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针对非均质油藏开发过程中波及效率低、剩余油动用程度不足的问题,提出了一种井网加密与温敏微凝胶钻井液耦合化学驱的协同开发方法。采用乳液聚合法制备温敏聚合物微凝胶,并将其引入钻井液体系,系统研究了其温度响应行为、流变性能及驱油效果。实验结果表明,温敏微凝胶在45~55℃发生体积相变,高温下可形成有效封堵结构;在150 s-1剪切速率下,钻井液于50~80℃黏度保持率高于85%,表现出良好的耐温抗剪性能。界面张力可由10-1 mN/m降低至10-3 mN/m数量级。岩心驱替实验表明,该体系较常规钻井液可提高采收率8.5%~12.3%。
为解决传统化学控砂体系的储层适配性和伤害性难题,研发了一种新型海水基化学控砂体系。评价结果表明:该体系利用海水稀释诱导控砂剂自组装形成胶团,具备低伤害、高强度及优异的储层适配性,在不同地层水矿化度条件下都可成膜,温度升高可加快固结速度,固结后岩心渗透率保留率可达91.3%,临界出砂流速为50 mL/min。该技术在海上B井应用成功,作业提效60%,防砂有效期超20个月,累计增油近1.5×104 m3,防砂增油效果显著。
基于多重光散射法进行预交联凝胶颗粒(PPG)体系的稳定性测试。通过测试透射光强度变化可直观发现PPG颗粒在水溶液中明显的沉降不稳定性,最快可在10 min内基本完成沉降。溶液黏度是影响颗粒沉降的重要因素,通过添加聚合物进行增黏可有效抑制沉降,当溶液黏度增加时,体系不稳定性指数(TSI)显著降低,通过定量分析确定了PPG(250μm、0.2%)条件下,相对分子质量8×106的聚合物最优添加质量分数在0.10%~0.15%,相对分子质量12×106的聚合物最优添加质量分数在0.05%~0.1%。岩心实验表明,加入聚合物后PPG颗粒有效运移距离较未添加聚合物时提升幅度达150%以上。
针对调驱用丙烯酰胺类聚合物粉体材料现场配液时间长、溶解效率低的问题,引入脲与硫酸钠作为速溶助剂,采用反相乳液聚合工艺制备了一种速溶型乳液聚合物,并对其结构与性能进行了系统评价。结果表明:该聚合物的特征官能团明显;在w(速溶助剂)=3%、m(脲)∶m(Na_2SO4)=1∶1时,相对分子质量为1.49×107的聚合物能够在15 min内完全溶解;在复合乳化剂质量分数为8%(Span-80与Tween-60质量比2∶1)时,体系离心析出液仅为6.7%,且环境温度高于-18℃时流动性良好。调驱实验表明,注入压力由1.93 kPa升高至2.47 kPa,采出端含水率由98%降到90.7%,二次水驱后采收率提高11.4%。
针对裂缝-孔隙型低渗储层开发难题,研制了由聚乙烯(PE)、聚烯烃弹性体(POE)和碳酸钙(CaCO3)组成的颗粒调堵体系,系统评价了其封堵性能。结果表明:最优体系配方为39%POE+26%PE+35%CaCO3,体系在100~110℃内呈现“临界熔融-软化”行为,实现可控封堵;在1.5 mm裂缝宽度岩心中封堵率可达86.20%,相较纯聚合物驱提高采收率4.88%。现场应用后注水压力提升、含水率下降,单井日增油2.77 t,控窜增油效果显著。
以十二烷基苯磺酸钠、曲拉通X-100、改性纳米SiO2和有机酸为原料研制了一种新型改性纳米SiO2流体渗吸剂。实验结果表明:该渗吸剂粒径30 nm、Zeta电位-35 mV,具有较好的分散性和耐温性;可将界面张力降至10-3m N/m级别,其油相接触角为129°,在质量分数0.2%条件下渗吸采收率达26.4%。C18、C24和C44井日产油分别提升0.93、0.85 t和1.29 t,含水率分别降低16.7%、19.8%和21.3%,驱油效果显著,为纳米SiO2流体渗吸驱油研究提供了参考。
以聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚丙交酯-乙交酯(PLGA)等自降解聚酯为原料,增塑改性后通过熔融纺丝制备自降解暂堵纤维,评价了纤维的降解性能及动静态封堵承压性能。结果表明,3种自降解聚酯制备的暂堵纤维在50~160℃的广域温度范围内,6~24 h最终降解率均大于99%,降解液黏度小于5 mPa·s,岩心渗透率恢复率大于90%,静态承压大于20 MPa,动态裂缝封堵实验结果显示,针对不同缝宽尺寸的裂缝,纤维与不同粒径的颗粒分别起到密封和架桥的作用,两者混合使用可以进行有效的缝内封堵,承压可达到30 MPa,现场应用效果显示压裂有效改造体积提高18.2%。适用于广域温度范围的自降解低伤害暂堵纤维可有效封堵各类储层,提高段内均衡改造程度,扩大改造体积。
