加拿大油砂非凝析气体辅助SAGD开采特征及影响因素研究

常规SAGD开采蒸汽超覆现象严重、蒸汽腔发育不均匀、后期开发效果差,非凝析气体辅助SAGD开采即SAGP(steam and gas push)可有效改善SAGD开发效果,但SAGP开采机理、开发特征和影响因素仍未完全明确。采用室内实验和数值模拟相结合方法,揭示SAGP开采机理,明确蒸汽腔发育、剩余油分布等开发特征,探讨非凝析气体类型、注入方式、注入时机等因素的影响规律。结果表明:非凝析气体可降低稠油黏度和储层顶部热量损失速率,从而提高稠油可流动性和蒸汽热利用效率;SAGP过程中利用二氧化碳的辅助效果优于甲烷和氮气,尽早注入非凝析气体可形成“椭圆形”蒸汽腔;非凝析气体注入速率为4000 m^(3)/d时效果最好,超过该值非凝析气体会抑制蒸汽腔发育;采用段塞式注入非凝析气体效果优于连续式注入方式,最优段塞长度为2个月。研究结果对于加拿大油砂SAGP高效开发具有重要意义。

粉煤灰掺量对HDCC力学及收缩性能的试验研究

由于高延性纤维增强水泥基复合材料(HDCC)收缩变形大和价格昂贵等问题,采用国产PVA纤维、粉煤灰等材料制备低收缩、低成本HDCC。采用微观试验和宏观试验进行分析,结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,延迟了HDCC的水化反应,引起力学性能的降低,使纤维基体的界面微观力学参数发生改变,促进了纤维从基体中拔出,使延性和韧性显著提高,同时显著降低了收缩变形。

风荷载脉动对门刚梁、柱应力比影响的案例分析

对门式刚架结构而言,其以往设计通常不考虑风荷载脉动影响,且较多屋面的活载按以往规范《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》取0.3 kN/m^(2)。本文考虑风荷载脉动的增大效应,并计入屋面活载提高的影响,以某既有门刚结构为例,采用PKPM软件计算风振系数,对8种工况下门刚梁、柱的应力比进行对比分析。结果表明:实际求得的风振系数值明显大于现行规范《工程结构通用规范》规定的风荷载放大系数最小值1.2,但与屋面活载提高相比,风荷载脉动的增大效应对门刚梁、柱应力比的影响较小;当屋面恒、活载较大时,可适当忽略风荷载脉动对门刚梁、柱应力比的影响。

基于柱前衍生-高效液相色谱-荧光法检测橙汁中的醛类小分子

醛类化合物是果汁中一类重要的风味物质。本研究以一种新型羟氨类荧光试剂4-羟氨基丁基-7-甲氧基-香豆素(HAMC)为醛类衍生试剂,发展了一种基于硝酮化反应的柱前衍生方法。该方法实现了13种醛类小分子在C18柱上的基线分离且检测限低至0.2 nmol/L。利用该方法结合高效液相色谱-荧光检测(HPLC-FLD)成功从橙汁样品中检测出糠醛、5-羟甲基糠醛、甲醛、乙醛及庚醛。该方法灵敏度高、准确性好且无需固相萃取等复杂前处理,在复杂基质的醛类物质分析中具有良好的应用前景。

土木工程中BIM技术应用的工程伦理问题研究

BIM技术的应用提升了建筑工程全寿命周期的建设效率与质量,但在工程伦理视域下,也给土木工程的发展带来了全新的挑战。基于此,本文从BIM技术角度提出工程伦理在土木工程设计、施工、监管过程以及院校教学领域存在的问题,进而分析其产生的原因,最后结合分析得出针对性的对策,以期在BIM技术应用领域为化解工程伦理冲突提供参考。

基于硝酮化衍生-高效液相色谱-荧光法 测定环境水样中的脂肪醛

本研究以4-丁基羟胺-7-羟基-香豆素(HAHC)为荧光衍生试剂,基于硝酮化衍生生成具有良好荧光响应和色谱性能的反式产物,结合高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FLD),建立了水样中脂肪醛的高灵敏度、高选择性的检测方法。该方法成功分离、检测了8种脂肪醛(C2~C9),检出限低至0.2 nmol/L,且线性关系良好(R≥0.9984),重复性高,其日内相对标准偏差(RSD)≤3.97%,日间RSD≤7.69%。将其成功用于游泳池水、自来水、湖水和雨水中脂肪醛含量检测。该方法灵敏度高、结果准确且无需富集或萃取等复杂的样品预处理过程,为水体中的醛类污染物的监测提供了依据。

