Development and characterization of covalently cross-linked SPEEK/Cs-TPA/CeO2 composite membrane and membrane electrode assembly for water electrolysis

Covalently cross-linked SPEEK/Cs-TPA/CeO₂ composite membrane was prepared for the polymer electrolyte membrane water electrolysis. Tungstophosphoric acid (TPA) with a cesium was added to the SPEEK to increase proton conductivity. CeO₂ was used to scavenge free radicals which attack the membrane in the water electrolysis and to improve the durability of the membrane. The composite membrane featured the electrochemical characteristics, such as 0.130 S/cm of proton conductivity at 80 °C, and 2.324 meq./g-dry-memb. of ion-exchange capacity. Pt(NH₃)₄Cl₂, Pd(NH₃)₄Cl₂, RhCl₃ and Co(NH₆)₄Cl₃ were used to prepare a variety of the membrane electrode assemblies (MEAs) as electrocatalytic precursors. Electrochemical activity surface area (ESA) of the Pt–Pd electrode prepared with 2 mM Pt(NH₃)₄Cl₂ and 2 mM Pd(NH₃)₄Cl₂ showed the best properties of 26.2 m²/g with CL-SPEEK/Cs-TPA/CeO₂ membrane. In water electrolysis performance, the cell voltage of Pd/PEM/Pt–Pd MEA with CL-SPEEK/Cs-TPA/CeO₂(1%) composite membrane showed cell property of 1.82 V at 1 A cm⁻² and 80 °C.     

立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验研究

针对不同供砂浓度的尾砂浆液, 分别选用相对分子质量为2 000万、1 540万和1 200万的阴离子聚丙烯酰胺(APAM)作絮凝剂, 再配以一定量的无机絮凝剂(FeCl₃), 进行了立式砂仓尾砂浆液絮凝沉降试验。研究了立式砂仓的尾砂沉降规律, 确定了立式砂仓合理的供砂浓度为20%, 最佳絮凝剂相对分子质量为1 540万, 掺入量为100 g/t, 适宜的料浆pH值约为9。研究结论为立式砂仓全尾砂沉降澄清脱水连续充填工艺改造提供了设计依据。     

新庄孜选煤厂XJN-14型机械搅拌式浮选机工业性试验与分析

对XJN-14型浮选机的粗选-精选浮选流程进行了工业性试验,并对试验结果进行了分析,指出针对浮选系统存在着处理量过大的问题,可增加浮选机并及时监控加压过滤机的滤液浓度加以解决。     

熔盐电解法制备镁-铝-锶-钙合金新工艺

为解决对渗法制备镁-锶系合金时存在的问题,以SrCl2+CaCl2为熔盐电解质,以熔融镁-铝合金为阴极,采用熔盐电解法制备了Mg-6Al-0.2Sr-0.2Ca合金,研究了熔盐配比、电解温度及电解电压等电解工艺参数对电解过程的影响,确定了最佳制备工艺,并对制备合金的成分、显微组织、物相组成及金属的析出及传输过程进行了分析。结果表明:在镁-铝合金熔体中电解SrCl2+CaCl2可直接制备出镁-铝-锶-钙合金;当SrCl2与CaCl2物质的量比为1∶1时,熔盐具有良好的可电解性能,其适宜的电解温度为750℃,电解电压为4 V;制备的Mg-6Al-0.2Sr-0.2Ca合金中,锶和钙以Al4Sr、Al2Ca等形式存在于基体晶界处。     

国内固井技术现状问题及研究方向建议

“八五”特别是“九五”以来，在固井工艺、固井工具、水泥外加剂等方面均有了较快的发展，但是也存在一定的问题，与国外相比差距还很大，从而影响固井质量的提高和固井技术的发展。文中介绍了国内的固井技术发展、固井技术现状及固井质量存在的问题，分析了国内与国外的差距，并探讨了以后的固井研究方向。     

低密水泥浆在塔里木油田深井超深井中的应用

塔里木油田深井超深井漏失性地层的固井特点是，井深一般在5000m以上，油层套管固井环空间隙小，封固段长。为解决其固井问题，室内对低密度水泥浆进行了研究。经对减轻以及对低密度水泥配方的优选，得到2套低密度水泥浆配方，（1）中高温；低密度G级水泥；DiaceL－D为100：35－100：45；悬池剂D149，缓凝剂D081，降失水剂D158，减阻剂D80A,消泡剂D047；（2）高温；低密度G级水泥：DiaceL－D为100：35－100：45，悬浮剂OMEX－51S，缓凝剂HR－13L，降失水剂DiaceL－FL（液），消泡剂CDF－901或NF－4，实验表明，在不岂温度下，2套配方的沉降稳定性能都过关，且悬浮剂用量不大；温度由80℃上升到125℃时，不限水质配浆，水泥浆的稠化，流变和失水性能均好，现场2口井的ψ177.8mm尾管固井应用表明，该低密度水泥浆体秒适合塔里木油田深的窄环窄隙，长裸眼段固井。     

