添加剂聚乙二醇对醋酸纤维素超滤膜结构和性能的影响

以不同相对分子质量的聚乙二醇(PEG)为添加剂,采用浸渍沉淀相转化法制备了醋酸纤维素(CA)超滤膜.通过计算孔隙率判断膜孔径的变化,利用扫描电子显微镜( SEM)对膜表面进行观察,测定超滤膜的纯水通量和截留率,探讨PEG的相对分子质量及用量对CA超滤膜的结构和性能的影响规律.结果表明,PEG - 200和PEG - 4...     

热致相分离法制备聚偏氟乙烯膜及牛血清蛋白废水处理研究

以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,分别选用5种不同配比二甲基酰胺、甲烷、甲醇(A、B、C、D、E)为稀释剂,以PEG400、PEG600、PEG800为添加剂,采用热致相分离法制备了聚偏氟乙烯平板膜。测试了膜的孔隙率、水通量、牛蛋白截留率,研究了不同稀释剂、冷却温度、聚合物浓度、添加剂等对膜性能的影响。实验结果表明:选用A为稀释剂,PEG400为添加剂,当PVDF的含量为22%时,在凝固浴温度为40℃条件下冷却制备的膜水通量最大、对牛血清蛋白截留率测试结果表明:PVDF质量分数为22%,稀释剂为A,添加剂PEG400含量为5%,在40℃时,截留率为75.54%,截留效率比较高,可以大幅度提高废水处理的效果。     

嵌段聚醚F127/聚(乙烯-乙烯醇)共混膜的制备及其油水分离性能

将嵌段聚醚F127与聚(乙烯-乙烯醇)(EVAL)共混,采用浸没沉淀法制备了F127/EVAL共混膜,并将其用于油水乳液分离。通过FTIR、SEM、拉伸实验和水接触角测试等方法对膜的组成、结构形态、机械性能和亲水性进行了表征,并研究了F127添加量和油水乳液中油相质量浓度对共混膜油水乳液分离性能的影响。实验结果表明,添加F127对EVAL膜的结构没有明显影响,而共混膜的机械强度和亲水性得到明显改善,当F127添加量(基于EVAL的质量分数)为20%时,F127/EVAL共混膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为纯EVAL膜的2.55倍和1.67倍。在进行油水乳液分离时,F127添加量为20%的F127/EVAL共混膜的稳定通量为纯EVAL膜的1.66倍,反冲洗后共混膜的通量恢复率由纯EVAL膜的48.7%增至82.1%。F127/EVAL共混膜多次重复使用可保持油水乳液分离通量和较高的通量恢复率。随油水乳液中油相质量浓度的增加,F127/EVAL共混膜的稳定通量先下降后趋于稳定,而截留率持续增加,表明F127/EVAL共混膜适用于较高浓度下的油水乳液分离。     

稠油采出水纳滤脱盐技术的适应性研究

为评价SAGD高盐高硬高硅稠油采出水中纳滤膜在深度处理中的适应性,通过研究操作压力、操作时间、回收率等工艺参数对纳滤膜的影响规律,制定了纳滤膜的软化除硅与脱盐对策,实现SAGD采出水淡化后应用于注汽锅炉。研究结果表明,NF90膜对高盐高硬高硅采出水具有良好的适应性。操作压力为0.6 MPa时,NF90膜对Na~+及Cl~-的截留率为85%,对Mg~(2+)和SO_4~(2-)具有100%的截留率,对Ca~(2+)的截留率在90%以上,对SiO_2的截留率达85%;回收率达80%,且保持了稳定的产水通量,系统出水水质达到油田注汽锅炉进水水质指标。     

含羧基侧基的聚芳醚砜平板超滤膜的制备及其性能研究

以双酚酸和4,4′-二氯二苯砜为原料制备了含羧基侧基的聚芳醚砜(C-PAES),利用1HNMR方法对C-PAES的结构进行了表征。以C-PAES为功能层材料,无纺布为支撑层,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,采用相转化法制备了C-PAES超滤膜。SEM表征结果显示,C-PAES超滤膜表面为无缺陷、较致密的皮层结构,内部为多孔亚层结构。研究了C-PAES超滤膜中PVP含量对其性能的影响。实验结果表明,当PVP含量为5.0%(w)时,C-PAES超滤膜的纯水通量为230.0L/(m2·h);当PVP含量为10.0%(w)时,C-PAES超滤膜对牛血清白蛋白的截留率达97.2%。     

