酸化体系中石英的稳定性实验研究

利用X’Pert PRO X-射线衍射分析仪、分光光度仪等手段,系统评价了石英在60℃条件下,与5%HCl、5%HCl＋0.5%HF、5%HCl＋1.0%HF、0.5%HF、1.0%HF、8%HBF4和5%HCl＋7%HBF4七种常见酸体系反应的化学行为,重点分析了酸液中可溶硅离子浓度变化特征及影响因素。研究表明：石英与HF酸、土酸反应快速强烈,前2h硅离子浓度波动大,是硅质沉淀形成的主要时期;与氟硼酸体系反应慢,达最大反应强度长于12h。酸蚀后矿物结构无明显变化,可溶硅离子浓度与长石矿物、粘土矿物上述酸化体系中平均浓度相近。通过快速返排残酸,使用低浓度的HF酸进行酸化,采用过量的后置酸液以及在酸化液中加入相应的阻垢剂可预防砂岩酸化时硅质沉淀的产生。     

蒙脱石与土酸、氟硼酸反应实验研究

利用X′Pert PRO X-射线衍射分析仪、XL-30能谱分析等岩矿测试手段,系统评价了蒙脱石在5%HCl、5%HCl＋0.5%HF、5%HCl＋1.0%HF、0.5%HF、1.0%HF、8%HBF4、5%HCl＋7%HBF4七种常见酸体系中的化学行为,重点分析了酸液中硅、铝元素离子浓度、酸蚀量、晶体结构稳定性等参数随时间、酸浓度、酸类型间变化规律。研究指出,土酸、HF、氟硼酸体系与蒙脱石反应均表现出强酸的性质特点,但是氟硼酸体系离子浓度达到最大值迟土酸0.5~1.0h;与晶体结构中的Si/Al重量理论值对比,发现酸对蒙脱石晶体中的铝氧八面体破坏性强于硅氧四面体。7%HBF4和5%HCl＋7%HBF4两体系与蒙脱石反应2h后d（001）晶面破坏,并出现新峰;而相对应的土酸体系中蒙脱石固相反而比较稳定,因此不难判断B-、F-等有利于促使蒙脱石向其它矿物转化。     

高岭石在酸中的化学行为实验研究

利用X-射线衍射分析仪、XL-30能谱电镜等岩矿测试手段，系统评价了高岭石在5%HCl 、5%HCl+0.5%HF、5%HCl+1.0%HF、0.5%HF、1.0%HF、8%HBF₄、5% HCl+7%HBF₄等７种酸体系在60℃条件下的化学行为，重点分析了残酸液中硅、铝元素离子浓度、酸蚀量、晶体结构稳定性等参数随时间、酸浓度、酸类型变化规律。研究指出：单一氟硼酸、氟硼酸/盐酸体系与高岭石反应显示强酸的特性，但是比土酸滞后0.5～1 ｈ；酸对高岭石晶体中硅、铝元素的溶蚀程度不同，对铝氧八面体的破坏程度强于硅氧四面体；高岭石与各种酸体系分别反应0.5、1、2 ｈ后，高岭石在盐酸、HF、土酸中比较稳定，衍射峰没有明显的变化，但土酸体系中的高岭石峰强度有微弱的降低；氟硼酸体系反应后的残余高岭石衍射峰强度明显变弱，尤其是反应12 ｈ，这是由于结晶度下降，晶体结构局部遭受破坏所致。在该次研究的条件下，高岭石没有明显的峰消失和新峰出现。     