基于IGCT的大功率五电平中点钳位/H桥变流器

将三电平中点钳位(NPC)交直交变流技术和H桥级联技术相结合的五电平NPC/H桥变流器可以实现更高等级的输出电压和容量。该文研究基于集成门极换向晶闸管(IGCT)的大功率五电平NPC/H桥变流器的主电路拓扑结构,并采用模块化结构设计方式减少了杂散参数。在变流器输出中低频时采用一种改进型载波层叠正弦脉宽调制(IPD-SPWM)方法,并提出一种解决低调制度时最小脉宽问题的方法。在变频器输出高频时采用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)方法来减小输出电压的总谐波畸变率(THD),并给出计算的开关角度轨迹。实验结果验证了该文研制的变流器所采用的拓扑结构设计和调制方法的可行性,表明变流器达到了设计要求,具有良好的性能。

改性氧化石墨烯纳米片用于海上B油田提高采收率

改性氧化石墨烯纳米片是一种基于氧化石墨烯改性的新型纳米材料。本文研究了改性氧化石墨烯纳米片的尺寸和形貌,并考察了改性氧化石墨烯纳米片与聚合物二元增效体系的油/水界面张力、乳化性能、黏浓关系、流变性能和驱油性能。研究结果表明,所用的改性氧化石墨烯纳米片的典型尺寸为217.7 nm,在水溶液中呈片状松散堆积。改性氧化石墨烯纳米片体系及其与聚合物的二元增效体系均能在改性氧化石墨烯加量为10 mg/L的极低浓度下使油水界面张力降至10^(-3)mN/m数量级,且在加量为50 mg/L的极低浓度下可使油水界面张力降至10^(-4)mN/m数量级,表明改性氧化石墨烯纳米片具有较高的活性,能在油水界面上均匀分布。改性氧化石墨烯纳米片具有一定的乳化能力,无论是否存在聚合物的情况下,乳化液的油水分离时间均随改性氧化石墨烯纳米片加量的增大而延长。改性氧化石墨烯纳米片与聚合物通过氢键和静电相互作用,加入100 mg/L的改性氧化石墨烯纳米片可使聚合物溶液的增黏率达60%以上。在水驱基础上改性氧化石墨烯纳米片与聚合物二元增效体系可使采收率提高26.25%。

渤海K油田空气驱对原油低温氧化影响研究

以渤海K油田为研究对象,利用氧化实验仪,模拟油藏温度(110℃)和压力(24 MPa),系统研究了不同氧含量(3%～12%)减氧空气对该油田原油的氧化可行性;并利用气相及液相色谱仪检测减氧空气及原油氧化前、后组份构成与含量。实验结果表明,实验前、后原油和减氧空气组份含量明显不同,如原油中较高烃组成(≥C14)含量下降、较低烃组成(C8～C10)含量增加;减氧空气中氧含量下降、二氧化碳有定量(<0. 6%)增加;说明K油田原油在油藏温度压力下可与减氧空气发生低温氧化反应。反应过程中,原油以氧化降解为主,完全氧化生成二氧化碳为辅;该氧化反应进行程度随减氧空气中含氧量增加而增大,表现为对应氧耗量增大、原油被氧化的"临界碳数"下降(由C22下降至C14)、二氧化碳含量由0. 075%增加至0. 6%。实验减氧空气与K油田原油氧化120h后残余氧含量均低于10%,表明渤海K油田实施减氧空气驱具有良好的安全可行性。

模拟孔喉构型变径通道中微气泡流动特性研究

为了了解微泡沫驱中微气泡在多孔介质中的渗流特性,设计制作了一种集成T型通道和变径通道的微流控芯片,采用基于显微成像的微流控系统观察了液相分别为去离子水和0.02%吐温20水溶液时,微气泡在变径通道内的流动特性,并采用CFD方法分析了微气泡融合、变形过程中速度和压力变化情况。研究结果表明,以去离子水为液相时,随着气体压力和液相流速的变化,微气泡在流经变径通道时出现融合和不融合两种行为;以0.02%吐温20水溶液为液相时,微气泡在流经变径通道时会依次通过;微气泡在“喉—孔”处融合时,表面张力促使微气泡变形导致周围流体速度波动较大,形成“涡流”;融合后的气泡再次进入“喉道”时,“孔道”内压力增大。本研究有助于进一步认识微泡沫驱的渗流特性及驱油机理。

