纳滤法处理富含SO42-油田注入水的防垢阻垢作用

针对姬塬油田注入水富含SO_4~(2–),在注水过程中易与高矿化度地层水中的Ba~(2+)、Sr2+形成难溶性硫酸钡锶垢的问题,采用纳滤膜脱除SO_4~(2–)成垢离子防止垢的生成。研究了源水经纳滤处理前后与地层水的配伍性及其对岩心的损害,考察了该技术在姬塬油田的现场应用效果。研究结果表明,采用纳滤膜处理技术可有效降低注入水中的SO_4~(2–)含量,防止结垢产生的地层损害。经过纳滤处理后,源水中SO_4~(2–)含量由2499.88 mg/L降至428.03 mg/L,SO_4~(2–)脱除率达到82.9%。纳滤水与地层水以不同比例混合后的结垢量均小于源水与地层水混合的结垢量,纳滤水的阻垢率为70.4%数74.2%;纳滤处理前后,源水对岩心的伤害率分别为46.13%和1.47%,纳滤水可有效抑制对岩心的损害。现场试验表明,注入水经纳滤脱SO_4~(2–)工艺处理后,姬W注水站注入水中的硫酸根减少80%以上;试验区36口井注水压力平均降低1.41 MPa,11口吸水剖面测试井剖面厚度平均增加1.35 m,显示出良好的处理效果。     

SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂上异丁烷与丁烯烷基化的研究

在固定床连续性微反活性评价装置上,考察了异丁烷与丁烯在SO24-/ZrO2系列固体超强酸催化剂上烷基化反应的活性和选择性,借助XRD、DTA、NH3-TPD等分析方法对SO42-/ZrO2催化剂的结构和性能进行了表征.结果表明,SO42/ZrO2催化剂表面酸性位的强度与焙烧温度密切相关.同时,Sq2-/ZrO2固体超强酸催化剂上的中强酸位是烷基化反应的主要活性位,但酸强度越高,其比活性越高,而目标产物三甲基戊烷选择性越低.SO42-/ZrO2催化剂的弱酸位有利于烯烃齐聚反应,强酸位有利于裂化反应,氢转移、异构化反应一般发生在中强酸位,与烷基化反应要求的酸性位很接近,烷基化反应酸强度控制在-8.1～-12.7为宜.     

固体超强酸SO42-/SnO2-Nb2O5的制备及其表征

采用共沸除氯工艺制备SO₄^2-/SnO₂-Nb₂O₅固体超强酸,该方法引入共沸蒸馏,以正丁醇和无水乙醇为溶剂,锡盐醇溶液滴加氨水前除去其中结晶水再除氯离子,免去抽滤除氯步骤,缩短了催化剂制备时间。将制备的SO₄^2-/SnO₂-Nb₂O₅用于催化α-蒎烯的异构化反应,考察催化剂制备条件对催化剂活性的影响,采用FT-IR,XRD,TG-DTA等对催化剂的物化性质进行表征,并与沉淀法、sol-gel法制备的催化剂进行对比。结果表明：催化剂最佳制备条件为Nb₂O₅加入量为SnO₂质量的25%、浸渍液硫酸浓度0.5 mol/L、焙烧温度500 ℃、焙烧时间2 h,将该条件下制备的SO₄^2-/SnO₂-Nb₂O₅应用于催化α-蒎烯异构化反应时,α-蒎烯完全转化,莰烯选择性为66.49%;与沉淀法、sol-gel法相比,相同条件下共沸除氯法制备的催化剂较好。     

SO42-对316L不锈钢在含氯循环水中腐蚀的影响

采用电化学法、扫描电子显微镜和能谱分析法研究了SO42-对316 L不锈钢在含氯循环水中腐蚀的影响。动电位扫描实验结果表明,SO42-在Cl-质量浓度低时可有效抑制点蚀,而在Cl-质量浓度高时不能有效抑制点蚀。扫描电子显微镜和能谱分析结果佐证了这一论点,在Cl-质量浓度较高时,SO42-对Cl-的排斥力已经不足以阻止Cl-在不锈钢表面的吸附,此时SO42-不能有效抑制Cl-的腐蚀作用。     

Pt/SO42-/ZrO2-Al2O3在正己烷异构化反应中的催化行为

采用连续流动的固定床微反装置考察了Pt/SO24-/ZrO2-Al2O3(PSZA)在正己烷异构化反应中的催化行为。采用NH3-TPD、H2-TPR及TG表征了催化剂的酸性、还原性能及硫物种含量。结果表明,PSZA的初始异构化催化活性几乎不受反应温度的影响,而稳定性则与反应温度密切相关。低温下反应,催化剂在短时间内迅速失活,而提高反应温度可大大提高PSZA的反应稳定性。PSZA具有良好的再生性能,与新鲜催化剂相比,多次再生后的催化剂异构化催化活性基本没有变化。PSZA在低温下的快速失活与其催化活性中心产生的机理有关,而与其硫损失或硫物种的还原无关。在异构化反应过程中,催化剂通过氢溢流可产生强酸活性中心,并在反应过程中不断被消耗;在高温下通过氢溢流不断产生新的强酸中心,使催化活性保持稳定;而低温下氢溢流难以发生,消耗的强酸活性中心不能及时补充,使催化活性下降。     

