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耐盐性PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)纳米减阻剂流变性

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 137-145页

作者：秦文龙李璐李国庆李晗晰秦国伟西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

采用丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)共聚物接枝纳米Fe_(3)O_(4)合成了一种PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)纳米减阻剂,并利用动态流变仪研究了PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)减阻剂的剪切稀释性,分析了纳米Fe_(3)O_(4)、盐含量及剪切作用对... 详细信息

采用丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AM/AMPS)共聚物接枝纳米Fe_(3)O_(4)合成了一种PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)纳米减阻剂,并利用动态流变仪研究了PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)减阻剂的剪切稀释性,分析了纳米Fe_(3)O_(4)、盐含量及剪切作用对其流变行为的影响规律。结果表明:PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)纳米减阻剂的粒径为100~500 nm、黏均分子质量为4.99×10^(6)g/mol;在30℃下,剪切速率大于0.3 s^(-1)时PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)减阻剂表现出显著的剪切稀释特征,该减阻剂具有更复杂的微观结构,其超临界质量分数为0.035%,相比空白聚合物表现出更优良的增黏性能和黏弹性;由于AMPS含有耐温耐盐基团,在NaCl和CaCl2质量分数分别为10%和5%的条件下,PAM-AMPS/Fe_(3)O_(4)减阻剂黏度保留率分别为69%和53%,表现出了较强的耐盐性;同时,该减阻剂在剪切速率1000 s^(-1)条件下剪切3600、7200 s后的黏度回复率分别为100%和94%,表现出良好的耐剪切性。

关键词：减阻剂聚丙烯酰胺纳米Fe_(3)O_(4) 黏弹性流体耐盐性耐剪切性流变行为

稠油油藏蒸汽-空气复合火驱特征分析及参数优化

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特种油气藏 2024年第1期31卷 66-73页

作者：袁士宝任梓寒杨凤祥孙新革蒋海岩宋佳西安石油大学陕西西安710065 陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065 中国石油新疆油田分公司新疆克拉玛依834000

针对常规火驱存在热利用率低和高黏油启动慢的问题,以新疆红浅1井区稠油油藏为例,利用数值模拟模型对比了常规火驱和蒸汽-空气复合火驱的驱油特性和燃烧特性,通过对复合火驱各区带的温度、含油饱和度等参数进行分析,探究了蒸汽-空气复... 详细信息

针对常规火驱存在热利用率低和高黏油启动慢的问题,以新疆红浅1井区稠油油藏为例,利用数值模拟模型对比了常规火驱和蒸汽-空气复合火驱的驱油特性和燃烧特性,通过对复合火驱各区带的温度、含油饱和度等参数进行分析,探究了蒸汽-空气复合火驱协同增效作用,并对蒸汽-空气复合火驱的注入参数进行了优化。结果表明:提产增效的主要机理是湿蒸汽吸收已燃区中滞留的热量变为过热蒸汽,并被高速流动的空气携带穿过燃烧前缘,使冷油区原油黏度大幅度降低,在提高驱油效率的同时增大了蒸汽冷凝带的宽度、燃烧波及体积和火线推进速度;注入参数的优化能提高复合火驱的开发效果,水气比越大,产能越高,而采用段塞注入会降低产能,为满足经济效益开发,最佳水气比应为3.0×10^(-3)m^(3)/m^(3)左右,最佳注汽段塞间隔应为90~120 d。该研究成果对火驱油藏提高开发效果具有借鉴意义。

关键词：稠油油藏火驱湿式燃烧燃烧特征驱油机理

引力搜索算法优化ENN模型的天然气管道球阀冲蚀深度预测

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安全与环境学报 2024年第8期24卷 3074-3081页

作者：腰世哲牛雅娜丁世浩王亚任宗孝靳文博中石化储气库分公司郑州450000 西安石油大学石油工程学院西安710065 陕西省油气田特种增产技术重点实验室西安710065

天然气管道球阀在长期使用中易出现冲蚀现象,准确预测球阀的冲蚀深度对于管道的安全运行具有重要的实际意义。针对传统Elman神经网络(Elman Neural Network, ENN)模型的不足,提出了一种基于引力搜索算法(Gravitational Search Algorithm... 详细信息

