油基钻屑处理技术研究进展

介绍了油基钻屑的组成及其对环境和人类健康的影响。综述了国内外油基钻屑处理技术,并对不同处理技术特点进行了比较。其中生物处理技术被认为是一种永续性环保处理新技术,并对其现状、应用前景和面临的问题进行了讨论。     

聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯/二苯基甲烷二异氰酸酯共混体系的结构与性能

聚乳酸(PLA)的韧性差、稳定性不好使产业化生产受到局限,文中通过引入聚丁二酸丁二醇酯(PBS)来改善材料的性能,但是其相容性比较差,所以寻找了一种增容剂二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)来改善共混体系相容性。实验结果显示,聚乳酸性能得到了极大改善。通过红外测试发现共混体系生成了聚氨酯;由扫描电镜可以看出,共混体系分散性得到了改善;从扭矩图可以看出,共混体系流动性得到了改善,共混体系塑化时间比纯PLA/PBS和纯PLA相比分别缩短33s和53s;通过力学性能测试,得知其断裂伸长率得到了极大提升,共混体系断裂伸长率比纯PLA/PBS和纯PLA分别提高了1.57倍和66倍。     

酸性离子液体催化合成季戊四醇棕榈油酸酯

合成两种酸性离子液体,正丁基甲基咪唑硫酸氢盐[n-C4Im][HSO4]和异丁基甲基咪唑硫酸氢盐[i-C4Im][HSO4],催化合成季戊四醇棕榈油酸酯(PPAE),结果发现[i-C4Im][HSO4]催化活性最大。通过对影响转化率的各种因素考察,得到最佳反应条件:棕榈油酸与季戊四醇物质的量比为6∶1,离子液体催化剂用量5%(质量分数),反应温度220℃,反应时间4 h,PPAE转化率为91.8%。离子液体催化剂重复使用2次后,转化率开始缓慢下降,但补充适量硫酸后离子液体即可恢复催化活性。与传统的强酸催化剂相比,[i-C4Im][HSO4]具有合成的PPAE色泽好、催化剂易回收与重复利用的优点。     

环保无荧光生物质润滑剂ZYRH的性能与应用

针对目前常用润滑剂荧光级别高、热稳定性差的缺点,研究了一种无荧光生物质润滑剂ZYRH的荧光级别、乳化稳定性、润滑性和抗温耐盐性能,并考察了ZYRH对钻井液流变及失水造壁性能的影响。研究结果表明,ZYRH荧光等级小于3级、乳化稳定性好、抗温达200℃、抗盐达饱和;基浆中加入1%ZYRH润滑剂后,极润滑系数降低率达91.5%数93.0%;生物毒性EC_(50)值1.0×10~6mg/L;与聚合物钻井液、聚磺钻井液、微泡钻井液等配伍性好。产品在卫455井、文23储气库等25口井进行现场应用,均取得良好效果,且产品对环境无污染。图5表4参14     

油基钻屑常温清洗—微生物联合处理技术

油基钻井液因具有抑制性强、润滑性好、抗高温、抗污染、安全和钻速快等优点而被广泛应用在对非常规油气资源的勘探开发工作中,而其钻屑矿物油含量高、乳化严重、不易回收等缺点也成为环保治理的难点。为此,针对不同类型油基钻屑的物性特点,将高效清洗剂破乳清洗处理、油—水—固三相分离和石油微生物消除等3种工艺有机集成,试制出一套油基钻屑现场处理装置,形成了油基钻屑常温清洗—微生物联合处理技术。经过对4口井的油基钻屑进行放大试验,结果表明:油相回收率超过85%,清洗后废渣总石油烃含量小于2%,再经生物深度处理30天后,废渣中总石油烃含量降至0.3%以下,均达到相关标准的要求。结论认为:该联合处理技术实现了油相的回收再利用以及废渣的无害化处理,不仅有效解决了油基钻屑环保治理难题,而且还节约了钻井工程综合成本,具有良好的推广应用前景。     