SO42-/TiO2型固体超强酸制备及其催化合成季戊四醇庚酸酯研究

制备了SO₄^2-/TiO₂型固体超强酸,采用X射线衍射和红外光谱分析对其结构进行了表征,其酸强度测试结果Hammett常数为-13.6,具有超强酸酸性。以此固体超强酸为催化剂合成了季戊四醇庚酸酯（PETH）,确定了醇、酸物质的量之比、反应温度、催化剂用量等优化的实验条件。对得到的PETH进行精制后,对其分子结构进行了表征,并测试了其理化性质。实验结果表明:所得产品具有较低的倾点,合适的黏度和较高的黏度指数,以及较高的闪点等,具有作为基础油的优良性能。     

高温高压下CO2在原油和高矿化度地层水中溶解度实验——以塔河油田某区三叠系油藏为例

利用自行研制的高温高压CO₂溶解度测定装置,在110 ℃、50 MPa条件下测试CO₂在高矿化度地层水、原油以及非饱和油水共存状态下的溶解度。实验结果表明：地层水溶解二氧化碳气体量为26.5 m³/m³,复配原油溶CO₂能力为134 m³/m³,在油水体积比为1∶1的条件下,注入的CO₂在油水中的分配系数为9.23。     

O/W微乳体系制备固体超强酸SO42-/SnO2-Ta2O5及其表征

采用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）-乙醇-环己烷O/W微乳体系制备了固体超强酸SO42-/SnO2-Ta2O5,对催化剂进行了傅里叶变换红外光谱、热重、X射线衍射表征,对催化剂的制备条件进行正交实验优化,并进行了稳定性考察。结果表明,催化剂的最佳制备条件为：SnCl4浓度0.1 mol/L、SnCl4溶液/SDBS/乙醇/环己烷质量比500﹕1﹕0.5﹕15、Ta2O5/SnO2质量比6%、陈化时间24 h、浸渍液硫酸浓度3.0 mol/L、焙烧温度550 ℃、焙烧时间3 h。将此条件下制备的SO42-/SnO2-Ta2O5用于催化乙酸与正丁醇的酯化探针反应,酯化率为99.3%。与常规水体系制备的催化剂相比,SDBS的O/W微乳体系有利于催化剂活性、稳定性的提高。     

SO24-对304不锈钢在含氯循环水中腐蚀的影响

采用电化学法、扫描电镜和能谱分析法研究了SO42-对304不锈钢在含氯循环水中腐蚀的影响.动电位扫描试验结果表明,SO42-在Cl-浓度低时可有效抑制点蚀,而在Cl-浓度高时不能有效抑制点蚀.扫描电镜和能谱分析结果表明在Cl-浓度较高时,SO42-对Cl-的排斥作用已经不足以阻止Cl-在不锈钢表面的吸附,此时SO42-不能有效抑制Cl-的腐蚀作用.     

固体酸TiO2／So4^2—和TiO2—ZrO2／SO4^2—的制备及其在烷基糖苷合成 …

首次将固体酸ＴｉＯ２／ＳＯ４＾２－和ＴｉＯ－ＺｒＯ２／ＳＯ４＾２－用于催化合成烷基糖苷,讨论了各种因素对合成正丁苷的催化活性的影响,确立了其最佳催化效果时的制备条件,Ｈ２ＳＯ４浸泡浓度为０．１ｍｏｌ／Ｌ,焙烧温度为３５０￣５００℃、混合催化剂的最佳Ｚｒ／Ｔｉ原子比为０．６６￣１．１６。     

三元复合驱钙镁硅钡成垢特征研究

由于三元复合驱中的碱对储层矿物的溶蚀作用,使得岩石矿物以可溶物形态进入到储层流体,造成了严重的结垢、堵塞问题。在50℃动态环境,模拟油井采出液离子组成,进行硅钙镁钡成垢实验。研究结果表明,三元复合驱垢主要为碳酸盐、硅酸盐混合垢。随着油井采出液pH值增加,垢样中硅酸盐含量增加,碳酸盐含量降低。在pH值小于10.7时,溶液中硅酸盐沉积速度较快;pH值大于10.7时,硅酸盐沉积速度较缓慢。模拟体系中碳酸根离子含量较低(80 mg/L)时,产生片状硅酸盐沉淀;碳酸根含量较高(1100 mg/L)时,产生颗粒状碳酸盐沉淀。硅离子促进钙盐垢的沉积,在硅含量500 mg/L时,沉垢量最多,达247 mg/L。阳离子增多促进垢的生成,但在钙、钡离子未达到沉积平衡前,镁离子不发生沉积反应。     

