塔拉单宁液气射流氧化法制备鞣花酸

为解决五倍子原料稀缺的问题,以塔拉粉为原料,采用液气射流技术对塔拉单宁溶液进行氧化制备鞣花酸,探究鞣花酸的纯化方案,确定一条比较理想的工艺技术。通过高效液相色谱仪、紫外可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪、同步热分析仪检测分析得到的样品。结果表明,以塔拉粉为原料制备鞣花酸的较优工艺条件为:采用水提法提取得到塔拉单宁溶液,塔拉单宁浓度为30 g·L^(-1),用12%NaOH溶液调节反应液的pH值至8.5,反应温度30℃,反应时间6 h,所得到的固相经碱溶酸沉后其鞣花酸的收率为44.58%,质量分数为88.69%,选用溶剂洗涤法对碱溶酸沉后鞣花酸样品进行再纯化,此时得到鞣花酸的收率为61.70%,质量分数为94.69%。此制备方法大幅度缩短了制备的反应时间且质量分数较高。

预置管酸液射流钻进数值模拟与实验

为了解决深层缝洞型碳酸盐岩储层精确改造的难题,开展了预置管酸液射流钻进技术研究。建立了预置管酸液射流钻进碳酸盐岩数值模型,分析了酸液喷射钻进的流场结构,开展了酸液射流钻进物理模拟实验。研究结果表明:预置管酸液射流能在碳酸盐岩露头中实现稳定钻进,钻进中钻遇50~150 mm间隙时,管体满足稳定钻进强度条件,造孔孔径18~26 mm。结合模型介质流线分析,酸液溶蚀扩孔效果明显,排量及酸浓度在局部范围内与钻速成正比,酸盐反应速率是影响孔径主要因素,岩石力学性能与钻速及孔径相关性高,钻进轨迹沿喷射方向整体成直线。研究结果可为碳酸盐岩预置管酸液钻进径向水平井技术应用提供理论指导和技术支撑。

Experimental and Molecular Simulations for Evaluating the Effect of Lubricity Improvers on the Property of Jet Fuel

Since the 1990 s, the kerosene fuel(code: JP-8) had been applied in the ground equipment provided with direct injection compression ignition engines in the U.S. Army, resulting in increased occurrence of injection pump failures. Anti-wear additives must be used in the single fuel due to its poor lubricity. In the present work, lubricity improvers were selected on the basis of molecular simulation theoretically and these agents were evaluated to improve the lubricity of jet fuel using the high frequency reciprocating rig(HFRR) apparatus and the ball-on-cylinder lubricity evaluator(BOCLE). It was revealed that dimer acid with higher value of adsorption energy on the Fe(110) plane surface had more efficient lubricity promoting properties than that of naphthenic acid. The experimental results suggested that the dimer acid had a better tribological behavior compared with that of naphthenic acid used as lubricity improver of jet fuel. And addition of anti-wear additives at a dosage of 15 μg/g was able to promote the lubricity of jet fuel to a required level on BOCLE, while a higher concentration over 80 μg/g was needed to improve the lubricity to a demanded value of diesel on HFRR.

喷气燃料总酸值滴定溶剂替代研究

作者对喷气燃料总酸值测定用滴定溶剂开展了替代的可行性研究,重点考察了4种混合滴定溶剂对喷气燃料总酸值测定结果的影响,对比研究了不同生产批次油样的总酸值,分析了测定数据的准确性、重复性及可信度。结果表明乙醇与水配制的混合滴定溶剂具有测试结果准确、重复性好、终点颜色突变明显、容易掌控等优点,建议推广使用。

雄安新区深部地热储层水力喷射酸化压裂技术

地热作为清洁低碳的可再生能源,对促进实现“双碳”目标具有重要意义.我国深部碳酸盐岩地热资源丰富,但是由于岩体基质渗透率极低,亟需采取高效的储层改造技术建立导流通道才能有效开发.水力喷射酸化压裂工艺是一种集喷砂射孔、水力封隔、酸液刻蚀、多段多簇为一体的增产改造技术,可实现定点沟通地质甜点、一趟管柱体积造缝,对碳酸盐岩热储层具有良好的适用性.首次开展了雄安新区容城地热田水力喷射酸化压裂碳酸盐岩深部地热储层现场试验,通过优化喷嘴结构、优选耐腐蚀管柱材料、针对性设计泵注程序、模拟裂缝扩展形态,研发了能够满足深部碳酸盐岩热储的水力喷射酸压工具和配套工艺,采用“交替泵注交联段塞-胶凝酸”的方式,进一步促进酸液刻蚀远端裂缝,充分沟通天然缝洞,促进水力裂缝与天然裂缝沟通、相交、融汇,从而达到扩大造缝总体积、提高裂缝导流能力的储层高效改造目的.本次现场酸压试验入井总液量为492.65 m^(3),其中压裂液为396.76 m^(3),胶凝酸为95.89 m^(3).试验结果表明:酸压后较酸压前单位涌水量从0.024 m^(3)/(h·m)提高到0.288 m^(3)/(h·m),增产12倍,井口水温增加了10℃,增产效果明显;水力喷射酸压工具耐高温、耐高压、耐磨损、耐腐蚀,节约成本,降低作业风险.研究成果可为深部地热储层增产改造提供技术借鉴与思路.

