一种环保型阻垢剂阻垢性能研究

以聚天冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸（PAA）、水解聚马来酸酐（HPMA）、苯并三氮唑（BTA）为原料,通过正交试验法对几种单体进行复配,采用鼓泡法分别研究了各个单体及复配阻垢剂的阻垢性能,得到了一种环保复合型阻垢剂配方PASP（1.2 mg/L）/PAA（0.8 mg/L）/HPMA（1.0 mg/L）/BTA（0.5 mg/L）.结果显示,该阻垢剂的阻垢率大于90%,其阻垢性能满足实际应用的要求.     

水处理剂N，N-二甲基甲叉二膦酸的阻垢缓蚀性能研究

采用静态阻垢法和旋转挂片失重法评定了水处理剂N,N-二甲基甲叉二磷酸(DMMP)的阻垢性能和缓蚀性能,探讨了药剂浓度、Ca2+浓度、温度、pH值以及协同效应等对阻垢和缓蚀性能的影响.试验结果表明:DMMP具有广泛高效的阻垢性能,能耐受较高的Ca2+浓度,在[Ca2+]为120mg/L,阻垢剂加入量为5mg/L,低于60℃温度下阻垢率可以达到86%以上.与聚丙烯酸(PAA)复配后在阻垢性能上具有良好的协同效应.单独使用浓度为20mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率就可达到84.6%.适用于较高的pH环境,与钼酸钠复配后,产生明显的增效作用.综合性能均优于常用水处理剂HEDP和EDTMP.     

油田管道阻垢剂阻垢性能及分子动力学模拟研究

为油田筛选高效阻垢剂对保障油田安全生产具有重要的意义。以长庆油田采油一厂某区块的油田水为研究对象，利用静态阻垢实验研究了1-烃基乙烷-1,1-二磷酸（HEDP）、氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、聚丙烯酸（PAA）、丙烯酸-马来酸酐共聚物（AA-MA）4种油田常用阻垢剂的阻垢性能。同时利用分子动力学模拟阻垢剂与碳酸钙垢晶体表面相互作用过程，明确造成4种阻垢剂阻垢效率不同的微观机理。结果表明，4种阻垢剂的阻垢效率的大小顺序为HEDP> ATMP>AAMA>PAA；分子动力学模拟得到多元膦酸型和聚合物型阻垢剂都是通过吸附在碳酸钙垢晶体表面，与其发生相互作用，影响晶体有序生长过程，从而实现阻垢作用。阻垢剂与碳酸钙晶体表面的结合能大小不同是影响阻垢效率的关键因素之一。该研究可为同类油田筛选高效阻垢剂提供理论指导。     

聚环氧琥珀酸对油田污水中硫酸锶/钡垢的阻垢性能及阻垢机制研究

以自制聚环氧琥珀酸(PESA)为研究对象,考察其相对分子质量对油田污水中硫酸锶/钡垢的阻垢性能,并将PESA与常用阻垢剂进行性能比较。结果表明:PESA相对分子质量对其阻垢性能有明显的影响,对于不同浓度的成垢离子、不同种类的垢,要选择不同的相对分子质量和合适的用量;PESA是一种高效的阻硫酸锶/钡垢的阻垢剂,针对含500 mg/L以下锶离子的污水相对分子质量500~1 000较好,针对含1 000 mg/L以上锶离子的污水相对分子质量约2000较好,用量3~8 mg/L时阻垢率均可超过95%;对于阻硫酸钡垢,其阻垢性能优于油田常用阻垢剂,且PESA与PAA有复配效应,对于含1 000 mg/L Ba~(2+)的水系,PESA与PAA在比例为1∶3,用量为100 mg/L时,阻垢率比单独使用提高近20%;PESA主要是通过引起晶格畸变、扰乱晶体正常生长以及螯合增溶等机制起到阻垢作用。     