3D打印聚乳酸膜及其油-水分离性能

采用3D(3-Dimension)打印技术制备了具有规则孔道结构且孔径可控的多孔聚乳酸(PLA)膜,然后以聚乙烯醇(PVA)为表面改性剂,利用氢键交联作用制备了PVA/PLA复合膜。当PLA膜基底填充率为70%时制备的PVA/PLA-70%复合膜的水下油接触角为165.9°,具有超疏油特性。在使用微量水润湿油-水分离膜条件下,PVA/PLA-70%复合膜的油-水分离实验结果表明：PVA/PLA-70%复合膜的油-水分离效率大于99%、水通量高达73.12 L/(m²·s);油-水分离循环使用80次后,分离效率仍大于97%,且水通量稳定在56.10 L/(m²·s),PVA改性PLA膜具有良好的循环稳定性。利用3D打印技术为制备可生物降解的油-水分离膜提供了新的研究方法。     

水/氧化铝细颗粒体系错流过滤过程研究

开发了能够实现水-氧化铝细颗粒体系高效分离的错流过滤技术,其中分离介质为孔径10μm的不锈钢膜管。研究了液体错流速度和跨膜压差对滤液的渗透通量及固含率的影响。研究表明,滤液的渗透通量和固含率均随着时间延长而降低,其中滤液渗透通量随跨膜压差的增加而增加,但是其受液体错流速度的影响较为复杂。研究了滤液的渗透通量和固含率在长周期过滤过程中的变化规律。研究发现,错流过滤操作可以连续稳定运转至少10h,在本研究条件下,当悬浮液体系固含率为1%时,达平衡时的滤液渗透通量变化范围在520.5~936 L/(m2?h)。当悬浮液体系固含率为5%时,达平衡时的滤液渗透通量变化范围在226~432 L/(m2?h)。在错流过滤操作周期内,滤液中的固含率始终保持在10mg/L以下。     

润滑油脱蜡溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜的改性

为提高润滑油脱蜡溶剂回收用聚酰亚胺纳滤膜的分离性能和耐溶剂性能,采用添加无机金属盐ZrCl4和己二胺交联的方法进行改性,考察了无机盐添加量和交联条件对膜分离性能的影响,并对比了改性前后膜的耐溶剂性能。实验结果表明：添加无机盐可增加膜内指状孔的数量和长度,从而有利于膜通量的提高;交联改性可将膜对润滑油组分的截留率提高25%,但膜通量下降;同时使用无机盐和交联方法改性时,截留率可达94.8%,对应的膜通量为28.8 L/（m2·h）;添加无机盐和交联改性均能提高膜的耐溶剂性能。     

分离有机蒸气/氮气的SiO_2超滤膜的制备

以ZrO2为载体,正硅酸乙酯(TEOS)、乙醇、水为原料,制备了纳米级孔径的SiO2超滤膜,并用液-液排除法和扫描电子显微镜进行表征。考察了溶胶粘度、涂膜时间和支撑体孔径对成膜效果的影响。研究结果表明,合适的制膜参数为:溶胶配比n(TEOS)/n(水)/n(乙醇)=1/8/4,涂膜时间30 s,支撑体孔径35nm左右。四次涂膜可以得到最可几孔半径为1.96nm的S iO2膜;在操作压力0.10MPa下,其对正己烷/氮气的分离因子可达到1.61,进一步改性后用于有机蒸气/氮气的分离。     

减压膜蒸馏淡化处理盐水的实验研究

以NaCl水溶液为实验体系,使用聚丙烯中空纤维膜研究减压膜蒸馏过程中的影响因素,考察了料液温度、冷侧真空度、料液流量以及料液浓度对膜的渗透通量和截留率的影响。结果表明,随着真空度及料液流量、温度的提高,膜的渗透通量有增加的趋势,当料液浓度在10 g/L以上时,膜的渗透通量有下降趋势;但馏出液的电导率不受各因素变化影响,通常在4μS·cm-1左右;膜的截留率达到99%以上。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系页岩油主要赋存空间探索

