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湿气环境中CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面上吸附与点蚀机理研究

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表面技术 2024年第20期53卷 82-93页

作者：李金灵马文骏朱世东屈撑囤付安庆西安石油大学化学化工学院、陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室西安石油大学油气田化学陕西省高校工程研究中心西安710065 西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 西安石油大学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 油气钻采输送装备全国重点实验室中国石油集团工程材料研究院有限公司西安710077

目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能、局域态密度、分波态密度和差分电荷密度进行仿真;利用高温高压釜模拟CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)腐蚀环境,分析L360钢在湿气环境中的腐蚀行为;最后,揭示含Cl^(-)湿气管道顶部CO_(2)-H_(2)S吸附机制与点蚀机理。结果CO_(2)、H_(2)S、CO_(2)-H_(2)S及CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)在最稳定位置时的吸附能分别为-4.065、-3.961、-8.538、-12.775e V,表明相较于CO_(2)与H_(2)S单独吸附,CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能更负,Cl^(-)会进一步降低CO_(2)-H_(2)S的吸附能;且CO_(2)在与H_(2)S竞争环境电子中占优势;Cl^(-)会使CO_(2)-H_(2)S的局域态密度峰值降低,转移趋势为失去电子,基体和腐蚀介质的电子向着低能级跃迁释放出更多能量,进而加强了Fe与CO_(2)-H_(2)S间的化学键强度;Cl^(-)的2p轨道与Fe的3d轨道在-6.8 eV和-5.7 eV发生重叠,Cl^(-)被吸附到Fe表面并与Fe形成化学键生成氯化物,进而改变腐蚀产物膜的组分与结构,削弱产物膜的致密性和稳定性,减弱腐蚀阻抗力。在含Cl^(-)湿气的CO_(2)-H_(2)S环境中,液相中的Cl^(-)浓度升高,使L360钢的气相平均腐蚀速率逐渐增大,最高达2.935mm/a,点蚀越发严重。结论CO_(2)与H_(2)S在α-Fe(110)面吸附存在一定的协同和竞争作用,协同促进金属的腐蚀,FeCO3会优先沉积成膜,但H_(2)S会抑制FeCO3的生长,腐蚀产物以FeS为主;Cl^(-)会增强CO_(2)-H_(2)S与α-Fe(110)面间的作用力,弱化腐蚀产物膜层的保护性,进一步加速金属腐蚀、尤其是点蚀。

关键词： CO_(2)-H_(2)S Cl^(-) 第一性原理 α-Fe(110)密排面吸附特征腐蚀机理

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气井井筒堵塞原因分析及解堵工艺研究进展

西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 56-65页

作者：李善建何浩轩王泽坤薛波高同福王帅西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室陕西西安710065 油气田化学陕西省高校工程研究中心陕西西安710065 陕西延长石油有限责任公司延长气田采气一厂陕西延安716000

随着天然气气田的开发,井筒堵塞问题逐渐凸显,井筒堵塞给生产带来诸多负面影响,如作业时间延长、产能下降、采收率降低以及储层应力状态改变等问题。因此明确气井堵塞的原因,选用正确的解堵工艺十分关键。通过对不同类型堵塞物的成因、... 详细信息

随着天然气气田的开发,井筒堵塞问题逐渐凸显,井筒堵塞给生产带来诸多负面影响,如作业时间延长、产能下降、采收率降低以及储层应力状态改变等问题。因此明确气井堵塞的原因,选用正确的解堵工艺十分关键。通过对不同类型堵塞物的成因、机理及其危害性展开分析,结合解堵工艺的研究进展,对不同类型的堵塞提出针对性的解堵技术,探讨了工艺的原理、工艺的优缺点及其适用性,为解堵技术的深入研究和在气田的现场应用提供参考。

关键词：气井井筒堵塞井筒解堵解堵工艺

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20钢在地热水环境中的腐蚀结垢行为研究

热加工工艺 2024年

作者：崔星袁梦瑶王鹏涛张献喻程永刚白海涛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摩尔石油工程实验室股份有限公司中石化绿源地热能开发有限公司西安石油大学化学化工学院陕西省油气田环境污染与储层保护重点实验室

为研究20钢在关中地区地热水环境中的腐蚀结垢行为,对关中某小区地热水进行水质分析,利用Ryznar指数法分析地热水的结垢倾向,采用腐蚀电化学法和失重法研究50、70、90℃下20钢在地热水环境中的腐蚀行为,并对试片表面进行表征。结果表明... 详细信息

