同井注采井区隔层窜流界限研究

井下油水分离技术可使产出液在地下实现油水分离,达到减少地面水处理量,提高驱油效率的目的。但实施此项技术之后,同井注采井区回注层与产出层之间的压差增大,当二者之间压差大于隔层启动压力梯度时, 隔层流体发生窜流。为防止隔层流体发生窜流,根据A油田实际地层参数,建立同井注采模型,研究实施同井注采技术之后隔层发生窜流的范围及单井日产液量的上限值,得到隔层渗透率-厚度-单井日产液量界限图版。分析图版可知,当前A油田同井注采井单井日产液量为70m³ 条件下,隔层渗透率为1×10-10^-3μm²时,隔层厚度下限值为2.3 m;隔层厚度为3m 时,隔层渗透率上限值为1.25×10^-3μm²。在隔层物性参数变化时,可根据图版确定同井注采井合理的单井日产液量,对油田开发方案的制定具有一定的指导意义。     

基于深度信念网络的PM2.5预测

提出一种基于深度信念网络(deep belief networks, DBNs)的区域PM_2.5日均值预测方法,讨论了训练数据选择方式,并优化了DBNs参数设置。通过相关实验并与基于径向基神经网络(radial basis function, RBF)和反向传播神经网络(back propagation, BP)方法比较,验证了基于DBNs方法的可行性和预测精度。实验结果表明:基于DBNs的方法,区域(西安市)预测PM_2.5日均值与观测日均值之间均方差(mean square error, MSE)为8.47×10^-4mg²/m⁶;而采用相同数据集,基于RBF和BP的方法均方差为1.30×10^-3mg²/m⁶和1.96×10^-3mg²/m⁶。比较分析表明:基于DBNs的方法能较好预测区域整体PM_2.5的日均值变化趋势,显著优于基于神经网络和径向基网络方法的预测结果。     

自组装3-氨丙基三甲氧基硅烷-磷钼酸膜修饰电极

通过在C-O-Si键在电化学活化玻碳电极表面自组装3-氨丙基三甲氧基硅烷(3-aminopropyltrimethoxysilane, APMS),再于其表面连接Keggin型结构杂多酸阴离子PMo12O403-,制备了复合膜修饰玻碳电极,采用XPS和循环伏安法研究了复合膜的基本性质。结果表明,PMo₁₂O₄₀^3-通过库仑作用力与APMS的表面-NH₂结合 (PMo₁₂O₄₀^3--APMS),可极大提高电极的稳定性,与溶液中的PMo₁₂O₄₀^3-相比,PMo₁₂O₄₀^3--APMS修饰电极表现出具有较小峰-峰分裂的PMo₁₂O₄₀^3-的三对可逆氧化还原过程,并能在较大pH范围内保持稳定。研究了修饰电极对ClO₃^-、BrO₃^-、IO₃^-还原的催化性能,与PMo₁₂O₄₀^3-修饰玻碳电极相比,该电极对三种离子均具有良好的电催化活性,对应的检出限分别为1.5×10^-5、1.0×10^-6、5×10^-7mol／L。     

复合吸水颗粒深部液流转向剂注入性研究

由于吸水网络与控制网络的互穿结构,复合吸水材料颗粒具有吸水膨胀速度可控、吸水后强度高的特点.通过填砂管模型、变径管模型研究了复合吸水颗粒深部液流转向剂的注入特性、吸水后在孔喉中的运移情况.实验结果表明:在粒径小于孔喉尺寸的前提下,未吸水膨胀前颗粒可以顺利注入;吸水后即使颗粒直径大于孔喉直径也可以通过拉伸变形顺利通过,通过后立即恢复原状.注入过程中填砂管渗透率降低,颗粒膨胀后渗透率进一步降低,颗粒膨胀后在驱替压力足够大的情况下依然可以在填砂管微孔中运移.     

