Fe_3O_4/纤维素磁性纳米材料对亚甲基蓝的吸附性能研究

以纤维素和氯化亚铁为主要原料,制备了一种新型的磁性纳米复合材料,用于吸附水溶液中的亚甲基蓝,探索了Fe_3O_4与纤维素的质量比、反应时间、吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度等对材料吸附性能的影响。结果表明,Fe_3O_4/纤维素复合材料吸附亚甲基蓝的最佳条件为:2 mL初始浓度10 mg/L的亚甲基蓝废水,Fe_3O_4/纤维素质量比为1∶8,吸附剂用量为8 mg,吸附反应时间为10 min。在此条件下,Fe_3O_4/纤维素复合材料对亚甲基蓝的去除率可达91%。Fe_3O_4/纤维素复合材料吸附亚甲基蓝的过程符合Langmuir模型。该新型复合材料的吸附性能和磁性能有力的结合,使其具有易分离、易回收且能够循环利用的特点。同时,该材料制作成本低、适宜大规模生产。     

氧化石墨烯/纤维素复合微球对亚甲基蓝的吸附性能研究

为处理废水中的亚甲基蓝(MB),本文在NaOH/尿素水溶液中,将微晶纤维素(MCC)与氧化石墨烯(GO)复合,利用反相悬浮法制备出复合物微球(MCC/GO)。通过傅里叶红外光谱(FTIR)表征复合物证实MCC与GO成功复合,利用热重分析(TGA)表征后证实其具有良好的热稳定性。将其应用于吸附MB,研究了吸附时间和吸附剂用量对其吸附性能的影响。实验结果表明,MCC/GO用于吸附MB时,可在6 h达到吸附平衡;当吸附剂用量为30 mg时,吸附量达到最大值88.4 mg·g^-1。     

Fe3O4@SA/MWCNTs复合凝胶球的制备及对亚甲基蓝的吸附

以海藻酸钠为骨架,结合多壁碳纳米管和Fe₃O₄通过悬浮滴定CaCl₂溶液法制备Fe₃O₄@SA/MWCNTs复合凝胶球。使用SEM、BET、XRD、FT-IR、XPS、VSM等表征手段对所制备的材料进行表征,并采用单因素控制变量法探究了Fe₃O₄@SA/MWCNTs对MB的吸附性能和影响因素。结果表明：Fe₃O₄@SA/MWCNTs具有较大的比表面积和孔容积;材料具有良好的超顺磁性,其饱和磁化强度高达13.82 emu/g,属于软磁范畴;在30℃、pH为9的环境下,1.0 g/L Fe₃O₄@SA/MWCNTs对50 mL 20mg/L MB溶液吸附300 min后,吸附率高达97.01%,吸附量达到19.40 mg/g;同时此吸附剂在pH为4～10的范围内都具有良好的吸附效果;对MB的吸附过程更符合Langmuir等温模型和伪二级动力学模型,该吸...     

氧化石墨烯对甲基橙/亚甲基蓝的吸附性能探究

为了研究氧化石墨烯(graphene oxide,GO)对染料分子的吸附作用,选用甲基橙(Mmethyl orange,MO)和亚甲基蓝(methylene blue,MB)两种有机染料为目标分子,考察甲基橙/亚甲基蓝的初始浓度、吸附剂的用量对吸附性能的影响。采用紫外可见吸收光谱仪测定吸附后有机染料的吸光度值,寻求最佳吸附条件与吸附量。当甲基橙浓度为25mg·L~(-1),体积为30m L,氧化石墨烯的质量为20mg时和亚甲基蓝浓度为240mg·L~(-1),体积为25m L、氧化石墨烯的质量为10mg时,氧化石墨烯的吸附量分别可以达到5.427和543.29mg·g~(-1)。实验结果表明:氧化石墨烯对亚甲基蓝染料的吸附性能优于甲基橙。     

赤泥对亚甲基蓝吸附性能研究

赤泥为氧化铝工业副产物,不仅量大而且污染环境。采用静态吸附实验确定赤泥吸附亚甲基蓝的适宜时间、温度、pH值、亚甲基蓝初始浓度、赤泥投加量范围,并考察了盐浓度对赤泥吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,振荡时间5 min,赤泥投加量6 g/L,赤泥对40 mg/L亚甲基蓝的吸附率可达87%。亚甲基蓝浓度与赤泥吸附量符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为14.60 mg/g。赤泥吸附亚甲基蓝为放热反应,低温利于亚甲基蓝吸附。     