二聚酸抗磨剂对航空煤油润滑性的影响

为考察二聚酸抗磨剂对加氢精制航空煤油润滑性的改善作用,同时验证不同二聚酸抗磨剂的改善效果,分别采用桐油、棉籽油及妥尔油酸为原料进行了二聚酸的合成与精制,利用液相色谱仪、红外光谱仪、核磁共振波谱仪等验证了桐油基、棉籽油基及妥尔油酸基二聚酸的分子结构,采用球柱润滑性评定仪(BOCLE)法和高频往复试验机(HFRR)法考察了3种不同原料来源的二聚酸对航空煤油润滑性的改善作用,用显微镜分析试验球的磨痕形貌,并提出抗磨机制。结果表明:随着二聚酸添加量的不断增大,磨痕直径、表面划痕及深度不断减小;在BOCLE法中,当二聚酸添加量为20 mg/L时,3种二聚酸均可使航空煤油润滑性磨痕直径从0.92 mm降到0.65 mm以下,满足GB 6537—2018《3号喷气燃料》要求;在HFRR法中,当二聚酸添加量为50 mg/L时,3种二聚酸均可使润滑性磨痕直径降到550μm以下,平均摩擦系数降到0.265以下,平均成膜率达到24%以上,且平均摩擦系数和平均成膜率的变化规律与二聚酸对航空煤油润滑性改善规律一致;制备的二聚酸均具有长碳链和羧基官能团,羧基通过强电负性吸附在金属表面,羧基之间的氢键以及非极性端通过范德华力等使二聚酸分子形成平行分子簇,进而在金属表面形成有效的润滑膜,阻止两摩擦副之间发生直接接触与摩擦。综上,3种二聚酸的润滑能力相当,均显示出良好的润滑性能。

液氯抽负系统工艺研究及技术改造

介绍液氯抽负系统装置的工艺流程。结合设备在实际生产中的运行情况,针对运行过程中存在的问题,提出相应的技术改造措施。技改后,系统运行稳定,生产成本降低,环境污染减少。

天然气净化厂内设备设施失效后果定量评价

天然气作为清洁能源,属于易燃易爆介质,突发状况下可能造成严重事故后果。天然气净化场站多分布在城市周边区域,但场站内设备布置比较拥挤,某台设备设施发生失效,可能会对设备本体及邻近设备造成影响,形成财产损失,更严重的情形会造成人员伤亡。本文通过事故后果分析工具SAFETI模拟酸气后冷器在2种风速下,水平方向发生3种不同孔径泄漏时,天然气遇到明火,发生喷射火和爆炸的场景。根据模拟结果,当泄漏介质总量较大时,风速越大,失效后果越严重,因为容器体积小,发生完全泄漏的时间较短,因此风速对其事故后果影响较小;在风速相同的情况下,事故后果影响范围也随着泄漏孔直径的增大而增大。由此可见,最严重的事故后果会发生在风速较大时水平方向的较大孔径泄漏。根据喷射火热辐射和爆炸超压的影响范围,可为后续场站设备安全运行管理提供决策依据。

二聚酸的合成及其对喷气燃料润滑性的影响

以油酸为原料合成了二聚酸,利用红外光谱仪分析其结构,并采用高频往复试验机（HFRR）和球柱润滑性评定仪（BOCLE）分别考察了二聚酸在喷气燃料中的摩擦学性能以及与环烷酸型抗磨剂（T1602）的复配效果,采用SEM扫描电镜及EDS能谱分析试验球片。结果表明,所合成二聚酸具有一定的抗磨效果,二聚酸添加质量分数为80μg/g时,磨斑直径能够达到500μm以内;二聚酸添加质量分数在15~20μg/g范围内即可满足喷气燃料对润滑性的要求;二聚酸与T1602复配后,在二聚酸添加质量分数40μg/g以内时对喷气燃料的润滑性提高不明显,可能由于添加剂在摩擦副表面间存在竞争吸附的原因。二聚酸在摩擦副金属表面发生了化学吸附,形成了具有较好润滑作用的含氧化学保护膜,起到了抗磨效果,同时还伴随着腐蚀效应。

