高压高温甲烷-空气混合物爆炸极限试验

通过室内试验,研究甲烷-空气混合物在0.1～20 MPa和25～100℃条件下的爆炸极限和理论临界氧含量。采用高能量的通电钨丝点火系统,按照逐步逼近法获取爆炸极限点。基于试验数据,建立甲烷-空气混合物的高压高温爆炸极限预测模型。结果表明:随着初始压力和温度升高,甲烷的爆炸下限降低,爆炸上限显著增加,爆炸极限范围扩大,爆炸所需的最低临界氧含量降低,爆炸风险增加;甲烷-空气混合物在20 MPa和100℃条件下的爆炸极限为2.87%～64.40%,爆炸所需理论临界氧含量可降低至5.74%。爆炸上限处为贫氧状态,反应后有CO生成,爆炸下限处为富氧状态,反应产物多为CO_2。     

空气低温氧化原油产出气的爆炸极限研究

设计了可燃性气体的爆炸极限测定装置,通过测定其安全性和准确性均符合本实验要求。空气与原油在油藏温度和一定压力下,低温氧化后得到CO、CH4、CO2等气体,根据该产出气的组成配制模拟混合气体,研究其爆炸情况,通过人工配制,对原油低温氧化后产出气中各组分比例进行调节,研究测定了不同压力和温度条件下的被测气体爆炸极限以及最高允许氧含量。结果表明：按照产出气组分比例配制的混合气体,不会在油藏条件下发生爆炸;爆炸极限和最高允许氧含量随温度和压力条件改变而改变,高温低压条件易使混合气体发生爆炸,而低温高压条件混合气体不易发生爆炸;二氧化碳对混合气体的爆炸有一定的抑制作用。     

源头提质的可燃固体废物流化床气化实验

采用流化床对源头提质的可燃固体废物进行气化实验研究,研究反应温度和空气当量比(ER)对燃气组分变化和气化反应特性的影响。研究结果表明:随着气化温度升高,H2和CO体积分数也随之升高,而CO2和CH4体积分数随着气化温度升高而降低;随着空气当量比增大,CO2体积分数也随之增加,而H2和CH4体积分数随着空气当量比增大而减少;气化气可燃成分中的CO体积分数最高,H2和CH4体积分数次之;气化气低位热值随着气化温度升高和空气当量比增大而降低,而气化效率随着气化温度升高和空气当量比增大而降低;气化气产率随着温度升高而增大,随着空气当量比增大而增大。典型组分气化的最优工况如下:空气当量比为0.4,温度为700℃。     

加压流化床中影响生物质气化气组成因素的研究

以加压流化床为反应器,锯末为原料,通过测定生物质空气气化产物的组成及其随反应条件变化的规律,确定了生物质结构与生物质气化气组成的关系。在700~850℃的温度范围内,以50℃为增量,考察了温度对气化产品气的影响。结果表明:CO是生物质气化的主要产物,在700~850℃的范围内,CO含量迅速升高,同时H2、CH4和烃类气体(包括CH4、C2H4、C2H2、C2H6、C3H6、C3H8)的含量也有升高,CO2的含量先升高后降低。生物质加压空气气化的实验中,压力从0.5 MPa变化到1.7 MPa,随着压力升高,CO2的体积分数上升,而CO和H2的体积分数下降,CH4和烃类气体的体积分数随压力的升高有上升趋势。生物质空气-水蒸气气化的实验中,水蒸气与生物质质量比mS/mB从1.1变化到2.6,随着mS/mB的升高,CO2,H2的体积分数均有所上升。反应结果表明,升高温度有助于生物质转化为气体;而压力越高越有利于CH4等烃类气体的生成,且随着压力的升高,反应器的处理量增大,反应程度加深;水蒸气的加入,减少了空气的消耗量,并生成了更多的H2及碳氢化合物,改善了产品气的质量。     

气体钻井井下燃爆分析

与常规钻井相比,气体钻井在提高机械钻速、发现和保护油气藏等方面优势明显,由于负压钻进时,地层流体极易进入井筒,地层产出的可燃气体和氧气混合后具有燃烧、爆炸的潜在危险,容易发生严重的灾害性事故,在气体钻井应用中往往需要充分预测和评估钻遇气层的危险程度并提前采取应对措施。结合气体钻井实际施工情况,简要介绍了气体钻井过程中井下燃爆方面的研究进展,分析了气体钻井过程中可燃气体发生燃爆的条件。并从混合可燃气体组成、温度、压力,以及惰性气体含量等几个方面,展开论述了爆炸极限的主要影响因素。依据经验公式计算了某井气体钻井过程中可燃气体爆炸极限的变化情况,得出可燃气体下限值随井深增加略有减小,可燃气体上限值随井深增加明显增大的结论。结合该井实际施工情况,验证了计算的可靠性,可以看出氮气钻井过程中的氧含量安全范围很窄（2.43%4.20%）。     

