非均相体系在微通道中的封堵性能研究

基于大庆油田天然岩心孔隙尺度分布特征建立了微通道模型,考虑非均相体系中的分散相和连续相的变形及流动特征,以相场法建立流动模型并用有限元方法求解,模拟了分散相颗粒在微通道内的生成,并实现了颗粒分选,研究了微观孔喉结构中匹配系数和孔喉比对颗粒封堵性能的影响。结果表明,颗粒在微观孔喉结构中发生弹性封堵时,孔喉入口处压力随颗粒运移通过而呈现周期性变化;颗粒与孔喉最佳匹配系数为[1.0,1.4),此区间内颗粒能够在孔喉入口处暂时封堵,变形运移通过孔喉后恢复原形;当孔隙直径相同时,匹配系数和孔喉比越大,颗粒通过压力越大;颗粒粒径越大,颗粒通过压力临界值越小。

近井地带高速剪切对油田驱油用非均相体系性能的影响

通过设计近井地带高速剪切模拟装置,研究了不同注入强度下非均相体系经近井地带高速剪切后的性能。实验结果表明:随着注入强度由6 m^(3)/(m·d)增加到12 m^(3)/(m·d),高速剪切后的非均相体系溶液表观黏度损失率由12.5%大幅增加至41.2%。在注入强度为12 m^(3)/(m·d)条件下,剪切后的非均相驱油体系黏弹性颗粒明显减少,体系由剪切前的弹性流体变为剪切后黏性流体。岩心渗流和驱油实验表明,经过近井地带高速剪切后,非均相体系渗流阻力系数降低接近90%,提高采收率降低4.2%。

毫米通道内氯苯-水非均相体系混合效果研究

以氯苯-水体系为对象,研究了毫米通道内液液非均相流体在不同流速下的流动形态及其混合传质效果。通过对子弹流型、子弹单滴混合流型、三相并行流型的观察分析,以流动雷诺数、毛细数、韦伯数为评价参数,讨论了流体流动表面力与流型形成的关系。以混合传质前后水相中醋酸浓度的变化为分析依据,探究了流体流型、流速对液液非均相体系传质效率与总体积传质系数的影响。结果表明:界面张力是子弹流型、子弹单滴混合流型形成的主导控制力,流动惯性力则促进三相并流的产生;随着流速的增加和流型的转变,扩大了二相传质界面积,提高了混合过程的总体积传质系数和传质效率。

非均相体系高取代度羟乙基纤维素的制备及表征

在500 L反应釜中,以精制棉为原料,在500 L反应釜中,以87.7%异丙醇-水为溶剂,采用一步碱化分步中和分步醚化工艺制备羟乙基纤维素（HEC）。通过色谱法测定所制备HEC的摩尔取代度MS。以纤维素质量为1,运用正交实验设计对碱量、溶剂量、醚化剂加入量进行优化,得到制备高取代度HEC最佳工艺条件为：碱量为0.3,溶剂量为9,环氧乙烷量为1.0。经红外和13C质谱法对所得HEC进行定性分析,并与商品级Dows 250型HEC产品进行对比。结果表明,制备出的产品为羟乙基纤维素,取代度MS为2.2~2.9,达到与取代度为2.2~2.4的商品级Dows 250型HEC产品相同的质量标准。将该HEC用于乳胶漆的制作,对乳胶漆的成膜性、流平性均有改善作用。

在胶束非均相体系中竹红菌乙素光敏作用特征的ESR研究

竹红菌乙素（ＨｙｐｏｃｒｅｌｌｉｎＢ，简称ＨＢ）属于脂溶性醌类光敏剂。本文采用近代ＥＳＲ实验技术，探讨了ＨＢ在ＴｒｉｔｏｎＸ—１００胶束非均相体系中光敏反应原初过程的特征。首先证明，在非均相体系中，ＨＢ仍具有产生１Ｏ２的作用，进而证实，ＨＢ通过电子传递亦能产生ＨＢ－，Ｏ２－和·ＯＨ自由基。结果发现，ＨＢ在非均相胶束体系中，上述活性中间体（１Ｏ２和自由基）的相对产额均显著高于均相体系值。这表明，在非均相体系中，ＨＢ光敏反应激发能转移和电子传递具有新的特点和规律。据此推测，ＨＢ在生物非均相体系中的光敏损伤作用将会有新的特征。

新型微通道反应器内非均相体系混合效果研究

在氯苯-水非均相体系下,以醋酸为相间传质因子,雷诺数Re、毛细数Ca、韦伯数Wb、传质效率E和总体积传质系数K La为评价准数,考察了康宁G1微通道反应器内液-液两相流体流型以及流速对液液非均相体系传质效率的影响。结果表明:在不同流体流速变化区间内,在直行通道中特定的条件下可以形成稳定的子弹流、子弹单滴混合流、三相并行流等流型,而在心型通道中一直以湍流的形式存在,随着流速的增大及流型的转变,相界面传质面积不断扩大,提高了混合过程的总体积传质系数和传质效率。

