膜分离器的经济膜透能力

膜分离器中透过膜的流体的产量不仅与膜本身的透过能力(膜面积与厚度之比)相关,还与操作条件、膜两侧流体流动状态等因素有关,膜产量不会随着膜透能力的增加而线性增加。提出并定义了经济膜透能力的概念。以生产氢气的钯膜分离器为例,考虑了7种膜两侧气体流动的状况。以其中的一种流动状态为例,计算了膜产量与膜透能力的关系以及经济膜透能力。经济膜透能力的概念可以指导膜分离器的设计和运行。     

半透产O^—2体系的建立

原有的产Ｏ＾－２体系不适宜用作生物大分子的损伤研究，本实验以半透膜透产Ｏ＾－２液相与待作用的样品液相分隔，使产Ｏ＾－２液相中的组分选择性地透过至样品液相，对样品进行作用。这种半透产Ｏ＾－２体系非常适于蛋白南，核酸等生物大分子损伤后结构变化分析研究，本文给出了该体系用于生物大分子损伤以及结构变化研究的实验常数。     

用密度泛函理论预测带电半透膜性质

从分子水平上研究半透膜的性质在生命科学、化学以及化学工程中有着重要的作用。该文采用密度泛函理论研究了带电半透膜附近各种离子的分布情况,其中除静电作用外,膜与其附近的离子之间的色散能用方阱势能函数来表示。研究表明用密度泛函理论预测的不同膜面电荷密度和不同离子直径比情况下离子在半透膜附近密度分布与M on teC arlo模拟数据符合得很好。密度泛函理论预测结果表明,膜面电荷密度越大,被吸附到膜中的离子越多,膜面电荷对大离子密度分布的影响要大于小离子。     

半透膜作用下碳酸钙仿生材料的制备

利用半透膜将CaCl2溶液和Na2CO3溶液分开,制备了球霰石型和方解石型CaCO3,分别利用傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等测试手段进行了表征.结果表明:CaCl2溶液在半透膜内,Na2CO3溶液在烧杯中得到的晶体以亚稳态的球霰石为主,随着浓度的变化形貌有球形、椭球状、花簇状和不规则形态.Na2CO3溶液在半透膜内,CaCl2溶液在烧杯中得到的晶体主要是方解石,随着浓度的变化形貌有六面体、片层状六面体和不规则状聚集体.研究了半透膜作用下碳酸钙的多晶型和形貌,对于仿生制备碳酸钙具有一定的参考价值.     

井下旋流油气分离器流场数值模拟

鉴于现有油气分离器效率较低,为改善高含气井中井下多相混抽泵或电潜泵机组效率低下的问题,选择雷诺应力模型作为湍流模型,代数滑移混合模型作为多相流模型,对井下水力旋流油气分离器内的两相流场进行了数值模拟。通过数值计算得到了两相介质等浓度分布图和轴向速度矢量图,并将数值计算结果与同结构的水力旋流油气分离器样机的室内模拟试验结果进行了对比。研究结果表明,数值计算得到的各种图完全符合已知的旋流器流场分布规律。水力旋流器经过结构优化设计不仅可以进行井下油气分离,且分离效果较好,适用于较大流量和高含气率的油井条件。     

井下旋流油气分离器流场数值模拟

鉴于现有油气分离器效率较低,为改善高含气井中井下多相混抽泵或电潜泵机组效率低下的问题,选择雷诺应力模型作为湍流模型,代数滑移混合模型作为多相流模型,对井下水力旋流油气分离器内的两相流场进行了数值模拟.通过数值计算得到了两相介质等浓度分布图和轴向速度矢量图,并将数值计算结果与同结构的水力旋流油气分离器样机的室内模拟试验结果进行了对比.研究结果表明,数值计算得到的各种图完全符合已知的旋流器流场分布规律.水力旋流器经过结构优化设计不仅可以进行井下油气分离,且分离效果较好,适用于较大流量和高含气率的油井条件.     

球形半透膜附近胶体-氢键流体聚集态结构的理论研究

利用经典流体的密度泛函理论通过构建体系的巨势泛函,深入研究了受限于球形半透膜附近胶体-氢键流体的聚集态结构.分别选择氢键流体分子和胶体粒子作为溶剂和溶质分子.半透膜的存在限制了溶质分子的胶体粒子自由渗透.为了揭示体系的聚集态结构,首先根据巨势最小化原理计算了流体分子的平衡数密度分布.在此基础上,集中讨论了氢键键能、氢键官能度、可渗透组分的体相密度以及胶体-氢键流体尺寸比例等因素对半透膜附近流体聚集态结构的影响.结果表明:2组分的聚集态结构与这些因素密切相关,研究结果为考察微纳尺度下受限流体的聚集态和相态特征提供理论依据,旨在揭示相关因素对渗透过程的调控机制.     

