一种可用于重油降粘的大功率超声换能器设计

基于夹心式压电换能器基本原理,设计了一种可用于井口重油降粘和高凝油降凝的工业规模应用的大功率压电超声换能器,其工作频率为16.86 kHz,输入电功率为500 W,可在100℃高温环境下长时间连续工作。首先根据工作环境需要设计了换能器模型,结合等效电路法和传输矩阵法,计算了换能器满足谐振频率条件的各部分参数;通过有限元仿真软件ANSYS对换能器进行了模态分析和谐响应分析,确定了换能器的最佳工作模态和工作频率。根据仿真模型,制作了工程样机,通过阻抗分析仪测得其实际的工作频率与仿真结果的误差为0.5%。这种大功率压电超声换能器有望在重油降粘以及超声处理工业中得到规模化应用。     

稠油降粘技术

随着常规原油的不断开采,其储量和产量在逐年递减。我国稠油资源丰富,大约占陆上石油总资源的20以上,有关稠油降粘开采的课题也越发重要。目前国内外在稠油开采过程中常用的降粘方法有：加热法、掺稀油法、稠油改质降粘及化学药剂降粘法。稠油乳化降粘技术具有工艺简单、经济、能量消耗少等优点,因此开发用量少、成本低的乳化降粘剂成为关注的焦点之一。     

超声-表面活性剂对原油降粘的实验研究

本文研究了超声和表面活性剂对原油粘度的影响。当原油含水率不大时,超声降粘主要是由于超声降解的作用,但这种降粘效果不理想。掺入表面活性剂SP－20后,在低含水率下,原油未能形成水包油乳状液,当含水率为50％时,掺入表面活性剂,能使原油形成水包油乳状液。将超声与表面活性剂相结合,能使原油形成的乳状液更稳定。     

一种新型油井降粘举升强制混合装置的研制

【摘要】辽河油田油藏以稠油为主，在其稠油井举升开采过程中多需掺入降粘剂、降凝剂、除蜡剂等化学药剂，用以降低稠油粘度、降低稠油凝固点，将井底原油顺利举升至地面。目前通常加药方式是向油套环空内注入化学药剂，利用化学药剂的自由沉降和药剂与地层流体之间的自由扩散作用来达到加药目的，但该种加药方式存在药剂见效慢、药剂浪费等问题。为此以稠油井空心抽油杆加药方式基础研制了油井药剂强制混合装置。与常规油井混合器相比，该套装置具有将抽油杆上下冲程的动能转化成药剂与地层流体的混合动力，室内及现场试验证明，该套装置的混合效果良好，能够最大程度的发挥化学药剂的各种功效。目前以油井药剂强制混合装置为井下工具的掺药降粘举升工艺技术在取代掺热稀油降粘工艺与空心抽油杆电加热降粘工艺方向上具有广阔前景。     

稠油井井筒降粘

复合型稠油助产剂，原油与水形成O／W型乳化体系，使期间形成水膜与水膜之间的摩擦，达到降低粘度，降低粘阻，达到提高采收率的目的。     

强磁降粘技术研究及在抽汲中的应用

随着石油勘探开发的不断深入和石油开采技术的不断发展，稠油的开发日益受到重视。我国稠油资源也相当丰富，广为分布。目前已在松辽盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地、南襄盆地、二连盆地等12个大中型含油盆地和地区发现了70多个稠油油田。预测全国稠油储量在80×10^8t以上。然而稠油具有胶质含量大、沥青质含量高、凝吲点高、粘度大、粘度随原油密度增加而增加等特点，给开发带来很大的困难。其中稠油给试油工艺造成的主要困难主要体现在抽汲求产上。由于稠油的粘度大，使得在抽汲过程中抽子在遇到液面后受到的阻力很大而且容易遇阻，严重影响抽汲求产的顺利进行，甚至导致求产失败和返工的发生，造成巨大的经济损失。针对这些问题，将强磁降粘技术引入到抽汲中。磁降凝降粘技术是利用稀土永久磁铁产生磁场，使原油经过特定的磁场处理后，其粘度和凝固点在一定时间内发生变化，原油粘度下降30-50％以上，凝固点下降6-22℃。在杜75井和杜76井的施工对比中，强磁防蜡降粘器起到了很好的效果，为强磁降粘技术在抽汲中的应用积累了经验。     