非均相体系中有机混合物光催化氧化的表观动力学研究

实验对不同光催化剂下的造纸废水进行了光催化氧化处理,并采用COD值代替污染物浓度对其表观动力学进行了研究,同时对照分析了化纤废水、肝素废水的光催化氧化动力学.实验在非均相体系下光催化氧化降解了苯酚,并采用GC-MS对产物进行了分离分析.最后,还进行了太阳光光催化氧化的研究,发现太阳光能使有机废水COD的去除率达到30%.结果表明:非均相体系中光催化氧化降解废水中有机混合物的反应属于一级表观动力学,此体系中有机化合物的光催化降解与其种类和光催化剂的选择无关,且多元掺杂光催化剂更适合有机混合物的有效降解,并认为环境介质(水、汽和有机溶剂)的极性决定着污染物氧化产物的种类和氧化程度.

非均相体系中三氯生的敏化光降解研究

采用光敏剂亚甲基蓝(Methylene Blue,MB)固定在阳离子树脂(R)上,在非均相体系中,对可见光光照催化降解三氯生(2,4,4’-三氯-2-羟基二苯醚,Tricosan,TCS)进行了研究。探讨了MB在树脂上的负载量、MB-R的投加量、TCS的初始浓度对降解效率的影响,并对固定化光敏剂的可重复利用性做了初步研究。通过对光降解影响因素和降解产物的分析,认为在非均相体系中单线态氧的氧化作用是TCS降解的主要途径。

非均相体系优选皮彦明

非均相复合驱油技术是一种新型驱油技术,针对海上油田高渗透率的特点,设计一种由聚合物、黏弹性预交联凝胶颗粒(PPG)和表面活性剂组成的非均相复合体系,为获得最佳的驱油效果,基于室内实验开展了非均相体系筛选、注入时机优化及驱油效果评价。实验结果表明最佳的非均相体系为PPG浓度1500 mg/L、聚合物浓度2000mg/L、表面活性剂浓度为0.3mg/L,最优的非均相体系注入时机为综合含水率75%,基于排状井网实验,非均相复合驱技术具有广阔的推广应用前景。

光助-电解锰渣/H_(2)O_(2)非均相体系氧化降解双酚S

以电解锰渣作为光催化剂构建非均相类光Fenton体系,采用双酚S为模型化合物,研究了该反应体系中双酚S氧化降解的降解机制及影响因素,并建立了·OH的生成速率模型以及溶解性有机质(DOM)影响的预测模型.结果表明,电解锰渣中具有催化效果的铁和锰的质量含量分别为1.49%和2.28%;相比UV、UV/电解锰渣、UV/H_(2)O_(2)和电解锰渣/H_(2)O_(2)体系,电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)光Fenton体系对双酚S具有更好的氧化降解效果,双酚S的降解效果与电解锰渣投加量、H_(2)O_(2)浓度呈正相关,与pH值、双酚S初始浓度呈负相关;溶液中析出的Fe和Mn的浓度与pH值呈负相关,且电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)氧化体系反应浸出的共存活性金属组分不利于双酚S降解;电子自旋共振和自由基淬灭实验发现电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)体系中氧化降解双酚的主要活性物种是·OH.采用异丙醇构建了该体系中·OH的生成速率模型,计算可得·OH的生成速率R_(·OH)^(f)在3.22×10^(-9)~1.1×10^(-8)mol/(L·s)之间,与硝基苯拟合计算出的R_(·OH)^(f)(6.5×10^(-9)mol/(L·s))一致.双酚S降解效率随着DOM浓度的增加而降低.基于自由基稳态动力学理论建立了DOM存在下电解锰渣/UV/H_(2)O_(2)体系中双酚S降解的动力学预测模型,发现模型的预测值与实验值较好符合,说明DOM主要通过淬灭体系中的·OH影响双酚S的降解.