水平井分段酸化酸压技术现状及展望

水平井分段酸化酸压是油气藏增产的重要措施,在油气田开采中得到了广泛应用。目前国内外常用的几种分段酸化酸压技术,主要包括投球法、化学转向技术、连续油管注酸技术、水力喷射技术以及封隔器转向技术。介绍目前国外新兴的且得到广泛应用的定点喷射酸化技术,阐述其中的钻井管柱射流酸化技术、旋转射流酸化技术和自弯曲射流酸化技术。文章对未来发展趋势进行了展望,认为不压井拖动管柱水力喷射酸压技术和连续油管拖动酸化酸压技术,具有诸多优势,相关配套技术会随着水平井酸化酸压技术的发展而进一步完善,水力喷射和连续油管拖动技术具有较好应用前景;国外新兴的定点喷射技术由于工具结构和尺寸相对灵活,可以满足复杂井况要求。对水平井分段酸化酸压具体工艺的选择给出了建议。

液气射流技术改进单宁酸氧化制备高纯度鞣花酸

针对鞣花酸在实际生产过程中耗时长、纯度低等问题,以单宁酸为基质采用液气射流氧化法制备鞣花酸,考察了金属离子、单宁酸质量浓度、反应温度和反应时间对鞣花酸得率及纯度的影响。进一步探究了溶剂法、结晶法、碱溶酸沉法、反溶剂法对鞣花酸纯度的影响,并通过HPLC、FTIR、UV-Vis光谱和TG对鞣花酸高纯样进行表征。得到液气射流氧化的较优工艺条件为:质量浓度25 g/L单宁酸溶液中引入金属离子Na^(+)(即NaOH)调节反应液pH至8.5,反应温度20℃,反应时间6h。该条件制备的鞣花酸经碱溶酸沉后收率为46.72%、纯度84.55%;采用甲醇溶剂洗涤法在料液比1∶200(g∶m L)、65℃下处理1h,鞣花酸的纯度达98.13%,回收率约为75.03%,提高了鞣花酸的热稳定性。液气射流氧化法与溶剂洗涤法相结合,大幅缩短制备鞣花酸的反应时间并明显提高其纯度,有望在工业生产中提高鞣花酸的生产效率并拓宽其在医药和化妆品领域的应用。

活性炭前处理对双电层电容器性能的影响

制备了沥青焦基活性炭双电层电容器用电极材料,将其分别经水洗、酸洗以及超音速气流粉碎处理。在1 mol/L(C2H5)4NBF4/碳酸丙烯酯电解液体系中进行电化学测试,对比评价了各活性炭前处理方法对电容器电化学性能的影响。结果表明,酸洗后活性炭电极比电容提高7%达到163 F/g,高功率放电性能明显改善,当电流密度由70 mA/g增加到1 A/g时,其电极比电容保持率为88%;活性炭进行超细粉碎后不利于电化学性能的提高。

深井水力喷射压裂可行性分析及设计计算

常规深井压裂面临井底破裂压力大、地面施工泵压高、井下封隔器高温失效等问题,需要探索新的增产改造技术。介绍了水力喷射压裂技术及水力喷砂射孔机理、水力喷射压裂机理、水力喷射压裂工具组合。同时分析了其技术特点,分析认为,该技术具有射孔孔眼直径大、射孔深度长、可降低井底破裂压力、无需机械封隔等优点。在进行深井水力喷射压裂可行性分析的基础上,计算了某深井水力喷射压裂工艺技术参数,校核了深井压裂管柱强度,计算了油管排量、环空排量、油管压力和环空压力等水力喷射压裂水力参数及井口压力。分析和计算结果表明,深井水力喷射压裂切实可行。

连续油管拖动喷射酸压工艺在和田河气田的应用

多级封隔器分段酸压技术在和田河气田得到成功的推广和应用。但该工艺分段数受到一定的限制,同时完井管串不能满足后期分层产能测试评价等要求。针对水平井多级封隔器分段酸压工艺局限性,首次引入连续油管拖动喷射酸压工艺并在现场应用,采用66.7mm连续油管和8孔×5.5mm喷嘴组合,最多分段数达到16段,工艺成功率100%,提高效率和安全性,增产效果显著。连续油管拖动喷射酸压工艺在和田河气田的成功应用,为气田水平井增产改造提供了有力的技术支撑。

水平井水力喷射分段酸压技术

针对深层碳酸盐岩储集层水平井酸压面临的井下温度高、破裂压力高、压裂液流动摩阻高、储集层非均质性严重等难点,研发了水平井水力喷射分段酸压新技术。基于喷射分段酸压机理,自主研制了用于水力喷射分段酸压的井下喷射器和配套管柱,给出了水力喷射酸压工艺设计中喷嘴数量与喷嘴直径组合、喷砂射孔参数、泵注程序的优化设计准则。研究表明,水力喷射压裂酸化技术依靠水动力封隔实现分段酸压,井下工具简单、耐高温(160℃),可节约成本,降低作业风险;水力喷射注酸可延长近井地带有效酸蚀距离,增强酸化效果;井下喷射器最优喷嘴相位60°,宜采用螺旋布置喷嘴;建立了喷嘴最优排量与井口压力的关系图版,可在井口装置承压范围内提高施工排量,实现大排量、深穿透酸压,最终确定喷嘴直径及喷嘴数量布置。现场试验表明,水力喷射酸压试验井最大作业垂深可达6 400.53 m,喷射酸量高达618 m3,对深部水平井分段酸压具有较强的适应性。

