热开关和多脉冲励磁的类比特高温超导模型磁体的捕获磁通及电磁特性研究

高温超导磁体因其体积小、高实用性、高场强等优点,在科学研究等领域具有广泛的应用。然而,高温超导带材之间焊接技术的不成熟,很难实现持续电流模式。该文提出一种利用RE-Ba-Cu-O(RE为稀土元素,REBCO)超导片堆叠组成的类比特高温超导模型磁体,该模型磁体不但没有焊接电阻的影响,而且实现持续电流模式。该文说明单片REBCO超导片和由超导片堆叠而成的类比特高温超导模型磁体的结构细节,介绍采用热开关和多脉冲励磁的方法,说明通过COMSOL模拟利用热开关和多脉冲电源对超导片以及类比特高温超导模型磁体进行励磁的过程,证明其能够实现持续电流模式,并对其在持续模式下运行的捕获磁通和电磁特性进行仿真分析以及实验验证。结果表明,热开关和多脉冲励磁的方法可以激励类比特高温超导模型磁体。与传统高温超导磁体相比,由多个超导片堆叠而成的高温超导模型磁体可在无电流引线的情况下实现闭环运行,避免无阻焊接的技术瓶颈。

工业纯钛在特高温度下的氧化行为研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了在特高温度下工业纯钛的氧化行为。结果表明,随着氧化温度的升高和保温时间的延长,氧化增重持续增加：特高温氧化产生了多层氧化膜,氧通过破损的外层氧化膜通道向较致密的内层氧化膜扩散及向金属基体渗透,实现了工业纯钛的整个特高温氧化过程。

新型耐特高温抗水解型聚合物驱油性能

胜利油区特高温油藏温度为95~120℃,目前已有的驱油用聚合物在该温度下放置30 d后水解度约为100%,黏度仅为1 mPa·s,驱油性能大幅降低,无法满足此类油藏聚合物驱要求。为了改善聚合物在特高温条件下的热稳定性和驱油性能,通过引入AMPS单体和耐特高温的N-乙烯基吡咯烷酮单体,优选了新型耐特高温抗水解型聚合物,研究了聚合物在特高温油藏下的增黏性能、流变性能、注入性能及驱油性能,重点研究了聚合物在120℃下的水解度和黏度热稳定性。结果表明,与相对分子质量相近的常规部分水解聚丙烯酰胺相比,耐特高温抗水解型聚合物初始黏度提高1倍以上,黏弹性能大幅增加,且具有良好的注入性和驱油效果,120℃下放置30 d后水解度仍为0,黏度不变,具有良好的热稳定性,有望应用在胜利油区特高温油藏,突破化学驱提高采收率温度界限。

TC4合金特高温下的氧化行为研究

通过Gleeble-1500热模拟机研究了特高温下TC4合金的氧化行为。结果表明1300℃以上的氧化随着氧化温度的升高和保温时间的延长,氧化增重持续增加并远远大于1150℃时的氧化增重;氧化产物中的V_2O_5具有挥发性,在合金的外表层无法形成保护性的Al_2O_3氧化膜,次外层中TiO_2氧化膜和Al_2O_3氧化膜在低于1150℃温度时有一定的抗氧化作用,在300℃以上形成的氧化膜以疏松的TiO_2为主。

特高温低渗透油藏乳液表面活性剂驱现场试验

针对胜利油田Ⅴ类化学驱原油温度高、渗透率低的问题,运用乳液表面活性剂促使油水两相产生乳化现象,增加驱替相黏度,有效驱替分布在油藏边缘及角隅部位的残余油,扩大波及体积;同时利用低张力表面活性剂将油水界面张力降至10-3m N/m的超低水平,降低黏附性,提高洗油效率,两者组合得到乳液表面活性剂驱油体系。将该驱油体系应用于纯17-1区块,经过20多个月驱油体系的不断注入,截至2017年7月,对应油井日产油量由1.3 t/d上升至6.3 t/d,综合含水由83.0%下降至74.1%,有效改善层间吸水差异状况,取得了较好的效果。该研究成果对胜利油田Ⅴ类化学驱油藏开发具有重要意义。