为研究20钢在关中地区地热水环境中的腐蚀结垢行为,对关中某小区地热水进行水质分析,利用Ryznar指数法分析地热水的结垢倾向,采用腐蚀电化学法和失重法研究50、70、90℃下20钢在地热水环境中的腐蚀行为,并对试片表面进行表征。结果表明:关中地区某小区地热水呈弱碱性,成垢阳离子含量低,地热水结垢倾向不严重,结垢趋势随着温度的升高而升高;20钢在地热水中的腐蚀形态为均匀腐蚀,随着温度升高,腐蚀速率和最大腐蚀深度逐渐升高,20钢在地热水环境中的耐腐蚀性较好;腐蚀产物中主要元素为C、O、Fe,引起腐蚀的主要因素为溶解氧。

关键词：关中地区地热水 20碳钢腐蚀结垢

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天然气井井筒解堵工作液的研究进展

应用化工 2024年第1期53卷 238-241页

作者：李善建杜进繁贺建英孙冬乔林胜王帅西安石油大学陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室陕西西安710065 西安石油大学油气田化学陕西省高校工程研究中心陕西西安710065 陕西延长石油有限责任公司延长气田采气二厂陕西延安716000

通过文献调研,分析了各种井筒解堵工作液的解堵机理,综述了各类型常用井筒解堵工作液的应用进展及优缺点;介绍了有机解堵工作液、有机缓释微乳酸解堵工作液、复合型解堵工作液等新型解堵工作液的研究进展;分析了解堵工作液在制备与实际... 详细信息

通过文献调研,分析了各种井筒解堵工作液的解堵机理,综述了各类型常用井筒解堵工作液的应用进展及优缺点;介绍了有机解堵工作液、有机缓释微乳酸解堵工作液、复合型解堵工作液等新型解堵工作液的研究进展;分析了解堵工作液在制备与实际应用过程中存在的问题,并提出了未来解堵工作液的发展趋势。

关键词：解堵工作液井筒堵塞解堵发展趋势

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化学破乳/超声协同处理气田废弃油基泥浆

化学工程 2024年第10期52卷 89-94页

作者：高树生吴赵平张文柯张乐屈撑囤鱼涛马岚婷陕西延长石油(集团)有限责任公司(延长油矿管理局)油气勘探公司陕西延安716000 西安航空学院能源与建筑学院陕西西安710077 西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室陕西西安710065

气田废弃油基泥浆是气田钻井过程中产生的一种成分复杂的乳状液体系,组成复杂且性质稳定、处理难度大,未经处理直接外排对环境危害大。采用化学破乳-超声-离心方法对其进行处理,结果表明:当化学破乳段的体系pH值为5—6,温度为60℃,200 r... 详细信息

气田废弃油基泥浆是气田钻井过程中产生的一种成分复杂的乳状液体系,组成复杂且性质稳定、处理难度大,未经处理直接外排对环境危害大。采用化学破乳-超声-离心方法对其进行处理,结果表明:当化学破乳段的体系pH值为5—6,温度为60℃,200 r/min下搅拌时间40 min,AR36型破乳剂的加量8 mg/L;超声强化段的频率25 kHz,功率30 W,超声时间11 min;混凝及离心处理段的阳离子PAM加量60 mg/L,混凝后搅拌时间15 min,离心机转速3000 r/min,离心时间20 min时,油回收率和减量化率均达到94%以上,回收油中含水率降低至0.5%以下,底泥中含油率降低至5%以下。扫描电镜分析表明,在破乳剂/超声的协同作用下,油水固稳定的乳化状态可被打破。

关键词：破乳剂超声混凝剂泥浆离心

气田废弃油基钻井泥浆处理及循环利用技术研究

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应用化工 2024年第7期53卷 1597-1601页

作者：张文柯高树生吴赵平张乐屈撑囤鱼涛马岚婷陕西延长石油(集团)有限责任公司(延长油矿管理局)油气勘探公司陕西延安716000 西安航空学院能源与建筑学院陕西西安710077 西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 陕西省油气田环境污染控制技术与储层保护重点实验室陕西西安710065

