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基于沸石分子筛的CO_(2)分离膜研究进展

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应用化工 2024年第7期53卷 1687-1691页

作者：张倩范瑛琦高俊魁赵孔银辛清萍钟进拓鹏飞王辉国高宁宁中石化石油化工科学研究院有限公司石油化工分子转化与反应工程全国重点实验室北京100083 天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室天津300387

综述了基于沸石分子筛材料的CO_(2)分离膜的研究进展,主要介绍了由不同拓扑结构沸石分子筛制备的无机膜和以沸石分子筛作为填料的混合基质膜的CO_(2)/CH_(4)分离性能,探讨了两种膜目前的研究瓶颈和相应的改进方法。针对以上几点,提出未... 详细信息

综述了基于沸石分子筛材料的CO_(2)分离膜的研究进展,主要介绍了由不同拓扑结构沸石分子筛制备的无机膜和以沸石分子筛作为填料的混合基质膜的CO_(2)/CH_(4)分离性能,探讨了两种膜目前的研究瓶颈和相应的改进方法。针对以上几点,提出未来的研究重点在于超薄无机膜的制备及缺陷修复、混合基质膜的结构调控及构效关系研究,进而推动基于沸石分子筛材料的CO_(2)分离膜向工业化迈进。

关键词：沸石分子筛 CO_(2)分离膜 CO_(2)/CH_(4)分离缺陷修复界面形貌

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气田高含盐采出水旋转雾化影响因素数值模拟

石油机械 2024年第3期52卷 86-92页

作者：唐志伟中国石化石油勘探开发研究院

雾化后的液滴粒径越集中,越容易控制雾化过程,调节雾化参数可达到降低气田采出水系统的运行成本,提升处理效果的目的。采用耦合气液两相湍流理论、离散相模型和TAB(Taylor Analogy Breakup)模型,建立了基于拉格朗日方法的旋转雾化模型,... 详细信息

雾化后的液滴粒径越集中,越容易控制雾化过程,调节雾化参数可达到降低气田采出水系统的运行成本,提升处理效果的目的。采用耦合气液两相湍流理论、离散相模型和TAB(Taylor Analogy Breakup)模型,建立了基于拉格朗日方法的旋转雾化模型,对气田高含盐采出水雾化过程进行了数值模拟研究,复现了不同时刻液滴破碎过程,得到连续相空气、离散相液滴的速度矢量分布。分析旋转雾化转速、转盘直径、进液量的影响作用规律。研究结果表明,转速越快、转盘直径越大、进液量越少,雾化效果越好。研究结果可为旋转雾化器的结构工艺参数优化提供理论参考。

关键词：气田采出水液滴雾化旋转雾化器数值模拟影响因素

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特低渗透滩坝砂油藏超前压驱技术及其应用

大庆石油地质与开发 2024年第3期43卷 193-202页

作者：张世明杨勇曹小朋刘海成王建孙志刚中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石化胜利油田分公司山东东营257000 中国石化胜利油田分公司现河采油厂山东东营257068 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

胜利油田在特低渗透滩坝砂油藏创新提出一种“超前压驱”的开发技术模式,并取得高产稳产的应用效果。针对高产稳产的致效机制,开展了物理模拟、数值模拟和矿场应用对比研究,分析高压力系数条件下油水井间压力剖面的建立和水井先压驱条... 详细信息

胜利油田在特低渗透滩坝砂油藏创新提出一种“超前压驱”的开发技术模式,并取得高产稳产的应用效果。针对高产稳产的致效机制,开展了物理模拟、数值模拟和矿场应用对比研究,分析高压力系数条件下油水井间压力剖面的建立和水井先压驱条件下储层应力场的改变及其对油井产能的影响。结果表明:高压力系数构建连续稳定的驱替压力剖面、超前压驱变应力场油井差异造缝是高产稳产的两大致效机制,在高压力系数条件下,有利于压力与介质协同传导,同时高压压头前移,有利于克服启动压力梯度,形成连续稳定的压力剖面;在超前压驱注水条件下,高油藏压力可有效降低储层的破裂压力,易形成复杂缝网,同时改变储层地应力场的大小和分布,进而影响油井压裂裂缝展布及产能。研究成果揭示了超前压驱高产稳产的致效机制,对特低渗透滩坝砂油藏的规模效益建产具有重要的指导意义。