水平井酸化工艺技术综述

水平井酸化是提高水平井产量的一项重要增产措施。由于水平井段长,钻井液污染的深度和范围较直井更为严重,所以要充分了解水平井的特殊性,考虑到酸化作业是在注入能力相差悬殊的长井段油气井中进行的,酸化作业的关键就是确定酸液的分布,将酸液均匀注入到低渗透带或伤害严重井段。而酸液的均匀分布又取决于对酸液体系和酸化工艺的合理选择。文章简要介绍了水平井的伤害特征和适用于水平井酸化的酸液体系,并针对水平井酸化处理的技术难点,阐述了适用于不同完井方式的水平井酸化工艺技术。

聚乳酸的熔体静电纺丝过程及工艺

以聚乳酸为原料,使用实验室自制的熔体静电纺丝装置制备了聚乳酸超细纤维。采用正交试验设计探究了纺丝关键工艺参数———喷丝头孔径、电压、纺丝距离、熔体温度对纤维成型的影响。借助高速摄影装置记录了射流运动过程,扫描电子显微镜(SEM)对纤维微观形貌进行了表征。实验结果表明,反纺情况下射流运动几乎没有鞭动;喷丝头孔径对纤维直径有显著影响,纺丝距离次之,温度和电压的影响相对较小;设定合适的熔体温度和电压、使用较小孔径的喷丝头或在一定范围内减小纺丝距离,均可缩小纤维直径;射流路径空间温度显著影响纤维之间的粘接状态。

水平井连续油管拖动转向酸化技术在艾哈代布油田的应用

艾哈代布油田主要采用长井段水平井线性井网开发,由于水平井段长、地层非均质性强,均匀布酸难度很大,为此,提出长井段水平井连续油管拖动酸化工艺及其辅助均匀布酸方法。结合储层特征,确定采用连续油管水平井段变速回抽酸化或定点酸化实现酸液的锥形注入形态,并使用转向酸液体系协助分段均匀布酸、水力喷射突破污染带等辅助布酸方法。现场应用结果表明,酸化后单井产量是酸化前的1.4倍,累计增产原油88.9×104 t,为油田建产提供了工程技术保障。

雄安新区深部碳酸盐岩热储强化增产试验研究

碳酸盐岩热储是我国水热型地热资源开发的主战场,具有分布广、厚度大、易回灌等特点.目前的利用仅局限于碳酸盐岩热储顶部约200 m的强岩溶发育带,由于深部碳酸盐岩热储渗透性低、非均质性强,无法进行规模化开发利用.针对深部巨厚碳酸盐岩热储高效开发技术难题,采用综合测井与裂隙成像测井技术优选了目标增产层段,创新使用了水力喷射酸化压裂热储改造技术,该技术具有定点起裂、有效封隔、热储深穿透、改造体积大等特点.以雄安新区揭露碳酸盐岩热储层厚度最大的地热井D22为代表开展了现场热储改造试验,结果显示,目标层段3024~3174 m涌水量由改造前的4.72 m^(3)·h^(-1)增加到改造后的44.10 m^(3)·h^(-1),提高了8.3倍;单位涌水量由改造前的0.024 m^(3)·(h·m)^(-1)增加到改造后的0.745 m^(3)·(h·m)^(-1),提高了30倍;储层渗透系数由4.4×10^(-3)m·d^(-1)提高到了146.3×10^(-3)m·d^(-1);井口水温由改造前的60.0℃增加到66.5℃.试验研究表明,可通过热储改造提高深部巨厚碳酸盐岩热储的开发潜能.

脂肪酸甲酯的喷射磺化工艺研究

利用新开发的高气液比喷射磺化反应器,对脂肪酸甲酯进行了连续的SO3气相磺化试验,考察了老化条件、摩尔比、喉管气速、夹套介质温度以及气液比等因素对产品脂肪酸甲酯磺酸质量(活性物、无机酸、游离油)的影响,并与玻璃管膜式磺化反应器进行了对比。结果表明,喷射磺化时脂肪酸甲酯转化率为90%～95%,SO3利用率达99%,与膜式反应器相近。且喷射磺化反应器结构简单、紧凑,制造、维修成本低,生产操作弹性大,具有较好的应用前景。