赤泥对亚甲基蓝吸附性能研究

赤泥为氧化铝工业副产物,不仅量大而且污染环境。采用静态吸附实验确定赤泥吸附亚甲基蓝的适宜时间、温度、pH值、亚甲基蓝初始浓度、赤泥投加量范围,并考察了盐浓度对赤泥吸附亚甲基蓝的影响。结果表明,振荡时间5 min,赤泥投加量6 g/L,赤泥对40 mg/L亚甲基蓝的吸附率可达87%。亚甲基蓝浓度与赤泥吸附量符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,最大吸附量为14.60 mg/g。赤泥吸附亚甲基蓝为放热反应,低温利于亚甲基蓝吸附。     

磁性GO的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能研究

采用一种新的水热法合成了GO@Fe3O4复合材料,对其进行了表征,探究了其吸附亚甲基蓝的性能和机理.结果表明:GO@Fe3O4成功合成,且在外加磁场下可以实现复合材料的快速回收;当吸附剂添加量为10mg,pH为11,温度为35℃时,平衡吸附量达到180 mg/g;另外GO@Fe3O4对亚甲基蓝的吸附动力学遵循准二级动力...     

凹凸棒石/CoFe_2O_4磁性复合材料制备及对亚甲基蓝吸附性能

通过低温回流法制备具有吸附和磁性能的凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料(MAT),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对MAT进行表征,并研究了MAT对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,磁性粒子CoFe2O4以简单的物理沉积负载于凹凸棒石表面;MAT饱和比磁化强度14 emu/g,磁性较强,易于磁分离;比表面积175.85 m2/g,略大于凹凸棒石。对于25 m L浓度100 mg/L MB溶液,MAT最佳投加量为0.050 g;在pH 3⁹范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在2939范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在293³38 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51338 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51³3.16 k J/mol,吸附熵变102.4833.16 k J/mol,吸附熵变102.48¹02.87 k J/mol,表明该吸附是个吸热、自发且熵增过程;MAT对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程,是外表面吸附。     

凹凸棒石/CoFe_2O_4磁性复合材料制备及对亚甲基蓝吸附性能

通过低温回流法制备具有吸附和磁性能的凹凸棒石/CoFe2O4磁性复合材料(MAT),利用傅里叶红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对MAT进行表征,并研究了MAT对亚甲基蓝(MB)的吸附性能。结果表明,磁性粒子CoFe2O4以简单的物理沉积负载于凹凸棒石表面;MAT饱和比磁化强度14 emu/g,磁性较强,易于磁分离;比表面积175.85 m2/g,略大于凹凸棒石。对于25 m L浓度100 mg/L MB溶液,MAT最佳投加量为0.050 g;在pH 3~9范围内,MAT吸附量随pH值的增大而增大;当温度在293~338 K,MAT的吸附等温线符合Langmuir方程,吸附焓变1.61 k J/mol,Gibbs自由能变-28.51~33.16 k J/mol,吸附熵变102.48~102.87 k J/mol,表明该吸附是个吸热、自发且熵增过程;MAT对MB的吸附动力学符合准二级动力学方程,是外表面吸附。     

杜仲果壳残渣对亚甲基蓝吸附性能研究

以杜仲果壳残渣为原料,研究了其对亚甲基蓝溶液的吸附作用。考察了粒度、吸附剂投入量、亚甲基蓝初始浓度、p H、温度对吸附性能的影响。结果表明:杜仲渣对亚甲基蓝有较好的吸附效果,吸附的最佳粒径为120目,最佳投入量为7.5 g/L,最佳p H=9,最适温度为20℃。在最佳吸附条件下,杜仲渣对亚甲基蓝的吸附率高达98%。     