溶解性二价铁-铁氧化物非均相体系氧化还原电位的电化学测定方法探究

溶解性二价铁(Fe_(aq)^(2+)-)-铁氧化物非均相体系的氧化还原能力显著影响含水层中有毒重金属和有机污染物的迁移转化行为。然而,非均相体系氧化还原电位(Eh)的测定存在平衡缓慢和结果不稳定等难题,故亟待开发与优化电化学法快速准确测定Eh,实现Fe_(aq)^(2+)-铁氧化物非均相体系氧化还原能力的定量表征。本文选取针铁矿作为常见的铁氧化物,探讨了介导和非介导电位法测定Fe_(aq)^(2+)-针铁矿非均相体系Eh的优化实验条件,研究了介导物质的类型与添加顺序以及工作电极预处理方法等条件对Eh测定的影响,并通过能斯特方程验证电位法的可行性。结果表明:工作电极的表面状态、介导物质的选择以及针铁矿-工作电极之间平衡的建立对Eh测定十分关键。介导法能有效地缩短测定时间,但需要选择合适的介导物质;非介导法需确保工作电极与针铁矿之间平衡的建立。同时,利用非介导法测定了不同pH和Fe_(aq)^(2+)-浓度下不同粒径针铁矿与Fe_(aq)^(2+)-非均相体系的Eh,根据能斯特方程和最小二乘法多元线性拟合得到不同粒径针铁矿的标准氧化还原电位(Eh0),对于粒径为200、700和1000nm的针铁矿Eh0分别为815、802和782mV,验证了优化后电位法的可行性。本文的结论可为矿物非均相体系Eh的测定提供方法学参考,也为预测Fe_(aq)^(2+)-铁氧化物非均相体系参与的污染物衰减速率提供理论支撑。

非均相复合驱油体系设计与性能评价

为进一步提高聚驱后油藏采收率,针对聚驱后油藏非均质性强、剩余油普遍分布的特点,提出了非均相复合驱油体系。非均相复合驱油体系包括黏弹性颗粒驱油剂(PPG)、表面活性剂和聚合物。通过研究黏弹性颗粒驱油剂的溶胀能力、黏弹性、滤过能力和在岩心中运移性能,及其与表面活性剂、聚合物之间相互作用,得到了适合于胜利高温高盐油藏和聚合物驱后油藏的非均相复合驱油体系1000mg/L PPG+1000mg/L聚合物+0.3%胜利石油磺酸盐+0.1%非离子表面活性剂1709。结果表明,PPG可遇水溶胀,耐盐性能好,在油藏中具有封堵和运移性能,较单一聚合物能够更好地提高波及体积。在含水98%条件下注入0.3倍孔隙体积的非均相复合驱油体系,聚合物驱后提高采收率13.6%(OOIP)。该体系可应用于高温高盐油藏或聚合物驱后油藏大幅度提高采收率。

非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系处理含酚废水的试验

目的研究非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系对废水中酚的去除效果,确定该体系处理含酚废水的工艺条件.方法蒸馏水加入分析纯的苯酚晶体配制成水样,通过单因素试验分析各反应条件对废水中COD和苯酚去除率的影响,以确定最佳反应条件.结果非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系处理苯酚废水,H_2O_2(3%)的投加量为1.0 mL/L,催化剂的投加量为0.8g/L,调节pH值为5,最终苯酚的去除率为95%,COD的去除率为90.25%.结论非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系的氧化效果很大程度上受H_2O_2和催化剂投加量的影响,加入铜离子可以提高去除率.

非均相类Fenton体系催化氧化脱除模拟汽油中噻吩

以Fe元素作为主要金属组分,γ-Al2O3为载体,制备负载不同第二金属组分的XO-Fe2O3/γ-Al2O3双金属催化剂(X为La,Ce,Co,Cu),采用XRD、SEM、氮气吸附-脱附等手段对催化剂进行表征;以H2O2为氧化剂,噻吩为模型硫化物,将含噻吩的正辛烷作为模拟汽油,研究非均相类Fenton试剂催化氧化脱硫过程,考察催化剂中金属元素种类、n(H2O2)/n(S)、催化剂用量等对氧化脱除噻吩效果的影响。结果表明:Fe2O3/γ-Al2O3具有一定的催化H2O2氧化脱硫活性,非均相类Fenton试剂可以催化H2O2产生·OH;在Fe2O3/γ-Al2O3中掺杂少量其它金属可以改变其催化活性,其中以加入Cu后的催化剂活性最高,Cu起到了催化剂助剂的作用,催化剂呈现明显的介孔性质;对于30mL噻吩质量分数为526μg/g的模拟汽油,以CuO-Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂,在反应温度333K、催化剂加入量0.2g、n(H2O2)/n(S)=7.40、反应时间120min的条件下,噻吩脱除率达到95.3%以上,有效硫质量分数降至9.4μg/g,达到超深度脱硫效果。