聚天冬氨酸用于循环冷却水的性能研究

聚天冬氨酸(PASP)是近年来开发的一种新型绿色阻垢剂.为了拓展其应用领域,该文研究了PASP用于某厂循环冷却水时的阻垢性能以及与其他药剂的配伍性.利用模拟配水对其配伍性进行了静态实验研究,然后利用现场实际用水对复合药剂的综合性能进行了动态模拟实验.研究结果表明,聚天冬氨酸与杀菌剂ClO2、缓蚀剂HEDP具有良好的配伍性.当PASP、HEDP和ClO2的质量浓度分别为10、28和2 mg/L时,复合药剂的阻垢率与杀菌率均为100%,缓蚀率高于87%.     

复配阻垢剂的性能及阻垢机理研究

采用静态阻垢法对聚环氧琥珀酸(PESA)、聚天冬氨酸(PASP)和丙烯酸-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共聚物(AA/AMPS)组成的复配阻垢剂的阻垢性能进行研究,采用SEM初步探讨了复配阻垢剂的阻垢机理.结果表明与进口阻垢剂MDC220和PTP-0100相比,复配阻垢剂对CaCO3,CaSO4和Fe2O3有很好的阻垢性能,硬度和碱度对复配阻垢剂的阻垢性能影响较小.对加入复配阻垢剂前后的碳酸钙垢样和硫酸钙垢样进行了分析,结果表明,复配阻垢剂使垢的晶格产生了畸变,使晶体从有规则致密结构的晶体变为松软的不定型体.     

淖尔油田阻垢剂评价实验研究

淖尔油田的结垢问题严重影响了油田的正常生产,针对该油田结垢严重的实际情况,开展了防垢实验研究。实验考查了目前常用的阻垢剂A、阻垢剂HYZ、南京-1、南京-2、南京-3和JL661这几种阻垢剂的阻垢性能,并将阻垢剂A与阻垢剂HYZ进行复配,按1:1复配时其阻垢效果最佳。研究了该复配阻垢剂对淖尔油田部分油水井产出液的阻垢效果,实验结果表明:该复配阻垢剂的加量合适时对钙、镁的阻垢率可达96.00%以上,对钡、锶的阻垢率可达90.00%以上。     

Asp-Glu共聚物的最佳分子量确定及复配效果研究

考察了聚天冬氨酸（PASP）的改性产物——天冬氨酸一谷氨酸（Asp-Clu）共聚物的分子量对阻垢性能的影响，确定了共聚物的最佳重均分子量；并考察了两种不同分子量共聚物复配使用的阻垢效果．结果表明，对硫酸钙和碳酸钙阻垢效果较好的分子量范围分别为1500—2500和2500—4000，其中最佳分子量分别为2167和2972；针对特定的水质条件，存在着最佳的配比，当PAC-Ⅰ／PAC-Ⅱ的浓度为0．6／1．4时，阻垢效果最好，达到91．4％，高于同剂量的商品PASP（60．7％）、EDTMPS（71．4％）和ATMP（82．1％）．     

环境友好型水处理剂阻垢缓蚀性能研究

聚天冬氨酸(PASP)具有缓蚀和阻垢双重功能,但用做缓蚀剂时用量较大(100 mg/L).为了降低成本,对聚天冬氨酸、苯并三氮唑(BTA)、钨酸钠和葡糖酸钠进行四元复配研究,得到最佳配方为10 mg/L PASP+0.5 mg/L BTA+20 mg/L钨酸钠+10 mg/L葡萄糖酸钠(总浓度为40.5 mg/L).通过静态阻垢试验、旋转挂片试验、小型动态模拟试验、扫描电镜分析和生物降解试验,对复合配方阻垢缓蚀性能进行了全面研究,该配方对铜的阻垢率和缓蚀率分别为99.22%和0.000 6 mm/a,生物降解率在28 d时高达75.1%,试验结果表明,该配方水处理剂具有较好的阻垢缓蚀效果,且易生物降解,属于环境友好型水处理剂范畴.     