非均质性油藏剩余油产生机理实验研究

为深入掌握非均质性油藏剩余油的产生机理,设计填砂管并联水驱油室内物理模拟实验开展研究。结果表明,油藏的非均质性导致高渗带的渗流阻力远低于低渗带的渗流阻力,使得大部分注入水直接进入渗流阻力更小的高渗带,使得高渗带的驱油效率较高,而低渗带赋存大量剩余油;随着水驱的进行,高渗带容易形成水流优势通道,波及效率降低,因此封堵水流优势通道,可提高整个油藏的波及效率和采出程度。     

短流程等温淬火初始温度对组织及性能的影响

为了研究短流程等温淬火的初始温度对铸件组织和性能的影响,采用消失模铸造工艺制备铸件.当铸件分别冷却到1 173和1 223 K初始温度时,放入50%KNO₃+50%NaNO₂淬火介质进行等温处理,然后空冷至室温.结果表明,铸件中出现了珠光体,ADI-1223和ADI-1173的硬度分别为381和366 HV.当载荷为10 N时,ADI-1223的摩擦系数为0.289,磨损体积为71.3×10^-5 mm³;ADI-1173的摩擦系数为0.273,磨损体积为83.7×10^-5 mm³.当载荷为12 N时,ADI-1223的摩擦系数为0.242,磨损体积为114.1×10^-5 mm³;ADI-1173的摩擦系数为0.213,磨损体积为136.5×10^-5 mm³.因此,ADI-1223的硬度高于ADI-1173,摩擦系数大于ADI-1173,磨损量小于ADI-1173.     

单扫伏安法测定聚苯胺的电导率

以实验室合成的本征态和两种掺杂改性的聚苯胺为待测试样, 采用恒电位仪的两电极测量体系, 利用单扫伏安法测定了聚苯胺的电导率。在测定时, 电极与试片间的压力影响接触电阻, 当压力为0 .5 MPa 时该电阻可忽略。实验测得3 种聚苯胺的电导率分别为5 .92 ×10 ^-5 、1 .52×10^-2 、2 .68×10^-1 S/cm , 说明掺杂改性聚苯胺的电导率有很大的提高。单扫伏安法方法不仅简便, 而且适合于测定半导体的电导率     

强化球磨法对废钒钨钛脱硝催化剂载体TiO2的分散工艺

为降低回收废钒钨钛选择性催化还原(SCR)催化剂载体TiO₂颗粒粒径,增大回收载体TiO₂的比表面积,通过系列化优化工艺实验,考察了分散剂种类、颗粒表面单位面积氢离子数量、颗粒表面单位面积分散剂质量和球磨时间对废SCR催化剂载体TiO₂颗粒分散效果的影响。结果表明：废SCR催化剂载体TiO₂颗粒的最佳分散工艺为：聚氧乙烯月桂醚为分散剂,颗粒表面单位面积氢离子数量为7.1×10^-12mol/m²,颗粒表面单位面积分散剂质量为0.33 mg/m²,球磨时间为2 h,此时得到的回收载体TiO₂颗粒粒径最小,降至2.19μm。     

鼓泡床中ClO2溶液挥发特性的实验研究

利用自制的实验室小型鼓泡床反应器探究了ClO₂溶液的挥发特性;考察了温度、鼓泡气量和ClO₂质量浓度对ClO₂溶液挥发速率的影响。实验表明,ClO₂质量浓度、鼓泡气量、温度越高,ClO₂的挥发越大,鼓泡气量对挥发速率的影响大于温度;但在溶液中,ClO₂质量浓度很低的情况下,温度对挥发速率的影响较少;ClO₂的挥发速率与溶液的ClO₂质量浓度基本呈线性关系。结合实验数据,构建了鼓泡条件下ClO₂溶液质量浓度随时间衰减的关联模型c=c₀e^-kt,并得出了ClO₂溶液挥发速率系数的关联式：k=2.152 5×10^-5θ+3.427 6×10^-4Q-7.599 7×10^-4,模型计算值与实验值吻合较好,可用于鼓泡床中ClO₂溶液挥发速率的分析计算。     

