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质子交换膜燃料电池用碳纤维纸技术关键及产业化研究进展

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储能科学与技术 2025年

作者：王阳峰任博王红涛侯栓弟石油化工科学研究院中石化(大连)石油化工研究院有限公司

氢能是实现能源结构转型和构建低碳社会的重要途径，而质子交换膜燃料电池是氢能转化利用的核心设备之一。与催化剂、质子交换膜等材料的产业化研究进展相比，作为气体扩散层基底层的碳纤维纸研究相对滞后，碳纤维纸国产化被称为燃料电... 详细信息

氢能是实现能源结构转型和构建低碳社会的重要途径，而质子交换膜燃料电池是氢能转化利用的核心设备之一。与催化剂、质子交换膜等材料的产业化研究进展相比，作为气体扩散层基底层的碳纤维纸研究相对滞后，碳纤维纸国产化被称为燃料电池核心材料的“最后一个壁垒”。本文聚焦制约碳纤维纸产业化制备技术的关键瓶颈，首先简要介绍当前碳纤维纸制备的主流工艺路线；随后分析指出湿法成形制备碳纤维纸的技术关键在于均匀稳定的碳纤维支撑骨架构建，以及均匀复合的纤维-树脂界面构筑；在碳纤维纸产业化方面，国内整体处于起步及产品验证阶段，与实验室小试研究相比，量产过程中更多地面临工程化技术问题；最后，分析总结了近年来国内碳纤维纸研究取得的成绩，并提出了未来主要关注方向，以期推动国内碳纤维纸产业化可持续发展。

关键词：氢能燃料电池碳纤维纸气体扩散层

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爆炸0区风机关键技术研究进展及展望

中国机械工程 2025年

作者：程龙军刘刚陈雷李东泽邢潇崔淦中国石油大学(华东)山东省油气与新能源储运安全重点实验室中石化安全工程研究院有限公司化学品安全全国重点实验室

油气储运过程普遍存在可燃气与空气混合的爆炸0区环境，0区风机是保障0区环境安全的重要装置，目前被国外垄断。针对0区风机关键技术，分类综述了狭小受限空间燃爆规律、流场优化计算、叶轮离心应力与振动、安全轴封技术和阻爆测试领域... 详细信息

油气储运过程普遍存在可燃气与空气混合的爆炸0区环境，0区风机是保障0区环境安全的重要装置，目前被国外垄断。针对0区风机关键技术，分类综述了狭小受限空间燃爆规律、流场优化计算、叶轮离心应力与振动、安全轴封技术和阻爆测试领域的研究进展，并提出了五点展望：①建立0区风机燃爆测试方法是首要目标，搭建循环回路测试系统评价抗爆性能；②较狭小受限空间，风机内部旋转结构爆燃转爆轰演化规律存在差异，应通过实验与计算来揭示；③分析阻火器对流场的扰动规律，开展流场优化研究提升风机通气性能；④研究高转速叶轮应力分布与振动规律，提出安全应力极限与提升方法；⑤研发抗爆、导静电耐磨型轴封材料及高效轴封结构。结论：通过关键技术研究，可实现国内0区风机零的突破。

关键词： 0区风机阻火器爆燃转爆轰流场优化应力轴封

卟啉改性D-A型共轭高分子的合成及光电性能

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功能高分子学报 2025年

作者：孙赛况挺蒋建忠高凯张斌李真董文芊中石化(上海)石油化工研究院有限公司华东理工大学化学与分子工程学院教育部结构可控先进功能材料及其制备重点实验室

随着智能化时代的到来，信息量激增，人们对更大容量、稳定性强、功能全的存储设备需求增加。在众多材料中，有机高分子材料因其可调节的电学性能而受到关注。本文通过Knoevenagel缩合合成了含卟啉的D-A型共轭高分子PCN-ZnPor(对苯二甲... 详细信息

随着智能化时代的到来，信息量激增，人们对更大容量、稳定性强、功能全的存储设备需求增加。在众多材料中，有机高分子材料因其可调节的电学性能而受到关注。本文通过Knoevenagel缩合合成了含卟啉的D-A型共轭高分子PCN-ZnPor(对苯二甲腈-锌卟啉)，该材料具有良好的热稳定性且可溶于极性溶剂。以此高分子为活性层制备的Al/PCN-ZnPor/ITO器件展现出非易失性可擦写阻变存储性能，开启电压为-3.04V，电流开关比为7×10～3，且稳定性较好。研究表明，含卟啉的高分子材料在高密度存储领域具有巨大潜力。