以GRI孔隙度和含油饱和度测定、高压压汞分析和地球化学测试为基础,建立了页岩油有效赋存空间的研究方法,并探索了东营凹陷古近系泥页岩孔径分布特征、含油孔径下限以及可动油赋存的有利物性条件。孔隙度与孔径分布关系表明,东营凹陷古近系泥页岩的孔隙度与10 nm以下孔隙所占比例负相关,与10 nm以上孔隙所占比例正相关,10 nm以上孔径的孔隙则是较高孔隙度泥页岩孔隙的重要贡献者;含油饱和度与不同孔径孔隙所占比例关系表明,古近系泥页岩中的油主要赋存在10 nm以上孔径的孔隙中;OSI指数与孔隙度关系表明,孔隙度在6.5%以上,且在生油窗范围内的泥页岩,是可动页岩油的有利储层。      

稠油油藏疏松岩石孔隙度校正方法

辽河油抠稠油油藏岩石胶结程度低，因此实验室常规分析获取物物性参数不代表地层条件下岩石的物性特征。应用冷冻钻样，包封分析等技术对稠油油藏疏松岩石孔隙度校正方法进行研究。疏松岩石孔隙度校正量主要与岩石碎屑颗粒的粗细和分选性有关。     

致密油储层微观特征及其形成机理——以鄂尔多斯盆地长6-长7段为例

鄂尔多斯盆地陇东地区长（延长组）6段和长7段富含大量致密油,但由于对其微观特征与成因缺乏深入了解,阻碍了该区致密油的有效开采。为此,根据岩石孔隙铸体薄片、场发射扫描电镜等技术,对研究区长6段和长7段致密油储层微观特征及其成因进行了深入研究。结果表明：研究区致密油储层形成于三角洲前缘远端远砂坝-席状砂及半深湖-深湖重力流沉积环境,岩石粒度细（主要为极细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩）、杂基含量高（8%~10%）,几种储集岩的孔隙均极不发育,面孔率低,平均1.8%,孔径小（平均30 μm）,喉道细（平均0.08 μm）,平均孔隙度9%,渗透率基本上都低于0.3×10^-3 μm²,物性差。孔隙类型主要为粒间杂基微孔、长石及岩屑溶孔、胶结物晶间微孔。不同岩石类型其微观特征存在差异。沉积环境决定了其粒度细、粘土杂基高,细粒高粘土杂基岩石抗压性差,强烈的压实作用导致大量的原生孔隙损失,孔喉变得更加细小;孔喉细小的岩石由于孔隙中各种流体离子的半渗透膜效应引起强烈的碳酸盐和粘土矿物胶结,尤其是伊利石搭桥状和丝网状胶结,使岩石孔隙度渗透率进一步变差,后期酸性流体也难以进入发生溶蚀作用;云母与水云母杂基及碳酸盐胶结物对石英的强烈交代导致岩石抗压性变差以及固体体积增加,最终导致岩石的致密化。     

疏松砂岩再压实作用下的物性及渗流特性

疏松砂岩油藏在开发过程中由于地层压力下降会对储层产生损害,影响油井产能,需要对储层再压实作用下的物性及油水两相的渗流特性进行研究。首先采用储层压力条件下的连续测试方法,以恒定的驱动流速、变化内压的方式测试了储层岩心在再压实作用下的物性,从宏观角度分析了疏松砂岩再压实作用下的物性变化规律;再通过压实作用下的压汞试验,从微观角度阐述了疏松砂岩的孔隙结构演化特征;最后通过压实作用下储层岩心的油水流动试验,分析了压实作用下油水两相的渗流特性。疏松砂岩的渗透率随着再压实作用增强持续降低,降幅达53%左右,在孔隙度约降低7%时,岩石中相当大部分孔隙在压实作用下蜕变成喉道,孔喉体积比由1.50增至1.96,峰值对应孔径降至压实前的50%,造成渗透率下降幅度远超过孔隙度下降幅度;随着再压实作用增强,油、水两相的渗透率约降低50%,残余油饱和度由17.8%增至19.2%,束缚水饱和度由18.5%增至21.2%。研究结果表明,随着再压实作用增强,疏松砂岩的孔隙和喉道均被压缩,导致储层物性变差,而孔隙度的降幅相对较小,渗透率呈幂函数下降,降幅明显且在地层压力恢复过程中无法恢复;束缚水饱和度和残余油饱和度随有效应力增加呈指数上升,油相渗透率随有效应力增大呈线性下降,这就是在注水不及时或注水不足的区域油井产能大幅度降低的主要原因。      