油基钻井液下水泥浆抗污剂的研究与应用

针对目前油基钻井液下水泥浆易被污染,固井质量难以保证的问题,运用实验方法结合理论分析,开展了抗污染水泥浆体系的研究。利用人工岩心法证实了油基钻井液对固井质量有较大影响,特别是对二界面胶结强度影响最大。通过实验分析了基础水泥浆被油基钻井液污染后性能的变化,研制出了一种主要成分为烷基酚聚氧乙烯醚的抗污染剂Anti-P。室内实验结果表明,将1%抗污剂Anti-P加入水泥浆中,在水泥浆被少量油基钻井液污染后（小于10%）,水泥浆性能不受影响,保证了固井质量。将其在多口井进行应用,效果良好。该成果填补了目前抗污染水泥浆体系的空白,值得进一步研究推广。      

抗高温水泥浆体系研究与应用

为了解决现有水泥浆体系抗高温能力差的问题,研制了抗高温降失水剂DRF-120L和与之配伍性好的其他抗高温水泥外加剂,开发了一种以抗高温降失水剂DRF-120L为主剂的抗高温水泥浆体系。在室内对该抗高温水泥浆体系的性能进行了评价,结果表明:该水泥浆体系能抗200℃高温;抗盐性能好,即使采用饱和盐水配浆,性能也能达到高温深井固井要求;失水量可以控制在100 mL以内;稠化时间易调;水泥石抗压强度高。该抗高温水泥浆体系在辽河油田、塔里木油田及华北油田的7口高温深井固井作业中进行了应用,固井质量全部达到合格以上。这表明该抗高温水泥浆体系综合性能能满足高温深井固井要求,解决了水泥浆体系抗高温能力差的问题。      

选择性渗透水泥石

分析了欠平衡钻进井眼的固井、产层堵漏和油层防砂开采作业中存在的问题，提出了解决这些问题的思路和选择性渗透水泥石的概念。选择性渗透水泥石不仅具有选择渗透性，而且具有选择相渗透性，它主要由水、水泥颗粒、增孔剂颗粒、连通剂和相渗剂等添加剂组成，增孔剂主要作用是增加水泥石的空隙度，连通剂主要作用是连通增孔剂、水泥颗粒之间的空隙，相渗剂主要作用是增加体系的相渗能力。选择性渗透水泥浆具有强的触变性，使水泥浆进入地层裂缝和孔隙中后，由于形成较大胶凝强度，阻止水泥浆的流动，减小漏失深度；该体系固相含量高，固相颗粒粒径分布范围宽，使其在较大裂缝和孔隙中多颗粒架桥的概率增大，封堵性增强；水泥石抗压强度较高，能满足某些特殊井固井、油井堵水、产层堵漏、油层防砂工艺的要求；水泥石具有很好的堵水输油性能，无论是单相渗流，还是两相同时渗流，油相的渗透性均好于水相的渗透性。     

高石梯-磨溪区块高压气井尾管固井技术

针对西南油气田高石梯-磨溪区块高压气井φ177.8 mm尾管固井遇到的气层活跃、安全密度窗口窄、流体相容性差及高温大温差等问题,制定了相应的固井技术措施。开发了适合高温大温差固井的自愈合防窜高密度水泥浆体系,并进行了室内研究。结果表明:该体系密度为2.0~2.8 g/cm3,现场一次混配可达2.6 g/cm3以上;适应温度为常温~180℃;浆体的上下密度差不大于0.05 g/cm3;失水量不大于50 mL;稠化时间与缓凝剂掺量具有良好的线性关系,稠化过渡时间不大于10 min;静胶凝强度过渡时间不大于20 min;24 h抗压强度大于10 MPa,水泥石顶部48 h抗压强度大于3.5 MPa,低温下强度发展快,形成的水泥石体积稳定不收缩,具有类似韧性水泥的力学性能;遇油气产生体积膨胀,保证了界面胶结质量和密封完整性,降低了固井后发生气窜的风险。该固井技术在高石X井和高石Y井中进行了应用,固井优质率和合格率得到较大幅度提高,水泥环后期不带压,获得良好应用效果。