用动态实验考核重油热裂解产物分布模型

用计量泵将减压渣油打入电加热模拟焦化炉炉管中并加热到约500℃，采用湿式流量计计量裂解气的体积，并用气相色谱仪分析其组成，由特定的采样器对全油样急冷，利用液相色谱将渣油及裂解油进行切割分析得到窄馏分的转化率。采用全过程模拟的方法对实验过程进行模拟，3个动态实验条件下的出口转化率计算结果与实测值基本相符，这说明重油热裂解产物分布模型可以用于焦化炉管内的过程模拟。     

12集总重油热解反应产物分布模型的开发

在400-500℃范围内,利用升降温速率快、控温平稳的特制重油热转化反应静态实验设备,完成了重油的热转化反应,利用索式抽提对残渣油中的缩合产物进行了分析,利用液相色谱对馏分油进行了切割分析,假定裂解和缩合反应均为一级且反应产物不参加二次反应,开发了12集总重油热裂解产物分布模型。相关系数R和F检验结果表明,在低转化率时,该模型可以用来预测在非反应条件下重油热解及缩合反应行为。     

12集总重油热解反应产物分布模型的开发

在 4 0 0～ 5 0 0℃范围内 ,利用升降温速率快、控温平稳的特制重油热转化反应静态实验设备 ,完成了重油的热转化反应。利用索式抽提对残渣油中的缩合产物进行了分析 ,利用液相色谱对馏分油进行了切割分析。假定裂解和缩合反应均为一级且反应产物不参加二次反应 ,开发了 12集总重油热裂解产物分布模型 ,相关系数R和F检验结果表明 ,在低转化率时 ,该模型可以用来预测在非反应条件下重油热解及缩合反应行为。     

动态模拟模型与动态模拟时间路径

在经济政策分析及政策方案评估中,采用动态模拟模型模拟政策所引起的经济现象变化的时间路径,是评价政策的重要“实验”方法。动态模拟时间路径的性状一般并非由动态模拟过程所决定,而是由动态模拟模型所决定。因此,如何选择不同的动态模拟模型,如何解读不同的动态模拟时间路径,便成为越来越受关注的政策模拟“实验”的焦点。     

焦化炉处理量上限理论分析

焦化炉是延迟焦化装置的核心单元设备 ,也是整个装置提高处理量的制约因素。对 5座焦化炉进行了现场标定和管内外过程模拟 ,在控制炉管结焦速率的情况下 ,对单面辐射焦化炉的处理量上限进行了分析。结果表明 ,以现场操作工况下平均热强度和 1984年设计规范中冷油流速上限为基准时 ,4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到 6 0 0～ 6 5 0kt/a和 70 0～ 85 0kt/a,而炉出口热转化率仍低于炉管内重油的最大可裂化度。如将炉出口热转化率限制在 2 0 %,分别以操作工况下炉管平均热强度和 1984年设计规范中平均热强度上限为限制条件时 ,4座单面辐射焦化炉的单炉处理量可分别提高到 6 80 .8～ 796 .8kt/a和 76 4～ 110 0kt/a。     

单事件法建立渣油热裂解的反应动力学模型Ⅰ.主反应网络的计算机生成

根据渣油热裂解反应的规律及单事件方法的基本原理，以延迟焦化为背景，将2，5—二甲基—壬烷作为模型化合物，介绍了如何通过使用布尔邻接矩阵和辅助向量来表示分子结构及分子的热裂解反应，并在此基础上建立单分子的主反应网络。结果表明：单事件方法在计算机上建立单分子的主反应网络是快速而有效的，进而为建立分子尺度的延迟焦化反应动力学模型奠定了基础。     

单事件法建立渣油热裂解的反应动力学模型Ⅱ.动力学参数的求取

通过对热裂解基本反应步骤的分析,得到其反应动力学常数只与反应前后分子特性有关,而与反应分子的大小无关。通过文献数据求得基本反应速率常数,进而在已建立的延迟焦化主反应网络基础上,计算出反应网络各个分子间的反应动力学参数,为延迟焦化动力学模型的建立奠定了基础。     

