高含CO_(2)凝析气藏成藏过程中的流体相行为及油环体积预测

成藏后期的CO_(2)充注导致里贝拉区块高含CO_(2)次生凝析气藏的流体相行为十分复杂,油环体积预测难度很大。本文通过流体相平衡模拟、组分梯度分布计算及CO_(2)充注可视化实验,刻画了CO_(2)充注过程中的油气相行为,揭示了油环体积的动态变化规律,建立了基于气顶气组分拟合的高含CO_(2)次生凝析气藏油环体积预测新方法。研究结果表明:1)CO_(2)充注下的油环体积变化分为4个阶段:充注初期,油环以溶胀为主;充注前期,CO_(2)不断置换并萃取油相中的轻质组分,油环体积迅速降低;充注中期,CO_(2)持续萃取油相的轻、中质组分,油环体积缓慢减小;充注后期,CO_(2)-原油组分传质作用明显减弱,压缩效应导致油环体积进一步减小。2)轻质组分的强流动性使气顶气组成均一,重力分异作用使纵向上油环组分呈梯度变化。3)油环体积与气顶气组成和气油比密切相关。4)基于气顶气拟合新方法和不同井深现场勘探预测的油环体积占比分别为19.21%和22.30%,与CO_(2)充注可视化实验获得的油环体积占比(20.60%)较为吻合。

食品级丁香酚微乳液相行为及其抑菌性

为提高丁香酚的亲水性和抑菌效果,以吐温为表面活性剂,乳酸为助表面活性剂,构建可无限稀释的丁香酚微乳液,并探究微乳化前后丁香酚抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的效果。拟三元相图的分析结果表明,与吐温-40和吐温-60相比,吐温-80更能有效增加微乳液单相区面积;乳酸的增溶效果随着乳酸添加量的增加而提高,当丁香酚与乳酸质量比为1∶3时,丁香酚微乳液单相区面积扩大至78.8%。抑菌特性研究结果显示:在一定范围内,随着吐温-80比例的降低,乳酸比例的增加,丁香酚微乳液的抑菌效果增强;当微乳液组分中丁香酚、乳酸与吐温-80的质量比为1∶3∶6时,质量分数0.05%的丁香酚可完全抑制2种受试细菌的生长,同时,该复合微乳液的抑菌活性显著高于不含乳酸的单一丁香酚微乳。研究开发的微乳液旨在为实现丁香酚的增溶增效提供可行的剂型,并有望用于食品防腐保鲜领域。

热改性豌豆分离蛋白与卡拉胶复合相行为及表征

该研究采用ζ-电位法和浊度滴定法评价了卡拉胶(carrageenan, CG)类型(κCG,ιCG,λCG)对热改性豌豆分离蛋白(heat-treated pea protein isolated, HPPI)在不同质量比(0.5∶1~6∶1)和不同pH(7.0~2.0)相行为的影响,并对不同类型复合物进行了表征。结果表明,卡拉胶电荷密度对相变过程有显著影响,HPPI和κCG,ιCG、λCG的临界质量混合比分别是1.5∶1、3∶1、3∶1;3种卡拉胶均能抵抗HPPI的聚集,但是ιCG具有最好的抵抗效果,可归因于其独特的分子构型和硫酸盐数量,HPPI和3种卡拉胶的相图均可以分为3个相区;HPPI和ιCG以静电相互作用和氢键结合形成复合物,相比于单独的HPPI,复合物的疏水性降低,并且呈团簇和聚集态分布。该研究对于更深入了解蛋白质和多糖的相互作用以及对食品系统的设计和稳定性调控具有重要意义。