气水交替驱提高采收率室内实验研究

国内外矿场试验表明,WAG驱可进一步提高原油采收率5%~10%,是三次采油阶段经济、有效提高采收率的驱替方式。借助室内驱替实验,利用改进的模拟岩心,通过设置实验对照组,揭示和明确了WAG驱提高采收率的作用机理。结果表明,WAG驱可减缓气窜,改变不利的水油流度比。注入气加强了三相分子之间的交换、扩散、渗吸及突破作用。水气交替注入后水驱封堵高渗带,气驱驱扫微小孔隙,并伴随重力分异效果,且驱替过程是水在孔隙中的缚存状态不断打破、不断重建的一个动态过程;注入水交替封堵大孔隙,削弱了注入气对流体的突破作用,改善了吸水剖面,延长油井见水时间,有助于提高原油采收率。对于非均质性严重的储层,交替注水产生的动态封堵可进一步提高WAG驱油效果。     

新型聚合物复合纳米微球调剖驱油剂研究

针对大庆油田某区块油井含水率高、水窜现象严重、水驱开发效果差等特点,采用分散聚合法研制了一种新型聚合物复合纳米微球调剖驱油剂NWQ⁃2,并在室内评价了其粒径分布、吸水膨胀性能、耐温抗盐性能、黏弹性能、调剖封堵性能以及驱油性能。结果表明,复合纳米微球NWQ⁃2的平均粒径为512.6 nm,且粒径分布均匀,在蒸馏水中20 h的吸水膨胀倍数可以达到10倍以上,在高温（120 ℃）高矿化度水（75 200 mg/L）中20 h的吸水膨胀倍数仍能达到8倍以上,说明NWQ⁃2具有良好的吸水膨胀性能和耐温抗盐性能;复合纳米微球NWQ⁃2吸水膨胀后具有良好的黏弹性能,对不同渗透率的岩心均具有良好的调剖封堵效果,能使大孔道得到有效封堵,增大注入压力,使后续注入流体更多的进入微小孔道;非均质岩心中注入0.5 PV复合纳米微球NWQ⁃2后,能显著提高岩心水驱后的采收率,增幅可达20%以上,具有良好的驱油效果。     

海上油田化学驱注入浓度优化调整新技术及矿场实践

海上S油田化学驱实施时区块内采用均一注入参数。随着化学驱实施中后期，油田也步入高含水期，不同井组间见效效果差异大，均一注入参数制约了化学驱后期开发效果。考虑单井见效差异，精细划分不同见效类型。针对不同见效类型的井，通过数值模拟法、注入压力优化法及化学驱流度控制法对注入浓度开展逐级优化，形成了一套化学驱后期注入浓度优化调整的新技术。该技术已应用于渤海S油田，其中，提高注入浓度，井组典型受效单井含水率下降6%,实现日增油20 m³;降低注入浓度后，注入井注入能力提升20%,受效井组液量及流压逐步回升，含水平稳；截止目前，试验区累增油达2.4×10⁴ m³,节约干粉用量111 t,实现了降本增效。对海上同类油田开展三次采油有极大的借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地西南部中侏罗统直罗组储集砂体特征及聚砂成藏模式

鄂尔多斯盆地西南部中侏罗统直罗组是潜在的新勘探层系,勘探研究程度极低。在野外露头观测、岩芯观察、测井数据解释和显微薄片鉴定的基础上,通过古流向分析和古地貌恢复,确定古水系分布; 在古地貌和古水系的约束下,基于500余口钻井的测井解释结果,确定8个亚段的砂体宏观分散体系和沉积相分布。结果表明:鄂尔多斯盆地西南部中侏罗统直罗组物源主要来自西南侧的西秦岭造山带; 早期物源较强,沉积环境为辫状河-辫状河三角洲,形成了灰色厚层砂岩夹泥岩; 晚期物源较弱,沉积环境转变为曲流河三角洲,以发育紫红色泥岩与砂岩互层为特征; 直罗组砂岩储层以原生粒间孔为主,溶蚀孔次之,孔隙度为0.87%～31.20%(平均值为16.34%),渗透率为(0.13～53.70)×10^-3 μm²(平均值为17.83×10^-3 μm²),有效储层的孔隙度下限高于15%; 直罗组沉积初期古地貌既控制了砂体的发育分布,又制约了有利储集砂体发育的优势部位及后来的油气运移的有利指向; 潜在的油藏勘探目标包括古河道上游高地、中游汇水坡咀和下游河间丘等3种古地貌聚砂成藏模式。     

