顺酐为原料合成聚天门冬氨酸及其阻垢性能的测定

研究了以顺酐为主要原料合成聚天门冬氨酸(PASP), 最佳合成条件为顺酐与氨水及催化剂的摩尔比20∶20：1, 240℃条件下常压反应1h。该条件下的聚琥珀酰亚胺(PSI)的产率可以达到90%, 纯度为98.7%, 聚天门冬氨酸钠盐的相对分子质量达到3000。当Ca²⁺,HCO₃^-离子质量浓度为500mg/L(以CaCO₃计),阻垢率为95.3%。     

辽河西部凹陷地层水特征及其成因分析

辽河西部凹陷886个水样分析化验测试数据表明,地层水型主要为低矿化度的NaHCO₃水型,94.3%的地层水化学组分为HCO₃^－、Cl^－、Na⁺,NaHCO₃和NaCl是其主要的表现形式     

[Fe(H2O)m(OH)n]x配合物电子结构的理论研究

在B3PW91/6-31G(d, p)计算水平上，对铁离子配合物［Fe(H₂O)_m(OH)_n］^x(m+n=4; x=3+,2+,1+,0,1-)的5种可能构型进行优化计算，分析比较了优化结果的几何构型、电荷布居以及能量。计算结果表明：这5种配合物在理论上都有可能稳定存在，配体以氧原子与铁离子配位并形成四面体构型，有部分电荷从氧原子转移到铁离子，OH^-与Fe³⁺的配位作用较强。铁离子的d电子以高自旋的形式排布，形成开壳层的电子结构，其中Fe(OH)₄^-的d电子最难以发生跃迁。比较具有相同数量Fe³⁺、H₂O和OH^-的［Fe(H₂O)_m(OH)_n+jH₂O+kOH^-］体系的能量，发现随着［Fe(H₂O)_m(OH)_n］^x中OH^-数量的增加，H₂O数量的减少，体系的能量逐渐降低。所以，［Fe(OH)₄^-+6H₂O+2OH^-］体系最稳定，与布居分析中OH^-与Fe³⁺的配位作用较强的结果相一致。     

高矿化度产出水集输中的阻垢实验研究

中原油田采油一厂九区42#站产出水矿化度高,文侧215-5井产出水中SO₄^2-和HCO₃^- 含量分别为1734mg/L与2343mg/L;文215-10井产出水中Ca²⁺含量为12600mg/L;文215-2和文215-4井产出水离子成份复杂。预测结果和配伍性实验表明,此井站产出水混配有无机垢产生,由X衍射分析该沉淀大部分为硫酸钙水合物,这是因为混合体系中Ca²⁺     

碳钢在二氧化碳溶液中腐蚀影响因素的研究

研究了碳钢在二氧化碳饱和溶液中各种因素对腐蚀的影响。研究结果表明腐蚀速率随CO₂压力的升高而增大;温度在60℃时腐蚀速率最大;钙离子的存在减缓了腐蚀;当NaCl质量浓度等于30g/L时,腐蚀速率最大;Mg²⁺和SO_4^2-离子对腐蚀速率影响不大。     

北塘凹陷新近系馆陶组的CO2-EATER实验研究

 地热尾水回灌率低是目前中国沉积盆地砂岩储层中-低温地热资源可持续开发利用的瓶颈。基于利用CO₂提高地热回灌率,即CO₂-EATER(CO₂-Enhanced Aquifer Thermal Energy Recovery)概念模式,以黄骅坳陷中部北塘凹陷新近系馆陶组砂岩热储层为例,利用高温高压反应釜实验模拟了反应时间为10d,温度为100℃,压力为10MPa人工注入CO₂条件下,水-岩-CO₂相互作用及其对储层水化学组分及矿物组分的改变和对孔隙度及渗透率可能的影响。结果表明,CO₂注入后,储层水的pH值从7.7下降到6.3,储层水的HCO₃^-、Ca、Mg、Na和K等组分显著增加。这是由于CO₂溶解于水,形成了酸性环境,储层中长石类矿物和方解石发生溶解而释放出金属阳离子。地层水的δ¹⁸O_H2O和δ²H_H2O分别发生了3.5‰和3‰的负漂移,表明人工CO₂的注入促进了水-岩反应。X衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析结果也证实了长石类矿物的溶解,这对改善储层具有一定意义,也说明CO₂-EATER模式可能适合于北塘凹陷新近系馆陶组。     