特高温中低渗透油藏乳液表面活性剂驱提高采收率技术

聚合物在特高温(95~120℃)中低渗透率(50~100 mD)油藏易降解且难注入,为进一步提高特高温中低渗透油藏采收率,建立乳液表面活性剂乳化性能和乳化增粘性能评价方法,并对乳液表面活性剂的构效关系进行研究。研发了乳液表面活性剂驱油体系,即在温度为110℃条件下形成增粘型乳液,增溶水率大于90%,乳化增粘率大于100%。物理模拟结果表明,乳液表面活性剂驱油体系(乳化增粘型乳液表面活性剂和低界面张力表面活性剂)交替注入的组合驱油方式可提高采收率为17.7%~22.1%。在纯化油田纯17-1单元开展乳液表面活性剂驱先导试验,2017年2月交替注入3轮次,油井已见到明显降水增油效果。乳液表面活性剂驱油技术创建了特高温中低渗透油藏提高采收率的新型开发方式,为特高温中低渗透油藏大幅度提高采收率提供了技术支撑。

新一代钠冷快堆及特高温堆的研发

为解决长远能源的需求,同时避免因气体排放引起温室效应对环境的危害,就必须研发第四代钠冷快堆及特高温堆。同时在现有的现代技术的基础上,介绍了可以改进及更新的技术要点。由于走向真正工艺应用聚变能的道路还远,必须认清21世纪仍然是核裂变能的世纪。

特高温中氟表面活性剂的乳化性能研究

以普通表面活性剂为对比项,用4种不同类型氟表面活性剂(阳离子型、阴离子型、两性型、非离子型)为试验项,根据与原油间的乳化粒径与分布、乳化速率、乳化稳定性以及乳化降黏效果,探讨和分析了氟表面活性剂的高温乳化性能。结果表明:通过乳化粒径、乳化速率、乳化稳定系数、降黏率等4项指标的对比分析,证明氟表面活性剂的乳化性能更好。

特高温高盐油藏表面活性剂就地乳化驱提高采收率技术

为改善大港油田特高温高盐X油藏开发效果,针对其特高温、高盐、非均质及高含水的油藏特点,开展表面活性剂就地乳化驱提高采收率技术研究。利用油溶性表面活性剂(ODEA)与水溶性表面活性剂(AEC-8)复配,制得具有良好乳化增粘性能的就地乳化表面活性剂驱油体系HC-2,系统评价了其就地乳化驱油性能。结果表明:HC-2驱油体系具有优异的耐温性和热稳定性,X油藏环境下,HC-2可在较宽水相体积比范围内(20%~70%)形成高粘度的W/O型乳状液,乳化增粘率>176%,同时可有效降低油水界面张力至10^(-2)mN/m,并改善岩石润湿性,油藏适应性好。天然岩心驱油实验结果表明,就地乳化表面活性剂驱油体系HC-2可在高含水期提高采收率27.2%。特高温高盐高含水油藏有必要开展表面活性剂就地乳化驱提高采收率技术进一步提高其油藏采收率。

特高温大风干旱地区水泥稳定砂砾基层施工技术研究

通过调整骨架级配改善强度,减少水泥剂量,研制出特殊环境下水泥砂砾稳定混合料最佳配合比。并对现场施工工艺探索研究,研制出最佳摊铺工艺、"水稳半遍"碾压工艺、"封闭固定"养生工艺、"养生薄膜摊铺机"小机具,并应用于G30连霍高速公路吐鲁番至小草湖段项目施工中。

浅谈特高温大风气候地区沥青路面施工技术控制

主要对沥青混合料的材料选择、配合比设计及现场施工工艺加以研究,针对探索出的特高温大风气候下沥青混合料配合比及施工工艺进行了详细的描述,并在G30连霍高速吐小项目沥青路面施工中得以验证,为国家西部大开发战略及"一带一路"倡议类似特殊地区的公路建设,起一定的借鉴作用。

特高温地区汽车汽车空调制冷技术研究

文章提出的空调系统性能优化设计方案主要是为了解决高温环境下汽车空调降温问题缓解系统压力过大。在高温气候条件下,增加冷负荷必定增加冷凝器负荷,由此可对空调系统进行改造,并且在空调器的热交换材料中降低风道的冷量损率,减少一部分来自环境的热负荷。