老挝国家尺度地球化学填图进展——以氟元素为例

我国地球化学填图在世界上具有领先优势,老挝国家尺度1∶ 100万地球化学填图覆盖了老挝全境约23 万km²,分析了69 种元素,填补了老挝国家尺度地球化学填图的空白,为老挝基础地质、矿产开发、环境保护、农业生产等多个方面提供了基础地球化学保障。此次研究表明,老挝氟含量在( 21 ～ 2 717) ×10 ^-6,氟含量背景值( 中位值) 和平均值分别是271 × 10^-6 和302 × 10 ^-6。老挝氟含量总体表现为北部较高,南部相对较低,其背景值明显低于我国水系沉积物中氟含量和土壤环境背景值; 老挝全境共圈定了8 处氟地球化学异常,面积达到地球化学省规模的有5 处。     

世界主要产地碧玉的地球化学特征、成矿来源及成矿过程

对世界不同产地的碧玉( 14 块样品) 的主量元素、微量元素及稀土元素进行了测试,研究分析了碧玉的地球化学特征、成矿来源及成矿过程。结果显示,不同产地的碧玉主要矿物为透闪石阳起石,过渡性金属元素Ti、V、Mn、Cr、Ni 含量较高,其平均值分别为415．85 × 10 ^-6、284.30 × 10 ^-6、1 495. 26 × 10^-6、665. 68 × 10 ^-6、388．81 × 10^-6 ; 微量元素蛛网图基本相似,表现为大离子亲石元素略微富集,高场强元素轻微亏损; 稀土元素均为右倾的轻稀土富集的分配模式,( La /Yb)_N为4. 57 ～ 20. 26,δEu 为0. 65 ～ 1. 22,δCe为1. 04 ～ 1. 59。碧玉样品的稀土元素分配模式、微量元素蛛网图、过渡性金属元素分配模式与辉长岩相似,说明了相似的起源。碧玉成矿分为3 个成矿阶段: 超镁铁岩蚀变-辉长岩蚀变-蛇纹石蚀变。碧玉样品晶体化学性质及特征元素分析结果表明: 成矿温度越低,氧逸度越低,碧玉质地越细腻。     

中深层地埋管换热器取热稳定性及热影响半径

为研究中深层地埋管换热器的取热稳定性及其热影响半径,建立了非稳态数值传热模型,基于有限差分法将控制方程离散求解,通过示范工程现场实测数据验证数值求解结果的正确性。在此基础上,研究长期运行下中深层套管式地埋管换热器的出水温度以及岩土的温度变化,并对影响中深层套管式地埋管换热器热扰的参数进行了敏感性分析。结果表明：经过15 a运行,中深层套管式地埋管换热器的出水温度较为稳定,从第11 a开始出水温度基本处于准稳态阶段,其周围核心取热区域的岩土最大温降比例仅为6.5%;随岩土热扩散率的增加,中深层地埋管换热器的热影响半径在前期增加速率较快,而后期较慢,当热扩散率a由1.43×10^-6 m²/s增加到2.01×10^-6 m²/s时,热影响半径r由82.69 m增加到99.23 m,增加率为20%,两者之间的关系呈指数规律变化,并且满足关系式r=-151.99×exp[-a/(5.14×10^-7)]+98.14,其中R²=0.97。本研究对中深层地埋管换热器的设计具...     