低渗储层干法加砂压裂增黏剂的研发及压裂液体系优选

针对长庆气田原采用水基压裂液存在的问题,首次采用分子模拟技术,开展高聚物分子设计和增黏效果模拟,开发出了针对二氧化碳干法加砂压裂施工专用增黏剂。通过室内试验及数学模型分析,优选出5%增黏剂+95%液态二氧化碳作为压裂液体系,大大提高了液态二氧化碳携砂性能。该工艺在长庆气田开展现场试验,并通过微地震监测评价储层改造效果,试验井微地震监测裂缝半长81~113 m,裂缝高度57 m。现场初步试验结果表明:二氧化碳干法加砂压裂技术对低渗、强水锁储层具有较好的改造效果,同储层条件下,裂缝长度达到常规水力压裂改造的2倍;排液速度快,完井周期是常规水基压裂的三分之一,储层伤害低,单井产量可增加2~3倍,储层改造效果良好。研究和应用结果可以为类似低渗储层增产改造提供技术参考。     

低渗透油气藏改造技术研究进展

鉴于目前低渗透油气田已经成为我国石油工业稳定发展的重要资源,加快低渗透油气田的开发势在必行,低渗透油田最基本的特点就是流体渗透能力差、产能低,需要进行改造才能维持正常生产。本文主要总结了三大类改造增产技术:水力压裂技术、爆炸压裂技术和复合技术。分析了各类技术的优点、存在的问题以及该类技术的最新发展,最后对低渗透油藏的改造增产技术的发展趋势作了展望。     

确定低渗透油藏启动压力梯度的新方法及应用

通过对江汉油田低渗透油藏20块不同渗透率岩心室内驱替实验,从流体在低渗透多孔介质渗流机理出发,对所得实验数据进行了处理,研究了一种求解启动压力梯度的新方法。通过对实验数据进行回归分析,得到低渗透油藏启动压力梯度与地层流度的关系式,并绘制了求解低渗透油田启动压力梯度的图版。利用实验所得到的回归关系式和求解启动压力梯度的图版,结合低渗透油田实际,进行应用,得到不同生产压差下确定极限注采井距的方法。     

一种低渗油藏深部调驱用聚合物纳米微球的制备与性能研究

储层非均质性严重、裂缝孔道分布复杂与近井地带剩余油饱和度下降等现象严重制约了常规调驱技术在低渗油藏的应用。采用分散聚合法制备了纳米聚合物微球,表征了微球吸水与干燥时的微观形貌,研究了微球的吸水膨胀性能与调驱机理。结果表明,微球形状规则、球形度高,分散在模拟地层水中最低达145 nm。模拟油藏环境下,微球吸水浸泡102 h,体积膨胀可达30倍,表现出较好的抗温耐盐与吸水膨胀能力。设计微观驱油实验,微球在孔道中表现出"运移—封堵—突破—再封堵"的调驱过程,显著提升了波及体积,体现出良好的选择封堵性能,适用于低渗油藏深部调驱。     

关于低渗透油藏开发技术的探讨

随着石油勘探开发的不断深入,石油行业和石油工作者对中低渗透油气藏的开发占有越来越严重的地位。如何合理的开发中低渗透油气藏,已成为众多从事石油开发工作者们亟待解决的难题。低孔、低渗透性油气藏严重制约了油气田的开发效果和储量动用程度的提高。正是由于中低渗透性油气藏具有特殊的表征,需借助于一些工艺技术来寻求油田增产、稳产,提高油田采收率。因而,针对文中油田也具有中低渗透油气藏的这种特点,常利用开发技术改善中低渗透油气藏进行深入分析研究。     

低渗储层胍胶压裂液交联性能的影响因素及机理探讨

针对非常规储层压裂过程因胍胶压裂液由于耐温性和抗剪切性能差而流变性不易控制问题,依胍胶压裂液特性制备了一类高效纳米ZrO_2交联剂PDH,并配制成PDH-丙烯酰胺接枝胍胶压裂液。以组装的毛细管黏度测量装置探索和分析了纳米PDH交联剂加入量、体系温度、压力及剪切速率对胍胶压裂液黏度和流变指数的影响,并以分子模拟揭示其增稠交联机理。结果表明,30 MPa、175℃和200 s^(-1)剪切50 min可使含0.3%的纳米ZrO_2交联剂的0.35%胍胶压裂液黏度达97 mPa·s,明显优于普通有机锆DDT交联压裂液的74 mPa·s。纳米锆量与体系压力升高使压裂液黏度增加和流变指数降低。4因素中温度和剪切速率对压裂液黏度影响较小,分别降低了39 mPa·s和24 mPa·s,远小于温度和剪切速率对DDT-胍胶压裂液降低的54 mPa·s和37 mPa·s, PDH展现出优异耐温性和增稠性。     