高温和高压下CBM的爆炸极限

利用自主开发的实验装置,测定了20,60,100,150,200℃及常压,100,200和300 kPa初始条件下煤层气(CBM)的爆炸极限值.结果表明,随初始温度和压力的增加,爆炸极限上限变大,下限变小,爆炸极限范围变大,危险性增加;初始温度和压力对爆炸极限上限的影响大于对爆炸极限下限的影响.研究结论为CBM开发使用过程安全工艺参数的确定提供了实验依据.     

抛光工艺中镁铝合金粉燃爆参数分析

采用粉尘云最低着火温度测试装置及20 L球形爆炸实验系统设计研究微米级镁铝合金粉爆炸特性参数。研究结果表明:镁铝合金粉尘云最低着火温度随分散压力的增大呈现先减少后增加的趋势,分散压力工况点对应最低的着火温度随着粒径的减少而出现下移现象;镁铝合金粉存在1个临界质量浓度,当镁铝合金粉尘质量浓度低于临界质量浓度时,其最低着火温度受粉尘质量浓度的影响较大,当粉尘质量浓度大于临界质量浓度时,其最低着火温度受粉尘质量浓度影响较小,镁铝合金粉临界质量浓度为4 540 g/m~3;在同一粒径下爆炸压力随着质量浓度的增加先增大后减小,并存在1个最大爆炸质量浓度使得爆炸压力达到最大值,在1 750 g/m~3粉尘质量浓度下,粒径为502.2,293.6和59.8μm的镁铝合金粉均达到最大的爆炸压力,并在500 g/m~3粉尘质量浓度下,粒径为502.2,293.6和59.8μm镁铝合金粉的极限氧体积分数分别为15%,13%和4%。     

可燃气体(液体蒸气)的最小氧浓度的估算及影响因素研究

最小氧气浓度是可燃气体和液体蒸气的重要安全参数之一．对最小氧气浓度的理论计算方法进行了研究，同时对最小氧气浓度的影响因素进行了分析探讨，得出它要受到温度、压力和惰性气体等因素的影响．阐明了最小氧气浓度与爆炸下限是一一对应的关系；使用理论计算值应注意附加一定的安全系数；可通过减少反应中氧浓度、降压、降温、加入惰性气体等办法．以缩小爆炸极限范围、增大最小氧气浓度．从而将其控制在爆炸范围之外．图1．表4，参9．     

煤气-空气多元爆炸性混合气体爆炸反应极限范围的研究

通过大量实验对煤气-空气等多元爆炸性混合气体的爆炸极限范围进行了研究，找出了影响爆炸范围的主要因素。实验表明：爆炸反应呈阶段性和不完全性；甲烷对爆炸范围有影响；水气含量对支链反应有阻止作用；一氧化碳对支链反应有一定的贡献。本文结论对科学的制定安全指标提供了理论依据。     

管道内瓦斯爆炸火焰传播压力与温度特性

为了研究瓦斯爆炸的压力与温度特性,利用矩形管道装置对不同体积分数的瓦斯进行爆炸实验。采用压力传感器和微细热电偶测量爆炸过程中压力与温度的变化,并结合高速摄像仪采集火焰传播图像。研究结果表明:该管道内最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率以及火焰温度峰值都随瓦斯体积分数的增加呈先增加后减小的趋势,到达最大爆炸压力的时间随瓦斯体积分数的增加呈先减小后增大的趋势。该管道上部燃烧比下部燃烧剧烈,下部火焰温度峰值与瓦斯体积分数呈4次函数表达式。在瓦斯爆炸火焰传播过程中,火焰峰面会发生变化,当瓦斯体积分数越接近10%时,越易形成"Tulip"火焰峰面;当瓦斯体积分数为10%时,火焰最明亮,最大爆炸压力和火焰温度峰值都取得最大值,分别为0.74 MPa和1 704.26℃。     

Origin of immature sulfur-rich oil in Jianghan oil field

Chemical structure of immature sulfur-rich kerogen and composition of immature sulfur-rich crude oil in Jianghun oil field have been studied. In molecular level, crude oil differs from thermolysed and chemolysed products of kerogen but does resemble the bitumen in immature sulfur-rich source rock. Therefore, immature sulfur-rich oil may be derived from the expelling of bitumen rather than from thermal cracking of kerogen.     