生物质基液PO-12的合成与性能评价

国内水平井用油基钻井液普遍存在切力低、流变性能差和后续钻屑处理难度大等问题,在性能和环保方面均需要完善。为满足绿色高性能钻井液的发展需求,以天然来源的植物油为原料,采用生物和化学改性的方式,合成了一种性能优异、可生物降解的生物质基液PO-12。性能测试表明,PO-12具有黏温特性优良、稳定性好、抑制性强、抗水解和无荧光的特点,其结构中不含芳香基团,无毒,绿色环保,能够满足水平井和深海钻井需求。以PO-12为连续相,初步形成一种生物质合成基钻井液,性能与油基钻井液相当,为提高水平井用钻井液的绿色环保性能提供了一种新的途径。      

基于CT图像分析的准脆性材料轴压损伤研究

借助CT扫描获得了压缩破坏过程混凝土材料的内部密度分布特征,对CT图像进行分区讨论,通过分析微裂纹演化所引起的灰度变化,采用分形Rd指标来描述分区位置线上灰度变化及统计规律,并基于Rd指标定义了一个损伤变量.研究表明:1)所有位置线上灰度变化的Rd总值随荷载增大呈二次减小规律,这是微裂纹演化的不断局部化所致;2)不同的荷载阶段Rd值变化不同,荷载水平从零增大到0.6时,所有位置线上灰度变化的Rd值都下降较快,从0.6到0.9的过程,各位置线上Rd值上下波动;从0.9到主裂纹贯通,大部分位置线Rd值减小,靠近贯通区域的位置线上Rd值则略有增大;3)定义的损伤度与荷载成二次增大关系,这与实际相符较好.     

环保型生物质合成树脂降滤失剂

绿色高性能钻井液已经成为发展趋势,降滤失剂作为核心处理剂,不仅要求其抗温、抗盐和降滤失性能好,还要求其易生物降解。以木质素为原料,经生物降解和化学反应得到生物质合成树脂降滤失剂LDR-501。性能测试结果表明:LDR-501的BOD₅/COD_Cr为0.26,可生物降解;EC₅₀为440 000 mg/L,无毒;浊点盐度为160 g/L,用其处理的基浆在180℃老化16 h后的高温高压滤失量为18.6 mL,抗温、抗盐、降滤失性能好。环保型生物质合成树脂降滤失剂的成功研发,为促进生物质资源在钻井液领域的应用,提高水基钻井液绿色环保性奠定了基础。      

离子液体处理油基钻屑的研究

石窟寺数字化工程中获取了大量的数据,包括：点云数据、三维模型、纹理数据以及各种图件等。针对这些数据的管理,本文提出基于文件与数据库的混合管理方法,设计并实现了具有普适性的石窟寺数字化工程数据管理系统。该系统目前已经应用在宝顶山大佛湾石刻数字化工程中。实践结果表明,采用文件与数据库混合管理方法可以有效地管理石窟寺数字化工程数据,同时,系统的应用能够提高数据的查询和使用效率。     

新型温控离子液体绿色介质生物催化合成乙酸辛酯香料

设计合成3种新型1,3-二戊基咪唑六氟磷酸盐同分异构离子液体。以褶皱念珠菌脂肪酶Canadidarugosalipase酶催化合成乙酸辛酯为模型反应,分别考察介质对酶行为的影响。结果发现,酶在离子液体中的活性及反应性明显高于有机溶剂正己烷。基于[D(2-mb)Im][PF6]离子液体的温控特点,设计一种高温反应和低温分离相结合的乙酸辛酯合成路线。通过研究各种因素对1-辛醇转化率的影响,获得合成乙酸辛酯的最佳反应条件。在此最佳条件下,1-辛醇的转化率达99.3%,酶在[D(2-mb)Im][PF6]中的稳定性是正己烷中的8.3倍。此外,圆二色谱和内源荧光光谱被应用于不同介质中脂肪酶结构变化,结果表明酶在[D(2-mb)Im][PF6]中有较大的氨基酸残基裸露程度和良好的二级结构稳定性。