Sol－Gel法制备γ－Al_2O_3膜及其分离H_2／N_2气体特性的研究

溶胶－凝胶法是制备无机膜的一种重要方法，利用这种方法可以合成孔径为几纳米、孔分布狭窄的多孔陶瓷复合膜。本研究以异丙醇铝为原料，采用Ｓｏｌ－Ｇｅｌ法在微滤级的基质陶瓷管上制备了无裂纹的超滤级γ－Ａｌ２Ｏ３膜。通过气体渗透法测定了平均孔径和孔径分布。结果表明，这种复合膜管平均孔径为１．７７ｎｍ，孔隙率为４０．３％。考察了溶胶性质对成膜结构的影响，比较了基质管与复合膜管的气体渗透性能，研究了进料氢浓度和总流量对透氢过程的影响。发现透氢率和渗透通量与涂膜次数成反比，而氢气的渗透选择性却大大提高了。     

用梯度硅藻土膜分离CO_2/N_2混合气

用梯度硅藻土膜管分离CO2 /N2 混合气 ,实验发现硅藻土膜对CO2 分子有亲合吸附作用 ,分离效果好 ,有高的分离因子 ,但渗透通量小。大的膜孔径和高的二氧化碳浓度不利于CO2 分子在硅藻土膜上的亲合吸附 ,分离效果不好 ,分离因子小 ,但有大的渗透通量。孔径沿径向由大到小逐渐梯度变化的膜结构能获得高的气体渗透通量和好的二氧化碳分离效果。合适的CO2 浓度范围为体积分数小于 15 % ,最佳气体渗透通量为 0 19mol/s/m2 。孔径 0 1μm的梯度硅藻土膜管有良好的CO2 分离性能 ,在通量 0 19mol/s/m2 ,原料气中CO2 含量为 10 %时 ,分离因子可达 4 3,CO2 的气体渗透速率为 3 2× 10 5mol/s/m2 /Pa。     

成藏动力对束缚水饱和度的影响

束缚水饱和度是评价油层含油性的重要参数之一。前入研究普遍认为，砂岩储层的束缚水饱和度与砂岩类型、孔隙度和孔隙结构有关，粒度中值和孔隙度的影响最大。笔者认为，束缚水饱和度不仅取决于储层本身，还取决于储层之外的其他因素，其中成藏动力是决定其大小的一个重要因素。砂岩储层为孔隙型储层，它由微孔隙与有效孔隙组成。微孔隙完全被束缚水占据，流体在微孔隙中不能渗流；有效孔隙中充满油、气和水，水又分为可动水与束缚水，束缚水为亲水岩石孔壁及孔角上的薄膜滞留水。当有适当的外力驱动时，这部分束缚水是可以流动的，其含量取决于成藏动力的大小。     

渤海油田分级组合深部调剖技术

为了提高海上油田的开发效果,基于调剖决策的压力指数计算、调剖体系优选室内试验及调剖参数设计,进行了分级组合深部调剖技术研究.室内试验表明,采取先低强度(终冻强度0.05 MPa)后高强度(终冻强度0.07 MPa)连续相的顺序注入,比采取先高强度后低强度连续相的顺序注入时的采收率提高3.1百分点;采取先大粒径(初始粒径0.5~3.0 μm)分散相、后小粒径(初始粒径50~500 nm)分散相的顺序注入,比采取先小粒径分散相、后大粒径分散相的顺序注入时的采收率提高4.1百分点.膨胀后分散相颗粒与地层孔喉的最佳直径比为1时封堵率最高,且要求初始颗粒粒径小于1/7倍孔喉直径,膨胀后的最小粒径大于1/3倍孔喉直径.结合渤海油田的现场实例对该技术的应用效果进行分析,预测进行分级组合深部调剖后,含水率下降5.0%,2个井组增油3.4×104 m3以上.研究结果表明,在应用区块整体调剖决策参数确定目标调剖井的基础上,根据地层物性优选出合适的调剖体系,并对调剖体系进行优化组合设计,可以达到最佳的调剖效果.