多级床层反应器通用动态模型研究

提出了一种新的化学反应器分类概念,即把固定床反应器、管式反应器、塔式反应器和移动床反应器归成一类反应器－－多级床层反应器。还提出了反应器通用模型的思想,实施并开发了此类反应器的通用一维动态模型。此模型可作为流程模拟平台的一个通用模块来方便地使用。     

多级床层反应器通用动态模型的研究

提出了一种新的化学反应器分类概念, 即把固定床反应器、管式反应器、塔式反应器和移动床反应器归成一类反应器--多级床层反应器.还提出了反应器通用模型的思想, 实施并开发了此类反应器的通用一维动态模型.此模型可作为流程模拟平台的一个通用模块来方便地使用.     

建筑围护结构动态热特性模型及其识别

分析了建筑围护结构动态热特性的多种模型及其物理意义,研究了识别模型参数的方法。通过对实测热特性参数序列的辨识研究,得出了在实用条件下建筑围护结构动态热特性的合理表达方式。     

乳化重油高温稳定性及催化裂化反应性能研究

建立了乳化油高温稳定性评价方法 ,利用该方法考察了各种乳状液的高温稳定性。结果表明 ,乳状液的析出水的百分比与稳定时间成正比 ,高温下由水溶性乳化剂制得的乳化油的稳定性优于由油溶性乳化剂制得的乳化油。根据高温稳定性考察和成本评价结果 ,筛选出了适用于催化裂化乳化进料的乳化剂 ,并对常压渣油及其乳化油的催化裂化反应性能进行了研究。由于乳化油进入提升管后与催化剂接触发生二次爆破雾化 ,表面活性剂 (乳化剂 )对催化裂化反应也具有强化作用 ,因而极大地改善了原料油与催化剂的接触状况 ,提高了原料的转化深度。在相同的反应条件下 ,常压渣油乳化油的转化率比常压渣油提高 4 %～ 7% ,汽油产率提高 1 %～ 4 % ,液收率提高 3 %～ 5 % ,干气产率约增加 0 .8% ,焦炭产率相差不大。在近似的转化率下 ,乳化油作为原料时的产品选择性优于常压渣油。初步分析表明 ,催化裂化装置采用乳化进料以后 ,可大幅度地提高经济效益     

稠油热采出砂机制试验研究

稠油生产出砂是油气田开发中制约产能的重要因素,高温蒸汽冲刷、沥青质的热解和水岩反应溶解是稠油热采出砂的主要原因。针对稠油开采出砂问题,分析稠油区块的出砂机制,并试验研究稠油热采注蒸汽对岩心渗透率的影响和稠油热采的出砂机制。结果表明:随着注入蒸汽量的增加,岩心的渗透率都会先下降后上升,开采时需要适当控制蒸汽流速以恢复最终渗透率到原有的80%左右;高流速下流体的流动冲刷导致地层的拉伸破坏而产生微粒的运移,破坏了骨架砂;高温导致岩石的胶结强度下降,砂粒疏松;高黏度的原油在流动中阻力大,流动所需的压力梯度大,对砂粒的摩擦携带作用也大;岩心初始渗透率低导致驱替压差大,对岩心产生剪切破坏。     

稠油蒸汽驱三维物模实验影响因素分析

蒸汽驱是稠油油藏开采较为有效的技术,由于受诸多条件影响,为了较为全面地认识蒸汽驱这一开发方式,利用三维物模装置,以某油田稠油油藏为主要原型,通过蒸汽驱物理模拟方法研究注入压力、蒸汽干度、注汽速度等因素对稠油蒸汽驱的影响。通过研究发现注入压力大,采收率提高;当蒸汽干度大于50%,在蒸汽驱过程中,蒸汽干度越高,驱油效果就越明显。     