超声波对全尾砂砂浆流变特性的影响

为改善充填砂仓中砂浆的流变特性,创新性地将超声场引入,利用声场辐射方式传播的特性,将超声场非接触性地作用于全尾砂砂浆介质中,研究充填砂仓中全尾砂砂浆在超声场作用下的流变特性。采用Brookfield R/S-SST软固体流变测试仪,测得不同浓度全尾砂砂浆的流变参数,并结合超声波作用机理分析其作用效果和影响原因。试验结果表明:分别对70%、72%、74%、76%和78%五种浓度全尾砂砂浆施加20 k Hz和40 k Hz两种频率下36 W、62 W、85 W、100 W的超声,黏度降幅可达6. 421%～23. 504%,屈服应力降幅达7. 773%～33. 125%。塑性黏度与功率存在显著的线性关系,屈服应力与功率存在明显的线性、二次、Boltzmann、Logistic分布关系。在其他试验条件相同的情况下,总体上40 k Hz比20 k Hz的超声作用效果相对明显,高功率优于低功率;超声波不仅能使砂浆颗粒产生机械振动,而且能产生明显的空化效应和热效应,在降低全尾砂砂浆的塑性黏度和屈服应力、改善砂仓中尾砂浆流动性和砂仓放砂等方面具有显著的优越性。     

超高性能混凝土流变特性及其对纤维分散性的影响

优异的分散性能是纤维充分发挥增强增韧作用的关键。为了明确高掺量钢纤维在超高性能混凝土(UHPC)中的分散特征并提高纤维的分散性,采用抗压强度、抗弯强度等力学性能试验、混凝土流变仪以及图像分析技术,分别研究了降粘掺合料、钢纤维掺量对UHPC力学性能、流变性能以及纤维分散性能的影响。结果表明:降粘掺合料对UHPC力学性能无明显提升作用,但可显著降低UHPC基体的屈服应力和塑性粘度,同时可降低钢纤维导致的屈服应力和塑性粘度增加幅度;随着纤维掺量的增加,纤维轴向取向系数和有效利用率降低,而降粘掺合料可提高纤维轴向取向系数和有效利用率;UHPC基体的流变性能、纤维分散性能以及力学性能三者密切相关,基体流变参数越小,纤维轴向取向系数越高、纤维有效利用率越高,则UHPC力学性能越好。     

鲁克沁超深稠油天然气吞吐推广与应用

鲁克沁油田有油层埋藏深、油质稠特点,通过室内实验证明天然气对原油降粘和互溶效果较好且稳定,有效降低稠油粘度,能大幅提高单井产量,因此设计天然气吞吐开采试验并推广应用,通过天然气吞吐试验证明开采效果非常明显,同时也取得了可观的经济效益。     

双频复合超声强化无水葡萄糖溶液结晶成核研究

溶液结晶技术在许多领域有着广泛的应用,其中结晶成核是溶液结晶的关键环节。以无水α-葡萄糖为研究对象,采用双频复合超声(25 k Hz+40 k Hz)强化糖液结晶成核,研究了溶液浓度、超声功率和作用时间对成核速率的影响,对单频和双频作用的晶核形态进行了对比,并采用碘化钾溶液中碘的释放量研究超声空化产额。研究结果表明:在同等条件下,双频复合超声降低了溶液成核的初始浓度,提高了成核速率,同时得到粒度均匀的晶核;双频复合超声的空化产额远高于单频25 k Hz超声和单频40 k Hz超声的空化产额,双频复合超声具有协同作用。双频复合超声强化溶液成核是一种快速、高效、节能的方法。     

超声波应用于稠油降黏的实验研究

稠油在我国已探明的储量中占比50%以上,而它的高密度、高黏度等特征使得其开采和运输的难度极大,因此,稠油降黏意义重大。超声波技术在稠油降黏的应用中已取得了一定的成效,但尚未得到现场大规模应用。为探究超声波在稠油降黏过程中的作用规律,基于室内实验设计了包括超声波发生器、流变仪、电子天平、恒温水浴等仪器组成的超声稠油降黏评价测试平台。在测试平台上,观测了超声波发生器的电功率、超声作用时间以及油样初始黏度对稠油降黏效果的影响。结果表明,只有在一定的条件下,超声波技术在稠油降黏中的应用才能取得较好的效果,说明了超声波技术对于稠油降黏以及油井的增产增注具有适用性。目前看来,超声波降黏技术在油田现场实际井中的应用及其降黏机理还需进一步深入的研究。     

P(AM-co-AMPS)基凝胶的溶胀动力学研究

本文以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为有机单体、正硅酸乙酯(TEOS)为无机原料合成了P(AM-co-AMPS)基水凝胶,研究了凝胶的相转变温度,以及在相转变温度前后的溶胀性能和溶胀动力学。结果表明,P(AM-co-AMPS)凝胶在25℃水温下主要以大分子松弛为主的溶胀方式,而在0℃水温下为Fickian扩散方式,且具有一定的温敏性;P(AM-co-AMPS)/SiO2杂化凝胶在0℃和25℃均保持非Fickian扩散方式,且温敏性被掩盖。     

