度为133.33 t/d，停注1个月的间歇注汽，蒸汽干度为0.60，采注比为1.3的蒸汽驱开发方案。预测表明，当油汽比达到0.12时，最终采收率达42.3%，较蒸汽吞吐提升29.6%。研究为稠油油藏蒸汽吞吐转蒸汽驱可行性分析提供参考，为其他同类型油藏技术策略的制定提供借鉴意义。
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裂缝性油藏微乳液配方优选及驱油效果
赵洪鹏， 姜贵璞
2020, 33 (5): 42-47. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.008
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为筛选出最优微乳液驱油体系，以微乳液性能对孔隙剩余油的影响为指标进行优选，通过分析裂缝性岩心驱油实验和孔隙剩余油分布规律，从宏观和微观两方面证明微乳液驱提高采收率的显著效果。结果表明，最佳微乳液体系：正辛烷8 mL，水8 mL，质量分数为4.5%的羧基甜菜碱、6%的正丁醇、5%的NaCl的微乳液体系的粒径分布范围较小，具有较高的黏度，较强的稳定性和较小的含孔隙剩余油比例。与水驱相比，微乳液驱采收率增幅可达10.8%，最终采收率高达49.7%，说明微乳液驱油体系采收率提高效果显著。含剩余油孔隙比例随孔隙半径的减小而减小，表明孔隙半径对剩余油分布有显著影响；与基质岩心相比，裂缝性岩心的含剩余油孔隙比例较大，驱油效率相对较低。
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油田化学

S区碳酸盐岩耐高温酸压酸液体系优选及性能评价
曹广胜， 李哲， 隋雨， 白玉杰， 王大業
2020, 33 (5): 48-53. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.009
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S区块碳酸盐岩储层岩性致密，施工温度较高，为了提高采收率，需要对目标储层进行酸压处理。针对目标储层的特点，对酸压所需酸液进行优选评价。通过孔渗实验，测得S区块储层孔隙度为0.1%~2.0%，渗透率在0.01 mD以下，属于超低渗储层；通过单轴压缩实验测得储层抗压强度较高，在40~70 MPa；通过X射线衍射测得储层矿物成分以白云岩和方解石为主，两者质量分数可达80%~90%，少量石英和黏土（质量分数在10%左右）。确定主体酸为质量分数20%盐酸，稠化剂为质量分数0.3%黄原胶，进行了岩粉溶蚀实验，盐酸单独作用时溶蚀率可达90%左右，优选主体酸液为盐酸；考虑到S区块碳酸盐岩储层岩性致密，地层温度在100~140 ℃，通过高温流变性实验，测得140 ℃时改性黄原胶黏度约为10 mPa·s，选择改性黄原胶作为耐高温的稠化剂。
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新型聚合物复合纳米微球调剖驱油剂研究
沙鹏
2020, 33 (5): 54-58. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.010
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针对大庆油田某区块油井含水率高、水窜现象严重、水驱开发效果差等特点，采用分散聚合法研制了一种新型聚合物复合纳米微球调剖驱油剂NWQ⁃2，并在室内评价了其粒径分布、吸水膨胀性能、耐温抗盐性能、黏弹性能、调剖封堵性能以及驱油性能。结果表明，复合纳米微球NWQ⁃2的平均粒径为512.6 nm，且粒径分布均匀，在蒸馏水中20 h的吸水膨胀倍数可以达到10倍以上，在高温（120 ℃）高矿化度水（75 200 mg/L）中20 h的吸水膨胀倍数仍能达到8倍以上，说明NWQ⁃2具有良好的吸水膨胀性能和耐温抗盐性能；复合纳米微球NWQ⁃2吸水膨胀后具有良好的黏弹性能，对不同渗透率的岩心均具有良好的调剖封堵效果，能使大孔道得到有效封堵，增大注入压力，使后续注入流体更多的进入微小孔道；非均质岩心中注入0.5 PV复合纳米微球NWQ⁃2后，能显著提高岩心水驱后的采收率，增幅可达20%以上，具有良好的驱油效果。
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油气储运

