注汽井氮气隔热效果数学物理模拟研究

为评价注汽井油套环空充填氮气的隔热效果和确定环空注氮气隔热工艺的技术条件，建立了隔热油管、油套环空充氮气隔热井筒传热物理模型和数学模型，通过物理模拟现场不同注汽参数，监测井筒模型不同半径处径向温度场分布，结合井筒传热数值模拟计算，从不同侧面评价现场注蒸汽井油套环空充氮气的隔热效果、影响因素和适用范围。研究结果表明，在油套环空不发生窜流的前提下，环空注氮气会导致井筒径向总传热系数增加，不利于井筒隔热。当油套环空发生窜流时，只要保证注氮气压力不低于注汽压力，注汽井油套环空注氮气隔热技术就是有效和值得推广的。     

氮气泡沫开发稠油底水油藏的物质平衡方程

稠油底水油藏蒸汽吞吐过程中易形成底水在加热范围内的锥进,在底水锥进严重的生产井底部高压注入氮气泡沫,可以将水锥压回原始油水界面.将注氮气泡沫压水锥的过程看作气驱油、油驱泡沫和泡沫驱水3个过程,建立了多轮次蒸汽吞吐后注氮气泡沫控制稠油底水油藏底水锥进的物质平衡方程,得到了泡沫分离的氮气和表面活性剂溶液的启动油量、原油富集带厚度以及底水面深度的计算方法.对胜利油田某稠油底水油藏的一口生产井实施注氮气泡沫压水锥进行了计算,结果表明,对于600 m3/h的注氮气速度,注泡沫19 d可将水锥压回原始油水界面,最优的射孔高度距原始油水界面14.26 m.     

纳米尺度孔隙内气体导热系数的分子动力学模拟

应用Lennard-Jone作用势,在300K和0.1MPa条件下,对边长20nm的立方体孔隙内氮气的导热系数进行了平衡分子动力学模拟. 结果得出分子分速度和速率的分布与统计力学得到的Maxwell速度和速率分布曲线基本一致,并且分子的平均自由程受到孔隙壁的严格限制. 通过Green-Kubo关系式计算得出了孔隙内氮气的导热系数,并与文献中的结果进行了比较,模拟结果接近于实验值,仅为同样条件下自由空间氮气的导热系数的1/3左右.     

充氮气欠平衡技术在柳108井深井钻完井中的研究与应用

玉门油田青西区块存在油层埋藏深度大、地层可钻性差、油藏孔隙压力小等问题,常规钻井不利于低能量小层的勘探发现,对储层污染也较大,致使油气井产量低、后期改造作业量大,同时压持效应严重影响钻井机速,导致建井周期长、钻井成本高。为了更准确、及时地发现和评价青西凹陷柳沟庄构造的含油气性,提高区块储量整体动用程度,同时在钻井过程中减少对储层的污染、提高钻井速度,玉门油田在青西区块柳沟庄构造带上的柳108井率先开展了充氮气欠平衡钻完井试验,通过优化井身结构、钻具组合,优选钻头、钻井参数、氮气注入量,在确保井下及井口压力控制安全的前提下最大限度的释放储层能量,起到了探明与保护储层和钻井提速的双重功效。该井欠平衡作业井段机械钻速同比提高85%,欠平衡钻完井点火成功23次,投产后自喷采油,日产液约29 m3,日产油约27 m3。     

川南地区龙马溪组页岩孔隙结构的分形特征

分形维数是多孔介质不规则程度的度量。对川南下志留统龙马溪组页岩的氮气吸附法测量结果分析,采用基于FHH模型的分形维数计算模型,得到龙马溪组页岩孔隙的分形维数。川南龙马溪组页岩具有明显的分形特征及较大的分形维数,分形维数变化范围在2.600 5~2.648,平均为2.625 2。页岩分形维数与页岩比表面积和孔容呈正相关,且页岩中的微孔对页岩分形维数有重要影响。有机质、石英和黏土矿物对页岩分形维数影响较大,长石和碳酸盐对页岩分形维数影响较小;页岩分形维数与有机碳含量和石英含量呈正相关,而与黏土矿物含量呈负相关,其中黏土矿物中伊利石和绿泥石对页岩孔隙结构影响不同。页岩分形维数越大,页岩孔隙结构越复杂或孔隙表面越粗糙,页岩的吸附气体能力越强,但页岩气的解吸、扩散及渗流变得越困难。     