温度对L80碳钢在含CO2天然海水中腐蚀行为的影响

 通过高温高压试验和电化学技术研究了温度对L80碳钢在含CO₂天然海水中腐蚀行为的影响,并用扫描电子显微镜(SEM)、能量弥散X射线谱(EDS)和X射线衍射(XRD)对腐蚀产物膜进行了表征。结果表明,随着温度的升高,L80碳钢在液相条件下的腐蚀速率呈先增大后减小的趋势,在90℃达到最大值;而在气相条件下呈现与液相条件下完全相反的趋势。腐蚀产物膜的主要成分为FeCO₃,FeCO₃膜层的阴离子选择透过性以及Cl^-在L80碳钢表面的吸附促进了CO₂腐蚀,在90℃的气相和液相中所形成的腐蚀产物膜的电化学特征进一步验证了高温高压试验结果。     

流动注射分光光度法测定油田水中的微量碘

I₂与Br^-可以形成[I₂ Br]^-配阴离子[I₂ Br]^-可和罗丹明B进一步缔合形成三元缔合物。I₂^-溴化钾-罗丹明B三元缔合体系具有高灵敏显色特性,形成的有色产物在585 nm波长处有最大吸收。研究发现,在酸性介质中,Ce(W)可以将I一快速氧化为I₂,基于此建立了流动注射一分光光度法测定油田水中微量碘的新方法。在CTMAB的增敏作用下,对体系和流动注射系统诸参数进行了优化,碘离子浓度在0.050 0 -1.00 m酬L范围内呈线性关系,线性方程为:H(mV) -76.6 c(mg/L) -2.933 3,相关系数r = 0. 999 6,最低检出限为0. 020 mg/L,相对标准偏差RSD =0.85%(n=11)该方法灵敏、快速、操作简便,用于油田水样品中碘的测定,结果满意。     

纳米四氧化三铁吸附水中汞离子的研究

以纳米Fe₃O₄颗粒作吸附剂,研究其用量、粒径、吸附温度以及pH值等因素对Hg²⁺吸附效果的影响,考察了纳米Fe₃O₄颗粒对水中Hg²⁺的吸附性能,并对吸附结果的重现性和吸附机理进行了研究。结果表明：纳米Fe₃O₄颗粒对水中Hg²⁺的吸附去除率随其用量的增加、粒径的减小而增大;对Hg²⁺吸附的最佳温度为19℃、最佳pH值为3.5,此pH值不需要经过酸或碱调节,便于控制;实验的重现性良好;纳米Fe₃O₄颗粒吸附水中Hg²⁺以物理吸附为主。纳米Fe₃O₄颗粒对Hg²⁺的吸附符合Freundlich吸附方程,显示了很强的纳米效应,是一种具有较好应用前景的Hg²⁺吸附剂。     

FPM-1防垢剂的合成及其性能研究

以阴离子单体和非离子单体为原料合成了一种聚合物防垢剂,研究了其防垢效果与聚合温度、引发剂用量及单体浓度等因素的关系。考察了共聚物用量和溶液中Ca²⁺、Ba²⁺离子浓度对防垢效果的影响。结果表明:FPM-1对CaSO₄、CaCO₃具有较好的防垢效果,对BaSO₄垢具有一定的抑制作用,可作油田注水和工业循环冷却水的阻垢剂。对BaSO₄的透射扫描电镜分析结果表明:FPM-1通过分子链上的羧嵌基和磺酸基在晶体表面发生吸附作用,或聚合物入晶体的晶格中,致使晶体发生畸变,不易沉淀成垢。     

S135钢在含CO2聚合物钻井液中腐蚀研究

利用高温高压反应釜研究油田常用的四种S135钢在含CO2聚合物钻井液中腐蚀行为。结果表明,平均腐蚀速率随温度或CO2分压增大而先增大然后降低;随流速增大而升高。S135钢在动态液相中的平均腐蚀速率远大于动态气相,无论在液相还是气相S135钢平均腐蚀严重情况依次为S135（A）＞S135（B）＞S135（C）＞S135（D）。该实验条件下（温度为100℃,CO2分压为3MPa,流速为2m/s,腐蚀时间为96h）,S135钢气相局部腐蚀比较轻微,其点蚀系数介于1.12~1.49,液相局部腐蚀比较严重,其点蚀系数介于1.40~5.22。用聚合物钻井液钻遇高含CO2气层时,建议采用S135（D）钻杆,最好不用S135（A）或S135（B）钻杆。     

