针对聚合物溶液的新型静态混合器的研究

新型静态混合技术能混合不相溶的两种或两种以上的液体,或使得固体颗粒在液相中的分布更均匀。所研制的新型静态混合器,不仅很好地解决了传统静态混合器对聚合物流体降解的问题,而且其结构简单、安装简便、无能耗。此种静态混合器可拓展到石油、食品、制药、印染等有类似非牛顿流体混合的行业。本文以石油压裂液为对象,介绍了新型静态混合器的特点,对混合增黏效果进行了分析,并列举了相关试验数据予以证实。     

除尘器节流板开口高度和电机频率对压损和流体动态特性的影响

介绍了自激式水幕除尘器的原理及结构特性。通过调节自激式水幕除尘器进风口处节流板的开口高度及通风机的电机频率,系统分析了实验获得的总体数据和临界点的数据,得到了不同节流板开口高度下狭缝压力和整机压损的变化关系,并确定节流板的最佳开口高度为50 mm;同时经研究发现,节流板开口高度达到70 mm后,由于除尘器内流体动态特性的变化使得整机压损随着节流板开口高度的增加而减少、排出气流的含湿量较大。     

钾铵聚合物钻井液在地热钻井中的应用研究

贵州地热井钻遇地层以灰岩和白云岩为主,夹杂泥岩、砂岩及煤层等不稳定地层,为满足井壁稳定及配合螺杆钻进工艺的需求,确定采用强抑制聚合物钻井液体系。通过正交试验确定了室内配方,并对配方的综合性能进行了室内测评。FT-1与QS-2协同作用可有效改善泥皮质量,白油润滑剂在1%加量时即可将润滑系数降低至0.2以下。其综合性能测试结果表明:该钻井液体系具有良好的流变性,抑制性强且润滑性良好。相比于无固相聚合物钻井液,井眼清洁能力明显增强,机械钻速提高了129%,漏失风险有所下降,取得了良好的实钻效果。     

倾斜管实验的膏体流变特性规律研究

针对膏体流变特性难以真实测量的现象,自制一套能够有效还原工业现场的倾斜管道实验装置,对膏体流变特性参数进行测量,运用通径分析法探究膏体浓度、灰砂比对流变特性的影响规律。结果表明:膏体浓度、灰砂比对膏体流变参数的影响均为正相关,其中,浓度对屈服应力的影响水平比灰砂比对其影响水平大一个数量级,当灰砂比接近1∶25时,灰砂比的增大与减小并不能引起屈服应力明显的单调递增递减现象;浓度对塑性黏度的影响水平比灰砂比对其影响水平大,但在同一个数量级,膏体浓度较低时,会产生浓度低黏度大的现象。     

井下注聚管径对聚合物溶液流动影响

聚合物驱油技术被广泛应用在石油开采中,在地面工艺流程及地层渗流等方面对其做了大量研究,但对注聚井注入管柱工艺方面的研究较少,而井下注聚管径对聚合物溶液井下流动有重要影响。本文针对单管分层注聚工艺,基于幂律流体圆管层流流动理论,研究不同浓度的聚合物溶液在不同日注入量下的流态、表观黏度、管壁应变速度等参数受井下注聚管径影响的变化规律。研究表明,随着管径的减小,溶液的Re值缓慢增大,且属于层流;当管径减小到一定程度后,Re值急剧增大,由层流向紊流过渡;之后,随管径继续减小,Re值迅速攀升,彻底变为紊流。随着管径的变化,Re值会发生"突变",且日注入量越小,这种"突变"现象越明显。聚合物溶液流动时的表观黏度随注聚管径的增大而增大,但增大速率逐渐减小;会随流量的增大而减小,减小的速率逐渐增大。溶液流动时的平均速度梯度随注聚管径的减小而增大,增大速率逐渐增大;应通过优选注聚管径保持合理的应变速度,进而减小聚合物溶液的黏度损失。本文的研究结果,对注聚工艺的管柱尺寸设计和黏度变化规律认识有指导意义。     

聚合物钻井液防塌机理的试验研究

在试验研究的基础上对比了无机聚合物硅酸盐和有机聚合物——聚乙烯醇（PVA）、部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）、非水解聚丙烯酰胺（PAM）和聚丙烯酸钾防塌能力的大小；由试验得出吸附成膜速度的快慢和保护膜的致密程度是决定钻井液体系防塌能力的关键因素；钻井液体系的防塌能力是无机聚合物和有机物质协同作用的结果；部分水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力较非水解聚丙烯酰胺钻井液体系的防塌能力强；Na-CMC和PHP的加入可提高吸附膜的致密性及体系的防塌能力。     