关键词：有机高分子 D-A型卟啉非易失性存储器件

边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟:以西湖凹陷平北斜坡带为例

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海洋地质与第四纪地质 2024年第1期44卷 81-95页

作者：马皓然苏金宝王毛毛任培罡谈明轩河海大学海洋学院南京210098 中石化华东石油工程有限公司科技发展分公司南京210098

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北... 详细信息

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。

关键词：断层差异演化离散元模拟边缘海盆地西湖凹陷平北斜坡带

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查302井分级承压固结堵漏技术

钻井液与完井液 2024年第5期41卷 617-621页

作者：王立锋中石化华东石油工程有限公司六普钻井分公司江苏镇江212000

查302井是位于松辽盆地南部长岭断陷查干花次凹缓坡带构造的一口重点评价井,该井三开营城组凝灰岩发育,实钻过程中在3686 m、3726 m、3955 m分别发生失返性漏失,常规堵漏作业失效。针对该井凝灰岩地层承压能力低,漏点多,常规堵漏方式提... 详细信息

查302井是位于松辽盆地南部长岭断陷查干花次凹缓坡带构造的一口重点评价井,该井三开营城组凝灰岩发育,实钻过程中在3686 m、3726 m、3955 m分别发生失返性漏失,常规堵漏作业失效。针对该井凝灰岩地层承压能力低,漏点多,常规堵漏方式提高地层承压能力效果差的问题,室内研制了固结堵漏配方,当温度为150℃时,固结时间缩短至9.8 h,承压压力为15.8 MPa,固结堵漏浆悬浮稳定性强,满足现场施工要求。现场应用表明,承压过程压力两次明显下降后缓慢上升,最高开泵压力达到16.2 MPa,扫塞后井底当量密度达到1.38 g/cm^(3),提高了凝灰岩地层的承压能力,为区块开发提供了新的堵漏技术思路。

关键词：胶凝固结堵漏分级承压树脂片承压

东海西湖凹陷孔雀亭地区平湖组沉积相演变及其主控因素分析

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海洋地质与第四纪地质 2022年第2期42卷 119-130页

作者：吴峰任培罡谈明轩张福榕马皓然河海大学海洋学院南京210098 中石化华东石油工程有限公司科技发展分公司南京210098

东海陆架盆地西湖凹陷含有巨量的石油天然气资源,具有极佳的勘探潜力,其中平湖组沉积作为重要的含油气层,已成为近期油气勘探的聚焦点。孔雀亭地区为西湖凹陷研究程度较低的区块,对于该区域沉积相及其控制因素方面的研究仍然较少。基于... 详细信息

东海陆架盆地西湖凹陷含有巨量的石油天然气资源,具有极佳的勘探潜力,其中平湖组沉积作为重要的含油气层,已成为近期油气勘探的聚焦点。孔雀亭地区为西湖凹陷研究程度较低的区块,对于该区域沉积相及其控制因素方面的研究仍然较少。基于钻井资料与三维地震资料对孔雀亭平湖组沉积微相进行精细刻画,并系统分析了全球海平面、区域构造、古气候、古地貌对研究区沉积微相演变的控制作用。研究表明,平湖组下段(包括平下下段、平下上段)以潮坪沉积为主,辫状河三角洲沉积只发育在源区附近,而平中段与平上段以辫状河三角洲沉积为主,潮坪沉积分布面积迅速降低。由平下段至平中段,随着相对海平面(全球海平面与区域构造综合效应)下降,辫状河三角洲向海方向发生进积。同时,平中段与平上段时期极高的CO_(2)浓度使得大陆源区剥蚀量快速增加,大量沉积物随着河流输入至西湖凹陷,从而进一步加剧了辫状河三角洲的向海推进。平下段与平中段早期的古地貌断陷发育较多,对辫状河三角洲的扩张存在限制作用,而经历了平中段大量沉积物充填之后,早期的洼陷逐渐被填平,从而平上段的辫状河三角洲可以大范围地向海方向发生推进,形成规模庞大的三角洲砂体沉积。

关键词：沉积相三角洲潮坪古地貌西湖凹陷

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苏北盆地小井眼侧钻井关键技术研究与应用

石油钻探技术 2019年第5期47卷 22-27页

作者：樊继强王委陈小元黄志安中石化华东石油工程有限公司江苏钻井公司

针对苏北盆地小井眼套管开窗侧钻井窗口不规则、机械钻速低、井眼易失稳、摩阻扭矩大及固井质量难以保证等问题,进行了套管开窗方案设计、开窗工具优选、井眼轨迹调整及控制、岩屑床清除、个性化钻头设计、钻井液体系优选及固井技术优... 详细信息