气液环境下注氮气井管道腐蚀因素和机理研究

塔河油田注氮气后油井井口及井下管道取样观察有冲刷及点蚀现象,地面单井管道也出现注气后腐蚀穿孔情况。为了研究注氮气井管道腐蚀影响因素及机理,在对注氮气工艺、介质及生产工况分析的基础上,对氧分压及含量、流型流态及酸性气体分压比参数计算分析,研究了氧、氯离子、流型流态、酸性气体因素对管道腐蚀的影响,结合腐蚀产物XRD衍射特征及腐蚀形貌VRD镜像特征分析,研究表明注氮气井不同生产过程不同部位的管道腐蚀机理存在明显差异性。在注气过程中,井口及井下管道腐蚀主要受氧和流态的影响;在注气后的生产过程中,地面单井管道腐蚀主要受氧和酸性气体的影响。氯离子是点蚀发生的催化剂;其中前者的腐蚀机理为相互促进的氧的电化学腐蚀与冲刷腐蚀,后者的腐蚀机理为氧的电化学腐蚀为主,并促进了酸性气体的电化学腐蚀进程。两者腐蚀机理差异性受溶解氧扩散过程控制。     

CO2-水-方解石相互作用后岩石表观形貌及渗透率变化特征

将CO_2注入地下油藏用于驱替原油是减少温室气体的排放及提高原油采收率的一种有效方法。CO_2注入地层后会与地层流体和岩石发生反应,其中岩石组成中的碳酸盐矿物极易与CO_2和水发生反应导致储层岩石物性发生改变。论文以方解石为代表样品,采用X射线衍射仪(XRD),电诱导双等离子体原子排放光谱测定仪(ICP-AES),扫描电镜(SEM)及在5 MPa压力下填砂模型的试验方法进行评价,分别考察了方解石的矿物学性质、CO_2-水-方解石反应前后方解石的表面物性、反应前后溶液的离子浓度变化及方解石填砂模型与CO_2、水反应后渗透率的变化。实验结果表明,与CO_2和水反应后,方解石出现溶蚀现象;反应压力增加,方解石溶蚀现象增加,反应后溶液中Ca~(2+)、HCO_3~-浓度增加;反应温度增加,方解石溶蚀现象增加,反应后溶液中Ca~(2+)、HCO_3~-浓度先增加,后降低;与CO_2和水反应后的方解石/石英砂填砂模型水测渗透率增加。     

中原油田采油污水腐蚀因素灰关联分析

根据注水水质分析和腐蚀监测结果 ,应用灰关联分析方法对 2 0 0 1年 2月至 2 0 0 3年 6月中原油田生产系统腐蚀状况进行了分析 ,根据灰关联度的计算结果得知 :影响中原油田处理前采油污水腐蚀性的主要因素为 HCO3 -质量浓度、p H值、SRB(硫酸盐还原菌 )、TGB(腐生菌 )含量和Σ Fe质量浓度 ;影响中原油田处理后采油污水腐蚀性的主要因素为 ,矿化度、Na+、Ca2 +、Mg2 +和 Cl-质量浓度 .通过对中原油田采油污水处理前、后的水性、水质及腐蚀速率的比较可知 ,提高处理前采油污水的p H值 ,控制污水中 SRB及 TGB含量 ,降低污水中Σ Fe质量浓度 ,对于降低腐蚀速率意义重大 ;同时也证实了用灰关联分析方法研究影响中原油田采油污水腐蚀性的因素是可行的     

