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超临界二氧化碳喷射压裂井筒流体相态控制

石油学报 2014年第6期35卷 1182-1187页

作者：程宇雄李根生王海柱沈忠厚蔡承政中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249

为了探索超临界CO2喷射压裂的井筒流体相态控制方法,建立了超临界CO2喷射压裂井筒流动模型,进行了实例计算和分析,并以异常低地温梯度的地层为例研究井筒流体的相态控制问题。结果表明:超临界CO2喷射压裂过程中,随着井深增加,井筒压力... 详细信息

为了探索超临界CO2喷射压裂的井筒流体相态控制方法,建立了超临界CO2喷射压裂井筒流动模型,进行了实例计算和分析,并以异常低地温梯度的地层为例研究井筒流体的相态控制问题。结果表明:超临界CO2喷射压裂过程中,随着井深增加,井筒压力逐渐增高,井筒温度先增高后在接近压裂层位处开始降低;井筒压力很容易达到CO2流体的临界压力,井筒温度的控制是超临界CO2喷射压裂相态控制的关键;如果地温梯度过低,压裂层位井筒中的CO2流体将达不到临界温度,影响超临界CO2喷射压裂作业的正常进行,此时提高注入CO2流体的温度,可有效促进压裂层位的CO2成为超临界态。该研究可为超临界CO2喷射压裂技术的流体相态控制提供一定的借鉴。

关键词：超临界流体 CO2 喷射压裂井筒相态控制传热

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CO2干法压裂井筒压力与相态控制研究

石油机械 2019年第7期47卷 71-79页

作者：吴春方窦亮彬刘建坤页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室中国石化石油工程技术研究院中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室西安石油大学石油工程学院

液态CO2干法压裂过程中井筒压力与相态显著影响裂缝起裂和延伸。鉴于此,根据Span-Wagner状态方程,建立了CO2干法压裂井筒流动传热模型,揭示了CO2干法压裂过程中井筒压力与相态的变化规律。研究结果表明:CO2摩阻非常高,在常规施工条件下... 详细信息

液态CO2干法压裂过程中井筒压力与相态显著影响裂缝起裂和延伸。鉴于此,根据Span-Wagner状态方程,建立了CO2干法压裂井筒流动传热模型,揭示了CO2干法压裂过程中井筒压力与相态的变化规律。研究结果表明:CO2摩阻非常高,在常规施工条件下其摩阻每1 000 m超过10 MPa;排量和油管内径对井筒压降影响非常大,在满足携砂情况下可通过适当降低排量或选用较大管径油管降低摩阻;干法压裂过程中相态转变取决于井底CO2温度,而井底温度受注入温度影响最大,其次为注入排量和地温梯度,并且几乎不受油管内径影响;CO2流体密度和黏度与温度成反相关关系,井筒内CO2黏度仅为0.08~0.25 mPa·s,携砂能力差,加之滤失大,不利于压裂造缝是压裂施工失败的主要原因。研究结果可为CO2干法压裂和CO2增能压裂提供理论指导和现场借鉴。

关键词： CO2干法压裂井筒压力相态控制携砂能力

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非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展

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中国石油大学学报(自然科学版) 2019年第5期43卷 82-91页

作者：孙宝江王金堂孙文超王志远孙金声非常规油气开发教育部重点实验室(中国石油大学(华东)) 中国石油大学(华东)石油工程学院中国石油集团工程技术研究院有限公司

非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规... 详细信息

非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规天然气储层存在水敏、储层污染等一系列问题。超临界二氧化碳(SC-CO2)无水压裂可以避免上述问题,是一种潜在的经济有效的压裂新方法,并具有减排优势。针对非常规天然气储层SC-CO2压裂技术进行跟踪调研,介绍非常规天然气储层压裂改造技术应用现状和非常规天然气储层SC-CO2压裂改造基础研究进展,分析SC-CO2压裂非常规天然气储层滤失特性、相态控制技术、SC-CO2压裂液增黏方法和SC-CO2压裂液携带支撑剂跟随性评价技术;提出SC-CO2压裂设备及工艺流程。开展结合现场工艺的SC-CO2压裂相态精确预测、研发不含氟、碳氢类聚合物的SC-CO2压裂液增黏剂体系、优选低密度支撑剂和进行SC-CO2压裂设备防腐、密封和流动保障技术攻关是非常规天然气储层SC-CO2压裂技术最重要的发展方向。

关键词：非常规天然气 SC-CO2压裂滤失规律相态控制增黏方法水力参数

稀土钼酸盐系红色荧光粉的合成、相组成及荧光性能

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稀土钼酸盐系红色荧光粉的合成、相组成及荧光性能

作者：饶阳南昌大学

学位级别：硕士

红色荧光粉在白光LED节能照明器件中起着非常重要的作用,是提高照明光源显色指数的关键材料。而稀土掺杂钼酸盐红色荧光粉由于其突出的稳定性和发光特征而受到广泛关注。但其相态结构复杂多变,发光性能受相态组成和合成方法的影响大。... 详细信息