高温高盐碳酸盐油藏弱凝胶调驱体系实验研究

针对印尼K油田碳酸盐高温高盐油藏条件,优选出具有良好耐温抗盐性能的弱凝胶调驱体系,并考察了聚合物的剪切作用以及岩心粉的吸附作用对弱凝胶体系成胶性能的影响。研究结果表明,聚合物受剪切作用后其成胶时间延长,且成胶强度有所下降,岩心粉的吸附作用也会使弱凝胶的成胶强度略有降低,但对成胶时间影响不明显。通过优选,适合K油田的弱凝胶体系最佳配方为:P1(1 500 mg/L)+JLJ(750 mg/L)+WDJ(100 mg/L),物理模拟驱油实验表明,该体系具有良好的驱油效率,在水驱基础上可以提高8.17个百分数。弱凝胶体系的SEM照片显示,在溶液中存在致密的三维交联网络结构,从而使得体系具有良好的耐温抗盐性能。

层系组合开发对驱油效果影响的实验研究

为了研究海上稠油油田层系组合开发对驱油效果的影响,根据S油田物性资料,构建目标研究井组的实验模型,研究纵向非均质性对开发效果的影响。在数值模拟实验的基础上,采用三维平板物理模型,借助电极检测含油饱和度法和低场核磁共振技术,分别对不同层系组合开发方式对驱油效果的影响进行实验研究。结果表明,在本次实验条件下,当级差大于8时,采出程度随级差增大而降低的幅度趋于平缓,这是由于级差足够大时,笼统注水的层间干扰现象明显,采出程度的大小主要依赖于高渗层的贡献。多层系组合开发时,如果可以采用分注分采的细分层系开发模式,那么整体采收率较笼统注水开发有所提升,本次实验条件下提升6.06个百分点;如果采用笼统注水开发模式,那么在含水突进时采用一定程度的井网调整措施改善油水分布,也可以提高采收率。控制合采和分采的转换节点,提高整个驱替阶段的采收率,对现场有很重要的借鉴意义。

驱油用超高分子量聚丙烯酰胺拉伸流变性能研究

聚合物溶液的流变行为对其在油藏多孔介质中的驱油效果影响较大。系统分析了聚合物含量、温度、多种金属离子及机械剪切作用对驱油用超高分子量部分水解聚丙烯酰胺(U-HPAM)及常规中等分子量部分水解聚丙烯酰胺(M-HPAM)溶液拉伸流变性能的影响。实验结果表明:提高聚合物含量能够促进HPAM分子链间纠缠,聚合物的拉伸黏度增加,同时U-HPAM对拉伸黏度的增强幅度远大于M-HPAM;温度升高、外加金属离子(Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)和Fe^(2+))含量增大及机械剪切作用增强都会削弱聚合物分子链间纠缠,导致拉伸黏度降低;U-HPAM受温度及Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Fe^(3+)等的影响明显小于M-HPAM,而Fe^(2+)及机械剪切对两类HPAM影响程度相似。渗流及岩心驱替实验表明,U-HPAM比M-HPAM具有更强的调剖能力,在强非均质油藏中更能发挥其高效驱油能力。

海上注聚油田含油污泥组成及结构特性分析

以渤海海上油田聚驱采出液沉降罐形成的含油污泥为研究对象,对其原油泥相、残留聚合物等组成及结构特性进行分析。组成分析显示,含油污泥样品中泥相含量较低,含油量和残留聚合物含量较高;含油污泥样品中原油饱和烃含量最高,胶质和沥青质含量次之,芳香烃含量最少。结构特性分析显示,含油污泥在形成过程中原油组分变化较大;泥相中含有大量碳酸盐类矿物;残留聚合物结构中酰胺基已发生水解。

非均质油藏三元复合驱室内物理模拟试验研究

针对三元复合驱在采油现场应用中存在的作用机理较复杂的问题,建立了二维非均质物理模拟模型,以五点井网的1/4单元作为物理模拟对象,研究了三元复合驱提高采收率的渗流规律,并对比分析了水驱、聚合物驱及三元复合驱的驱油效率与含水率的变化特征。结果表明:注入三元体系后,在三元复合体系的协同作用下,在油藏内形成了从主流线向两侧扩展的油墙,同时中、低渗透率层的剩余油得到明显的动用,形成高含油饱和度带逐渐向生产井运移,大幅度提高了中、低渗透率层的波及体积。对于非均质油层,三元复合驱可以降低低效、无效的水循环,较好地控制流度比,扩大波及范围,提高驱油效率及原油采收率。

