天然气单塔深冷脱氮工艺研究

随着资源的深入开发,采用注氮工艺作为增产措施(EOR)而采出的天然气中含氮量最高可达40%,严重影响天然气综合利用价值。针对塔河油田注氮开发采出天然气含氮量高且含氮量波动特别大的气源条件,本文在消化吸收典型的双塔深冷脱氮工艺技术上进行优化改进,提出了一种适用于含氮量波动大的天然气单塔深冷脱氮工艺,该工艺具有流程简化、操作简单等显著特点。采用ASPEN HYSYS软件对单塔深冷脱氮工艺进行模拟计算,分析了精馏塔压力、原料天然气中含氮量变化以及压缩机后排气压力等参数对流程比功耗、损失及流程适应性的影响,结果表明:单塔深冷脱氮工艺具有甲烷提取率高、能耗低、对原料气组份变化适应性好等优点。     

圆环板面内自由振动的DQM求解

基于线弹性体理论,得到各向同性材料薄圆环板面内自由振动的控制微分方程,用微分求积法（DQM)数值研究了圆环板面内自由振动的无量纲频率特性;将得到的计算结果与已有的结果进行了比较,显示了DQM的适用性和精确性;最后考虑了四种不同边界条件下圆环板内、外半径比对于无量纲频率的影响。     

基于一阶剪切变形理论FGM梁自由振动的改进型GDQ法求解

基于一阶剪切变形梁理论(FSBT),建立了以轴向位移、横向位移及转角为未知函数的FGM梁自由振动的控制微分方程组。引入边界控制参数并采用改进型广义微分求积法(GDQ)数值研究了4种典型边界FGM梁自由振动的频率特性。结果表明该分析方法对FGM梁自由振动研究行之有效。刻画并分析了边界条件、梯度指标、跨厚比对FGM梁自振频率的影响规律。     

鲁克沁稠油井筒乳化降粘的实验室研究

为了实现鲁克沁特稠油的井筒降粘,用实验室合成的非/阴离子表面活性剂及其他助剂和稳定剂的混和物,将酸值2.00 mg KOH/g,沥青质:1.32%,胶质:33.88%,20℃密度0.958 5 g/cm3,凝点6℃,50℃粘度17 460 mPa.s的鲁克沁特稠油乳化成水包油乳状液。通过正交设计实验,优选出乳化药剂组成(%,以油相质量计)如下:乳化剂LRH-1,0.4;助剂LRH-2,0.3;稳定剂LRW,0.1。当地层水矿化度分别为80 000 mg/mL,100 000 mg/mL时,用该组乳化药剂制备的油水质量比70∶30水包油乳状液,50℃粘度分别为93 mPa.s和121 mPa.s,且具有良好的稳定性。     

湿-热-机-弹耦合FGM梁的稳定性及振动特性

研究了初始轴向机械载荷作用下Winkler-Pasternak弹性地基上功能梯度材料（FGM）梁在湿-热环境中的稳定性及振动特性。假设温度和湿度沿梁厚度方向稳态分布,材料的物性依赖于温度且按Voigt混合幂律模型连续分布。首先,基于一种扩展的n阶广义梁理论,应用Hamilton原理,统一建立了以轴向位移、弯曲变形项挠度及剪切变形项挠度为基本未知函数FGM梁的屈曲及自由振动方程,采用Navier解法获得了FGM简支梁静动态响应的精确解。其次,通过算例验证并给出了该广义梁理论阶次n的理想取值,丰富梁理论的同时,可供验证或改进其他各种剪切变形梁理论。最后,着重探讨了3种湿-热分布下湿度与温度增加、初始轴向机械载荷、跨厚比、地基刚度、梯度指标等诸多参数对FGM梁稳定性和振动特性的影响。     

基于二元耦联性解耦下多孔FGM梁的热-力耦合振动与屈曲特性

采用一种改进型广义微分求积(MGDQ)法,数值研究了初始轴向机械力作用下含均匀孔隙的功能梯度材料(FGM)梁在热环境中的耦合振动及耦合屈曲特性。考虑了材料性质随温度的相关性,温度沿梁的厚度方向按不同类型稳态分布,采用含孔隙率修正的Voigt混合幂率模型来表征多孔FGM梁的材料属性。采用一种n阶广义梁理论(GBT),在Hamilton体系下统一建立描述该系统耦合振动及屈曲问题力学模型的控制方程。通过引入边界控制参数,可实施3种典型边界梁动态响应MGDQ法求解的MATLAB统一化编程。基于两种静动态力学行为之间的二元耦联性,编写循环子程序用来获得屈曲静态响应,该分析方法极大地简化了解耦过程并提高了计算效率。通过算例主要探究了梁理论、边界条件、温度分布、升温、初始轴向机械力、热-力耦合效应、孔隙率、梯度指标、跨厚比等诸多参数对多孔FGM梁振动及屈曲特性的影响,同时刻画并揭示了两种静动态力学行为之间的二元耦联性。     