绿泥石与土酸、氟硼酸反应实验研究

研究了美国标准矿物绿泥石与7种常用酸(5%HCl,5%HCl 0.5%HF,5%HCl 1.0%HF,0.5%HF,1%HF,8%HBF,5%HCl 7%HBF4)在60℃下的反应.发表了反应0.5、1.0、2.0、12.0 小时后7种反应液中可溶硅、可溶铝的浓度(mg/L)和绿泥石的溶蚀率数据.一般而言,可溶硅浓度在0.5小时,可溶铝浓度在2小时即达到最大值;可溶硅、可溶铝浓度在盐酸反应液中很低,在氟硼酸反应液中随反应时间延长而升高,在复合酸和氢氟酸反应液中在不同程度上出现下降或波动,表明有二次沉淀.绿泥石的12小时溶蚀率,在1/5和0.5/5土酸中最高(28.68%,22.50%),在5%盐酸和复合氟硼酸中次之(20.83%,17.75%),在氟硼酸(6.81%)和土酸(～2%)中很低.用能谱电镜检测,与1/5土酸、复合氟硼酸反应2小时后的绿泥石表面,Si的质量分数大幅增大,Al、Fe的质量分数大幅减小,新出现F,证实有硅酸盐和氟化物沉积.绿泥石与各种酸液反应12小时后.(001)和(002)晶面衍射峰形和峰位不变,与氟硼酸特别是复合氟硼酸反应后,两晶面衍射峰高度降低,在2θ=15.8°和18.2°处出现新衍射峰,表明有新矿物生成或发生了矿物转化.图1表3参3.     

蒙脱石与酸化体系反应实验研究

选择纯度大于98%的单一蒙脱石,在60℃条件下,与HF、土酸、氟硼酸等酸化体系进行反应,并用X\|衍射仪、能谱电镜分析仪、分光光度计等进行测量与分析,探讨了蒙脱石与酸化体系反应后残酸液体中主要离子(硅、铝)浓度的变化规律、蒙脱石微观结构的变化、矿物的转化及其影响因素等,结果表明：酸对蒙脱石晶体中铝元素具有优先溶蚀的能力;蒙脱石与HF、土酸体系反应速度很快,1h内硅、铝离子浓度达到最大,均显示强酸、快速溶蚀的特点,2 h内8% HBF4体系表现出弱酸性,主要离子(硅、铝)浓度为HF体系中的1/2~1/3,2 h后8% HBF4和5% HCl+7% HBF4体系对蒙脱石的溶蚀强度基本相同;反应中有复杂的垢成分产生,可能对储层造成损害。     

用于解除储层深部粘土堵塞的氟硅酸／盐酸体系研究

在Bryant的最新砂岩基质酸化模型（1991）基础上,提出了由不与石英反应而选择性地与粘土反应的氟硅酸（H2SiF6),可减少硅胶和氟硅酸盐沉淀的盐酸（HCl)组成的混合酸化液,用于解除砂岩储层深部粘土堵塞,通过岩心流动实验考察了H2SiF6/HCl混合酸液体系与含粘土14％的砂岩储层岩心之间的反应,实验结果如下：（1）该体系适用于解除砂岩油层深部粘土造成的堵塞,解堵效果优于常规土酸（3％HF／12％HCl);（2）温度越高（30－120℃）,该体系与岩心之间的反应速度越快;（3）对于H2SiF6/12%HCl体系,H2SiF6浓度（3％－10％）控制体系与岩心间的反应速度,对于解除深部粘土堵塞,H2SiF6的最佳浓度为6％。     

复杂砂岩气藏酸化酸液体系优选

砂岩矿物组成的复杂性决定了酸化酸液体系选择困难,采用室内物理模拟实验,结合电镜扫描技术,分析了经验选择的酸液体系对TZ气藏两类典型砂岩储层的酸化效果影响,根据酸化物理模拟实验优选了两类储层的酸液体系。实验结果表明,碳酸盐矿物含量高(大于20%(w))、岩石胶结疏松的储层,仅用15%(w)HCl酸化不能解除钻井液污染,需采用前置酸(15%(w)HCl)与主体酸(12%(w)HCl+1%(w)HF)相结合,并适当减小用酸量;泥质含量高、岩石胶结强度高的储层,采用前置酸(12%(w)HCl)与主体酸(13.5%(w)HCl+2%(w)HF)相结合,适当增加用酸量。实验研究表明,一套酸液体系难以解决复杂砂岩储层的酸化问题。现场应用试验表明,实验优选的酸液体系能较好地解除储层污染,提高酸化效果。     

ZHJ型复合酸解堵技术研究

酸化技术是水井增注的重要手段之一,而酸液性能又是酸化技术中的关键。本文针对长庆油田陇东油区储层特征,室内对ZHJ复合酸各项性能指标进行评价,室内试验表明:这种酸液体系具有缓速能力强,穿透距离远,适用范围广的特点;现场实施结果证明该项解堵技术有效解决了通常采用的常规酸化、土酸(12%HCl+3%HF+水+添加剂)酸化虽然能够解除近井地带的堵塞,但处理半径较小,且对有机质堵塞无效果、缓速作用有限的问题。     