楚-萨雷苏盆地考可潘索尔坳陷天然气含氮特征及其成因

通过天然气组分统计分析,结合区域构造演化、烃源岩成熟度历史、典型气藏解剖分析,确定考克潘索尔坳陷氮气的空间分布特征及其主控因素,包括有机质热演化程度、天然气运聚过程、基岩地层的高放射性等。研究表明:天然气组分中氮气含量在垂向上表现为下石炭统低、上泥盆统较高、二叠系最高的分布特点;泥盆系烃源岩大部分已经处于过成熟阶段,因此生成了富氮的天然气,在埋深较大的圈闭中,勘探的经济风险增加;二叠系气藏为典型的下生上储,靠断裂沟通下部烃源岩,天然气的高含氮也与高成熟天然气的垂向运聚密切相关,其总体勘探潜力不大。     

乙醇超临界技术制备疏水性白炭黑粉体

以硅酸钠为硅源,浓硫酸为酸化剂,在超重力旋转床中制备出二氧化硅,经处理后置于高压釜内,在分别改变溶液体积与高压釜容积比值、滤饼质量或氮气预加压条件下进行乙醇超临界干燥,制得白炭黑粉体。用接触角测定仪、透射电镜、FT-IR红外光谱、氮气吸附容量法、DBP吸油值来表征所得样品。结果表明：所得样品具有极强的疏水性,接触角大都在130°以上,当溶液体积与高压釜容积比值增大时,接触角大体呈增大趋势;当滤饼质量增加时,接触角亦增大;当氮气预加压力增大时,接触角变化规律不明显;所得样品除粒径变化不大外,分散性、比表面积、吸油值等均有规律变化。     

氮气中C-Si系材料的高温变化过程

以9组不同配料比的炭黑和单质硅为原料压制成试样, 在氮气气氛下,分别于1350,1400,1450,1500,1550℃下烧结,获得5个不同温度点合成样品: 采用XRD分析技术研究试样的物相演变过程, 研究C-Si系原料在氮气气氛合成过程中的物相变化和反应动力学机制.试验结果表明:试样在氮气气氛下合成,最终物相为SiC,α-Si3N4和β-Si3N4,硅含量高时还存在Si2N2O相,石英相和方石英相作为中间产物出现:氮化硅不仅可由单质硅氮化生成,还可由SiO2,Si2N2O与C还原氮化生成,α-Si3N4先于β-Si3N4生成,且温度升高会向β相转化,温度高于1500℃时,Si3N4会与残余的C反应生成SiC:合成温度和配料比是影响C-Si系原料合成产物的重要动力学因素.     

气体对阴离子表活剂压裂液破胶实验研究

阴离子表活剂压裂液是新型清洁压裂液,原油和地层水对其破胶机理与实验研究已相当充分,但气体对其破胶作用至今研究很少.为解决阴离子表活剂压裂液在压裂应用中的障碍,研究采用一套实用的实验流程,评价了天然气、氮气、二氧化碳三种常见气体对阴离子表活剂压裂液的影响.实验证明,三种不同的气体对阴离子表活剂压裂液的降粘幅度存在较大的差别,其中,二氧化碳气体对阴离子清洁压裂液降粘幅度最大,可使交联液体彻底破胶,天然气对阴离子型表活剂压裂液降粘幅度较小,氮气对阴离子压裂液的粘度几乎没有影响,氮气和天然气可以使液体泡沫化,从而有利于返排.实验结果为优化压裂设计提供了依据,可有效提高现场压裂施工成功率.     

一种新型弹性元件在冲压模具中的应用

本文从冷冲模常规弹性元件存在的不足入手,针对当今模具制造业对高精密模具的需求,详细阐述了一种新型弹性元件？——氮气弹簧在模具结构设计、制造中的应用。