测定井间示踪剂扩散系数的方法研究

该文在带传质扩散的一维单向流和平面径向流的渗流数学模型的基础上，导出了确定单向流及五点法井网注示踪剂段塞时扩散系数的数学公式。利用天然岩心注示踪剂的方式及人造五点法平板模型注示踪剂段塞的方式，分别测定了示踪剂在单向渗流及五点法井网渗流过程中的渗流系数。实验结果表明：示踪剂在地下渗流过程中扩散系数与地层的渗透率、注入示踪剂的类型及浓度、注入速度有关。     

沸石膜的扩散性能研究

建立了管式膜扩散试验装置和其扩散的数学模型，用于测定不同组份在无机膜上的有效扩散系数。考察了在自制二氧化硅膜和沸石膜上的乙苯、乙醇、水和二甲苯等物质的有效扩散性能。结果表明，这两种膜的扩散机制不同，前者属于努森扩散，后者具有分子筛分性能。     

测定井间示踪剂扩散系数的方法研究

该文在带传质扩散的一维单向流和平面径向流的渗流数学模型的基础上，导出了确定单向流及五点法井网注示踪剂段塞时扩散系数的数学公式，利用天然岩心注示踪剂的方式及人造五点法平板模型注示踪剂段塞的方式，分别测定了示踪剂在单向渗流及五点法井网渗流控制的渗流系数。实验结果表明，示踪剂在地下渗流过程中扩散系数与地层的渗透率，注入示踪剂的类型及浓度，注入速度有关。     

天然气扩散系数研究现状及存在问题

天然气扩散系数表征天然气在地层中的扩散能力,是油气藏盖层封堵性能、油气保存条件与油气资源潜力评价的重要参数,确定其符合地层条件的数值并提高精度,对油气勘探具有重要理论意义和实用价值.目前获取方法主要是实验模拟和数值模拟2种.前人研究表明,温压条件、岩石物性条件和孔隙流体性质是影响天然气扩散系数的主要因素.在实验室扩散系...     

岩石中烃类气体扩散系数测定技术细节浅析

烃类气体的扩散系数是衡量气体扩散能力的重要物理量,是盖层评价的基本参数之一。国内实验室测定扩散系数一般采用间接方法,即实验测定一定时间内通过样品的扩散量或浓度,再由这些实测值求得扩散系数。但不同的操作流程和实验方法会造成结果的差异。对比实验表明,扩散系数测定误差主要出现在取气时间、取气方式、取值个数和取气位置这四个方面。掌握这些技术细节,有助于提高实验数据的准确性,对盖层封闭能力评价及天然气资源量的估算具有重要意义。     

二氧化碳在油藏流体中的扩散系数研究进展

回顾了CO₂在油藏流体中扩散的国内外研究进展。简述了气体在液体中扩散系数的测定原理和实验方法,并比较了常见方法的优缺点,对于其在油藏流体中CO₂的扩散过程的适用性进行了研究。总结了CO₂在不同性质油藏流体中的分子扩散系数,讨论了影响扩散系数的主要参数和扩散系数的变化规律,给出了不同特定条件下的一些关联式。最后,针对国内真实油藏情况和扩散研究的缺乏,探讨了高温高压下测定扩散系数方法的优选,为今后的研究提供参考。     

多孔介质内流体扩散系数的计算方法

岩心内流体的扩散系数可由传质扩散方程推出解析解,但其需要实验提供一定数量的质量浓度值(关键的基础参数）。由于常规实验获取到的流体量较少,使扩散系数的计算受到制约。建立了传质扩散的一维数学模型,提出了数值模拟和实验相结合的方法,只需一次测量较多体积的流体的平均质量浓度,通过调整拟合即可求出扩散系数。模拟结果表明,扩散系数受流体质量浓度、类型、流速和岩石渗透率等因素的影响。对于溶液而言,扩散系数在一定范围内的变化对流体质量浓度分布影响很小,故通常可假设扩散系数为常数。     

C8芳烃异构化催化剂内气相有效扩散系数的计算

针对C₈芳烃异构化反应中二甲苯等6种反应物在催化剂内的扩散过程,建立一种气相有效扩散系数的计算方法。根据此方法计算得到不同反应压力和温度的条件下,C₈芳烃异构化反应体系中6种气相物质在催化剂内扩散的有效扩散系数,验证了方法的可靠性,并讨论了温度和压力对分子扩散系数的影响,结果表明：随着压力增大,气体密度增大,分子间距变小,分子间作用力变大,分子扩散系数减小;而根据分子运动论,随着温度的升高,气体运动速率和扩散速率都会变大,分子扩散系数增大。     

烃分子结构与在FAU和MFI分子筛中扩散特性的定量关系

采用分子模拟方法系统研究了不同尺寸的烷烃、芳烃、环烷烃分子在FAU和MFI分子筛中的扩散特性,计算了一系列反映分子微观特征的结构参数,建立了烃分子结构参数与扩散特性间的定量关系。结果表明,进入定量关系表达式的主要是与分子空间占有情况相关的参数,如分子的三维尺寸、最小截面积、转动惯量等。由于烷烃、芳烃、环烷烃分子具有不同的结构特征,因此进入各自表达式的参数不同。建立的定量关系意义明确、相关性好、预测性能强。由定量关系可找到影响烃分子扩散特性的结构参数,为预测烃分子的扩散特性提供了一种简单、快捷的方法。     

