新版、新形态、新亮点——《有机化学实验(第六版)》简介

新形态出版的大连理工大学《有机化学实验(第六版)》融合了纸质版教材和网上数字资源,整合了第五版书附教学光盘、网站资源及新建数字资源,优化为新版数字资源作为纸质版教材的支撑和拓展。第六版教材参考了国内外实验教学论文,编著了反应机理证明、可视化制备、黄鸣龙还原及烯烃交互置换专题下14个基本性实验;编著了天然肉桂醛提取及羟醛缩合、脯氨酸催化不对称合成和LED光催化发光体制备等3个综合性实验;编著了费舍尔酯化法合成工业香料羧酸酯的设计性实验与优化微波辅助威廉森法制备4-硝基苯乙醚反应条件的研究性实验。第六版教材搭建了个性化学习平台,有助于提升学生实验能力,培养学生严谨创新的学风。

“双碳”目标驱动的能源化工类跨专业创新人才培养模式探索与实践

在“双碳”目标驱动下,大连理工大学针对能源化工类本科创新人才培养,确定了责任、知识和思政等“双碳”要素,重构了具有“双碳”要素的人才培养方案、课程体系和教学内容,围绕核心课程进行了教学方法改革,并初步建成了以产业链关联为特色的跨专业实验平台。以上改革不仅促进了能源化工类专业间的交叉融合和方向拓展,而且提高了学生解决复杂工程问题的能力,为高等工程教育适应“双碳”技术进步和能源化工行业发展提供了先进理念和有效路径。

侧链衍生季铵盐型氯胺的合成及抗菌应用

以5,5-二甲基海因(DMH)为原料,设计合成了一系列侧链衍生的季铵盐型氯胺抗菌剂(10-14),表征了前体和氯胺结构。以大肠杆菌(E.coli)和金黄葡萄球菌(S.aureus)为模式菌株,以三甲基季铵盐氯胺1为对照,初步测试了氯胺10-14的抗菌活性。结果表明,氯胺10-13抗菌能力随侧链变长先增强后减弱,其中三丁基季铵盐氯胺12对S.aureus和E.coli的杀灭对数(KL)值分别为1.07±0.09和6.49,表现出这一系列中相对更优的抗菌活性,这可能是12达到了分子触杀所需的最佳亲疏水平衡状态,与菌体细胞膜作用更强所致。此外,携羟乙基侧链氯胺14实现了对S.aureus和E.coli全杀,展现了10-14中最出色的抗菌性能,这可能和氯胺分子更易穿透菌体细胞膜有关。本工作制备的一系列高活性季铵盐氯胺抗菌剂,为更高效离子型氯胺抗菌剂的设计研发提供了参考借鉴。

温度影响天然气水合物地层井壁稳定的有限元模拟

由于天然气水合物特殊的理化性质,水合物地层要比常规地层的井壁稳定问题更加复杂,钻井液温度对天然气水合物地层的稳定性影响将是一个不容忽视的因素。为此,考虑热传导、对流、水合物分解、地层力学性质变化等诸多因素及其相互耦合作用,建立了温度影响天然气水合物地层井壁稳定的数学模型,并进行有限元求解。最后以国外某深水天然气水合物地层实际取得的地质资料为例,计算分析了钻井液温度对地层水合物分解、地层力学性质变化及井壁稳定的影响规律。结果表明:地层水合物因受热分解会导致地层力学性质急剧变差,进而极易导致地层屈服失稳,选择低温体系钻井液并控制其温度低于水合物相平衡温度,有助于维持井壁稳定,实现安全钻进。