针对钻井液造成致密气藏水相圈闭伤害的问题,采用乳液聚合法,以纳米聚酯、甲基丙烯酸十三氟辛酯、十二烷基苯磺酸钠为单体,制备了一种内核为纳米聚酯、壳层富集氟碳表面活性剂的复合防水锁剂,评价了复合防水锁剂的表面活性、储层保护等性能,并进行了现场应用。实验结果表明:在0.4%加量、80℃条件下体系表面张力可降低至17.6 mN/m,表面自由能降低至10.4 mN/m,平均渗透率恢复值84.8%。配套钻井液在鄂尔多斯盆地东胜气田致密气藏实现自然建产,有效降低了开发成本。
针对传统航煤冰点分析耗时长、操作繁琐且易受人为干扰的问题,基于近红外透射光谱技术与偏最小二乘法(PLS)构建了冰点快速测定模型。经对120个样本(-62.0~-48.5℃)光谱区间与预处理优化,校正模型决定系数达0.931,交互验证标准偏差为0.4。验证集标准偏差为0.3,85%样本绝对误差≤0.4℃,重复性测试最大绝对误差仅0.2℃。该法将单次分析时间缩短至3 min内,且无需破坏样品,为炼厂航煤质量实时管控提供技术支撑。
针对污水含油量检测中传统方法检测偏差大、精度不足的问题,建立了一种基于CNN-GRU算法的可见-近红外光谱识别方法。该法以可见-红外光谱仪采集的水样光谱数据为基础,利用卷积神经网络(CNN)与门控循环单元(GRU)分别提取光谱特征与时间序列特征,并通过引入正则化因子构建CNN-GRU融合识别模型,优化循环卷积输出,得到含油量预测值,实现污水含油量检测。实验结果表明,该法对污水含油量的识别值与实测值偏差低于0.005 mg/L,具有极高的识别精度与可靠性。
在咪唑模板剂体系中,采用晶种辅助法成功制备了兼具高结晶度与纯相结构的ZSM-35分子筛,并评价了其在苯甲醇甲基化反应中的催化性能。结果表明:该分子筛呈现典型的纳米片状形貌,沿[001]方向的厚度仅为约50nm。该短c轴结构显著增强了沿[001]孔道方向的传质扩散能力,有效抑制了深度甲基化副反应的发生。与硅铝比相近的微米级ZSM-35分子筛相比,纳米片状ZSM-35分子筛的初始苯转化率由35.2%提升至38.6%,甲苯与二甲苯的总选择性由92.1%提高至94.0%,且催化稳定性明显增强。
针对高温高压与常温常压条件下相对渗透率曲线的显著差异,采用非稳态法对辽河油田某稠油油藏岩心开展系统实验,测定了常压/6 MPa/12 MPa、20℃/60℃梯度下的油水相对渗透率曲线,并对比分析了均质无隔夹层岩心(9-014号)与含泥质隔夹层非均质岩心(SⅢ4-7号)的垂向与平面渗透率差异。结果表明:无论高压还是常压,升高温度均使两相共渗区变宽;常压下常温等渗点位于高温等渗点左侧(岩心偏亲水),高压下常温等渗点位于高温等渗点右侧(岩心偏亲油);压力升高使两相共渗区变窄,其机理为高压导致疏松岩心孔隙结构压缩,束缚水与残余油饱和度上升。垂向渗透率与平面渗透率的比值受沉积特征控制:均质岩心垂向渗透率为平面的64.1%,非均质岩心仅为0.9%~32.0%,表明数值模拟中普遍采用的“垂向渗透率为平面渗透率的0.1~0.01”经验值存在局限性。该研究结果可为高含水油藏数值模拟参数优化及井网调整提供实验依据。
以乙酸钴为金属源、2,5-二羟基对苯二甲酸(DOBDC)为有机配体,采用溶剂热法成功制备了Co-MOF-74膜,采用XRD、BET、SEM及气体渗透测试表征了膜的结构、形貌与渗透性能。结果表明:Co-MOF-74材料比表面积可达824 m2/g,具备气体分离膜应用潜力;Co2+与DOBDC摩尔比为4∶1时,利于形成均匀致密的膜层结构;前驱体溶液浓度显著影响晶粒尺寸与膜连续性,低浓度利于形成小尺寸晶粒,适当提高浓度可改善膜的连续性;优化后膜H2渗透通量为1.33×10-7 mol/(m2·s·Pa),H2/CO2理想选择性达15.83,展现出良好的气体分离性能。
以甲基咪唑、氯代正丁烷和六水氯化铁为原料合成了一种低毒咪唑离子液体生物黏泥分散剂BMIM-01。实验结果表明:BMIM-01在各浓度下对生物黏泥的分散效果均优于传统分散剂;BMIM-01对煤油和原油的乳化作用极弱,不会加剧油水乳化现象,与现场破乳剂及清水剂配伍性良好。