天然气管道球阀在长期使用中易出现冲蚀现象,准确预测球阀的冲蚀深度对于管道的安全运行具有重要的实际意义。针对传统Elman神经网络(Elman Neural Network, ENN)模型的不足,提出了一种基于引力搜索算法(Gravitational Search Algorithm, GSA)的优化Elman神经网络模型并预测了不同影响因素下球阀的冲蚀深度,探讨了种群规模和隐含层节点个数对优化模型预测精度的影响。结果表明:传统模型预测所得的平均相对误差和均方误差分别为14.382%和0.042 5,优化模型预测所得的平均相对误差和均方误差分别为3.850%和0.003 9,因此,优化模型的预测精度大幅度高于传统模型;随着隐含层节点个数的增加,优化模型的预测精度先升高后降低;种群规模越大并不意味着优化模型的预测精度越高,合理的种群规模可使优化模型达到较好的预测精度;当种群规模和隐含层节点个数不同时,优化模型的预测精度始终高于传统模型,因此所提优化模型具有可靠性,可用于天然气管道球阀冲蚀深度的预测。

关键词：安全工程球阀冲蚀深度引力搜索算法 Elman神经网络(ENN) 预测精度

DES+CTAB复配驱油剂体系提高低渗致密砂岩油藏采收率机理

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岩性油气藏 2024年第1期36卷 169-177页

作者：白佳佳司双虎陶磊王国庆王龙龙史文洋张娜朱庆杰常州大学石油与天然气工程学院江苏常州213164 陕西省油气田特种增产技术重点实验室(西安石油大学) 西安710065 常州大学石油化工学院江苏常州213164

针对低渗致密油藏注水困难、采收率低等问题,利用尿素基深共晶溶剂(DES)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配的驱油剂体系,对驱油剂在低渗致密油藏中的降压增注和提高采收率机理进行了研究。研究结果表明:①驱油剂体系可以将油水界面张力... 详细信息

针对低渗致密油藏注水困难、采收率低等问题,利用尿素基深共晶溶剂(DES)与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)复配的驱油剂体系,对驱油剂在低渗致密油藏中的降压增注和提高采收率机理进行了研究。研究结果表明:①驱油剂体系可以将油水界面张力降低至10^(-3)mN/m以下,大大提高了洗油效率;②驱油剂体系可有效抑制黏土矿物水化,避免了低渗致密砂岩中黏土矿物水化膨胀带来的流体敏感性损害;③驱油剂体系可对砂岩表面进行界面修饰,驱油剂溶液浸泡后样品的油相接触角由25.8°增加至61.4°,亲水性增强,亲油性减弱,有助于吸附在岩石孔隙壁面的油膜脱落;④超前注入驱油剂的注入压力降低率平均为79.64%,采收率平均为50.96%,远大于常规水驱(一次注水→注驱油剂驱→二次注水)的采收率。

关键词：低渗致密砂岩油藏尿素基深共晶溶剂(DES) 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 水驱黏土矿物水化膨胀表面活性剂提高采收率

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热处理对等离子喷涂Gd_(2)Zr_(2)O_(7)微观结构和力学性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第9期52卷 2995-3002页

作者：麻忠宇王丽爽王喆锦董会姚建洮周勇西安石油大学材料科学与工程学院西安市高性能油气田材料重点实验室油气田腐蚀防护与新材料陕西省高等学校重点实验室西安710065

采用大气等离子喷涂技术制备3种不同喷涂距离的Gd_(2)Zr_(2)O_(7)(GZO)涂层,并在1300℃条件下进行不同时间的高温热处理,对涂层进行物相分析,表征涂层微观结构及力学性能,阐明高温热处理过程中力学性能变化与孔隙结构变化的相关性。结... 详细信息