悬浮酸稠化剂的研究及性能评价

将速溶稠化剂加入到油相中,用油相悬浮分散稠化剂,形成悬浮酸稠化剂,遇水后利用油相在水相中自然展开,把稠化剂均匀分散在水中。用有机膨润土和乙醇增加油相粘度,硅藻土、粉煤灰与聚丙酰胺改性物颗粒极配,乳化剂提高浆体稳定性,解决了悬浮酸稠化剂溶解慢、易结团、需提前配制的问题。优选的悬浮酸稠化剂基本配方:70 g 26号白油+3 g有机膨润土+0.2 g乙醇+50 g稠化剂2号样+4 g硅藻土+4 g粉煤灰+1.4%OP-10。配制的悬浮酸稠化剂酸化体系能明显降低与岩石反应速率,与常规酸化体系相比,50,70,90℃的动态反应速率降低13倍以上,90℃下腐蚀速率降低50%以上,提高储层岩心渗透率5倍。酸化体系抗温抗剪切效果良好,在90℃下170 s^(-1)剪切2 h后,粘度仍保持在310 mPa·s。0.03%破胶剂加量下,酸液2 h后粘度降至5 mPa·s。特别适合储层进行酸化改造。     

陕北低渗透储层表面活性剂驱油体系研究

针对陕北延长油田的储层情况,研制出一种以甜菜碱为主的复配驱油体系EPS,该体系配方为:甜菜碱:OP-10:异丙醇=7∶2∶1,使用浓度为0.1%。对该体系的配伍性、乳化性、抗盐性、cmc值、吸附值及采收率进行测定。结果表明,该驱油体系与陕北延长油田大部分高矿化度的地层水都有良好的配伍性和乳化性;cmc值较低(450 mg/L);岩心吸附值小(0.910 mg/g);耐盐性能好,当Ca2+浓度高达12 000 mg/L时,该体系与原油仍可达到超低界面张力(约10-3mN/m);在不同低渗透油层的驱替实验中,驱油效率提高6.7%～17.9%。     

适合超低渗油藏的高效渗吸剂体系及性能研究

渗吸置换是超低渗油藏的有效驱油方式,高效渗吸剂的研发可大幅提高原油采收率。通过将重烷基苯磺酸盐类表面活性剂HAS-6及脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂G12-7N按照9∶1的配比复配,得到复配体系HAS-G,并对其界面性能、乳化性能、静态吸附性能、渗吸性能进行了评价。结果表明,在0.3%最佳浓度下,HAS-G体系与长庆油田Y区块脱水原油间界面张力可达6.9×10^(-3) mN/m; HAS-G体系可将油湿性云母片改性至水湿状态,接触角由115°降低至66.9°;HAS-G乳状液静置1 h后的乳化综合指数为0.11;HAS-G体系静态吸附量为9.367 5 mg/g,较HAS-6体系静态吸附量降低36%;HAS-G体系的最终渗吸采收率为24.95%,较地层水渗吸采收率提高10.89%。     

低碳烃无水压裂液稠化剂的制备与性能评价

采用两步法合成了无水压裂液交联剂烷基磷酸酯,其最佳合成条件为:磷酸三乙酯和P2O5、混合醇的投料摩尔比为1∶1∶4,在80℃时反应5 h,产物二烷基磷酸酯的产率高达71.3%。采用络合铁水溶液作为活化剂,其配方为:柠檬酸钠30%,乙二醇10%,硫酸铁30%,去离子水30%。利用正己烷为基液,烷基磷酸酯PA-2为交联剂,络合铁水溶液FC-1为活化剂,制备出低碳烃无水压裂液,并探究了交联剂与活化剂的添加量对压裂液性能的影响。结果表明,随着交联剂PA-2用量的增加,成胶时间显著缩短,粘度逐渐增大。当交联剂PA-2用量为2.5%,活化剂FC-1用量为4%时,成胶时间为116 s,压裂液的粘度高达440.5 m Pa·s。在80℃、剪切速率170 s-1的条件下剪切1 h,该压裂液粘度仍在100 m Pa·s以上,表明该压裂液的耐温耐剪切性能良好。