针对苏北盆地小井眼套管开窗侧钻井窗口不规则、机械钻速低、井眼易失稳、摩阻扭矩大及固井质量难以保证等问题,进行了套管开窗方案设计、开窗工具优选、井眼轨迹调整及控制、岩屑床清除、个性化钻头设计、钻井液体系优选及固井技术优化等方面的研究。根据侧钻点不同,优选了开窗工具,优化了井眼轨道,制定了井眼轨迹调整与控制措施,采用了螺旋清砂钻杆,以降低施工摩阻和扭矩;针对不同地层岩性特点及工况,设计了2种PDC钻头,以增加单趟钻进尺,并提高机械钻速;优选了胺基聚合物钻井液体系,配合使用高效极压减摩剂,以满足井壁稳定、井眼净化及润滑防塌要求;采用了防窜增韧水泥浆,配合使用小尺寸液压变径套管扶正器和遇水自膨胀封隔器,以提高固井质量。小井眼侧钻井关键技术在苏北盆地9口井进行了应用,与前期施工井相比,机械钻速提高了125.3%,钻井周期缩短了45.8%,复杂时效下降了87.0%。研究结果表明,苏北盆地小井眼侧钻井关键技术能提高小井眼侧钻井机械钻速、缩短钻井周期和降低复杂时效,提速提效效果显著,具有推广应用价值。

关键词：小眼井侧钻井眼轨迹机械钻速钻井液固井质量苏北盆地

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油气井雷达成像测井仪改进及试验

煤田地质与勘探 2021年第5期49卷 253-259页

作者：赵永刚中石化华北石油工程有限公司测井分公司河南郑州450006

传统的测井仪器探测深度基本在3 m以内,大多也没有方位分辨能力,无法实现油气井周围较大范围地层结构与构造的成像,故不能解决隐蔽构造与油气储层的探测问题。针对上述问题,将地表地质雷达成像技术移植到测井中,研发了雷达成像测井仪。... 详细信息

传统的测井仪器探测深度基本在3 m以内,大多也没有方位分辨能力,无法实现油气井周围较大范围地层结构与构造的成像,故不能解决隐蔽构造与油气储层的探测问题。针对上述问题,将地表地质雷达成像技术移植到测井中,研发了雷达成像测井仪。为提高雷达成像测井仪探测深度、方位分辨率和下井深度,采用纳秒脉冲源与定向接收天线对井周地层进行探测和成像,在增大探测距离的同时,兼顾了分辨率;采用磁环和光耦对脉冲板做隔离,有效地压制了噪声;通过在电路外增加保温瓶和优选耐高温元器件提高了仪器的耐高温性能;最后利用模型井对仪器进行了测试和标定,并在3口油井中进行了现场应用。改进后的雷达成像测井仪下井深度可达6 000 m,最大探测深度可达12 m,能够对井周5 m以外孔洞、裂缝进行定位和成像,大大地拓宽了测井技术的横向预测能力。测试与应用结果表明:该仪器能够耐受油井下的高温高压环境,探测深度大且分辨率高,对钻孔周围地层界面、裂缝和孔洞构造成像效果较好。

关键词：雷达成像测井仪器研发仪器测试现场应用裂缝探测

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胜利油田难动用石油储量地质工程一体化探索

中国石油勘探 2020年第2期25卷 43-50页

作者：万绪新谢广龙丁余刚中石化胜利石油工程有限公司 257000

难动用石油储量有效开发是大力提升国内石油开发力度的重要举措。胜利油田低渗透和稠油难动用石油储量近6×10~8t,占全国10%以上,有效开发面临油水系统复杂、工艺配套难、产能低等诸多挑战。中国石化以胜利油田为试点,经过两年多合作开... 详细信息

难动用石油储量有效开发是大力提升国内石油开发力度的重要举措。胜利油田低渗透和稠油难动用石油储量近6×10~8t,占全国10%以上,有效开发面临油水系统复杂、工艺配套难、产能低等诸多挑战。中国石化以胜利油田为试点,经过两年多合作开发实践,探索出"合作机制创新""低品位中找甜点""地质工程一体化""精细储层改造、作大产能"等有效做法,初步实现了将难动用石油储量"管起来、动起来、活起来",累计动用石油储量4860×10~4t,建成产能超50×10~4t,钻井周期缩短60%以上,单井产量提升40%左右,平衡油价由75美元/bbl降至50美元/bbl以内。胜利油田难动用石油储量实践,初步形成独特承包建产方案,打造地质工程一体化全产业链高效模式,为高勘探程度老油区可持续发展开拓了新方向。

关键词：难动用石油储量低渗透稠油合作开发地质工程一体化