厚层强非均质砂岩储层酸液立体放置优化设计

TZ气田吉迪克组储层具有巨厚、中孔、中低渗、天然裂缝发育不均等特征。钻井液侵入对储层的伤害主要为储层强非均质性引起的“非线性”伤害、天然裂缝引起的“非径向”伤害,解堵难度较大。基于实验研究优选了酸液体系,基于天然裂缝开启判别模型明确了张开天然裂缝的临界排量,通过实验评价了裂缝性储层网络裂缝酸化的解堵效果。研究成果联合均匀布酸及网络裂缝酸化工艺的理念,形成了酸液立体放置优化方法,最终优选了13.5%HCl+1%HF+4%转向剂的土酸自转向酸进行均匀布酸以及13.5%HCl+1%HF的土酸进行深度酸化,并优化了实现网络裂缝酸化的最低排量为3 m3/min。提出的优化方法在TZ-C-X2井进行了现场应用,酸化后总表皮因数由15.43降低至0.09,酸化效果明显,为厚层非均质砂岩的高效酸化设计提供了技术支撑。     

盐酸-氟化铵深部酸化法

油层酸化处理中,常规土酸液(HCl+HF)的氢氟酸性能活泼,能与粘土和砂子同时起反应,故酸浓度会过早降低,处理半径一般为0.15米。为使油井达到深部酸化,胜利油田采油指挥部研究出盐酸-氟化铵(HCl-NH4F)交替注入深部酸化法。其原理是先把盐酸(或氟化铵)注入地层,H+与粘土的阳离子进行离子交换反应,吸附在粘土表面,接着住入氟化铵(或盐酸)水溶液,于是F-和H+相遇,在粘土表面生成HF而起酸化作用。其深入半径可由交替     

油气集输管线防止硫化物应力开裂的方法

硫化氢和水的同时存在是金属材料产生硫化物应力开裂的根本原因。本文从影响硫化物应力开裂的环境因素和材料因素入手，阐明如何采用有效的手段防止材料的硫化物应力开裂，保证管线系统的正常运行。     

AMPS／AM／AA三元共聚物高吸水树脂的合成

介绍了ＡＭＰＳ／ＡＭ／ＡＡ三元共聚物高吸水树脂的合成方法,考察了影响共聚物吸液率的主要因素,并初步评价了该共聚物在不同介质中的吸液能力。     

碳酸盐岩自转向酸酸岩反应动力学实验研究

酸岩反应动力学参数为正确分析酸岩反应速率规律、指导基质酸化/酸压施工设计提供了基础。利用旋转岩盘实验仪进行碳酸盐岩自转向酸酸岩反应动力学参数的测定,建立了酸岩反应动力学方程,并分析其影响因素。结果表明,自转向酸具有较低的反应速率及传质速率,其在80℃、500r/min、7.5MPa条件下,酸岩反应级数m=1.144,反应速率常数K=4.34×10-(7mol·L)-m·mol(/cm2·s),反应速率方程为J=4.34×10-7Ct1.144;其活化能Ea=34991J·mol-1,频率因子K0=6.53×10-2(mol·L)-m·mol(/cm2·s),酸岩反应动力学方程为J=6.53×10-2e-34991/RTC1.144;并通过转速～De及Re～De分析可知,影响H+有效传质系数的因素包括转速和酸液浓度。     

两种2-丙烯酸酰胺基-2-甲基丙磺酸类抗高温钻井液降黏剂的合成与评价

以丙烯酸(AA)、衣康酸(IA)、2-丙烯酸酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和苯乙烯(St)为单体,分别合成了AMPS/St/AA和AMPS/St/IA两种聚合物降黏剂。用淡水基浆和盐水基浆分别对降黏剂的加剂量与室温和高温老化后降黏性能进行了优化和评价。室内实验表明:在降黏剂加量0.5%的淡水基浆于260℃老化16h后,降黏剂AMPS/St/AA和AMPS/St/IA的降黏率分别达到76.81%和59.54%,降切率达到72.26%和71.53%。与SF260相比,260℃高温下两剂的降黏效果较好,表观黏度、塑性黏度和动切力方面均较好,尤其AMPS/St/AA的降切率达到73.62%,但耐盐性较差;降黏剂St/AMPS/IA受盐污的影响较大。降黏剂AMPS/St/AA和AMPS/St/IA具有较好的耐高温能力、降黏效果,优异的降切效果,一定的抗盐性能。     