基于静电相互作用的卵白蛋白与岩藻多糖相行为分析及流变学分析

为了解卵白蛋白(ovalbumin,OVA)与岩藻多糖(fucoidan,FUC)复合凝聚体的形成过程及二者的相互作用机制,采用浊度滴定、Zeta电位、圆二色光谱法、荧光光谱法和动态旋转流变仪测定等手段分析OVA和FUC的复合凝聚相行为及临界pH值(pHc、pHφ1、pHmax)。浊度滴定结果表明复合凝聚体形成的临界pH值与生物聚合物的比例和盐浓度密切相关,Zeta电位分析结果表明复合凝聚体的形成主要是由静电相互作用驱动。随着OVA/FUC的质量比增加,复合凝聚体形成的临界pH值向高pH值方向移动。低盐浓度(c(NaCl)<100 mmol/L)会促进凝聚体的形成,而较高的盐浓度(c(NaCl)≥100 mmol/L)则会因静电屏蔽作用使凝聚体形成的临界pH值显著降低。此外,在酸性条件下(pH 4.5),OVA/FUC质量比为20∶1和NaCl浓度为400 mmol/L时显示出最大的黏弹性。本研究可为开发基于硫酸化多糖/蛋清蛋白的功能性产品奠定理论基础。

Ca^(2+)介导的月桂酰甲基牛磺酸钠相行为研究

为探究高价无机盐对阴离子表面活性剂月桂酰甲基牛磺酸钠(SMLT)溶液的表面活性和相行为的影响,考察了Ca^(2+)浓度对SMLT溶液的表面张力和不同SMLT/Ca^(2+)摩尔比对SMLT/水二元体系的相行为影响。结果表明,加入适量的Ca^(2+)对其表面活性影响显著,当Ca^(2+)浓度从0增加至0.1 mol/L时,cmc从8.0×10^(-3)mol/L降至8.0×10^(-4)mol/L,γ_(cmc)从36.00 mN/m降至31.45 mN/m。同时,在SMLT溶液中加入Ca^(2+),SMLT/水体系的二元相图出现胶束溶液相区、蠕虫胶束相区、六角束液晶相区、层状液晶相区和胶束-晶体相区,原有的双水相区消失,胶束-晶体区变大。在考察Ca^(2+)浓度对SMLT溶液黏度的影响时,发现当SMLT/Ca^(2+)的摩尔比为1时,SMLT溶液增黏效果明显,摩尔比为0.6时溶液析出固体。选择质量分数为20%的SMLT溶液进行流变性能测定,根据样品流变曲线,发现其具有剪切变稀的现象,冷冻透射电镜显示有蠕虫胶束的形成。

塔里木盆地超深油气藏流体相行为变化特征

超深储层复杂的地质条件导致流体相态特征呈现多样性和多变性,为勘探开发带来了极大挑战。以塔里木盆地顺北地区为例,通过建立超深油气藏流体相态研究方法,采用等时间间隔井下取样方法,在获取不同生产阶段地层流体样品的基础上,研究了典型油气井地层流体的相行为变化特征,并通过开展两期充注流体混合开发沥青质沉积实验,揭示了凝析气井发生沥青质沉积的原因,从流体相变角度提出了合理开采建议。研究结果表明,顺北4号断裂带D1井钻遇的断溶体存在深部原油供给,垂向上呈现上气下油的组分梯度变化,开采过程中地层流体类型由凝析气向近临界态凝析气、再向挥发油转变。反凝析后的凝析油来源于两期充注流体,一是凝析气中自含的凝析油,另一小部分来自于深部原油被凝析气抽提出的轻质组分。而D2井钻遇断溶体为单一封闭凝析气藏,其相态变化规律与常规凝析气相近。D1井出现的沥青质沉积与上部凝析气和深部原油被同时动用有关,当凝析气与深部原油混合开采时,会导致沥青质沉积起始压力和沉积量大幅增加,加剧沥青质在储层和井筒中沉积。建议采用先油藏后气藏、保压方式开采上气下油型断溶体油气藏。取得的成果为超深油气藏高效勘探开发提供了参考和借鉴。

含锌尘泥球团直接还原过程中渣相行为与固结强度关系研究

通过表征不同直接还原温度下碱性含锌尘泥球团外观形貌、物相组成、微观结构及抗压强度变化,并结合FactSage热力学计算,分析了碱性尘泥球团直接还原过程中渣相行为及其对球团固结强度的影响。结果表明,随着还原温度升高,碱性尘泥球团体积先膨胀后收缩,对应抗压强度也先减小后增加,碱性氧化物一直参与球团渣相的形成过程并最终形成复杂的含钙化合物渣相。固相反应是渣相形成的基础,其中间产物Ca 2SiO 4良好的固溶性促进了钙铁和钙镁低熔点物相的固相生成,铁氧化物的初步还原产物FeO有利于液相生成,促进球团中物相的迁移和重新排列,球团体积收缩,强度明显提高。

