氮化硼气凝胶在催化领域的研究进展

氮化硼（BN）气凝胶是一种三维纳米多孔材料,具有高比表面积、大孔隙率、低密度等特点,同时它继承了传统BN良好的绝缘性、抗氧化性、热稳定性和化学稳定性。介绍了模板法、冷冻干燥法和前体法等BN气凝胶的制备方法,总结了BN气凝胶作为催化剂载体在CO氧化、CO2加氢和硼烷氨水解等领域的应用进展,并对其未来发展方向进行了展望。     

改善低渗油藏二氧化碳气驱油效果的耐温泡沫凝胶体系的构建

二氧化碳气驱对低渗油藏的开发与利用具有明显的优势,但是在驱油过程中极易产生气窜,造成二氧化碳过早突破含油带。为了抑制气窜,提升气驱效果,在聚丙烯酰胺溶液中加入起泡剂和交联剂等,制得泡沫凝胶封堵体系。通过测定凝胶强度、黏度、泡沫体积、泡沫半衰期等评价了其耐温性能,借助光学显微镜和扫描电镜分析其耐温机理,并通过人造低渗裂缝型岩心评价其封堵性能。结果表明,在100℃、矿化度10 g/L的条件下,配方为0.3%聚丙烯酰胺、0.245%酚类交联剂、0.0348%醛类助交联剂、3%稳泡剂黄原胶、0.075%起泡剂非离子表面活性剂和0.4%除氧剂硫脲的泡沫凝胶的稳定性较好,半衰期可达10 d。泡沫凝胶的微观形貌表明,液膜中的聚合物在高温下发生聚合反应形成凝胶相,网状凝胶液膜结构使得泡沫凝胶具有优异的耐温性能。泡沫凝胶可在低渗裂缝型岩心形成强度较高的封堵,在开度为0.1 mm的人造低渗裂缝型岩心中形成封堵后的气驱突破压力达到1020 kPa,具有封堵气窜通道,控制气窜的能力。图18表4参31     

影响隔热油管隔热性能的因素

隔热油管是注蒸汽稠油热采的重要井筒隔热工具。本文作者在研究影响隔热油管隔热性能的因素时总结出如下结论:层间抽真空应适可而止,过低的真空度会事半功倍;在隔热油管的制造过程中,宜使隔热油层和铝箔之间以及各层之间接触松散,以减少辐射换热;水蒸汽、CO2和碳氢化合物是"污染"夹层真空度的主要因素,可应用除气工艺消除隔热夹层中的残气,以延长高真空隔热油管的使用寿命。     

应用除气工艺提高高真空隔热管性能

隔热管由内外管及隔热材料组成，这些材料的内部及表面吸附了大量的气体，而在一定真空度下这些气体会释放出来，“污染”真空，降低了隔热管的隔热性能。通过室内试验，发现水蒸气、二氧化碳和碳氢化合物是“污染”夹层真空度的主要因素。因此，对高真空隔热管加热除气进行了对比试验。试验表明．应用加热除气工艺可以提高隔热夹层内抽真空的质量和速度。并使夹层内的真空度保持长期稳定．是保证高真空隔热管隔热性能的关键技术。     

蒸汽驱用隔热油管的研制

新研制的蒸汽驱用隔热油管采用预应力真空隔热双层结构,主要由内管、外管、隔热衬套、衬管和接箍等组成。隔热油管联接采用长圆螺纹,具有良好的密封和抗粘扣性能;管材化学成分中加入耐高温和适当的合金元素,其力学性能和焊接性能满足要求;隔热油管的视导热系数达到E级。辽河油田分公司齐40块和高3区的蒸汽驱先导试验表明,这种隔热油管使用时未发生变形,测井仪器下放不受影响,各项性能满足设计要求。     

新型油管高保温热力补偿器

用于稠油热采的传统油管补偿器一般不具有隔热功能,虽然现有部分补偿器采取了隔热措施,但也只是采取了局部隔热措施,补偿器接箍等部位仍不具有隔热功能。为此,开发了GRBCQ型油管高保温热力补偿器。该型补偿器本体部分及接箍均采用复合隔热结构,以真空层加绝热材料的方式保温,提高了补偿器的整体隔热性能,可有效减少注汽过程中的热损失,提高注汽效果。现场试验结果表明,该热力补偿器在常温和350℃高温下均能自由伸缩,并能承受20MPa的压差,表现出良好的隔热性能。现场5井次的应用结果表明,该补偿器启动压力(2.4~2.8 MPa)平稳,补偿效果明显,隔热效果好,具有较高的推广应用价值。     

超临界干燥法制备载Ru-Pd硅气凝胶及其催化加氢制备1,4-环己二胺

采用溶胶-凝胶法及超临界干燥法制备了载Ru-Pd硅气凝胶催化剂,利用XRD、TEM、N_2吸附-脱附等方法对制备的催化剂进行表征,通过单因素实验考察了催化剂用量、氢气压力、反应温度、反应时间对催化剂催化性能的影响,并研究了催化剂的稳定性。实验结果表明,所制备的载Ru-Pd硅气凝胶催化剂比表面积大、孔隙率高,Ru和Pd在载体表面分散均匀;在催化剂用量为1.0 g、反应压力为4.2 MPa、反应温度为140℃、反应时间为3 h条件下,催化剂的催化性能良好,对硝基苯胺转化率接近100%,1,4-环己二胺选择性为72%;5次实验后催化剂仍具有较好的催化活性,稳定性良好。     

隔热油管技术应用于海上稠油常规生产井数值模拟分析

提出了将隔热油管应用于海上稠油常规生产井实现保温降粘开采的观点,并通过数值模拟方法对各种工况下隔热油管的性能进行了分析,得到了隔热油管使用效果与产液量、含水率、气油比及下入深度的关系,为隔热油管技术在海上稠油油田开发中的应用奠定了基础。     

杜66火驱生产井气窜封堵技术研究

杜66火驱的过程中,由于火线推进不均,部分生产井单方向受效,影响了火驱区块整体开发效果,针对这种情况,采取了凝胶封堵技术,并在室内研究了HPAM浓度,甲醛浓度,混酚浓度,pH值对凝胶体系的影响,最终得出了封堵凝胶的配方,并对凝胶体系的阻力因子及残余阻力因子进行了研究,说明了凝胶具有高封堵能力、低油层伤害的性能,并在杜66块进行了现场的应用,现场结果表明：具有良好的稳油控气效果.     

气凝胶的制备及其在催化领域的应用

气凝胶一般由两步法制得 ,即经过溶胶 凝胶过程和超临界干燥过程。由于气凝胶具有很高的孔隙率使它具有许多特殊的性质。本文综述了气凝胶的制备方法以及它在催化领域的应用。