萃取精馏法分离醋酸/水的工艺模拟

利用PRO/II软件,选择Hayden O Connell热力学模型,对萃取精馏法分离醋酸/水的工艺进行了模拟。结果显示,与普通精馏相比,萃取精馏工艺的再沸器热负荷降低了51 8%,生产每吨醋酸耗费蒸汽量由8 9t降至4 6t,说明在同样的分离指标下,萃取精馏法分离醋酸/水要优于普通精馏法。     

AA／MA／AMPS共聚物钻井液降粘剂性能评价

以丙烯酸（AA）、马来酸酐（MA）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,合成AA／MA／AMPS共聚物钻井液降粘剂,对其在泥浆中的降粘性能进行了室内评价,并利用IR对共聚物进行了表征,借助热分析考察了共聚物的热稳定性。结果表明,AA／MA／AMPS共聚物降粘剂可显著降低泥浆的粘度和切力,具有较强的耐温性,加入0．5％降粘剂的淡水基浆,高温降粘率可达92．1％,并且具有较好的抗盐抗钙性能。     

硝酸预处理对Pd/C催化剂微观结构的影响

采用不同浓度的硝酸对椰壳活性炭进行预处理,然后以浸渍法制备了精对苯二甲酸精制用Pd/C催化剂。通过SEM、TEM、EDS、XRD及比表面积和孔结构测试等手段,研究了硝酸预处理对Pd/C催化剂微观结构的影响,并探讨了其结构与催化活性的关系。SEM、TEM及孔结构测试的结果表明,适宜浓度(1.2 mol/L)的硝酸预处理可在一定程度上增大活性炭的平均孔径和中孔体积,减小Pd晶粒尺寸,提高Pd在载体上的分散性。EDS表征结果显示,硝酸预处理使催化剂表面新增7.57%(w)的氧元素。XRD表征结果显示,硝酸预处理对催化剂的物相基本无影响。硝酸预处理使活性炭载体表面产生含氧基团,增大载体孔径、中孔体积和有效负载面积,抑制Pd晶粒的增大,促进Pd的分散,从而提高其催化活性。     

输气管线硫化物的应力腐蚀与控制

四川天然气输气管线决长１４１４ｋｍ担负西南三省的工业和民用输气任务。近的来因管道腐蚀而爆管的事故不断发生，造成巨大的经济损失和环境污染。为了减少管道事故，输气公司对大量的管道事故进行了分析研究。结果表明：管道中的Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｓ、Ｃｌ和应力的综合作用造成了管道钢的开裂。针对造成事故的原因采取了控制措施，取得了较好的经济效益和社会效益。     

EO/EG装置生产过程中有机酸的生成原因分析

分析了环氧乙烷，乙二醇装置工艺系统中有机酸生成的原因．指出在银催化剂作用下，乙烯氧化过程有机酸生成主要成分是甲酸和乙酸，银催化剂不是影响氧化反应器出口醛含量的主要因素；杂质、温度等对反应器出口气中的醛含量有重要影响，也直接影响到装置前系统的有机酸含量；乙二醇后系统中有机酸的增加仅取决于两级吸收及解析工艺的稳定操作。     

抗高温乳化酸体系的实验室研制

对碳酸岩地层进行酸化处理,通过在近井地带产生酸蚀孔洞,是对油水井恢复或增产的一种极其重要的工艺措施。为了满足油井增产、水井增注的需要,研制了一种由酸、柴油、非离子和阳离子表面活性剂配制而成的新型的油包酸抗高温乳化酸,该乳化酸可在100℃左右稳定使用。室内测试结果表明,该乳化酸在缓速、防腐蚀、热稳定性、泵送等方面性能优良,而且,该乳化酸价格便宜、容易制备、使用安全。