pH响应型稠油乳化剂的制备及响应特性

为改善常规稠油乳化剂在集输末端的油水分离问题,以甲基丙烯酸N,N-二乙胺基乙酯(DEAEMA)功能单体、丙烯酰胺(AM)和偶氮二异丁脒盐酸盐(V-50)为原料制备了pH响应型稠油乳化剂。考察了单体配比对乳化剂表面活性的影响,研究了乳化剂浓度、油水比、温度、矿化度对乳化剂降黏性能及稠油乳状液稳定性的影响,分析了稠油乳化剂的pH响应机理。结果表明,当DEAEMA、AM单体质量比为7∶3时,乳化剂的表面活性最好。随乳化剂浓度增加、油水比降低、温度升高,稠油乳状液降黏率逐渐增加。但油水比过低,稠油乳状液的稳定性降低。乳化剂具有显著的p H响应特性,在碱性条件下呈均匀的微球,具有较好的表面活性;在酸性条件下变成透明的高分子溶液,失去表面活性。稠油乳状液的黏度随乳化剂加量的增加而降低,降黏率约99%,抗温抗盐性能较好。通过调节pH值可使DEAEMA质子化或去质子化,从而使得乳化剂表面活性可控,实现稠油乳状液乳化-破乳可控。图14表5参18     

聚合物驱一泵多井注入工艺适应性分析和相应对策

通过对大庆油田某区块采用的聚合物驱一泵多井注入方式进行研究,分析该流程的工作特点及适应性。与单泵单井流程相比,一泵多井流程工艺简单,其优势是设备数量少,占地面积小,维修保养方便,自动化程度较高;但同时也存在一些问题,单井配注方案不易调整,在注入过程中出现粘损和降解的现象,母液泵停输,母液瞬时流量波动大不易调节等不适应性。     

功能梯度压电材料梁的热-机-电耦合振动及屈曲特性分析

为提高粱理论对静动态响应预测的可靠性和准确性,基于一种n阶广义梁理论,研究外驱动电压及轴向机械载荷共同作用下功能梯度压电材料(Functionally graded piezoelectric material,FGPM)梁在热环境中的耦合振动及屈曲特性.考虑温度沿梁厚按不同类型稳态分布,采用Voigt混合幂率模型表征FGPM梁的材料属性,应用Hamilton原理统-实施静动态建模,采用Navier法求解FGPM简支梁的动态响应.分析不同梁理论、不同温度分布、热-机-电耦合效应、材料组份梯度指标、跨厚比等诸多参数对梁振动频率和屈曲临界载荷特性的影响,揭示多因素影响下FGPM梁耦合屈曲和耦合振动这两类静动态力学行为之间的二元耦联性.结果 表明,通过改变外驱动电压大小和极化方向均可实现FGPM梁在热-机-电耦合作用下的振动控制以及稳定性安全设计.     

湿-热-机耦合作用下多孔功能梯度梁的振动及屈曲特性

采用一种拓展的n阶广义梁理论（GBT）,研究了轴向机械载荷作用下多孔功能梯度材料（FGM）梁在湿热环境中的振动及屈曲特性。考虑了材料的物性随温度变化,湿-热沿梁厚按三种不同类型分布,采用含孔隙率的修正Voigt混合率模型描述多孔功能梯度梁的材料属性,在宏-细观力学模型框架下应用Hamilton原理统一建立了系统的自由振动及屈曲方程,采用Navier法求解FGM简支梁的静动态响应。通过算例验证并讨论了GBT阶数n的理想取值,可用于丰富梁理论。探讨了湿热效应、湿-热-机耦合、孔隙率、材料梯度指标、跨厚比对FGM梁振动及屈曲特性的影响。结果表明:湿-热加剧降低了FGM梁的频率和临界载荷,且不同类型的湿热分布对其减小程度有显著差异;随着孔隙率增大,梁结构的整体刚度虽有所弱化,但在湿热环境中频率反而增大,稳定性增强;湿-热效应对多孔FGM细长梁频率和稳定性影响十分显著,但对短粗梁的影响比较有限。