常见气体及CO2在岩心模型和细长管模型上的驱油对比

对地层驱油过程进行物理模拟,分别借助常规低渗碳酸盐岩心模型和细长管模型对比常见气体(氮气、甲烷、石油伴生气)及液态CO₂的驱油效果。结果表明:两种模型对氮气驱油能力的评估结果几乎一致(分别为21％和19.1％);随着流体与原油混溶性的增加,两种模型评估结果的差异变大,对可与原油混溶的液态CO₂的评估结果分别为52％和94.8％;仅基于岩心模型的常规驱替实验并不能完全评估气体/溶剂的驱油能力,尤其对混相驱油剂的评价结果是不可靠的。     

聚合物驱后微观剩余油分布的网络模型模拟

利用网络模型研究了储层特性（孔隙半径、连通性、均质性和润湿性）对聚合物驱后剩余油含量及微观分布形态的影响。在模型中考虑了聚合物的非线性粘性、吸附和捕集等特性。将微观剩余油分为孤立状、条带状和网络状3种不同的分布形态。模拟结果表明，随着孔隙半径的增大，孤立状剩余油增多，网络状剩余油减少。随着连通性的增强，孤立状剩余油增多，其他两种形式剩余油变化趋势复杂多样。储层均质性对孤立状和网络状剩余油的影响均比较明显。在3种影响因素下，网络状剩余油所占比例明显大于孤立状和条带状。随着储层润湿性的增强，剩余油饱和度降低的速度减慢。     

基于能量守恒定律对西原模型的改进与验证

在油气钻井工程中,由岩石蠕变引起的井眼缩径或井壁坍塌时有发生,本文基于能量守恒定律分析岩石蠕变的3个阶段,阐述传统的蠕变模型难以研究岩石加速蠕变阶段的原因。为此,在西原模型的基础上串联了一个绕组元件,建立改进西原模型及相应的本构方程。根据油气开发过程中所钻遇地层部分岩心的蠕变实验数据,对建立的改进西原模型进行验证,表明该模型能够很好地反映出岩石的蠕变特性,尤其是在岩石所受荷载大于长期强度的情况下,对凸显岩石加速蠕变阶段效果明显。该改进西原模型的提出可为进一步揭示岩石蠕变的客观规律提供理论依据。     

缝洞型介质结构对水驱油采收率影响的物理模型实验研究

为了研究缝洞型油藏的复杂结构对水驱油的影响,制作4类17个不同结构的缝洞介质物理模型,开展一系列水驱油物理模拟实验.结果表明:①单缝连通单洞的缝洞型介质,洞在缝上时水驱油最终采收率低,洞在缝下时高.②单缝不同洞密度的缝洞型介质,水驱油的最终采收率随着洞密度的增大而减小.③洞隙度比增大,水驱油的最终采收率减小.④缝洞网络结构对水驱油采收率有重要影响;相同连通度的网络结构,存在洞时最终采收率小;连通度越大,最终采收率越小.实验结果表明重力、洞密度、洞隙度比以及缝洞网络结构对缝洞型介质水驱油的采收率有重要的影响.研究结果对提高缝洞型碳酸盐油藏的水驱油采收率具有重要的指导作用.     

隧道火灾上游烟气温度分布规律的实验研究

隧道一旦发生火灾事故,火源上游蔓延烟气温度的高低决定着司乘人员逃生的危险程度。通过分析在1/20小比例尺寸隧道模型中开展的26种隧道较大火灾规模实验场景所对应的实验数据,研究了不同燃料类型、不同隧道截面尺寸的隧道火灾在不同纵向通风风速工况下对火源上游烟气温度的影响。研究结果表明,隧道宽度和纵向风速对顶棚下方烟气温度最大温升影响不大,而隧道高度对其影响较大;此外火源上游烟气温度随着纵向风速的增大而减小,随着隧道横截面尺寸的增大而增大;最后给出了隧道火灾顶棚下方火源上游烟气无量纲温升与无量纲距离的关系模型。