深水钻井天然气水合物地层井壁稳定流固耦合数值模拟

考虑钻井液与地层的热交换和水合物的分解,建立了水合物地层井壁稳定流固耦合数学模型,并开发了有限元程序。实例分析了钻井液压力和温度、原始地层水合物饱和度及施工作业时间等因素对水合物地层井壁稳定的影响,结果表明:随着钻井液温度、施工作业时间的增加,井眼周围地层水合物分解区域、地层最大屈服区域增大,不利于井壁稳定;随着钻井液压力、原始地层水合物饱和度增加,井眼周围地层水合物分解区域、地层最大屈服区域减小,有利于井壁稳定,因此深水钻井中应选择造壁性能好的低温钻井液并适当增加液柱压力。

二环戊基二甲氧基硅烷的合成及应用

以Si(OCH3 ) 4 和氯代环戊烷为原料 ,通过Grignard反应 ,一步法合成了二环戊基二甲氧基硅烷 ,收率为 87 8%。用IR和NMR对产品进行了表征 ,并提出了二环戊基二甲氧基硅烷的分子构型。通过丙烯聚合实验 ,考察了二环戊基二甲氧基硅烷的给电子作用 ;其结果与二苯基二甲氧基硅烷 (DDS)的作用相当 ,而催化剂活性则高于DDS。

煤层气井水力压裂“T”型缝延伸模型的建立及应用

与常规储层不同,煤层压裂裂缝形态复杂多样,其中"T"型缝是典型代表之一。为准确模拟"T"型缝延伸,满足实际压裂设计需要,通过建立数学模型、控制流量、单因素分析等方法对煤层复杂缝中的"T"型缝进行了研究,进而得到煤层压裂"T"型缝延伸规律。通过对PKN模型和Penny模型组合提出了"T"型缝的简化模型,并将多层压裂的流量分配思想应用于"T"型缝中的流量控制。通过实例模拟计算了"T"型缝中各部分的尺寸,在此基础上分析了施工时间、排量及压裂液黏度对"T"型缝系统中各部分几何尺寸的影响规律。研究表明,通过优化施工参数可获取理想尺寸的"T"型裂缝。

天然气水合物岩样三轴力学试验研究

天然气水合物是一种洁净、高效、资源量巨大的新型能源,而天然气水合物的力学性质与水合物的钻探、海底地质灾害等密切相关,因此,开发天然气水合物需要了解其力学性质。为此,用覆膜砂烧结成岩样,采用原位合成方式制取不同水合物饱和度的水合物沉积物岩样,利用自主研制的水合物原位测量系统,在不同围压条件下研究了不同水合物饱和度的水合物沉积物岩样的力学性质。结果表明,水合物沉积物岩样的抗压峰值强度随着围压、水合物饱和度的增大而增大,内聚力随着水合物饱和度的增大而增大,而泊松比、内摩擦角不随水合物饱和度变化。根据库伦-摩尔准则并结合试验结果建立了围压、水合物饱和度与含水合物岩样峰值强度的半经验数学模型,可为深水水合物钻探所涉及的水合物强度参数的选取,以及室内试验的理论分析及数值模拟提供一定的支持。

单磷酸酯合成方法的研究进展

综述了常见的磷酸化试剂及单磷酸酯的合成方法,并作了简单评述。

油管钢在模拟超临界CO_2中耐蚀特性的研究

目的研究普通碳钢P110、3Cr、普通马氏体不锈钢13Cr和超级马氏体不锈钢HP2-13Cr钢在某油井超临界CO_2环境中的耐蚀特性。方法模拟该高温高压高含CO_2且含Cl–油井的腐蚀环境,采用高温高压反应釜对上述四种油管钢进行挂片实验,借助高精度天平、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线能谱(EDS)从平均腐蚀速率、清理腐蚀产物后试样的表观特征、腐蚀产物的表面形貌和化学成分及腐蚀机制方面分析其抗均匀腐蚀与抗点蚀特性。结果在CO_2分压达12 MPa,110℃,Cl–质量浓度为16 542 mg/L的典型环境,P110,3Cr油管钢的平均腐蚀速率分别为5.625,2.992 mm/a;13Cr为0.155 mm/a,有点蚀发生,HP2-13Cr则为0.003 mm/a,且为均匀腐蚀,HP2-13Cr能满足模拟腐蚀环境的使用要求。结论在上述超临界CO_2环境,碳钢P110与3Cr在基体表面不存在Cr的富集,耐蚀性差;马氏体不锈钢13Cr和超级马氏体不锈钢HP2-13Cr因基体表面能生成致密的钝化膜,则表现出相对优良的耐蚀性,但两者的合金元素Ni,Mo含量不同,造成了对两者抗均匀腐蚀与抗点蚀性能的显著差异。