芳香聚醚酯对CO_(2)/稠油相行为的影响

在超临界可视体积系统中,采用成像法研究了原油-CO_(2)两亲化合物芳香聚醚酯R_(1)E_(m1)R_(0)对CO_(2)/稠油体系相行为的影响。实验结果表明,50℃,添加2%(w)R_(1)E_(m1)R_(0),1#稠油质量变化率最大为31.67%,过程中观察到稳定的泡沫油,这种泡沫油对提高稠油采出非常有利;温度对稠油膨胀具有负面影响,稠油黏度越高,膨胀现象越明显,稠油黏度越低,抽提作用越明显。

互穿聚氨酯-单畴液晶弹性相行为与力学性能

单畴液晶弹性体(mLCEs)在柔性机器人等诸多领域有着潜在的应用前景,其相行为和力学性能对其实际应用有着决定性的影响。针对基于m LCEs薄膜驱动器负载能力弱的问题,设计了一种含动态酰胺键的聚氨酯(PUR)和含聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG250)的液晶聚合物的预聚体,通过物理交联制备出互穿型网络结构的PUR-mLCEs薄膜。核磁共振氢谱结构表征结果显示合成出含动态酰胺键的PUR,傅里叶变换红外光谱的结构表征结果显示聚合物分子链中形成具有氢键交联的互穿型网络结构。优化和探讨了含PEG250的mLCEs预聚体、PUR预聚体以及互穿型PUR-mLCEs的制备工艺参数,并通过差示扫描量热分析仪和拉力试验机对材料的各向同性转变温度(T_(NI))、力学性能和相行为进行了表征和分析。结果表明,制备出PUR-mLCEs材料的T_(NI)降至56.8℃;在25~60℃工作温度范围内,断裂拉伸强度为15~10.7 MPa,降幅仅为28.9%。在500倍自身质量的负载下收缩率仍可达22.5%。在经过冷/热循环30次,其具有稳定的驱动性能。该PUR-mLCEs实现了在T_(NI)时具有较高强度,同时保持优异的驱动性能,其为解决液晶弹性体在高温下易断裂等问题提供了借鉴思路。

高效氯氰菊酯微乳化复合表面活性剂体系的相行为及增溶

目的评价阴离子与非离子表面活性剂复配使用在高效氯氰菊酯微乳化形成与稳定中的作用。方法利用微乳液拟三元相图,研究了不同高效氯氰菊酯油-水-复合表面活性剂体系的相行为和最大增溶量。结果采用阴离子表面活性剂农乳500#与非离子表面活性剂农乳400#以1/1、1/2、1/3复配,高效氯氰菊酯微乳剂拟三元相图中单相区和可对水无限稀释区面积均比表面活性剂单用明显增加,复合体系的最大增溶量也显著提高;与农乳400#单用相比,当二者以最佳比例1/2复配使用时,实现相同高效氯氰菊酯与油相质量分数的微乳化,配方中所需最低表面活性剂的质量分数由52.5%下降到11.5%。结论采用阴离子与非离子表面活性剂适当比例复配使用,可以降低农药制剂微乳化表面活性剂的用量、提高农药有效成分含量,从而提高农药微乳剂的质量和市场竞争力。

农药微乳液相行为及微乳结构的研究

首先绘制了LAS/TX—10/正丁醇/仲丁威/水体系的拟三元相图,讨论了m(LAS)/m(LAS+TX—10)及m(正丁醇)/m(LAS+TX—10)对相区的影响。发现m(LAS)/m(LAS+TX—10)越高,液晶区越大;比例越低,乳液区越大。m(正丁醇)/m(LAS+TX—10)越低,液晶区越大;比例越高,液晶区越小。通过电导率的测定研究了微乳结构及结构转变。当m(正丁醇)/m(LAS+TX—10)=1,m(LAS)/m(TX—10)=1/9或6/4时,微乳液转变经历了由W/O到双连续最后到O/W型;m(LAS)/m(TX—10)=9时,微乳液转变经历了由W/O到双连续、液晶最后到O/W型。