关键词：超前压驱滩坝砂油藏特低渗透高压力系数压力剖面地应力胜利油田

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川藏铁路沿线地热资源形成机理与开发潜力

地球科学 2022年第3期47卷 995-1011页

作者：汪新伟王婷灏高楠安刘慧盈毛翔罗璐吴陈冰洁崔梓贤中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083

川藏铁路从西至东依次穿越了拉萨-喜马拉雅活动带、昌都-川西造山带与四川盆地3个大地构造单元,其沿线地热资源成因机制的研究对于陆-陆碰撞型地热域不同类型地热田展布规律的认识及其开发利用有着重要的理论与现实意义.本文在系统总结... 详细信息

川藏铁路从西至东依次穿越了拉萨-喜马拉雅活动带、昌都-川西造山带与四川盆地3个大地构造单元,其沿线地热资源成因机制的研究对于陆-陆碰撞型地热域不同类型地热田展布规律的认识及其开发利用有着重要的理论与现实意义.本文在系统总结前人成果的基础上,根据区域构造演化、构造变形对地热田成因要素的影响,对比了川藏铁路沿线地热田在热源、热储构造与水运移模式方面的差异性.川藏铁路沿线的地热域依照变形强度分别以怒江断裂带、龙门山断裂带为界,从西至东划分为板缘碰撞造山型、板内逆冲推覆型、盆内稳定坳陷型3个地热带,分别发育高温岩浆岩型、中-低温断裂深循环型、低温坳陷盆地型3类地热田,其大地热流值从西至东逐步减少(即从138.2 mW/m^(2)→71 mW/m^(2)→51 mW/m^(2));热储的构造模型可归纳为伸展地堑型、冲起构造型、花状构造型与隐伏背斜型,热储的层位亦逐渐变老、埋藏变深(即从Q+J-T_(3)→T_(2-3)→T_(1-2)).尽管各类地热田有着相同的水源(主要来自大气降水),基本相似的水化学类型(以Cl-Na型、HCO_(3)-Na型为主)与矿化度(2500~3500 mg/L),但有着完全不同的地热水运移模式,尤其在水循环深度、壳源流体的贡献、垂向/水平径流路径等方面.依据不同类型地热田资源禀赋的差异,分别建议川藏铁路沿线地热开发的主要方式为:林芝-拉萨段的高温发电、供暖与制冷;雅安-林芝段的中低温发电、供暖与制冷;以及成都-雅安段的低温供暖、温泉洗浴等.

关键词：地热资源类型热储构造成因机制开发潜力川藏铁路沿线地热能

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中石化地下储气库建库关键技术研究进展

天然气工业 2020年第6期40卷 115-123页

作者：曾大乾张俊法张广权糜利栋中国石化石油勘探开发研究院

随着天然气需求量的增加和天然气对外依存度的上升,为了保障安全、平稳、连续、可靠的天然气供应,我国加大了地下储气库(以下简称储气库)的建设力度及相关技术攻关。为此,梳理了中国石油化工集团有限公司(以下简称中石化)储气库建设现状... 详细信息

随着天然气需求量的增加和天然气对外依存度的上升,为了保障安全、平稳、连续、可靠的天然气供应,我国加大了地下储气库(以下简称储气库)的建设力度及相关技术攻关。为此,梳理了中国石油化工集团有限公司(以下简称中石化)储气库建设现状,分析了面临的机遇与挑战,总结了中石化储气库建库关键技术的研究进展。研究结果表明:①中石化储气库建设起步较晚,但发展潜力大;②中石化建库地质条件复杂,相对较差,但库址资源靠近消费区;③初步形成了包括库址筛选与评价、储气库动态密封性评价、地质重构、有效库容评价、库容参数与建库方案优化设计、全生命周期完整性评价等一系列复杂地质条件气藏型储气库建库关键技术;④同时开展了含水圈闭资源筛选、含水圈闭改建储气库地质评价、有效气顶形成机理、关键库容参数优化等关键技术研究,探索了含水层储气库建库关键技术;⑤攻关了盐穴储气库腔体设计与稳定性评价、多夹层垮塌与腔体形态控制等关键技术,厚夹层盐穴储气库建库技术取得突破性进展。结论认为,一系列建库关键技术有力地支撑了中石化储气库的建设和发展,助推了中石化天然气业务的快速有效发展。