对延长气田钻井过程产生的废弃泥浆进行固液分离、油/水循环利用、底泥的固化等处理。研究表明,废泥浆固液分离后,减量化率达82.11%,油回收率和回收油中的含水率分别为94.50%,0.43%;分离出水经过化学氧化—絮凝—过滤处理后,透光率可达9... 详细信息

对延长气田钻井过程产生的废弃泥浆进行固液分离、油/水循环利用、底泥的固化等处理。研究表明,废泥浆固液分离后,减量化率达82.11%,油回收率和回收油中的含水率分别为94.50%,0.43%;分离出水经过化学氧化—絮凝—过滤处理后,透光率可达98.5%以上,可用于油田工作液的再配制;底泥中的含油率为4.56%,经固化处理后,抗压强度可达15.977 MPa,可用于油气田现场铺设井场或道路,固化体浸出液满足《污水综合排放标准》中的水质要求。

关键词：破乳剂脱水透光率固化处理

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高含酚废水处理技术的研究进展

化工技术与开发 2024年第1期53卷 92-98页

作者：王特杨鹏辉屈撑囤鱼涛杨博西安石油大学化学化工学院陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室陕西西安710065 石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102206

高含酚废水的来源广泛,其中酚是一类具有毒性的化学物质,对环境、生态、人体都有非常大的的危害,且难以自然降解,但含酚类物质可以收集后作为重要的化工材料,再被应用于化工生产中。高含酚废水的处理技术通常被分为物理法、化学法及生物... 详细信息

高含酚废水的来源广泛,其中酚是一类具有毒性的化学物质,对环境、生态、人体都有非常大的的危害,且难以自然降解,但含酚类物质可以收集后作为重要的化工材料,再被应用于化工生产中。高含酚废水的处理技术通常被分为物理法、化学法及生物法,也可按照是否回收酚类物质,分为资源化处理及无害化处理。在处理过程中每种方法都各有利弊。在资源化处理中如何高效回收酚,无害化处理中如何降低成本等,都是近年来科研人员的主要研究方向。本文综述了近年来国内外处理高含酚废水的研究进展,比较了各处理方法的优缺点。

关键词：含酚废水氧化萃取处理

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高含酚废水的资源化处理技术研究进展

石油化工应用 2024年第8期43卷 1-7页

作者：潘昱晨杨鹏辉屈撑囤鱼涛杨博西安石油大学化学化工学院陕西省油气田环境污染与储层保护重点实验室陕西西安710065 石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102206

我国将高含酚废水列为水污染控制中重点解决的有害废水之一,其中富含大量挥发性和不挥发性酚类物质。由于酚类物质难以降解且具有较高毒性,对环境和人体都带来巨大危害。苯酚及其他酚类化合物作为重要的精细化工原料广泛应用于各种化学... 详细信息

我国将高含酚废水列为水污染控制中重点解决的有害废水之一,其中富含大量挥发性和不挥发性酚类物质。由于酚类物质难以降解且具有较高毒性,对环境和人体都带来巨大危害。苯酚及其他酚类化合物作为重要的精细化工原料广泛应用于各种化学工业生产领域。因此,对高含酚废水进行有效处理对于化学工业生产具有重要意义。本文综述了国内外关于高含酚废水资源化处理技术的研究进展,并简要分析了各种方法的优缺点,并对其未来发展进行了展望。

关键词：高含酚废水吸附萃取资源化

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污泥焚烧过程重金属迁移转化规律的研究进展

化工技术与开发 2024年第10期53卷 23-30,41页

作者：张闰翔杨鹏辉屈撑囤鱼涛杨博西安石油大学化学化工学院陕西省油气田环境污染控制与储层保护重点实验室陕西西安710065 石油石化污染物控制与处理国家重点实验室北京102206

焚烧因减重减容效率高、处理速度快而成为市政污泥主要的处理方式之一,但焚烧产生的重金属等有毒污染物的排放一直受到关注。本文简述了污泥中重金属的特性,重点论述了污泥特性与焚烧工况对重金属的迁移转化规律的影响,指出重金属的迁... 详细信息

焚烧因减重减容效率高、处理速度快而成为市政污泥主要的处理方式之一,但焚烧产生的重金属等有毒污染物的排放一直受到关注。本文简述了污泥中重金属的特性,重点论述了污泥特性与焚烧工况对重金属的迁移转化规律的影响,指出重金属的迁移机理与稳定化是未来研究的重要方向。

关键词：焚烧污泥重金属迁移转化稳定化