红色荧光粉在白光LED节能照明器件中起着非常重要的作用,是提高照明光源显色指数的关键材料。而稀土掺杂钼酸盐红色荧光粉由于其突出的稳定性和发光特征而受到广泛关注。但其相态结构复杂多变,发光性能受相态组成和合成方法的影响大。本文重点研究合成方法对其相态组成和发光性能的影响,提出通过相态控制合成来得到不同应用性能的红色荧光粉。主要工作包括：采用简单的化学共沉淀法制备了系列钼酸锌铕红色荧光粉,并研究了它们的结构、发光性能、粒度及形貌。结果表明合成产物的激发光谱由钼酸根的电荷转移吸收带和Eu3+的f-f特征发射带（395nm和466nm）组成,发射光谱为主峰在613nm处的Eu3+的SD0-7FJ跃迁;合成样品主要由两个物相组成,一是结晶良好的Zn5Mo2O11.5H2O相另一个是结晶性差的未知相。其中对荧光贡献更大的是结晶性好的Zn5Mo2O11.5H2O相。延长陈化时间或强化搅拌均能降低Zn5Mo2O11.5H2O物相的含量,使产物的荧光强度降低,颗粒尺度减小。以荧光强度为优化目标的最佳合成条件为：pH值7.0-8.0,Eu3+掺杂浓度25%,反应温度35℃。添加电荷补偿剂能有效提高荧光粉的发光强度,其中添加Li+的效果最好;添加分散剂会改变样品的形貌,无添加剂时制备的样品为不规则形状,添加PVP合成的样品为六边形片状,粒度平均为2-4μm。高温固相法合成的Zn0.5MoO4:Eu0.25Li0.25红色荧光粉能被395nm近紫外和466nm蓝光有效激发,在615nm处发射颜色纯正的红光,但铕掺杂量高,很难得到纯相。为此,研究了以Bi3+、Sm3+、Y3+和Gd3+部分取代Eu3+,以及以Gd3++Li+电荷补偿取代2Zn2+对高温固相法合成荧光粉的相组成和发光性能的影响。结果证明Bi3+、Y3+和Gd3+共掺杂可以在不降低荧光强度的前提下降低Eu3+的用量,其中Bi3+的最佳浓度为8%,而且Y3+共掺会导致发射光谱发生明显的红移,但共掺Sm3+则使荧光强度降低。随着Gd3++Li+电荷补偿取代2Zn2+的百分数增大,荧光强度先增强而后降低,对应的物相也由多相向单相转变。证明少量铝酸锌相的存在对荧光发射有积极贡献,而纯钼酸钙相或钼酸钆铕相的发射并不好。因此,通过相态组成的调控来实现荧光强度的调谐是优化合成条件,开发高效荧光材料的有效方法。

关键词：钼酸盐红色荧光粉稀土掺杂相态控制合成

过渡金属磷化物微/纳米材料的可控合成、表征及其性能研究

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过渡金属磷化物微/纳米材料的可控合成、表征及其性能研究

作者：陆迪灿安徽师范大学

学位级别：硕士

在过去的几十年里,具有纳米结构的过渡金属磷化物(TMPs)因在析氢反应、磁性能、去除重金属离子及锂离子电池等领域的广泛应用,吸引了人们的广泛关注。更重要的是,过渡金属磷化物在催化加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)方面表现出了优越的... 详细信息

在过去的几十年里,具有纳米结构的过渡金属磷化物(TMPs)因在析氢反应、磁性能、去除重金属离子及锂离子电池等领域的广泛应用,吸引了人们的广泛关注。更重要的是,过渡金属磷化物在催化加氢脱硫(HDS)和加氢脱氮(HDN)方面表现出了优越的催化活性,已成为新一代有发展前景的催化剂。到目前为止,研究者们已经通过多种合成路径来制备出TMPs并探究其可能存在的应用。目前,构筑TMPs纳米材料的方法主要包括:水热/溶剂热法、高能球磨法和有机金属前驱体分解法等。近些年,由于低温磷化前躯体的方法具有形貌可控、低能耗、安全易操作等诸多优点,从而引起了科研工作者们的浓厚兴趣。本论文采用低温磷化前驱体的方法,成功地制备出了形貌或相态可控的镍、钴的磷化物微纳米材料并研究了所得微纳结构的性能。具体内容概括如下:1. 设计了一条简单的前驱体磷化路线成功制备了Co P纳米晶。首先,利用水热-蒸汽法获得了光滑的前驱体纳米片。然后,将片状的前驱体在空气中加热到400°C煅烧2 h,得到了多孔的CoO纳米片。最后,多孔的CoO纳米片和Na HPO在N气氛中加热到300°C反应2 h,生成Co P纳米片。研究发现,所制备的多孔Co P纳米片在过量的Na BH溶液中,对芳香族硝基化合物和染料分子表现出优异的催化还原活性。这不仅为水溶液中还原芳香族硝基化合物提供了新的催化剂选择,也为无外界光源的情况下有机小分子的去色提供了变通的路线。2.通过一种简单的低温磷化Ni纳米球的方法,以Na HPO为磷源,通过调节Ni/Na HPO的摩尔比成功地实现了磷化镍微纳结构的相态控制合成。实验显示,当Ni/Na HPO的摩尔比为1:2.77时,生成六方的NiP相;当反应物的摩尔比增加到1:5.54时,形成了NiP相。同时,磁性能测试表明,在上述转变过程中,产物的磁性从Ni纳米球、Ni@NiP到Ni@NiP逐渐降低。进一步的研究发现,Ni纳米球、核壳微结构的Ni@NiP和Ni@NiP在过量的硼氢化钠溶液中均展现出良好的催化还原能力。它们的催化活性顺序依次是:Ni纳米球