采用大气等离子喷涂技术制备3种不同喷涂距离的Gd_(2)Zr_(2)O_(7)(GZO)涂层,并在1300℃条件下进行不同时间的高温热处理,对涂层进行物相分析,表征涂层微观结构及力学性能,阐明高温热处理过程中力学性能变化与孔隙结构变化的相关性。结果表明:喷涂态GZO涂层为典型的层状结构,随着热处理时间的增加,涂层孔隙率的下降呈现多阶段变化规律,即热处理初期(0~20 h)下降较快,热处理中期(20~100 h)下降缓慢,热处理后期(100~200 h)基本保持稳定。经过200 h的热处理之后,GZO涂层的孔隙率均稳定在7%~9%。另外,随着热处理时间增加,GZO涂层HV硬度和弹性模量的增加也呈现多阶段变化规律,与孔隙率的变化规律相似。随着喷涂距离的增加,涂层孔隙率逐渐增加,HV硬度和弹性模量逐渐减小。另外,热处理前后GZO涂层的相结构不变。因此,GZO涂层在高温热处理过程中孔隙结构的变化将影响力学性能的变化。

关键词：大气等离子喷涂锆酸钆热处理微观结构力学性能

基于余能利用的CO_(2)捕集提纯液化系统设计与优化

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化学工程 2024年第8期52卷 84-89页

作者：肖荣鸽李雨泽刘亚龙庞琳楠刘国庆王靖毓西安石油大学石油工程学院陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065 中国石油西南油气田分公司川西北气矿四川江油621709

为了捕集利用天然气中的CO_(2)以及降低此过程中的系统能耗,将醇胺法天然气脱碳工艺和CO_(2)提纯液化工艺进行结合,提出基于余能利用的CO_(2)捕集提纯液化系统,并将制冷单元压缩机燃气轮机的烟气热量用于吸收剂再生过程。利用HYSYS软件... 详细信息

为了捕集利用天然气中的CO_(2)以及降低此过程中的系统能耗,将醇胺法天然气脱碳工艺和CO_(2)提纯液化工艺进行结合,提出基于余能利用的CO_(2)捕集提纯液化系统,并将制冷单元压缩机燃气轮机的烟气热量用于吸收剂再生过程。利用HYSYS软件对系统进行模拟研究,并对醇胺法脱碳过程和CO_(2)提纯液化过程的主要影响参数进行分析。结果表明:系统对CO_(2)液化率为86.36%,回收率为99.5%,得到摩尔分数为99.86%的液态CO_(2)产品。醇胺法脱碳模块装置综合能耗为11.1414 MW,余能利用266.2 kW,CO_(2)提纯液化模块装置综合能耗为3.7524 MW。使用响应面法和遗传算法对系统能耗进行优化,优化后醇胺法脱碳模块装置综合能耗为11.0293 MW,CO_(2)提纯液化模块装置综合能耗为2.84103 MW。系统可以有效提高CO_(2)回收率和摩尔分数,实现能量最大化利用。

关键词： CO_(2)捕集醇胺法能耗余能利用参数优化

一种耐高温高盐水溶性纳米流体的分散稳定性和界面活性

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西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第5期39卷 104-108页

作者：李晗晰李锐轩李璐李国庆秦国伟杨江秦文龙西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

以一种水溶性纳米复合材料(SiO_(2)-PAMPS NPs)为研究对象,系统研究了质量分数、温度、盐度对纳米流体的分散稳定性及界面活性的影响规律。研究结果表明,SiO_(2)-PAMPS NPs流体具有良好的耐温耐盐性和降低界面张力的能力,90℃时在API盐... 详细信息

以一种水溶性纳米复合材料(SiO_(2)-PAMPS NPs)为研究对象,系统研究了质量分数、温度、盐度对纳米流体的分散稳定性及界面活性的影响规律。研究结果表明,SiO_(2)-PAMPS NPs流体具有良好的耐温耐盐性和降低界面张力的能力,90℃时在API盐水中最佳使用质量分数为0.7%,界面张力值从20.80 mN/m降低至11.38 mN/m,且在高质量分数NaCl盐水中,比高质量分数CaCl_(2)盐水降低油水界面张力的能力更强。该流体能与煤油形成稳定的O/W型乳状液,显示出优异的驱油性能,表明该类纳米流体在高温高盐油藏提高采收率领域具有巨大应用潜力。