腐植酸钠与含磷阻垢缓蚀剂复配产品的性能研究

研究了腐植酸钠(HA-Na)与市售的含磷阻垢缓蚀剂复配产品的阻垢和缓蚀性能。结果表明,在相同药剂用量的条件下,用质量分数为50%的腐植酸钠与50%的HEDP或PBTCA复配,产品的阻碳酸钙垢性能和对碳钢的缓蚀性能分别与100%的HEDP或PBTCA的性能基本一致,说明用腐植酸钠可以取代这些含磷阻垢缓蚀剂的50%(以质量分数计)。     

W/Sn/Mg复合氧化物催化合成过氧乙酸的工艺研究

采用沉淀法制备W/Sn/Mg复合氧化物催化剂,并用其催化乙酸(AA)和过氧化氢(HP)制备过氧乙酸(PAA).考察了催化剂用量、带水剂种类及用量、乙酸与双氧水的摩尔比以及反应时间对产品收率和所得液中平衡水含量的影响,并用正交实验对反应条件进行优化.实验结果表明,适宜的反应条件为：催化剂用量1.5 g,n(HP)∶n(AA)＝0.5∶1,带水剂乙酸丁酯100 g,反应时间10 h,在此条件下,过氧乙酸的收率可达33.83%,反应液中含水量可降低至3.0%左右;催化剂在重复使用一次后,过氧乙酸收率为19.62%,催化活性降低的原因可能是其表面吸附了有机物,部分活性中心被覆盖以及活性组分WO₃流失.     

乙二胺四乙酸和乙二胺四亚甲基膦酸清除铁垢性能的量子化学计算

采用密度泛函的B3LYP方法，对所有原子采用DEF2-TZVP基组，以水为溶剂，计算了配合物分子Fe(EDTA)－和Fe(EDTMP)－的几何结构、轨道和空间位阻，分析了二者溶垢能力差异的原因.结果表明:配合物为低自旋态的六配位八面体结构，EDTA与Fe3+的结合能大于EDTMP的；EDTA由于羧基形成离域π键，加强了配位键的电子离域程度，而EDTMP的膦酸基只有σ键，从而使Fe(EDTA)－配位键的共价作用比Fe(EDTMP)－的强；Fe(EDTMP)－中膦酸基之间存在空间位阻效应，也不利于EDTMP与Fe3+的结合.     

乙二胺四甲撑基膦酸的合成及其对次氯酸钠溶液的稳定性的研究

以乙二胺、三氯化磷、甲醛为原料,在乙二醇作用下,合成了乙二胺四甲撑基膦酸(EDTMP),研究了EDTMP对次氯酸钠溶液的有效稳定作用,结果表明,以乙二醇作介质合成EDTMP具有产率高、纯度高的优点,对次氯酸钠溶液的稳定效果优于其它稳定剂。     

埕岛油田6A+B区块油藏动态调控

埕岛海上油田油层多,储层平面上和纵向上物性差异大,非均质性较强,采用分层注水工艺开发不能较好地控制整个油藏的水驱效果.针对埕岛油田采油速度低、含水上升较快等问题,提出一种新的最优油藏动态调控方法.该方法将油藏视为一个复杂的动态系统,以油藏开发生产净现值最大化为目标,通过求解描述油藏开发生产的优化模型,实时优化油藏的输入输出调控参数,获取该时刻最优的生产方案.利用该方法对埕岛油田6A+B典型区块进行的实例分析结果表明,获得的最优生产方案符合油田实际.     