关键词：低温磷化过渡金属磷化物形貌控制相态控制性能研究

过渡金属磷化物纳米结构的可控合成、表征及其性能研究

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过渡金属磷化物纳米结构的可控合成、表征及其性能研究

作者：吴浩安徽师范大学

学位级别：硕士

过渡金属磷化物在磁学、电化学和能量存储等方面都展现出了优越的性能。最近几年,特别在催化反应方面的应用,引起了化学工作者们广泛的关注和研究的热情。直到现在,研究者们已经开发了很多种路线来获得磷化镍、钴并研究其可能的性能。... 详细信息

过渡金属磷化物在磁学、电化学和能量存储等方面都展现出了优越的性能。最近几年,特别在催化反应方面的应用,引起了化学工作者们广泛的关注和研究的热情。直到现在,研究者们已经开发了很多种路线来获得磷化镍、钴并研究其可能的性能。但这些方法通常需要特殊反应物,但这些反应试剂或者有毒、昂贵,有时反应条也需要件高温。所以,我们的工作是如何选择廉价、无毒反应试剂来可控合成磷化镍、钴微纳米材料并且研究其性能。最近几年,前躯体低温磷化路线因具有温和、低耗能、无危险性、环境友好且获得产物的结晶性较好等优点吸引了工作者们普遍的研究兴趣。本论文主要探讨以水热以及低温磷化路线条件下,获得形态或相态可控的镍、钴的磷化物纳米晶,并探讨了作为电容电极材料和作为催化剂的性能。具体内容概括如下:1.设计了一条两步合成路线,首先以CoSO·7HO、NaOH和NH·HO为反应物,在100°C的溶剂热条件下反应10h,制备出尺寸约为0.5-1.5mm的表面相对粗糙的Co微球;然后用所得Co微球和白磷作为Co和磷源,在180°C的水体系中反应16h,成功制备了草坪状的CoP超结构。实验发现,草坪状的CoP催化剂在过量的NaBH4溶液里拥有很好的催化还原染料和硝基类化合物(4-硝基苯酚、2-硝基苯酚和4-硝基苯胺)的能力,并为有机染料的室温快速去色提供了新的选择。2.在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和六亚甲基四胺(HMT)存在下,以NiCl·6HO和NaHPO·HO为起始反应试剂,采用前驱体磷化法成功实现了形貌可控的NiP微纳结构的合成。实验显示:在相同的水热条件下,通过改变HMT的量首先分别制备NiHPO·HO纳米棒和Ni纳米球。然后,在N气氛中相同条件下分别低温磷化NiHPO·HO纳米棒和Ni纳米球前驱体分别获得了NiP纳米棒和NiP纳米球。性能研究表明,它们的电化学和催化性能对其形貌有很强的依赖性:NiP纳米棒比NiP纳米球拥有更好电化学性能(如高的比定容量和循环稳定性等)和在过量的NaBH溶液中有更强的催化还原4-NP到4-AP性能。3.在没有表面活性剂的情况下,使用NiCl·6HO、NaHPO·HO和白磷为反应物,在170°C条件下通过水热路线合成相态可控的磷化镍纳米球。实验表明,不同相态的磷化镍纳米结构的形成与次磷酸钠的量、WP的量和不同的反应时间等实验参数有很大的相关性。研究显示,所获得的NiP和NiP纳米球在过量的NaBH溶液中都表现出很好的催化还原4-NP、2-NP和4-NA等硝基类化合物的能力,但NiP比NiP拥有更强的催化还原活性。4.以100nm左右的镍单质作为前驱体,采用前驱体磷化路线,通过选择不同煅烧温度、时间以及Ni/HPO的质量比,成功合成了不同相态的磷化镍微纳结构。研究发现,Ni/HPO的质量比对终产物的相态有很大的影响:低的质量比生成NiP,高的质量比则形成NiP。实验显示,所获得的球形NiP和NiP纳米结构在过量的NaBH溶液中均表现出杰出的催化还原4-NP的活性,且NiP比NiP具有更强的催化4-NP还原的能力,表明产物的相态对其性能有重要的影响。

关键词：过渡金属磷化物低温磷化形貌控制相态控制性能

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不相容共混物相形态控制

塑料加工应用 1996年第3期1卷 12-18页

作者：李华唐山市轻工业研究所

本文讨论了“海／岛”结构，分散相纤维化和分散出相层化学等亚微形态的形成条件以及组分粘度比，加工工艺之间的关系。

关键词：共混共混物不相容性共混物相态控制