关键词： SiO_(2)-PAMPS NPs 稳定性界面活性提高采收率高温高盐油藏

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地热水腐蚀与结垢研究现状与展望

科学技术与工程 2024年第25期24卷 10577-10587页

作者：白海涛高俊哲孙玉倩温欣刘壮陈星西安石油大学石油工程学院陕西省油气田特种增产技术重点实验室西安710065 中国石油长庆油田分公司第一采气厂榆林718500

随着全球能源需求的不断增加和环境污染问题的加剧,地热能作为一种清洁、可再生的能源形式备受瞩目。然而,地热水腐蚀和结垢问题一直是地热能开发中的一大难题,也是制约其应用的主要因素之一。腐蚀会导致管道泄漏,造成昂贵的维修费用,... 详细信息

随着全球能源需求的不断增加和环境污染问题的加剧,地热能作为一种清洁、可再生的能源形式备受瞩目。然而,地热水腐蚀和结垢问题一直是地热能开发中的一大难题,也是制约其应用的主要因素之一。腐蚀会导致管道泄漏,造成昂贵的维修费用,还可能导致设备故障;结垢物则会阻碍水的流动或降低传热效率,导致能源成本增加。因此,了解地热水的腐蚀特性和结垢组成对于选择适当的抗腐蚀材料和维护技术、延长设备使用寿命、确保地热能利用系统的稳定运行至关重要。阐述在地热水开发中腐蚀和结垢的特点,梳理地热水的水质特征及腐蚀结垢趋势预测的研究方法,分析影响地热井管网腐蚀的几个重要因素(高温、CO_(2)、溶解氧、Cl^(-)、H_(2) S)造成管道的腐蚀和结垢的特性,总结腐蚀和结垢的机理,以期为地热能的开发和利用提供一定的参考。

关键词：地热水腐蚀结垢水化学性质机理

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耐温自降解暂憋剂性能影响因素实验研究

特种油气藏 2024年

作者：刘顺刘建斌陈鑫周志祥黄凯杜恒毅张亚龙王宗振西安石油大学石油工程学院陕西省油气田特种增产技术重点实验室中国石化江苏油田分公司中国石化中原油田分公司中国石油长庆油田分公司

暂憋体积压裂技术要求暂憋剂解堵时间在几小时之内，而暂堵剂的解堵时间通常为几天，无法满足暂憋体积压裂对暂憋剂性能的要求。为此，采用水溶液聚合法，以纤维素为主体，丙烯酰胺为接枝单体，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了一... 详细信息

暂憋体积压裂技术要求暂憋剂解堵时间在几小时之内，而暂堵剂的解堵时间通常为几天，无法满足暂憋体积压裂对暂憋剂性能的要求。为此，采用水溶液聚合法，以纤维素为主体，丙烯酰胺为接枝单体，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了一种暂憋剂，并研究了在油藏条件下温度、矿化度、草酸含量、暂憋剂粒径对暂憋剂性能的影响。结果表明：该暂憋剂具有较好的耐温性能，残渣率基本维持稳定；温度为60℃时，暂憋剂可流动时间为2.60h，溶解时间为7.43h，残渣率为7.25%；暂憋剂的溶解速度随矿化度的升高而略有延缓，并且暂憋剂在CaCl2溶液中的溶解速度较NaCl溶液中的溶解速度更慢，具有较好的耐盐性；暂憋剂与压裂液有较好的配伍性，在压裂液中的可流动时间和溶解时间略有延长；草酸含量对暂憋剂的残渣率影响非常小；随着暂憋剂粒径的降低，暂憋剂的可流动时间和溶解时间呈先缓慢降低后升高的变化趋势，并且组合粒径的暂憋剂的可流动时间和溶解时间均较单一粒径的暂憋剂有所延长。研究结果可为暂憋剂性能优化与暂憋剂运移规律研究提供理论基础。

关键词：体积压裂暂憋剂溶解规律解堵