智能微反应器理论在合成润滑油清净剂中的应用

以石油磺酸铵为原料制备了高碱值的石油磺酸镁润滑油清净剂。结合智能微反应器理论中的渗透反应机理,论述了若干主要因素对其碳酸化反应的影响规律,包括:碳酸化反应温度、碳酸化反应时间、搅拌速度等。结果表明,在40～50℃,反应时间3 h和较快的搅拌速度下才能制备出高碱值润滑油清净剂;"冷冻蚀刻"电镜观测表明,产物中含有平均粒径约40 nm的碳酸盐微粒。用智能微反应器理论可加深对工艺的理解,从而控制好产物的质量。     

润滑油清净剂金属化反应机理的新概念

本文扼要回顾了润滑油清净剂金属化工艺技术70年来的发展，简要归纳了清净剂金属化化学反应历程的传统认识；在此基础上论述了现代清净剂金属化反应机理的研究进展，着重阐释了用现代纳米化学的微乳液微反应器理论分析清净剂金属化如何形成胶束的反应机理新概念；最后据此示例提出了若干运用新概念分析清净剂金属化工艺规律的推论。     

润滑油清净剂金属化反应机理的新概念

扼要回顾了润滑油清净剂金属化工艺技术70年来的发展，简要归纳了清净剂金属化化学反应历程的传统认识；在此基础上，论述了现代清净剂金属化反应机理的研究进展，着重阐释了用现代纳米化学的微乳液微反应器理论分析清净剂金属化如何形成胶束的反应机理新概念；最后，据此示例提出了若干运用新概念分析清净剂金属化工艺规律的推论。     

Mg盐清净剂金属化工艺的纳米化学微反应机理

 由于Mg的金属性比Ca弱以及Mg化合物与Ca化合物诸多物理化学性质的差异,制备各种超、高碱度有机酸Mg盐清净剂的金属化工艺远较制备同等碱度有机酸Ca盐的工艺难度大。笔者在多年研制各类Mg盐清净剂的过程中发现,与Ca盐有所不同,在进行超、高碱度Mg盐的金属化时,除须按众所周知的方法利用NH₃和/或铵盐、胺类等来强化甲醇促进剂的作用外,还须采用改进的加水方式、严格控制CO₂的临界通入速率等补加措施,才能保证制备各类超、高碱值Mg盐清净剂的成功率。在此基础上,运用在微乳液内形成纳米级"水池"的微反应器新概念,对这些措施的微反应机理进行了分析论证,总结了各种Mg盐清净剂金属化工艺的一些规律。     

润滑油金属清净剂中碳酸盐含量的测定方法

设计了测定润滑油金属清净剂中碳酸盐与酸反应放出二氧化碳的实验装置，建立了测定金属清净剂中碳酸盐含量及碳酸盐碱值占总碱值份额的方法；对影响测试结果的因素进行了考察，确定了测试过程中的适宜操作条件。对各种常用金属清净剂进行测定，结果表明该方法能快速测定金属清净剂中碳酸盐含量，精确度较高，结果可靠，可为研究清净剂的碱性组分结构提供依据。     

润滑油清净剂金属化工艺规律的研究进展

结合深入探讨润滑油清净剂金属化工艺中的反应机理,论述了若干主要因素对其高碱度化的影响规律,包括：金属材料的质量、促进剂体系的类型、水的用量及加入方式以及碳酸化速率等。指出首先应选择优质的金属氧化物或氢氧化物来制备高碱度盐,在控制水量应稍高于理论量的前提下,应特别重视水的加入与碳酸化过程的相互匹配,且对每一反应体系都有一最佳的碳酸化速率,这些要点对制备金属性较弱的镁盐尤其重要。     

石油磺酸镁清净剂过碱化工艺研究

研究了超碱值石油磺酸镁合成过程中过碱化反应时间、过碱化反应温度、水和氧化镁加入量对产品碱值的影响，得到了合成超碱值石油磺酸镁的最佳过碱化反应条件：石油磺酸胺为80g，反应时间为3h，反应温度为46℃，水的加入量为10mL，氧化镁的加入量为24g，可得到碱值大于390mgKOH／g的超碱值石油磺酸镁产品；最后通过红外光谱及冷冻蚀刻电镜观测技术，对产物结构和稳定性进行了测定。     

润滑油清净剂的超重力合成过程及产品性质评定

将超重力技术原理与润滑油清净剂合成反应机理相结合，提出利用超重力反应器原位制备高碱值石油磺酸钙清净剂的新工艺，研究了超重力法原位制备高碱值石油磺酸钙清净剂的工艺流程及作用机理，并对所制备的样品进行评定，结果表明制备的样品满足SH/T 0042-1991一级品标准要求。冷冻蚀刻观测结果表明，碱性石油磺酸钙胶体结构中碳酸钙晶体的粒径为10~30nm，平均粒径为20 nm，纳米尺度效应明显，产品具有良好的透光性和流动性。     

金属清净剂综述

在内燃机油中,金属清净剂胶体的稳定性十分重要,其稳定性与胶体结构有关。无灰分散剂在一定程度上可以提高金属清净剂的稳定性,胶溶剂和助表面活性剂也可以提高金属清净剂胶体的稳定性。金属清净剂胶体越小,稳定性越好。通过研究金属清净剂胶体稳定性与胶体结构的关系,可为新型金属清净剂的开发提供参考。对近年来金属清净剂胶体稳定性与胶体结构的研究进展进行了综述。     

在用柴油机油基础油及其中的清净分散剂耗解研究

应用理化检测及元素分析、红外光谱、气相色谱和质谱等分析技术对在用柴油机油基础油及其中的金属清净剂的耗解进行了跟踪分析。结果表明,在用柴油机油基础油在使用过程中,黏度、密度等理化指标发生显著的变化,其中金属清净剂的耗解水平可以通过油品碱值或添加剂的特征红外光谱来表征。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。