针对深部煤层压裂改造中,常规自悬浮支撑剂在高低砂比交替施工时出现压力失衡与携砂不均的难题,采用热法单层覆膜工艺,以石英砂颗粒为骨料,通过环氧树脂将聚丙烯酰胺聚合物包覆于其表面,制备了一种能够适应不同施工砂比和排量的低黏型自悬浮支撑剂。实验结果表明:该支撑剂圆球度达0.7,酸溶解度为4.2%,破碎率仅4.6%;在模拟裂缝中能够实现有效悬浮,形成的砂堤面积仅为6.53%,较常规支撑剂降低37.5%。在鄂尔多斯盆地深煤层定向井施工应用中,该技术使施工最高压力降低了10.47%,平均砂比提升至34.2%,有效破解了深部煤层压裂改造的技术瓶颈。
评价了P(AMPS-co-AM)聚合物与不同类型纳米颗粒(二氧化钛、U-GNPs、F-GNPs)对水基钻井液流变性能的影响。结果表明:在常温下,F-GNPs显著提升钻井液的结构强度与携屑能力,最佳掺量为0.12%;在高温下,聚合物与F-GNPs协同增效显著,P(AMPS-co-AM)添加量为1.5%时,180°C老化后动切力与塑性黏度保持率分别达88%和92%,显示出优异的热稳定性,为深部煤层钻探钻井液高温稳定性问题提供了有效解决方案。
梳理了光催化丙烷脱氢的4大创新路径:金属氧化物构效调控、等离激元光能转化、分子-多相协同催化以及过程耦合策略,分别从电荷分离、能垒突破、反应路径优化和反应网络重构等维度介绍了该领域的发展。指出光催化丙烷脱氢技术有望重塑丙烯生产格局,为化工行业低碳转型提供关键技术支撑。
综述了光催化材料在二氧化碳与环氧丙烷环加成反应合成碳酸丙烯酯领域的最新研究进展。重点阐述了各类光催化剂的设计合成策略、微观结构特征及其催化反应机理,分析了光催化活性与构效关系的内在关联。在此基础上,总结了该领域迈向工业化应用所面临的关键挑战与技术瓶颈。
综述了煤制乙烯合成聚乙烯的核心工艺技术,重点分析了Unipol、Innovene G、Phillips工艺及高压管式法工艺在原理、产品特性及经济性上的差异。气相法工艺将凭借技术优势成为行业主导,未来各工艺将呈现差异化发展格局。结合不同工艺的适用场景与现存挑战,作者从技术创新突破、产品高端化升级及低碳转型路径等方面提出针对性发展建议。
综述了化学吸收、膜分离、变压吸附及直接空气捕集四大技术在低浓度CO2捕集领域中的研究进展,深入剖析了胺基吸收剂、混合基质膜、多孔吸附剂等核心功能材料的分子设计与构效关系,探讨了传质分离机理、过程强化策略及真实工况下的材料降解、系统能耗高等共性挑战。化学吸收法凭借大于90%的捕集效率仍占主导地位,膜分离与变压吸附在特定中低浓度窗口展现低能耗潜力,直接空气捕集则是实现负排放不可或缺的技术。还对多尺度模拟、人工智能辅助材料开发及多技术耦合集成作了展望。
<正>《精细石油化工》创刊于1984年7月,是经国家科委批准,由中国石化集团资产经营管理有限公司天津石化分公司主办的公开发行的科学技术刊物。以从事精细石油化工的科技人员为主要读者对象,也可供本专业的科学研究工作者和高等院校师生阅读。《精细石油化工》主要报道国内外以石油为基础和与石油有关的精细化工产品,如油田化学品、日用化工产品、纺织染整助剂、胶黏剂、表面活性剂、合成洗涤剂、催化剂、合成材料助剂、炼油精细化学品及有关中间体等方面的市场动向、生产应用进展和科技成就。设有“专辑”“研究与开发”“综述”“分析测试”“国内外动态”“国内外信息”等栏目。
<正>《精细石油化工》是经国家科委批准,由中国石化集团资产经营管理有限公司天津石化分公司主办的国内外公开发行的科学技术刊物。本刊主要以从事精细石油化工的科技人员为主要读者对象,也可供本专业高等院校师生阅读。《精细石油化工》主要报道国内外以石油为基础和与石油有关的精细化工产品,如油田化学品、日用化工产品、纺织染整助剂、胶黏剂、表面活性剂、合成洗涤剂、催化剂、橡塑助剂、炼油精细化学品及有关中间体等方面的市场动向、生产应用进展和科技成就。设有“专辑”“研究与开发”“综述”“分析与测试”等栏目。
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1984年创刊
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主编:王百森
副主编:高文清 刘华萍
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