导眼与扩眼组合钻进模式在定向井轨迹控制中的应用

定向井由于受诸多因素影响,其实钻轨迹有时并不沿着设计轨道钻进,给钻井施工带来很大挑战。不考虑地层特性、钻井参数、井眼轨迹等影响因素,采用简单实用且可满足工程要求的公式,计算和分析了单弯单稳螺杆钻具组合的理论几何造斜率。研究了井眼及钻具尺寸对造斜率的影响,发现相同条件下小井眼比大井眼更易获得高造斜率。由此提出在造斜率要求较高的井段,可先钻一个小尺寸导眼,再扩眼到设计尺寸的组合钻进模式。以X井为例,证实了在轨迹控制困难的定向井中,采用该组合模式后,满足工程要求且降低作业成本,缩短钻井周期。研究结果为井身结构设计和定向井轨迹控制提供了理论指导和借鉴。

天然气水合物藏物性参数综合动态模型的建立及应用

基于应力敏感性实验得到了储层渗透率、孔隙度和弹性模量等物性参数随有效应力的变化规律,结合现有水合物藏物性参数与水合物饱和度的关系模型,建立了水合物藏物性参数的综合动态模型。该模型全面考虑了水合物分解效应以及储层应力状态变化对物性参数的影响。水合物藏降压开采实例研究表明,水合物分解效应和储层应力敏感性是影响储层物性参数的两个重要因素。其中水合物分解效应起主要控制作用,造成水合物分解区储层渗透率和有效孔隙度明显增加,而弹性模量则明显降低;储层应力敏感性的影响覆盖整个压力波及区,其对物性参数的影响趋势与分解效应相反,因此对分解效应的影响具有一定抑制作用。

加拿大白桦地致密气超长小井眼水平井优快钻井技术

钻井成本占非常规油气建井成本的40%~50%,降低钻井成本对节约建井成本、提高开发效益至关重要。文章深入介绍加拿大白桦地项目中深层优快钻井技术,为国内非常规油气水平井钻井降本增效提供技术参考。具体如下:采用二开井身结构,一开φ222.3mm井眼下φ177.8mm套管,二开φ159.0mm井眼下φ114.3mm套管,水平段长2200~3500m;采用批钻方式,重复利用钻井液,一开2h内开钻,二开1天内开钻;采用勺形井眼轨迹,考虑防碰、提速、降摩阻、减少靶前距增加储层动用面积,采用单弯螺杆+MWD控制轨迹,Compass软件进行防碰扫描,当分离系数小于1时,修正SAG、MAG误差影响,在保证井下安全的同时避免绕障;水平段采用油基钻井液、大扭矩螺杆、水力振荡器、52MPa钻井泵及地面管汇、控压工艺,同时配合高转速、大钻压钻进,大部分水平井水平段一趟钻,最高日进尺达到1152m,平均机械钻速为65.59m/h;根据井筒载荷分布、压裂时水锤效应,分段优选套管,节约成本;井眼轨迹从二开开始设计8°~13°造斜段、漂浮下套管工艺配合专用下套管装置,大幅降低摩阻,增加扶正器数量以保证固井质量,同时大幅提高下套管效率。通过不断优化改进,2017年后完钻14口井,平均井深为5687m,平均水平段长度为3182m,平均钻井周期为14.4天,与2014年之前的158口井相比,在水平段增加1332m的情况下,每米钻井成本降低33%。

一种含光亲和标记异戊烯侧链探针的合成与初步表征

经5步反应、以9%的总收率合成了一种含生物素修饰和光亲和标记的异戊烯侧链功能探针分子,初步考察了反应条件下该探针分子与Saccharomyces cerevisiae AS 2.399粗蛋白的相互作用;生物素印迹分析结果表明,酵母中多种蛋白被探针分子修饰,为进一步开展化学蛋白组学研究奠定了基础.

