直拉单晶硅生长中的碳污染

直拉单晶硅主要应用于微电子集成电路和太阳能电池方面。碳的污染可通过形成碳诱导缺陷导致硅晶片退化。因此,本文聚焦硅晶体生长过程,探索碳迁移机制和减少碳污染的方法。坩埚和基座之间的接触反应是一氧化硅和一氧化碳的来源。在熔炼过程中,硅原料中碳元素的积累取决于一氧化碳的反向扩散。有边界的气体流动可以抑制反扩散,并且增加气体流量可以比降低压力更有效地减少熔体中的碳积累。根据碳污染的积累机制,总结了减少碳生成和掺入的策略,比如通过降低一氧化碳生成速率、减少持续时间、增加气体流速、应用碳化硅涂层等减少碳污染。

稠油减氧空气泡沫驱注入参数优化及现场应用

针对鲁克沁稠油油藏泡沫驱开采存在的气锁、注入参数不合理等问题,通过物理模拟实验,对减氧空气泡沫驱注入参数进行了优化。研究表明:水驱突破时开展减氧空气泡沫驱,采出程度增幅最高,含水率明显下降;采用气液交替注入方式替代气液同注方式,可避免井筒内气液分离和腐蚀问题,且当减氧空气和发泡液的单次注入量为0.1倍孔隙体积时,驱替效果与气液同注效果相当。室内获得的最佳注入参数为:水驱含水率达70%时转泡沫驱,液和气交替注入,单次注入0.1倍孔隙体积,注入速率为0.3 mL/min。现场施工参数调整后,试验区日增油为42 t/d,含水率下降28个百分点,累计增油为1.4×10^4t,产水量降低2.65×10^4m^3。现场试验证明,减氧空气泡沫驱优化方案切实可行,该成果为鲁克沁稠油规模开发提供了重要技术支持。

鲁克沁稠油提高采收率泡沫体系室内研究

目前鲁克沁油田所用驱替泡沫体系的泡沫强度不高,地层吸附损耗较大,发泡后消泡速率快,这将导致泡沫在注入地下后不能有效扩大驱替波及面,消泡后气体快速指进发生气窜、地层能量损失等问题,对生产安全造成隐患。针对鲁克沁油田地层条件筛选复配了一种泡沫体系VEFS,该体系由甜菜碱类表面活性剂VES-1和多糖高分子稳泡剂FS-4组成,体系用量为0.5%(质量百分比)VES-1+0.2%(质量百分比)FS-4。实验表明,该体系在80℃、矿化度17.7×10^4mg/L和原油含量16%(质量百分比)条件下具有良好的泡沫性能,经第一轮4次动态吸附后泡沫性能降低49.70%,第二轮4次吸附后泡沫性能仅降低12.06%。在气液比为1∶1时泡沫体系阻力因子达131.1,说明泡沫体系能够起到调驱作用。通过稠油物模驱替实验发现,该体系在水驱见水后能够持续抑制含水率1.09PV,并在水驱突破后继续提高采收率17.69%。并且在含水率较低时提前注泡沫能够获得更好的控水和提高稠油采收率的效果。

鲁克沁泡沫稠油消泡方法研究

针对鲁克沁泡沫油的特点,分析了加热消泡、加热-超声波消泡、加热-负压消泡和化学消泡对泡沫油的作用机理及效果。结果表明,加热-超声波消泡、加热-负压消泡和化学消泡(DC消泡剂用量100mg/kg)与常温自然消泡方法比较,消泡速率依次提高75%、70%和72.5%。综合考虑现场的实际生产情况,推荐加热-负压消泡方法作为鲁克沁泡沫油的消泡方法。