光助-二茂铁/H_2O_2非均相体系降解磺胺二甲基嘧啶

抗生素在废水和地表水中经常检出,因其可诱导细菌菌群的抗药性而备受关注,因而亟需发展新型高效的抗生素去除技术.本研究构建了基于二茂铁(Fc)的光助非均相氧化体系,并选取水体中广泛检出的磺胺二甲基嘧啶(SMZ)为模型化合物,研究了SMZ在该体系中的降解动力学、转化途径和产物.结果表明,相对于Fc、Fc+UV、H_2O_2、H_2O_2+UV、Fc+H_2O_2体系,SMZ在Fc+H_2O_2+UV体系中呈现更好的降解效率.自由基淬灭实验证实·OH是Fc+H_2O_2+UV体系中决定SMZ降解的最主要活性物种.电子自旋共振实验发现Fc+H_2O_2+UV体系中产生了超氧自由基阴离子,说明Fc在光照条件下可产生电子. H_2O_2接受电子后歧化产生·OH进而促进SMZ降解.采用轨道离子阱高分辨质谱对SMZ在Fc+H_2O_2+UV体系中的降解产物进行了鉴定,发现有SMZ的羟基化、脱SO_2和C—S、S—N及N—C键断裂的产物形成.水中常见溶解性组分,如DOM、Cl^-及Br^-,可淬灭·OH而抑制SMZ降解,但离子强度对SMZ在Fc+H_2O_2+UV体系中的降解无显著影响,说明该技术对于含有高盐度抗生素废水的处理仍具有较好的效果.

适用于双河油田聚驱后油藏的非均相复合驱油体系研究

聚合物驱后油藏储层非均质矛盾加剧,剩余油分布更加分散,常规化学驱进一步提高采收率难度大。针对双河油田北块Ⅱx层系聚驱后中高渗透率砂砾岩油藏特点,设计一种由聚合物、黏弹颗粒驱油剂PPG和高效表面活性剂组成的非均相复合体系,开展了驱剂优选、热稳定性评价及注入方式优化。实验结果表明,得到的P/PPG/S非均相复合体系具有高黏弹、超低界面张力的优异性能,热稳定性能良好,能够有效改善储层非均质性,扩大波及体积,同时提高驱油效率。岩心驱油实验表明,模拟油藏条件下,采用P/PPG与P/PPG/S非均相复合体系组合驱替的方式,聚驱后进一步提高采收率27.8%,从而为双河油田聚合物驱后油藏有效提高采收率提供了一种技术方法。

非均相UV/Fenton催化剂体系降解活性艳红染料废水的试验研究

研究非均相UV/Fenton催化剂体系对活性艳红X-3B染料废水的去除效果,确定了最佳反应条件,为该工艺处理染料废水提供理论依据及数据。利用非均相UV/Fe-R/H_2O_2体系对活性艳红X-3B模拟染料废水进行处理,研究H_2O_2投加量、pH、催化剂投加量及反应时间对活性艳红X-3B染料废水处理效果的影响。在H_2O_2投加量为Qth、pH为4、催化剂投加量为1.0 g/L、反应60 min的条件下,处理质量浓度为100 mg/L的活性艳红X-3B染料废水的效果最好,活性艳红X-3B和COD的去除率分别达到92.45%和72.33%。该体系克服了均相Fenton体系应用范围窄的缺点,使得非均相Fenton体系在酸性、中性及弱碱性条件下也能具有不错的去除效果。

非均相驱油体系在多孔介质中流动行为影响因素

针对非均相驱油体系在矿场应用过程中部分单元存在注入或者封堵效果不理想问题,通过填砂岩心驱替实验,研究了岩心渗透率、注入速度、体系中凝胶颗粒与聚合物质量比(干重)因素对非均相驱油体系在多孔介质中流动行为的影响。结果表明:非均相驱油体系在渗透率0.5~3.4μm^(2)的岩心中能顺利注入并形成有效封堵,封堵率可达82.5%以上。注入速度和体系中凝胶颗粒与聚合物质量比对非均相驱油体系流动特征影响较大,当注入速度优选为0.5~0.75 mL/min,质量比优选为0.5∶1~0.75∶1时,非均相驱油体系在多孔介质中兼具良好的注入性能和封堵能力。

非均相海水速溶粘弹驱油体系设计及研究

本研究针对高盐、高矿化度海上油田,开展非均相海水速溶粘弹驱油体系设计及性能优化。研发的海水速溶聚合物ZJHP通过分子改性,赋予聚合物微嵌段结构,在海水中30min内快速溶解,粘度保留率达到85%以上;研发的粘弹颗粒驱油剂ZJWQ通过多官能团引发、控制交联度,形成三维网络与高分子支化链共存结构,ZJWQ初始粒径200μm,吸水膨胀,在海水中分散透明无沉淀,具有深部液流转向、扩大波及体积作用。非均相海水速溶粘弹驱油体系能够发挥速溶聚合物与粘弹颗粒的协同作用,由海水速溶聚合物ZJHP与粘弹性颗粒驱油剂ZJWQ按照0.15%的浓度百分比等体积复配(0.15%ZJHP+0.15%ZJWQ)形成,岩心驱油效率评价提高采收率27.74%,高于单一ZJWQ、ZJHP驱油效率。海上油田应用实例表明,驱油体系增油降水效果明显。