大牛地奥陶系马五段硫化氢腐蚀机理与影响因素

为了解决大牛地气田硫化氢腐蚀严重问题,分析了硫化氢腐蚀机理以及影响腐蚀程度的因素。结合大牛地奥陶系马家沟组马五段地质条件以及硫化氢赋存条件确定该区域硫化氢形成的机理,为硫酸盐热化学还原反应;且该区域存在的大量石膏层为含硫化氢气体提供了良好的圈闭条件。硫化氢腐蚀模拟试验模拟了马五段地层水环境对N80钢和P110钢的腐蚀程度,P110钢的腐蚀程度较N80钢轻微,两者均属于极严重腐蚀。结合腐蚀表面微观形貌观测与腐蚀产物能谱分析得出:大牛地奥陶系马家沟组马五段硫化氢腐蚀机理为高温高压下CO2/H2S电化学腐蚀为主;并伴随有高Cl-破坏腐蚀产物膜加速腐蚀。硫化氢腐蚀影响因素分析得出温度和CO2含量增加会加速硫化氢腐蚀。     

16Mn管道钢土壤腐蚀速率描述的人工神经网络方法

应用人工神经网络方法建立了 1 6Mn钢管道材料在土壤环境中的腐蚀速率描述模型 .利用土壤腐蚀速率的试验数据训练所建立的腐蚀速率描述模型 ,结果表明 :采用土壤的含水率、土壤环境中阴离子 SO42 -,CO3 2 -,HCO3 -,Cl-的含量和土壤电阻率 6个参数可以很好地描述 1 6Mn钢管道材料在土壤中腐蚀速率的变化规律 .应用所建立的模型分析了土壤含水率和土壤中阴离子含量对土壤腐蚀速率的影响 ,含水率是最显著的影响因素 ,阴离子的影响较小     

油田注入水中不同离子对低碳钢腐蚀行为的影响

采用电化学方法测量了不同pH值的SO4^2-、Cl^-、Ca^2 、Mg^2 、HCO3^-等离子对低碳钢腐蚀行为的影响。根据极化曲线及实验电位－pH图分析,指出pH值对低碳钢腐蚀行为具有相当的影响,Ca^2 、Mg^2 、HCO3^-等离子对低碳钢腐蚀具有抑制作用,Cl^-使低碳钢腐蚀加重。     

CZ3-1、CZ3-3复合型缓蚀剂的研制与应用

为解决磨溪气田的腐蚀问题,研制了油溶性成膜缓蚀剂ＣＺ３－１与水溶挥发性缓蚀剂ＣＺ３—３,并将其复配使用．在室内采用常压、８０℃静态试验和高压（高Ｈ２Ｓ气体分压、高ＣＯ２气体分压）、８０℃静态试验评价了ＣＺ３—１和ＣＺ３—３复合使用时于含Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－及高矿化度等腐蚀介质中的缓蚀作用;在现场试验中采用了加拿大卡普罗克（ＣａＰｒｏｃｏ）腐蚀监测系统考察了ＣＺ３—１和ＣＺ３—３复合使用时对气井地下管串及井口设施的缓蚀效果．室内评价及现场监测均表明ＣＺ３—１和ＣＺ３—３复合使用时在含Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｃｌ－及高矿化度等腐蚀介质中有良好的缓蚀效果．     

地质封存中CO2泄漏的非稳态扩散数值模拟研究

针对碳捕集与封存技术中泄漏监测的难点,利用数值模拟方法研究了地质封存中CO2泄漏的非稳态扩散,以及不同的垂直风廓线形式、大气、地形等因素对非稳态扩散模拟结果的影响,探索了地质封存中CO2泄漏扩散的分布规律.研究结果表明:不同风廓线下CO2泄漏的扩散规律基本一致,仅在垂直方向上CO2的体积分数略有差异;大气层结不稳定程度越高,越有利于泄漏气体的扩散;风速越大,扩散达到稳定所需要的时间越短,稳定的CO2的体积分数越小;大气温度越高,同一高度上稳定的CO2体积分数越大,越有利于泄漏气体的垂直扩散;地表面粗糙度越大,越有利于垂直湍流波动的形成,当水平扩散减慢时,CO2达到稳定所需要的时间延长.     

海水对金属腐蚀因素的分析及预测

应用灰关联分析原理讨论了海水环境与金属腐蚀性之间的关系,基于灰关联度的计算,找出了在全浸带条件下,海水中对Ａ３钢具有腐蚀影响的主要因素,利用人工神经网络ＢＰ算法建立了海水环境对Ａ３钢的腐蚀作用模型,用该模型预测了新海水域环境下金属的腐蚀速度,取得了较好的结果。