基于遗传算法的油田注水系统运行优化研究

本文以注水能效最小为目标函数,以水力平衡约束、注水量约束、注水压力约束等为条件,建立了优化到注水泵站的油田注水系统运行优化数学模型。根据该模型的特点,应用改进后的遗传算法求解约束优化问题的方法,对油田注水系统能效问题进行了优化研究,验证了此算法得可行性,并取得了较好的优化效果。 关键词：油田注水系统 遗传算法 约束优化     

复合二氧化硅气凝胶的制备及去除石油烃效果

采用常温常压溶胶 凝胶法掺杂纤维制备气凝胶, 以水体中总石油烃（TPH）为目标污染物, [JP2]确定天然硅酸盐材料复合二氧化硅气凝胶的最佳制备条件. 实验结果表明： 以TPH为目标污染物, 凹凸棒石纤维复合气凝胶制备工艺最佳原料配比为V(正硅酸乙酯)∶V(无水乙醇)∶m(凹凸棒石)∶V(H₂O)∶V(HF)=5∶15∶0.3∶2.5∶0.3, 制备环境温度为室温, 不调节反应体系pH值; 该条件下制备的复合气凝胶对水体中TPH的去除率为88.57%.     

固体推进剂多指标配方优化的理论探索

为满足新型固体推进剂对于钝感、高能、低特征信号的综合要求,对其配方进行了理论优化计算.首先根据均匀设计表生成了试验方案,以确保用较少的试验次数完成复杂的配方设计;其次用Matlab编制的软件计算出了各个试验配方的能量参数和燃烧产物组成,并通过撞击感度因子建立了配方组成与推进剂撞击感度的定量关系;最后运用偏最小二乘法对不同配方的能量参数、燃烧产物组成和撞击感度因子进行了综合优化分析,获得了钝感、高能、低特征信号3种指标最优时的推进剂配方组成.计算结果与文献报道的结果相近,说明本文的配方优化设计方法和软件是可信的.      

双层优化交通模型及其算法

提出了一个用于交通工程实践的考虑用户路径选择行为的两层数学规划模型.该模型可以应用在交通网络 设计、道路收费、交通信号灯配时等方面.分析了两层规划模型的特性和求解难点所在.并提出了一种基于路段变 量的连续可导的边际函数和距离函数,从而把两层规划转化成单层规划问题.通过把距离函数罚到目标函数上,转 化后的单层规划问题可以方便求解.     

基于井间动态连通性模型的注采参数优化方法

水驱油田开发过程中,由于储层非均质性以及注采参数与井网不匹配,造成优势通道发育,注入水低效无效循环严重.为了对注采井间各方向优势通道进行定量描述,基于物质平衡理论与叠加原理,在考虑井底流压变化的基础上,建立了油藏井间动态连通性反演模型——阻容模型,并运用人工蜂群算法进行求解,通过模型求解得到了不同注采井间的连通系数,经验证该系数合理表征了油藏井间动态连通程度.针对优势通道发育造成注水井在各注采方向上水驱不均衡、剩余油饱和度分布差异较大的问题,基于最优化理论,以当前各生产井含水率条件下生产井总产油量最大为目标函数,结合油水井动态生产数据,建立一种基于井间动态连通性模型的注采参数优化方法,并利用优化算法对该模型进行求解.实例应用表明:利用本文方法优化注采参数后,含水率得到明显控制,注入水驱替效率明显提高,并且本文方法仅需要油水井的动态生产资料,简单实用,对矿场具有较高的应用价值.     

不加热埋地集油管网参数优化设计

不加热集输是油田高含水开发期经常采用的一种能耗较低的工艺流程。为了提高油田开发建设的经济效益,以管线管径、保温层厚度和管顶埋深为设计变量,管网建设投资、动力能耗和热力能耗最小为目标研究建立了不加热埋地集输油管道多目标参数优化设计的数学模型。该模型属于混合变量的非线性优化设计问题。根据模型的结构特点,采用线性加权法将多目标优化问题转化为单目标优化问题,然后采用序列二次规划法进行求解。对某区块集输管网进行了优化设计。与优化前相比,管网投资降低5.64%,热力能耗降低39.55%,动力能耗增加37.01%。