三聚甲醛与甲醇在SO_4~(2-)/Fe_2O_3固体超强酸上的开环缩合反应研究

对SO42-/Fe2O3固体超强酸上三聚甲醛与甲醇开环缩合反应制备聚甲醛二甲基醚(DMMn)的反应条件进行了研究。其中,醇醛比、反应温度和反应时间对产物分布的影响较大。当甲醇与三聚甲醛的物质的量比(即醇醛比)为1.2、反应温度130℃、反应时间2h、反应压力0.1MPa、催化剂用量为总反应物质量的1.5%时,柴油添加组分DMM3-8收率可达22%,同时,SO42-/Fe2O3具有较好的循环使用性能。并运用XRD、SEM、NH3-TPD、IR等表征手段对反应前后催化剂进行了分析。     

Ca2+和Mg2+对Cr3+聚合物凝胶性能影响实验研究

为进一步探究Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶调驱效果的作用机理,针对渤海某油藏地质特征和流体性质,以黏度、黏弹性、阻力系数、残余阻力系数以及采收率为评价指标,从增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果等方面着手,开展了Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶性能及其调驱效果影响研究。结果表明,与注入水相比,软化水虽然矿化度较高,但其几乎不含Ca~(2+)、Mg~(2+)二价阳离子,利用其所配制Cr~(3+)聚合物凝胶溶液中的聚合物分子链受阳离子影响较小,聚合物分子聚集体尺寸较大,其增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果均强于注入水配制Cr~(3+)聚合物凝胶。对海上油田注入用水进行软化处理,即除去水中Ca~(2+)和Mg~(2+),有利于改善Cr~(3+)聚合物凝胶调驱效果,进一步提高原油采收率。     

ZrO2-Dy2O3/SO2-４-HZSM-5催化剂 合成柠檬酸三丁酯的研究

研制了分子筛复合超强酸催化剂ZrO     

HT2井三开水基钻井液CO32-和HCO3-污染处理工艺

HT2井三开φ311.1 mm井眼4 513~5 785 m井段在钻进、中途完钻过程中,因和田河气田主产层东河砂岩段与非产层奥陶系灰岩、云岩碳酸盐地层持续释放阴离子,水基钻井液被CO₃2-和HCO₃-污染周期长达140 d,该阶段滤液Ca2+浓度始终为零;因地层破碎前期出现三次卡钻事故,需钻井液保持高黏度、切力（漏斗黏度为120~150 s、切力为（4~5）/（15~25） Pa/Pa）,将地层掉块及时有效带出,在二者相结合的条件下,钻井液出现脱气困难、泥浆泵上水困难问题,流变性难以控制,后期深井高温段遭遇无任何资料介绍的钻井液呈低温果冻状形态。前期通过引入生石灰、氯化钙、有机盐和纳米乳液,后期在未使用稀释剂的前提下通过高浓度磺化胶液、碱液进行维护调整,较好地控制了钻井液的流变性,保证了工程安全钻井,实现了预期地质目标。      

On Estimating the Water Content of CO2 in Equilibrium With Formation Brine

Abstract

Water content of carbon dioxide (CO₂) is an important parameter in engineering applications, such as CO₂ storage in deep saline aquifers and enhanced oil recovery processes. A large number of experimental data have been reported on solubility of CO₂ in brine. However, experimental data on water content of CO₂ in equilibrium with formation brine are not reported in the literature. Water content of natural gas is traditionally calculated by general water content charts; however, these charts are not available for CO₂ in equilibrium with formation brine. Using an accurate fugacity and activity model available in the literature, the authors developed an efficient and simple procedure to estimate the water content of CO₂ in equilibrium with formation brine. To validate the developed procedure, the predicted CO₂-rich phase water content is compared with the reported experimental data in the literature and other predictive models for CO₂-water system. A CO₂ water content chart is presented that can be simply used to predict the water content of CO₂ in equilibrium with formation brine. The procedure presented may be used for generating necessary input data for flow simulation of CO₂ storage in deep saline aquifers.     

炼油厂燃料气中C_(3)+及H_(2)优化回收利用北大核心CSCD

目的回收利用炼厂燃料气中的C_(3)+及H_(2),提高经济效益。方法通过对不同来源的燃料气分析对比,找出其中富H_(2)、高C_(3)+燃料气。优化H_(2)利用及回收流程,增加脱氢膜面积,提高H_(2)回收量。利用催化装置和焦化装置的吸收稳定系统回收燃料气中的C_(3)+。结果技改总投资320万元,可回收C_(3)+1.23×10^(4) t/a,增效3000万元/年;H_(2)回收量可增加1050×10^(4) m^(3)/a,降低制氢成本1200万元/年。结论该方案充分利用炼厂现有吸收稳定系统及现有脱氢系统扩容,具有投资少、效益好、见效快的优点,对玉门炼化总厂高质量发展具有重要意义。     

准噶尔盆地地层水电阻率与埋深的关系

分析了准噶尔盆地51年来的地层水资料,分区块、分层系建立了81个地层水电阻率与相应埋深之间的关系式,为确定不同区块、任意深度的地层水电阻率提供了依据,确保了含油气饱和度的准确计算。