载药微乳液相行为的研究

提出了一种基于相图研究实现纳米药物载体可控制备的方法，采用微乳液控温相图绘制装置绘制了硬脂酸聚烃氧(40)酯(S-40)/聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(F-68)/单硬脂酸甘油酯(GMS)/水体系的拟三元相图，基于电导率测定值确定了微乳液的结构(W/O、双连续相和 O/W)，该体系同时存在液晶区域，乳化剂S-40/F-68的质量比为7∶3，研究了脂溶性药物维甲酸(RA)对微乳液相行为的影响，结果表明 RA 的加入对微乳液的相行为影响较小，基于相图研究结果制备了维甲酸固体脂质纳米粒(RA-SLN)，亚微米粒度分析仪(PCS)测定的平均粒径和透射电镜测试都表明 RA-SLN 为10nm 左右的球状粒子。

离子液体双水相提取菜籽粕蛋白及其相行为的研究

用浊度法测定并绘制了30℃下亲水性离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)+K2HPO4+H2O体系的三元相图,求得的离子液体在该双水相体系中的溶解度曲线方程分别为:w([Bmim]Cl,上相)=0.026 88+0.914 32×exp(-w(K2HPO4,上相)/0.113 39),r上相=0.999 59;w([Bmim]Cl,下相)=-0.044 11+28.974 45×exp(-w(K2HPO4,下相)/0.028 26)+0.289 58×exp(-w(K2HPO4,下相)/0.678 55),r下相=0.991 24。建立了由[Bmim]Cl和K2HPO4形成的双水相体系提取菜籽粕蛋白质的新方法,考察了在该离子液体双水相体系中不同离子液体及其浓度、盐浓度以及蛋白质浓度、pH对菜籽蛋白提取率的影响;并通过L16(45)正交优化试验得到了离子液体双水相提取菜籽粕蛋白质的最佳工艺条件为:K2HPO4质量浓度为150 mg/mL、[Bmim]Cl质量浓度为350 mg/mL、菜籽蛋白质量浓度为70.0 mg/L、pH值为6.8。验证试验结果表明在此最佳条件下菜籽蛋白质的提取率达到99.1%,这显示了该分离体系对提取菜籽蛋白质的独特性,为进一步的放大试验或工业化规模生产奠定了一定的试验基础。

交变应力作用下烟草细胞热力学相行为的研究

研究了交变应力对烟草愈伤组织细胞的影响， 采用本实验室研制的强声波发生装置来产生交变应力场， 并利用差式扫描量热仪（ＤＳＣ） 研究了不同强度和频率的交变应力作用后烟草细胞热力学相行为的变化。研究结果表明：交变应力的影响与应力的频率和强度密切相关，一定频率和强度范围内的交变应力能使得植物细胞的相变温度有明显的降低， 而过高频率的应力刺激则会使细胞相变温度升高。细胞热力学相变反映了细胞壁膜的流动性，相变温度变低表明细胞壁膜的流动性增强， 这必然为细胞的生长和分裂提供了便利的条件。 因此， 对于从细胞和分子水平研究交变应力对植物生长。

环氧树脂/聚氨酯共混体系相行为研究

利用小角光散射 (SALS)技术实时记录了环氧树脂 聚氨酯共混体系在固化过程中的相行为发展情况 ,得到了表征共混体系相区结构尺寸大小的相关距离ac 和表征体系均匀程度的均方介电常数涨落 η2 ,讨论了等温固化条件下 ,环氧树脂 聚氨酯共混体系的相区大小随时间的变化规律 .实验结果表明 ,环氧树脂 聚氨酯共混体系的固化过程是典型的反应诱导相分离的过程 .相分离初期 ,符合Cahn的线性理论 ;随着固化时间的延长 ,相区由小变大 ,约至反应开始后 3 2 1 0s,相分离趋于平衡态 。