段塞流从单管流入并联分离器的分流实验研究
米祥冉， 何利民， 罗小明， 马立辉， 徐一邱， 李清平
2020, 33 (5): 59-66. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.011
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为了研究油气集输系统中并联分离器出现的气液偏流现象，自主设计并搭建了气液两相流分流实验系统。该实验系统中采用数据采集系统对流量、压力、压降、液位、持液率等多种实验参数进行记录。设计了两种结构的气液分流管路，并在两种管路结构（水平管⁃T型管⁃水平管结构与水平管⁃T型管⁃立管⁃水平管结构）下进行了段塞流分流实验，分别研究了对称管路条件与非对称管路条件下的气液分流特性。实验结果表明，两种管路结构下，当管路条件对称时，在实验流速范围内，段塞流的气液两相等流量分配到两台并联分离器内；对于实验中的两种管路结构，分离器气相出口管路条件的不对称会引起气、液两相的偏流，且液相的偏流程度均小于气相。基于压降计算建立了非对称条件下气液两相流的分流模型，对气液流速对分流特性的影响进行了简单解释。
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油田地面集输系统能效指标体系的建立及分析方法
成庆林， 常泰， 王雨新， 王爽， 王荣欢， 孟繁琦
2020, 33 (5): 67-73. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.012
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引入层次分析法构建集输系统能效指标体系，为进行集输系统的整体能效评价提供有利手段，并结合模糊学中三角模糊数对层次分析的判断矩阵的构建及权重的计算进行了改进，在一定程度上减少了层次分析法人为主观因素较强且忽略了人对客观事物认知的模型性等缺陷，使评价结果更加准确和全面，并以某集输区块集中处理站为例，找出其用能薄弱点，并提出改进意见。
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保温原油实验环道温度场计算及分析
宫克， 孙东旭， 胡志勇， 吴明
2020, 33 (5): 67-73. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.013
摘要 ( ) HTML( ) PDF ( 1321KB ) ( ) 　　
　通过对保温原油实验环道的传热分析，建立保温含蜡原油实验环道温度场计算模型，计算得到管道内部温度分布，以及管道内壁温度梯度变化规律。对不同环境温度、油流速度和有无结蜡对管道温度场分布的影响规律进行分析。结果表明，管内油温与套管中的冷却水温差越大，管壁的平均温度梯度越大；管壁的平均温度梯度随油流速度增加而增大；当管壁上有了沉积物，沉积层内表面的温度梯度比初始时刻有所降低，降幅随着距离入口端长度的增加逐步减小。
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LNG绕管式换热器壳程两相降膜换热的数值模拟
董龙飞， 刘坤
2020, 33 (5): 80-85. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.014
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　随着LNG的发展与应用，对绕管式换热器的需求越来越大，而绕管式换热器换热性能的优劣将严重影响着液化工艺的水平。建立了绕管式换热器壳侧两相对流换热模型，利用FLUENT软件模拟分析了不同结构参数对换热器换热性能的影响。研究发现，换热器壳侧换热系数随质量流量的增大而增大，随缠绕角和换热管间距的增大而减小，随换热管管径的增大而增大。
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应用技术

高含水砂岩老油田剩余油综合分析及开发实践
王有慧， 鲍君刚， 王呈呈， 高益桁
2020, 33 (5): 86-91. DOI:10.3969/j.issn.1006-396X.2020.05.015
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　哈萨克斯坦高含水砂岩老油田涉及中石油中亚MMG、PK和北布扎奇项目的相关油田。经过长期注水开发，油田均已进入高含水快速递减及低效开发阶段。为了提高高含水期砂岩老油田剩余油采收率，以北布扎奇油田为例，运用物质平衡、测井解释、动态分析、水流通道、数值模拟等综合分析方法，开展了剩余油分布特征系统攻关与实践。结果表明，纵向上受储层沉积韵律和非均质性影响，层内、层间剩余油差异富集，平面上受沉积环境和储层物性影响，水驱波及弱势方向剩余油局部富集。结合注水开发矛盾和剩余油富集特点，制定注采井网调整和注水方式优化综合调控对策，实现油田合同期内采收率与经济效益最大化。
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大型海底混输管道多相流水合物实验装置设计
李文英， 张宁宁
2020, 33 (5): 92-100. DOI:10.3969/j.issn.1006?396X.2020.05.016
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深海油气田低温高压的环境特点，使海底管线水合物堵塞现象日益严重。针对上述油气田出现的流动安全保障问题，依托中海石油深水天然气珠海高栏终端，建立海上油气田流动安全中试评价基地—大型海底混输管道多相流水合物实验环道，逐步突破制约海上油气田安全开发和运行的流动安全技术瓶颈，为保障我国海上油气田的安全运行提供技术手段和技术支撑。该装置属于高压、实液的大口径水合物实验系统，总长350 m，内径约150 mm，设计压力为21 MPa，并以实液为实验介质。本环道可用于低温、高压条件下油气水多相流流动规律、水合物生成、水合物防控技术等实验研究，并且可进行不同种类水合物抑制剂、相关仪表、设备性能的检测与评价。
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