芴衍生物的合成及研究进展

讨论了芴的衍生物在精细化学、高分子合成及生物化工等领域的应用及其现有的合成方法 ,简要介绍了芴酮、碱金属芴的衍生物、芴甲醇、9,9-双 (甲氧基甲基 )芴等芴的衍生物的应用的进展情况。

天然气水合物试样制备及力学性质研究进展

天然气水合物是天然气与水在低温高压条件下形成的笼形物。天然气水合物储量丰富,是人类理想的潜在替代能源,被认为是21世纪具有商业开发前景的战略资源。分析了国内外水合物实验装置设计及相应的实验研究内容,重点介绍了我国天然气水合物试样制备研究现状及取得的成果。

扎哈泉致密油水平井钻井技术对策

为提高致密油总体开发效益, 青海油田部署了第1 口致密油水平井, 但钻井周期较长,影响水平井规模开发进程.分析认为该水平井周期长的关键问题是造斜段水平段滑动比例高, 机械钻速低, 表现在地层较硬、设计造斜率偏高、轨迹不光滑以及定向托压方面.通过技术优化,提出了相关技术对策： 每30 m 设计造斜率降低至5°以下, 保证造斜段滑动比例在70%以下; 优化水平段复合钻井稳斜钻具为单弯螺杆双稳定器钻具组合; 优选造斜段水平段钻头为5～6 刀翼13～16 mm、双排切削齿、平缓曲线冠部形状、小外锥高度、小保径长度以及大后倾角（20°～30°）高效PDC 钻头; 强化钻井液润滑性, 控制直井段每30 m 狗腿度在0.5°、水平段每30 m 狗腿度在2°以内摩阻扭矩控制措施; 提升排量至30 L/ s、转速维持在30～40 r/ min、提高钻井液动切力和塑性黏度比值至0. 5 以上等井眼清洁措施.技术对策经现场应用后, 造斜段机械钻速提高2. 6 倍,水平井段机械钻速提高1. 0 倍, 收到了预期效果.

分支水平井产能预测公式新体系

分析了齐成伟建立的分支水平井拟三维产能公式,阐述了圆形地层中辐射状分支水平井拟三维产能公式在扇形地层中的应用、带形地层中横向和纵向双分支水平井拟三维产能公式在相应变化情况下的应用,并形成了分支水平井拟三维产能公式体系。

水合物沉积物动态弹性力学参数试验研究

水合物沉积物的声学特性是水合物藏资源评估、水合物地层钻探开发的重要依据,而目前实际原状取心难度大、成本高,故通过试验的方法对该问题进行研究具有重要意义。利用中国石油大学岩石力学实验室自主设计开发的水合物声波原位测量系统,在不同围压条件下对不同水合物饱和度的原位合成沉积物岩样进行了声波测试,并根据弹性理论,利用所测得的超声波波速,计算得到试样的动弹性力学参数。结果表明:水合物沉积物的纵横波速以及动态弹性模量均随着围压、水合物饱和度的增大而增大。

工厂供配电网络阻抗在线测量与计算

工厂供配电网络阻抗对系统评估及接入新电力设备的设计十分重要,其准确地计算和测量一直都是困扰电力工程技术人员的难题。而采用高精度电能质量分析仪(PQ116)在线测量工厂供配电网络阻抗的方法,具有计算方法简便、快速、准确,有较大的推广价值。