超声清洗法回收冷轧厂磁过滤物中的纳米铁粉

研究一种冷轧厂磁过滤物中纳米铁粉的回收方法,采用超声清洗法除去铁粉表面的油污,得到纯净的纳米铁粉,通过试验研究超声频率、功率密度、清洗温度对除油效果的影响,采用X射线衍射和扫描电子显微镜对铁粉产品进行表征。结果表明,相对于机械搅拌清洗,采用超声清洗含油铁粉,可提高清洗液的除油能力;超声频率为40 kHz,功率密度为0.44 W/cm2,清洗温度为40℃时,用清洗液清洗4次,每次清洗时间为20 min,用去离子水漂洗至澄清,真空干燥5 h,所得纳米铁粉中铁元素的质量分数为95.75%。     

一种黏温修正方法的研究与建立

为提高非标准环境实验室内工作黏度计校准检测精度,依据实验定值的黏温数据,系统地分析了所选精制石油产品和精制甲基硅油标准黏度液的黏温特性.选择优化了Walther方程、Arrhenius方程,采用20、25℃定值结果作为参考点,对精制石油产品标准黏度液的运动黏度-温度、精制甲基硅油标准黏度液的动力黏度-温度建立了黏温修正...     

炼油厂污油超声破乳脱水

以含水量（体积分数）20%~30%的中石化扬子炼油厂提供的污油为研究对象,在实验室条件下,采用超声波破乳技术进行脱水研究。在超声频率为20 kHz的条件下,考察了超声的其他参数对污油脱水的影响。结果表明：超声辐照时间为5min、超声激励电压为100V、超声辐照后热沉降温度为60℃、沉降时间为2h时,污油破乳脱水效果比较好,作用后,污油含水率可以降低到3.2%。按照小试得到的最佳工艺参数进行中试实验,其污油破乳脱水效果跟预计的结果相当,含水率可以降低到7.2%。     

超细单分散氨基功能化球形SiO2颗粒的合成与表征

在较佳工艺条件下,合成了超细单分散氨基功能化球形SiO2,其结构采用红外光谱、X衍射线能谱进行表征,其颗粒大小、形貌及表面形态采用扫描电子显微镜进行观测.最佳合成条件为,球状SiO2(Ⅰ):TEOS 20mL、氨水5mL、正己醇20mL、水3mL、环己烷75mL、TritonX-100 20mL,于25℃反应24h.氨基功能化硅烷(Ⅱ):产物Ⅰ2.5g、甲苯100mL、氨丙基三甲氧基硅烷3mL,于110℃甲苯回流24h.     

一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统

提出了一种新型前置预冷转轮除湿复合空调系统,除湿转轮采用第Ⅲ类吸湿剂。对利用该系统用于独立新风系统的可行性进行了性能分析。结果表明,在华南地区夏季两种典型工况下,该转轮除湿采用再生温度为45℃就可以满足室内湿度的要求;对于相对湿度为90％且温度低于36.7℃的高温高湿工况,该转轮除湿采用再生温度为60℃仍可以满足室内湿度的要求;但与除湿转轮采用第Ⅰ类或第Ⅱ类吸湿剂相比,不能达到更低的送风露点温度。因此,该系统方案所需再生温度较低,较适用于高品质/舒适性空调方面。     

常温下超声辅助合成乙酸正己酯的影响因素

以乙酸、正己醇为原料,浓硫酸为催化剂,在常温下用超声合成了乙酸正己酯。实验针对有无超声、超声频率、超声声强、温度、催化剂用量等参数对催化合成乙酸正己酯的影响。得到30℃下的优化工艺条件为：声频10 kHz,声强1.0 W/cm2,催化剂用量1.0%（v/v）。实验结果表明,超声在常温下辅助合成乙酸正己酯有很好的效果,酯化率能达到50%以上。该方法具有反应条件温和、操作简单且反应速度很快等优点。     

高效液相色谱法检测食品接触材料中三聚氰胺的残留量

建立了一种用液相色谱技术检测分析食品接触材料中三聚氰胺残留量的方法。样品采用0.1 mol/L盐酸作为提取溶液,70℃水浴超声提取。色谱分离采用NH2柱,流动相为V(乙腈):V(5mmol/L磷酸盐缓冲溶液,pH 6.5)=75:25,二极管阵列检测器检测。在优化条件下,三聚氰胺浓度在0.2-100 mg/L范围内与其峰面积线性关系良好,检出限(S/N=3)为0.02 mg/L。在100μg的添加水平下,三聚氰胺的回收率在80-99%之间,相对标准偏差(RSD)为2.80-4.32%。揭示了原料中三聚氰胺残留量与成型品的三聚氰胺迁移量的正相关关系。结果表明,该法简便、快速,可准确测定食品接触材料中三聚氰胺残留量。