松辽盆地某高温特低渗油田注水系统防垢方法

注水开发是油田常用的提高油气采收率方法之一,但注入水结垢会造成注入水管线堵塞、增加洗泵作业次数等问题;尤其在高温特低渗储层中,结垢问题还会造成地层孔隙度降低、注入压力增加。为解决该问题,以油田的注入水样、储层岩心为研究对象,运用粒度分析仪、扫描电镜和X-射线衍射仪等分析注入水样垢晶成长规律,结合主力油层岩心孔隙结构和矿物组成分析,探寻除垢防垢方法。研究结果表明:注入水存在严重结垢趋势,结垢类型主要为碳酸盐垢;加入软化剂后,注入水垢晶短时间内生长迅速,1 h时垢晶D10即达8~10μm;根据目标区块储层特性,优选0.45μm过滤膜,为防止剩余离子和更小粒径垢进入储层,进一步优选主要成分为水解聚马来酸酐的抗高温阻垢剂,确定了“软化-过滤-阻垢”组合处理方法,实现了注入水结垢的彻底防治。

特超稠油高温污水反相破乳剂的研制与应用

以环氧氯丙烷、丙三醇和三甲胺为原料合成了阳离子聚季铵盐,以丙烯酸甲酯、乙二胺为原料合成3.0代聚酰胺-胺,将二者复配后得到了复合型反相破乳剂CPM。考察了CPM的加药量、沉降时间、除油温度、pH等因素对除油效果的影响,研究结果表明,CPM是一种适合于高温特超稠油污水处理的反相破乳剂,当投加质量浓度为20mg/L时,污水中的油降低到20 mg/L以下,除油率达到99%以上,降低了后续污水处理的负荷。

超高温特低渗砂岩储层复合酸深部酸化技术

冀东南堡油田某区块沙一段为高温(160℃)、特低渗油藏,突出的地质特征是非均质性强,油层多且单层薄,物性差,敏感性中等偏强,在钻井、完井、采油及后期修井作业中储层污染严重,产量下降快。[6]为彻底解除地层污染,恢复油气井正常生产,研制形成了超高温低渗透砂岩储层复合酸深部酸化技术。针对重度污染储层,采用快反应的低浓度土酸与一种或几种缓速酸形成的复合酸做为主体酸,在低浓度土酸快速解除近井污染的同时,利用缓速酸穿透距离长的特点,对储层深部污染进行解堵,最大程度恢复储层渗透率,最大限度恢复油气井产能,该项研究成果达到国内领先水平。现场应用3井次,有效率100%,目前已累计增油30345吨,取得了良好的效果。

一种近α型钛合金的高温氧化行为

采用扫描电镜、X射线衍射仪等研究了近α型钛合金Ti230在1 000℃～1 300℃特高温氧化行为.研究结果表明,在高于1 000℃的特高温下其氧化动力学曲线呈抛物线-直线规律;在超过氧化产物CuO熔点(1 065℃)氧化时,氧化最外层仅为单一金红石型TiO2,此时氧化层中的CuO挥发,氧化增重有减小的趋势;随氧化温度升高,合金的抗氧化能力降低.Ti230合金经本试验温度氧化所形成的少量液相对Ti230合金的组织形态影响不显著.

特大型高炉热风管道系统长寿节能技术与应用分析

通过建立热风炉管系力学模型,研究了高温高压作用下热风炉管系外壳的受力状态及变形情况。结果表明,在内部高温高压气体压力脉冲作用下,热风管系壳及热风总管变形弯曲挤压热风支管,导致热风管系变截面处、总管与支管相交线三岔口附近炉壳出现应力集中,送风期与烧炉期的热风炉热风对应的管系产生水平扭曲的塑性变形,通过横向高温膨胀区域模块化处理,结合热风管道特种拉杆工艺、特高温管道膨胀区域设计、热风管道"三明治"砌筑工法等新技术,首创综合解决热风炉管系长期运行中塑性变形、在操作周期中的反复变形影响热风炉的寿命及稳定性的方案。