海上化学驱油田含聚油泥分析及预防措施

对于注聚油田,在污水处理中,含聚油泥已经成为油田开发中的主要污染能源之一,且处理困难。针对这一问题,通过室内实验,对聚驱污水中聚合物、悬浮物和原油在注水缓冲罐中的沉降原理进行了分析,并提出了含聚油泥产生的模型。结果表明:在含聚污水中的悬浮物粒径和油滴粒径尺寸范围内,均不易聚集沉降。在生产过程中出现的含油污泥,其主要原因是,在采出液处理过程中,悬浮物、油滴和聚合物相互作用发生聚集沉降。在开发生产过程中,尽量避免选用阳离子处理剂,而选择一些非离子型水处理剂,可以有效的减少处理剂与聚合物、黏土颗粒的聚沉作用,从而减少含聚油泥的产生。

渤海B油田边水对注水井调剖调驱效果的影响研究

渤海B油田非均质性强,油田各井组存在不同程度的边底水,采用水平井开发时,见水后突进严重,含水上升较快,严重影响了开采效果,为了进一步确定边水对注水井调剖调驱效果的影响,利用数值模拟技术与理论分析方法,根据目标油田的油藏特征,采用定井底压力生产的方式,对比分析了水体倍数对含水率、含油饱和度、波及面积、产油及调剖稳油控水效果的影响。结果表明在开发过程中,无底水时,注水立即从优势通道突进,注水波及面积主要在优势通道附近,产油量低,开采效果很差;有底水时,水体倍数在10倍以下,累积产油量逐渐增加,但增加幅度变化较小;水体倍数超过10倍后,累积产油增加幅度增大。对于边水油藏,调剖后,水体倍数小于6倍时,随着水体倍数的增加,调剖增油幅度大幅下降;水体倍数超过6倍后,调剖增油下降幅度不明显。适合渤海B油田实施调剖调驱的水体倍数应控制在6倍以下,可以保证调剖调驱过程受水体影响较小,同时稳油控水效果明显。通过研究边水对注水井调剖调驱的效果,为渤海高含水油田的稳油控水措施提供了一定的理论指导。

注水水质对海上油田笼统注水开发影响实验研究

针对注水水质对海上油田注水开发的影响问题,主要考虑铁离子对水质指标和地层伤害的影响,通过室内实验研究发现,含铁注入水中,溶解氧、硫化物的存在能够显著增加悬浮物浓度。另外,本文研究了不同铁离子浓度和不同温度下含铁离子注入水的腐蚀性,结果表明,随着铁离子浓度和温度的升高,注入水腐蚀速率明显增加。岩心伤害性实验结果表明,铁离子的存在造成岩心渗透率降低,原因是产生的Fe(OH)3和FeS沉淀容易造成岩心堵塞,并且粒径更小的FeS沉淀对岩心的伤害更明显,岩心伤害率可达58%。

磁电选矿设备中的冷却技术

磁电选矿设备在金属及非金属选矿生产中具有不可替代的作用。分析、比较了水冷却、风冷却及强迫油冷却技术的发展、原理、优缺点及工业应用情况。结果表明,油冷却技术是选矿设备制造领域的关键性技术,可提高设备的各项性能,满足矿山生产要求,对磁性物料分选、非磁性物料脱除磁性杂质领域均有广阔的应用前景。

渤海L油田稠油改质催化剂表征及性能分析

采用XRD、TEM、FT-IR对改性合成得到的介孔分子筛催化剂ALSB、两性ALSB,以及引入微孔结构的催化剂Clin/AlSB的理化性质进行表征,并利用高压反应釜及热重分析仪分别对催化剂的稠油改质效果以及改质的动力学机理进行评价。结果表明,两性ALSB催化剂具有完整的介孔六方孔道结构,表面具有催化活性所需的中度酸强度,具备改性催化剂的理化特性;改质催化剂的加入能够有效地使稠油的组成轻质化,C36+重组分的含量显著降低;热重分析表明改质催化剂的加入可有效地降低稠油裂解的活化能,400~500℃时裂解活化能可降低15 kJ/mol。