磁场对苯胺微乳液聚合体系相行为的影响

通过十二烷基苯磺酸钠(SDBS)/正丁醇(n-butanol)/苯胺/水微乳液体系的拟三元相图,考察了恒定磁场(0.4T)和助表面活性剂与表面活性剂的质量比(Km=mn-butanol/mSDBS)对苯胺微乳液聚合体系的相行为、电导行为以及微乳化作用的影响.结果表明:随着体系醇含量的增加,微乳区面积先增大后减小,当Km值为1.0时,形成的微乳区最大;外加磁场可以增大微乳区面积.通过对外加磁场条件下溶液电导率随水含量变化规律的分析,印证了拟三元相图的表征结果.透射电镜分析结果表明,磁场条件下合成的聚苯胺颗粒比无磁场条件下合成的聚苯胺颗粒小.

十六烷基三甲基溴化铵／正丁醇／正辛烷／水油包水型微乳体系的相行为

文中分别考察了助表面活性剂(正丁醇)、有机溶剂(正辛烷)、温度、钨酸钠溶液浓度对十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/正辛烷/水油包水(W/O)型微乳区域形成的影响,并对该微乳体系的结构进行了电导研究,确定了微乳液体系形成区域及最佳比例配方。研究表明:助表面活性剂、有机溶剂、盐溶液质量浓度对该微乳液体系的微乳区域都会产生影响,温度对该微乳区域几乎没有影响;且当CTAB/正丁醇质量比为1∶2,(CTAB+正丁醇)/正辛烷质量比为4∶6时(滴加蒸馏水前),能够得到较大且稳定的微乳区域。该研究从热力学相图原理上为纳米粒子可控制备提供了理论依据。

橄榄油微乳体系的相行为及影响因素研究

本文以大豆卵磷脂和司盘80(Span80)复配为表面活性剂,乙醇为助表面活性剂,构建橄榄油微乳体系。采用拟三元相图法,考察亲水亲油平衡值(HLB值)、表面活性剂与助表面活性剂的比值(Km值)、盐浓度等因素对微乳体系相行为的影响,并通过电导率、负染透射电镜等方法研究微乳体系的结构,以优化体系配方、考察微乳液的形成规律。结果表明:大豆卵磷脂与Span80以质量比为3∶1复配为混合表面活性剂,并与助表面活性剂无水乙醇按质量比(Km值)为2∶1混合,所形成的大豆卵磷脂/Span80/乙醇/橄榄油/水微乳区域面积最大;甘油或少量盐离子的加入,可以在一定程度上增大微乳单相区的面积,但当盐浓度(C_(NaCl))大于4 mol/L时,微乳区域面积明显减小;在大豆卵磷脂/Span80/橄榄油/乙醇/甘油/水微乳体系中,当水相(w_水/w_(甘油)=1∶1)含量大于22 wt%时,体系逐渐由W/O型转变为双连续型结构。当水相含量超过30 wt%,体系则发生相分离。此研究为橄榄油微乳液的制备及应用提供理论和技术支持。

微乳液体系相行为的一种表达——鱼形相图

对微乳液体系相行为的一种表达方式———鱼形相图的发展历程、绘制方式、相图特点及其计算进行了简要介绍。阐明了HLB温度、HLB平面等概念,对不同变量组合得到的鱼形相图进行归类并对其相关计算进行讨论。在介绍鱼形相图的同时,对一些影响微乳液相行为的因素如温度、表面活性剂组成等加以分析,得出其在影响微乳液相行为上具有的共同本质。介绍了利用Griffin的HLB值关联式求出实验条件下难以测定的表面活性剂的HLB温度的方法。

离子液体热物理性质与相行为预测的基团贡献法

离子液体(ILs)由于其优越的性能目前已成为多个领域的研究热点,但热力学基础数据的缺乏是其应用的障碍之一,除实验测定外,基团贡献法也为设计和筛选ILs提供了重要的性质预测方法。概述了预测纯ILs的熔点、黏度、密度、热容、电导率、声速、生态毒性、界面性质、临界性质、传递性质等一系列热物理性质的基团贡献方法,同时对含有ILs混合体系相行为的基团贡献估算模型进行了评述,展望了基团贡献法今后需进一步努力的方向。