芳烃、环烷烃分子在MFI和FAU分子筛中扩散行为的分子模拟

 应用分子模拟技术计算了不同芳烃和环烷烃分子最低能量构象的分子尺寸(a×b×c),并计算了其在 MFI、FAU 分子筛中的扩散能垒。计算结果表明,分子的最小截面尺寸(a×b)与扩散能垒相关。苯、萘、环戊烷、环己烷分子可以在 MFI 分子筛中扩散,其它多环芳烃、多环环烷烃分子均很难扩散。分子在 MFI 直孔道中扩散比在正弦孔道中容易。FAU 分子筛由于孔径尺寸较大,分子在其孔道内扩散比在 MFI 孔道中容易,而两超笼间的十二元环会限制芘、全氢芘及比之更大的分子在 FAU 孔道中扩散。从计算结果可以推断,催化裂化原料中的重油大分子只有先在分子筛或其他活性材料表面一次裂化成一定尺寸的小分子,才能扩散进入 MFI、FAU 分子筛晶内发生进一步反应。     

碱处理对ZSM-5分子筛多级孔道结构和扩散性能的影响

以氢氧化钠水溶液处理ZSM-5分子筛,调变分子筛内部孔道结构.使用"零长柱"(ZLC)方法研究不同碱处理时间下环己烷探针分子在ZSM-5分子筛中扩散系数的变化;使用Ar吸附-脱附手段表征碱处理前后样品中微孔和介孔体积、孔径分布变化;并结合透射电镜(TEM)表征研究了不同碱处理扩孔程度下ZSM-5分子筛中介孔的变化和孔道...     

Study on Diffusion of Hydrocarbons in FAU and MFI Zeolites by Molecular Simulation and Related Experiments

The diffusion of C4—C24 alkanes, aromatics and cycloalkanes in FAU and MFI zeolites were studied systematically by molecular simulation. The basic data on diffusion energy barriers and the diffusion characteristics of alkanes, cycloalkanes and aromatics in FAU and MFI zeolites were obtained. It was found out that the 12-member-ring openings between the two adjacent super cages limited the diffusion of hydrocarbons in FAU zeolites, and the hydrocarbon molecules diffused more easily in the intersections of MFI zeolite channels than in the straight channels between the intersections. It was more difficult for the molecules to diffuse in the sinusoidal channel of the MFI zeolite than in the straight channel because of the atoms at the corner of sinusoidal channel. The diffusion of three kinds of C6 alkanes was studied by gravity sorption method. The simulation results were well consistent with the experimental results, indicating that the simulation results were convincing.     

烃分子尺寸及其与扩散能垒关系的初步研究

 依次采用分子力学、分子动力学、量子力学方法计算得到烃分子的最低能量构象,获得了分子的三维尺寸,并与动力学直径进行了对比分析,并初步研究了烃分子尺寸与在 MFI、FAU 分子筛中扩散能垒的关系。结果表明,在分子筛催化研究中用三维尺寸描述烃分子大小比用动力学直径更合理。与环烷烃、芳烃分子相比,长链烷烃分子结构柔性较大,长链烷烃分子尺寸不能只考虑其最低能量构象的尺寸,还应考虑分子构象的动力学变化。在同一分子筛中,随烃分子最小截面尺寸的增加,扩散能垒增大;同一分子在 MFI 分子筛中的扩散能垒大于在 FAU 分子筛中的扩散能垒。研究结果对于探索分子筛择形催化机理具有一定的理论价值。     

分子筛在直链烷烃净化中的应用

生产与环保的发展均需使用高纯度的直链烷烃，市场对廉价面高效的直链烷烃净化工艺有着迫切的需求。介绍了分子筛对芳烃的吸附脱除机理以及近年来分子芳技术的发展状况。讨论了净化工艺中应注意的几个问题。     

改性Y型沸石的孔结构与扩散性能的研究

沸石晶内的扩散行为与其孔结构有密切关系,本文用不同的处理方法,制备了不同硅铝比和相对结晶度的改性Y型沸石,研究了它们的孔结构和用容量法测定扩散系数间的关系。Y型沸石的脱铝率增高,相对结晶度下降,使沸石晶内的孔结构发生变化。次级孔增加,微孔减少,晶粒的当量直径也减小,这对扩散性能的改善十分有利。低次级孔率时,扩散系数随次级孔量的增加而近似呈线性上升,说明在有次级孔的情况下,沸石晶内的扩散系数的大小不仅与孔道尺寸有关,也与次级孔量有密切的关系。     

FMZ双沸石复合物的合成及其表征

以工业高硅NaY沸石作为丝光沸石(Mordenite)的原料,制备了同时含有FAU和MOR相的双沸石复合物(FMZ)。采用XRD、骨架红外光谱和扫描电子显微镜表征制备的FMZ样品,研究了双沸石复合物的形成机制。结果表明,制备条件对FMZ双沸石复合物的形成影响较大。在碱存在条件下,伴随硅物种从高硅NaY内部抽出,铝物种在硅物种抽出后形成的创口部位“富集”并与补充的硅物种发生反应形成丝光沸石的晶核,随着晶核的成长导致高硅NaY晶体破裂,最终得到FMZ双沸石复合物。