柔性微球颗粒调剖剂的性能表征

针对大庆油田二类油层增产改造的需要,开发柔性微球颗粒调剖剂,通过双管岩心驱替和封堵实验,研究剪切过程对柔性微球颗粒调剖剂性能的影响,以及柔性微球颗粒调剖剂对驱油效率的影响.实验结果表明,柔性微球颗粒调剖剂的初始粒径为18.02μm,能够以任意浓度在水中均匀分散,遇水后缓速膨胀,48h后柔性微球颗粒的粒径增加20%~30%.柔性微球颗粒剂出口粒径为18.13μm,与驱替前颗粒调剖剂的粒径相当,多次剪切后柔性微球颗粒剂的粒径保持不变.岩心封堵后水驱残余阻力因数达到214.低渗沙管的残余油可以被有效地动用,双管岩心驱替整体提高采收率10%以上,增油效果显著,可以有效解决大庆油田二类油层增产改造的问题.     

非均质油藏特高含水开发期空气泡沫驱实验研究

孤岛油田在经历水驱、聚合物驱和聚驱后水驱等多轮开采后,地下剩余油高度分散,采出液含水高,开采难度加大。如何提高聚驱后油藏的采收率对于提高油田的整体开发效益尤为重要。基于“边调边驱”原则,室内开展了空气泡沫驱提高采收率方法研究。模拟了正韵律高含水油藏地质模型(由高、中、低渗并联岩心管组成)。通过对不同发泡剂质量分数、不同气液比下泡沫体系阻力因子的测定,得到最佳条件为发泡剂质量分数0.5％`和最佳气液体积比1∶1。经室内高、低采出程度下空气泡沫体系的封堵性和调驱性能实验,结果表明,优化空气泡沫的段塞组合,可大大提高不同采出程度下油藏的采收率。第一轮水驱后岩心为15.37％的低采出程度条件下,空气泡沫调驱采收率可提高22.02％;岩心采出程度高达45.53％的条件下,第二轮带有纯空气段塞的泡沫驱采收率可提高9.35％。     

纳米银粒子的制备及其对维生素C和维生素E的检测

在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）做保护剂的条件下,利用维生素C、维生素E的还原性制备纳米银。考虑反应时间、温度、NaOH浓度、PVP浓度对制备的影响,同时结合响应面方法对条件进行优化。采用扫描电子显微镜和粒度仪对纳米银的形貌和尺寸进行表征,并利用傅里叶红外光谱（FT-IR）表征和分析纳米银的形成。结果表明:维生素C（维生素E）在反应温度为55℃（80℃）、NaOH和PVP浓度分别是2.2×10^-3mol·L^-1(1.6×10-4mol·L^-1)和2.4×10^-5mol·L（-1）(2.0×10-4mol·L^-1)的条件下制备出粒径较小、分散性良好的纳米银。用紫外-可见光谱监测发现,纳米银在400⁴50nm处会产生强烈的表面等离子共振峰,吸收峰强度与维生素C或E的浓度成正比。将纳米银这一特性用于定量检测维生素C和维生素E的含量,其检出限分别是0.17和0.63mg·L^-1,线性范围分别为0.4⁵.0和0.9⁹.5mg·L^-1。     

高盐中低渗油藏聚合物溶液储层适应性研究 ——以长庆油田“长4＋5”块为例

目前，对聚合物驱油技术的需求正从低盐油藏向高盐和特高盐油藏转移，提高聚合物溶液在高盐油藏的适应性已经成为石油科技工作者亟待解决的技术难题。为了提高目标储层的采收率，主要对长庆油田“长4+5”高盐油藏区块，从物理化学、高分子材料学和油藏工程等知识入手，通过仪器检测、化学分析和物理模拟等实验方法，在高矿化度溶剂水条件下进行了聚合物溶液油藏适应性研究。结果表明，在聚合物质量浓度（CP）为300～900 mg/L的条件下，当聚合物的相对分子质量（M）分别为800×104、1 400×104、1 700×104、2 000×104时，聚合物溶液岩心渗透率极限（Kg）分别为（25～40）×10－3、（30～55）×10－3、（35～70）×10－3、（45～80）×10－3 μm2。在目标油藏注入水和温度条件下，油藏储层内岩石与水解聚丙烯酰胺聚合物溶液间配适性与岩石孔隙渗透率、聚合物相对分子质量和聚合物质量浓度等因素有关，相关曲线上方为配伍区，下方为堵塞区，孔喉半径中值与聚合物分子线团尺寸Dh的比值为3.02～5.76。