关键词：地下储气库动态密封性评价建库方案气藏型储气库含水层储气库厚夹层盐穴储气库完整性评价

太原地区奥陶系碳酸盐岩热储特征及勘探有利区

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天然气工业 2020年第4期40卷 143-155页

作者：戴明刚雷海飞凌安航毛翔王嗣敏向才富中国石化集团新星石油有限责任公司国家地热能源开发利用研究及应用技术推广中心中石化绿源地热能开发有限公司中国石油大学(北京)

山西太原地区奥陶系碳酸盐岩地热资源丰富,为了提高对该区碳酸盐岩热储特征、成因及控制因素的认识程度,指导该类型地热田的勘探,基于岩心、野外露头观察,结合薄片、扫描电镜等分析方法,研究了该区奥陶系热储的岩石特征、储集空间特征... 详细信息

山西太原地区奥陶系碳酸盐岩地热资源丰富,为了提高对该区碳酸盐岩热储特征、成因及控制因素的认识程度,指导该类型地热田的勘探,基于岩心、野外露头观察,结合薄片、扫描电镜等分析方法,研究了该区奥陶系热储的岩石特征、储集空间特征和成岩作用类型,揭示了岩溶孔隙的发育规律和主控因素。研究结果表明:①该区奥陶系热储主要包括石灰岩和白云岩两种类型,孔洞、裂缝和孔隙为其主要的储集空间;②储层受破坏性成岩作用和建设性成岩作用的叠加,其中建设性成岩作用中的岩溶作用、白云石化作用对次生孔隙的形成具有决定性的影响;③该区岩溶作用以表生岩溶和埋藏岩溶为主,前者对储层的贡献占主导作用,后者对储层的后期溶蚀改造作用显著并使得储层孔隙度增加;④奥陶系碳酸盐岩热储平面上整体处于储集性能较好的岩溶斜坡地带,含水层的岩性通常为成分不纯及结晶程度较高的石灰岩、白云岩;⑤岩溶发育分布主要受岩性及沉积相、构造、地下水动力条件等因素的控制,尤其是构造断裂控制了岩溶的发育方向,影响着岩溶发育的规模和岩溶裂隙水动力条件。结论认为,该区奥陶系地热资源的勘探有利区为晋源凹陷西北部和中东部、西温庄隆起中西部。

关键词：山西太原奥陶纪碳酸盐岩地热热储控制因素构造断裂岩溶作用勘探有利区

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页岩气层裂缝气侵机理及封堵抑制方法

成都理工大学学报（自然科学版） 2022年第5期49卷 579-585页

作者：沈建文杜征鸿李衡李林王方博倪建军滕格格中国石化西南工程有限公司钻井工程研究院四川德阳618000 成都理工大学能源学院成都610059

为探讨页岩地层裂缝气侵机理及控制对策,通过开展页岩裂缝气侵模拟实验,揭示气侵机理并探讨针对性的气侵抑制方法。研究发现,页岩裂缝气侵包括非致漏裂缝气侵和致漏裂缝气侵两类,封堵带渗透率和有效长度是非致漏裂缝气侵的关键控制因素... 详细信息

为探讨页岩地层裂缝气侵机理及控制对策,通过开展页岩裂缝气侵模拟实验,揭示气侵机理并探讨针对性的气侵抑制方法。研究发现,页岩裂缝气侵包括非致漏裂缝气侵和致漏裂缝气侵两类,封堵带渗透率和有效长度是非致漏裂缝气侵的关键控制因素,而封堵失效是诱发致漏裂缝气侵的根本原因。对于非致漏裂缝而言,可以将纳米颗粒掺入钻井液,利用纳米颗粒对钻井液固相颗粒间的纳微孔隙进行封堵,增强封堵带致密性实现抑制气侵;致漏裂缝则可以采用向钻井液中添加堵漏材料与纳米颗粒,并通过堵漏材料在裂缝中架桥和纳米颗粒的致密充填协同作用实现抑制气侵。

关键词：页岩裂缝气侵封堵纳米颗粒

甲醇液相羧基化合成碳酸二甲酯工艺设计与优化

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甲醇液相羧基化合成碳酸二甲酯工艺设计与优化

作者：王玉春太原理工大学

学位级别：硕士

近年来,碳酸二甲酯(DMC)作为锂离子电池电解液及合成聚碳酸酯原料的需求量逐年上升。甲醇液相羰基化法合成DMC是一种热力学有利、工艺简单的生产工艺。课题组开发了无氯Cu/AC催化剂催化甲醇液相羰基化合成DMC工艺,从源头上杜绝了氯流失... 详细信息