甲基葡萄糖苷钻井液研究

以廉价的淀粉代替葡萄糖作为主要原料 ,直接与甲醇反应合成了甲基葡萄糖苷 (MEG) ,并对合成样品的部分理化性能、在粘土上的吸附规律、生物降解特性以及对岩心半透膜效率的影响规律等进行了测定。用合成的甲基葡萄糖苷配制了淡水、盐水和饱和盐水 3种钻井液配方 ,并对 3种配方的常规性能、高温性能、抗污染性能和活度进行了室内评价。结果表明 ,用淀粉合成的甲基葡萄糖苷 ,在理化性能上与用葡萄糖制备的试剂样品接近 ,用其配制成的钻井液具有活度低、高温稳定性好、流变性易调整和抗污染能力强等特点 ,且具有改善页岩膜效率的作用 ,无毒 ,易生物降解 ,是理想的环保型钻井液体系。     

乳状液膜分离技术及其应用概述

简要论述了液膜分离技术的过程原理、传质机理,介绍了该技术的研究现状。操作特点及其应用与发展前景。     

酸性气体CO2的膜分离技术研究进展

气体膜分离法正发展成为分离酸性气体的一项重要技术。介绍了其基本原理,国内外开发的新型膜材料及性能的研究进展,指出了发展前景。     

基于非开挖检测管的半渗透膜研究

针对燃气管道泄漏事故频繁发生的现象,研究一种用于烃类气体泄漏检测的具有半渗透功能的非开挖检测管。检测管是由内层支撑架和外层的半渗透膜组成。半渗透膜对烃类气体分子具有高的渗透性,能够阻止水蒸气及其他非烃类气体分子通过。实验测试表明,半渗透膜不能透水,检测管的半渗透膜内外层压差增大,烃类气体渗透量增多,膜越厚气体渗透量越少。利用安装半渗透膜检测管的检测实验装置对甲烷气体测试表明,半渗透膜的检测管对甲烷气体渗透性好,检测管检测效果优良。本套实验装置的实验研究为基于非开挖检测管的检测系统的后期市场化推广奠定基础。     

旋流分离钻井液油相的实验研究

为了保证欠平衡钻井的安全高效,需要维护钻井液性能,分离由地层进入钻井液中的原油.在分析现有技术的基础上,提出将水力旋流技术应用于欠平衡钻井过程中原油和钻井液的分离.实验探索分析了操作参数和物性参数对旋流分离效果的影响.研究结果表明,操作参数和钻井液物性显著影响旋转分离效果.随着钻井液流量、分流比的增大,旋流分离效率和系统压耗同时增大,但是随着密度差和含有浓度的增大、粘度的减小、旋流分离效率增大的同时,系统压耗则呈现减小趋势.研究结果对实际装置的研制和相关工艺技术的开发提供了理论依据.     

东海油气田深部泥页岩特性及钻井液技术研究

针对东海油气田从玉泉组到平湖组钻井过程经常出现剥落掉块导致蹩钻、蹩扭矩、起下钻遇阻等问题,开展了东海油气田泥页岩特性及钻井液技术研究,研究中采用了X射线衍射、理化性能测试、扫描电镜以及高压压汞分析了东海地区泥页岩井壁失稳的机理,提出了纳微米微孔封堵和活度平衡的钻井液技术对策,获得了一套适合于东海油气田深层泥页岩井壁稳定的海上反渗透型钻井液技术并开展了室内评价和现场应用,应用井与邻井相比,12(1/4)井段划眼时间从137.75 h减少到39.50 h,循环时间从56.75 h减少到35.75 h,单井划眼和循环时间节约近5 d。     

深水油气田控制井眼缩径的钻井液密度研究

深水地层上覆岩层压力低,钻井安全泥浆密度窗口窄,发生井下事故的风险更大,需要确定水平井眼的变形规律,减少或避免因疏松砂岩储层蠕变缩径造成的井下复杂情况和事故。荔湾3—1气田是我国第一个即将投入开发的深水油气田,利用分级加载的方式测试了荔湾3—1气田疏松砂岩储层的蠕变变形规律。应用拉格朗日元法进行数值模拟计算,得出了荔湾3—1气田疏松砂岩储层水平井井眼缩径变形随时间的的变化规律和控制井眼缩径率的钻井液密度图版,分析了水深对水平井井眼变形的影响。结果表明,在相同条件下,深水油气田因疏松砂岩储层蠕变缩径而影响水平井安全钻进的风险比陆地和浅水油气田更小。研究结果对确定深水水平井安全钻井周期和开展水平井极限延伸长度的研究具有指导意义。     