选煤厂煤泥浆流变性的研究

对不同选煤厂的三种煤泥浆的流变性进行了研究。测定了三种不同浓度的煤泥浆在不同的剪切速率下的剪切应力和粘度;根据试验结果对选煤厂煤泥的流变性进行了拟合。结果表明,在拟合相关系数大于99％或置信度大于98％的情况下,选煤厂煤泥浆在浓度为61％-68％时主要表现为宾汉体;在浓度为68％-73％时主要表现为假塑性体;当浓度大于73％时又表现为宾汉体。不同浓度的煤泥浆均表现为表观粘度是剪切速率的减函数。     

水溶性聚合物在铝土矿浸出渣沉降中的作用

研究铝土矿浸出矿浆沉降过程中,浸出渣与水溶性高分子聚合物之间的作用.结果表明,浸出悬浮浆液的物化性质和悬浮渣微粒的表面荷电性是选择最优水溶性高分子聚合物的基础.只有水溶性聚合物分子量超过100万时,才能在两个带相同电荷的渣微粒间越过势能峰,起到吸附凝聚作用,分子量1000万左右凝聚效果最优.水溶性高分子聚合物使用应用预先配成万分之一左右浓度,使分子链成初步伸展状态.搅拌溶解时应控制搅拌线速度小于4m/s.聚合物与浸出矿浆混合操作要控制区分聚沉过程分散期、吸附凝聚期和沉降期三个不同阶段的混合搅拌条件.     

基体对泡沫铝压缩行为与吸能性的影响

研究以工业纯铝、高强度铝镁合金及高含锌量脆性铝锌合金为基体的泡沫铝压缩行为。结果表明，基体性能对泡沫铝的压缩行为和吸能性有显著影响。不同基体性质泡沫铝的压缩过程均出现三个明显的变形区域，但变形行为不同。以高塑性工业纯铝为基体的泡沫铝表现出典型塑性泡沫特征和较低坍塌屈服强度，高强度脆性基体的铝锌泡沫呈现典型的脆性泡沫特征和较高弹性模量及屈服强度，相同应变量的吸能量和吸能效率均明显高于另外两种泡沫铝。     

聚合物改性煤矸石粉煤灰混凝土性能研究

为探讨聚合物对大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的影响,制备不同掺量苯乙烯、191#UP和196#UP 3种聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土试件,进行抗压强度、抗折强度、碳化性能试验研究。结果表明,3种聚合物的加入均提升了混凝土试件抗压强度,且应控制掺加191#UP和196#UP的量在10%左右;掺加3种聚合物的混凝土试件抗折强度都有明显提高,折压比也呈增长趋势,测得掺191#UP和196#UP混凝土的韧性比掺苯乙烯的性能优越;混凝土试件的碳化深度随着聚合物掺量的增加而逐渐减小,说明聚合物可以改善混凝土的碳化性能,并且随着聚合物的增加,改善效果越明显。试验表明,适量掺入聚合物可以改善大掺量煤矸石粉煤灰混凝土的抗压强度、抗折强度及碳化性能,这为聚合物改性大掺量煤矸石粉煤灰混凝土性能的应用提供了试验依据。     

考虑温度影响的全尾砂料浆流变性能研究

为了探究考虑温度变化下的全尾砂料浆流变性能,以某铁矿全尾砂料浆为试验对象,采用正交设计方法设计实验,利用控温浆式流变仪对料浆进行流变测试,分析了质量浓度、温度和灰砂比对流变参数的影响规律。结果表明：料浆屈服应力的影响权重为质量浓度>温度>灰砂比,质量浓度影响最为显著;各因素间均存在一定的交互作用,质量浓度高于79%后,温度和浓度交互作用明显,屈服应力急剧上升;充填过程中料浆浓度控制在78%以下能够满足流动性和浓度的要求,并降低温度和灰砂比的影响。     

钾铵基聚合物钻井液抑制性研究

大牛地气田石盒子组泥岩发育,钻井液抑制性不足,易发生井壁失稳事故,严重影响施工安全和施工进度。在分析石盒子组泥岩段失稳机理的基础上,开展了钾铵基聚合物钻井液抑制性研究。放大蒙脱石和伊蒙混层矿物含量,评价和优选出具有高效抑制性的钾铵基聚合物钻井液体系。该体系具有较低的线性膨胀率和较高的滚动回收率,对大牛地气田预防泥岩段井壁失稳具有重要的实际意义。