近年来,碳酸二甲酯(DMC)作为锂离子电池电解液及合成聚碳酸酯原料的需求量逐年上升。甲醇液相羰基化法合成DMC是一种热力学有利、工艺简单的生产工艺。课题组开发了无氯Cu/AC催化剂催化甲醇液相羰基化合成DMC工艺,从源头上杜绝了氯流失引起的催化剂失活及设备腐蚀等问题。使用流程模拟技术对工艺进行设计与优化可以加快该工艺的工业化。但目前文献仅有对CO净化、DMC-甲醇和甲醇-水混合物分离的报道,尚未见对该工艺过程进行全流程设计与优化分析。因此,本文以无氯Cu/AC催化剂催化合成DMC实验结果为基础,结合产物各组分特性和分离工程技术的特点,设计了包括DMC反应工艺、循环气CO脱除工艺、DMC精制工艺三个子流程的甲醇液相羰基化生产DMC全工艺流程,并对工艺中关键操作参数进行优化,得到以下主要结论:(1)结合文献和计算分析,发现修正的PSRK模型能准确地计算反应工艺热力学参数,通过文献数据校正的UNIQUAC模型用于DMC精制工艺模拟计算的准确性较高。(2)本文设计的工艺流程可以获得优级DMC产品,生产1吨优级DMC产品需要0.5755吨CO,0.3214吨O,0.7609吨甲醇;回收甲醇含量高于99.5%,T-2-104塔釜废水中有机物含量仅为0.03%,经过MDEA吸收液净化的循环气体中CO体积含量低于2.0%。(3)通过对比六塔精制工艺和四塔精制工艺结果,发现尽管六塔精制工艺多两套分离设备,一次性投资费用较高,但换热后六塔精制工艺流程需要的冷却量和加热量分别仅为37.4119和32.5705 GJ/吨DMC,较四塔精制工艺分别下降了22.35%和22.46%,节能效果明显。此外,六塔精制工艺提纯DMC的总冷却负荷和总加热负荷分别占全流程冷却负荷和加热负荷的83.6%和98.7%。(4)通过六塔精制工艺分别对DMC质量分数分别为10.0%、14.4%、20.0%、25.0%的粗产品进行精制为优级DMC产品,发现相同分离要求下,随着粗产品中DMC含量增大,对应整个工艺的总能耗发生显著下降。DMC含量由10.0%增加至25.0%,其总能耗下降了58.4%。因此,通过优化催化剂和反应工艺进一步提高DMC在反应粗产品中的含量,可以显著降低DMC的生产成本。

关键词：碳酸二甲酯精馏氧化羰基化二氧化碳吸收流程模拟

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基于热管技术的钻井液地面降温系统研制

石油机械 2023年第3期51卷 24-32页

作者：梁晓阳赵聪赵向阳张亚洲白园园杨谋中国石化石油工程技术研究院德州大陆架石油工程技术有限公司西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室

针对目前钻井液地面降温设备存在的过流通道狭窄、易腐蚀、换热效率低等问题,通过计算换热量及换热系数等,确定了热管参数和数量,设计并开发了一套钻井液地面降温系统,建立了一套井筒瞬态温度场数值模型,进行了模拟样机试制及冷却试验,... 详细信息

针对目前钻井液地面降温设备存在的过流通道狭窄、易腐蚀、换热效率低等问题,通过计算换热量及换热系数等,确定了热管参数和数量,设计并开发了一套钻井液地面降温系统,建立了一套井筒瞬态温度场数值模型,进行了模拟样机试制及冷却试验,并在顺北X井完成首次应用。应用结果表明:该系统可将钻井液循环入井温度降低30℃左右,井底循环温度降低5~8℃,可有效缓解井下仪器高温下失效问题;建立的井筒温度场瞬态分析数值模型可以有效地指导选井工作和分析工作;为降低经预测过高的井底循环温度,须在钻井设计时统筹考虑井身结构、钻具组合、循环排量等关键因素。所得结论可为现场选井以及应用效果分析等工作提供理论指导。

关键词：钻井液地面降温热管井筒温度场数值模型