天然气水合物钻探现状与钻井技术

钻井是天然气水合物勘探发现最直接的手段,也是天然气水合物开发的必要环节。天然气水合物,尤其是海域深水天然气水合物的勘探与开发对钻井技术提出了更高的要求。在总结全球天然气水合物钻探现状和钻井技术的基础上,对天然气水合物钻井面临的挑战和未来发展方向进行了分析。总结认为,全球已在多个冻土区和海域开展了天然气水合物勘探与试采,显示了较好的天然气水合物勘探开发前景;天然气水合物钻探通常与随钻测井(LWD)相结合,并以常规钻探设备、水基钻井液为主;天然气水合物试采井的完井方式各不相同,尚未形成有效的完井技术系列;天然气水合物的温度-压力特征、储层特征、埋深特征和力学特征等决定了天然气水合物钻井面临井筒稳定性、钻井液安全密度窗口窄等方面的挑战。未来,应进一步探索研究控压钻井、欠平衡钻井、套管钻井、隔热竖管钻井、深水浅软地层水平井钻完井、潜式钻探设备组合和经济环保高效型低温钻完井液等技术在天然气水合物钻井中的应用。     

超音速气固两相分离试验研究

建立了超音速气固两相分离装置试验系统,在室温和不同喷管进口全压下,对空心玻璃珠颗粒的分离效率进行了试验研究.试验结果表明:当喷管进口全压在482~537 kPa范围时,超音速气固两相分离试验装置对Sauter平均直径9.84μm颗粒的总分离效率为57.83%~67.28%,对直径大于8.31μm颗粒的分离效率为75.73%~80.52%,对直径在15μm以上颗粒的分离效率为96%~100%,表明颗粒直径越大,分离效率越高.由此可见,超音速气固两相分离方法是可行的.试验研究为超音速气固两相分离技术的进一步深入研究和应用提供了有用的参考.     

基于钻井液的无线通信系统模型及其协议研究

分析发现目前国内外关于钻井液信道中数据通信协议及其体系结构的研究较为缺乏,这在一定程度上限制了钻井液通信系统的研究和发展,不能满足钻井工艺提高的要求.而且由于随钻测量系统信道独特的特征,不能直接套用现有的计算机网络通信中的协议及其体系结构.参照了现行的国际标准,根据钻井液信道的特点,设计了三层结构的数据下行通信模型和四...     

一种生物合成基钻井液在长宁气田的应用

针对页岩气水平井用油基钻井液环境污染性强、废弃物处理难度大等缺点,开展了一种新型的页岩气井用环保型钻井液体系研究。通过生物合成基础油制备和系统配方性能实验评价,研发了一种以改性植物油为连续相,盐水为分散相的油包水乳化钻井液体系;该体系不含芳香烃等组分,易生物降解,废弃物满足环保标准。将生物合成基钻井液在长宁气田HA平台3口井中进行了应用,应用效果表明,该体系抑制性、封堵性和润滑性好,能保障钻井、电测和下套管等作业顺利施工,环保风险和废弃物处理成本低。     

金山气田强抑制防塌钻井液研究与应用

金山气田泉头组、登娄库组和营城组地层富含水敏性泥页岩,在钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、井漏、扩径和泥包钻头等复杂情况。针对该区块的地质特性和钻井要求,在处理剂的优选实验和邻井成熟体系配方的基础上,研制了一种以聚胺FB40为抑制剂、KFT和JS-9为防塌剂的强抑制防塌钻井液,并进行了性能评价。室内实验结果表明,该钻井液体系具有流变性能良好、抑制性强、滤失量低、防塌效果显著和滤饼质量优良的特点。在梨6-6HF井的现场应用中,钻井液性能稳定,无垮塌现象,起下钻、电测和下套管作业无遇阻,很好地满足了现场钻井施工的需要。     

KZQ-48/89油气分离器的研制与应用

常规气锚在油气比较高的条件下油气分离效率低,进而导致抽油泵充满度小,泵效低,无法满足高气油比生产井生产要求.且体积大,不便于安装.在此,根据气蚀理论和离心分离原理研制出KZQ-48/89油气分离器.该油气分离器与常规气锚相比具有油气分离效率高,且体积小、安装方便等特点.现场试验表明,该油气分离器具有较强的油气分离能力,油气分离效率较高,极大提高了抽油泵充满度及泵效,可满足高气油比生产井生产要求.该分离器在新疆漠北区块进行试验3井次,成功率达100％,具有较强的实用性和良好的推广应用前景.