防溢吸油剂的研究

通过机械方法回收溢出油液评价项目的初始化工作进行了研究.该工作的重点在于对吸油剂的评价.为了评价不同类型的吸油剂的有效性,吸油剂在不同形态下受到测试,并且进行了定量的比较,从而为在给定条件下吸油剂的选择提供了依据.     

油液对油底壳模态的影响分析

针对柴油机湿式油底壳的振动特性问题,以4120s型柴油机为例,采用有限元法对不同充液量的油底壳模态频率和振型特征进行分析,并对存在油液时的油壳系统进行增加加强板的结构改进.结果表明:随着机油量的增加,油底壳模态频率逐渐降低,模态振型也发生了显著变化;形貌优化后的油底壳,固有频率有较大提高,刚度大幅度增加,有利于减振降噪...     

土哈渣油催化裂化性能研究

利用超临界萃取技术 (SFEF)将土哈稠油中大于 5 0 0℃的渣油分离为 7个窄馏分 ,并对各个窄馏分及其残渣进行了全面的分析。在微型催化裂化反应器上考察了各个馏分油的催化裂化反应性能 ,将反应结果与抽出油的组成及性质进行了关联。结果表明 ,超临界萃取技术是一种较为有效的分离渣油的方法 ,分离出的各个窄馏分的裂化性能与抽出油的组成及性质密切相关 ,各个窄馏分的催化裂化反应性能随窄馏分抽出率的增大而逐渐变差。     

油船货油保温时间计算

采用理论分析和实船应用检验相结合的方法,对大连远洋运输公司的72000 DWT双壳体原油船航行过程中,油舱货油自然冷却过程进行分析研究.根据非稳态导热集总参数法建立油船油舱保温数学模型,研制了油船货油保温计算软件.通过实船应用比较,软件计算的保温时间和实际的保温时间最大误差为13%.     

中原油田洒落原油对地下水污染的研究

洒落石油对地下水的污染主要分布在井下作业频繁的采油井井场内。在原油污染中心地带，表层土壤受污染最重，边缘地带稍轻；原油组分中非饱和烃运移能力最强；在天然条件下，原油污染物自然降解率较小；在污染区内，包气带中油污染向下运移并不与表层油污染浓度成正比。油污染在包气带中迁移受油污染浓度大小的控制，当石油污染物的浓度大于近似残余饱和度，污染物向下迁移，对地下水产生污染。     

土哈渣油催化裂化性能研究

利用超临界萃取技术（SFEF）将土哈稠油中大于500℃的渣油分离为7个窄馏分，并对各个窄馏分及其残渣进行了全面的分析。在微型催化裂化反应器上考察了各个馏分油的催化裂化反应性能，将反应结果与抽出油的组成及性质进行了关联。结果表明，超临界萃取技术是一种较为有效的分离渣油的方法，分离出的各个窄馏分的裂化性能与抽出油的组成及性质密切相关，各个窄馏分的催化裂化反应性能随窄馏分抽出率的增大而逐渐变差。     

Structure-modification and oil pick-up ability of PHBV as oil sorbent materials

The PHBV (β-hydroxybutyrate-co-β-hydroxyvalerate) foams as oil sorbent materials, which were prepared by salting out method based on PHBV and chloroform additive and their oil pick-up abilities were investigated. And the oil pick-up abilities of different PHBV foams as oil sorbent materials were compared. The results show that with the amount of chloroform additive and sodium chloride increasing, the oil pick-up rates, the oil-keeping rates and the second oil pick-up rates of PHBV foams can increase to different extent. When the amount of sodium chloride was 92%, the ratio of PHBV to chloroform was 1 (g):14 (mL), the oil pick-up ability of the PHBV foam was optimal. And their oil pick-up ratios can reach 25.51 (26℃) and 27.51 g/g (17℃) in raw oil, which were 4-5 times more than those of PHBV powder. In addition, the structure-modified PHBV as oil sorbent materials also has some advantages, such as three-dimension structure, bio-degradability and good oil pick-up ability, so this kind of green oil sorbent materials will have great perspective in the future.     

影响驱油剂洗油效率的参数分析

为了评价驱油剂的洗油效率,给出了粘附功因子、界面张力因子和润湿性因子的定义,通过室内实验测定了几种化学驱油剂的接触角、界面张力和粘附功,进而计算出其3个因子值。分析结果表明：驱油剂通过降低界面张力因子和润湿性因子,使粘附功因子大幅度减小;化学剂对润湿性和界面张力的影响不同,可以用界面张力因子和润湿性因子来判断驱油过程中界面张力和润湿性发挥作用的程度,对油湿转向水湿的过程,润湿性因子越小,润湿性改变越大;界面张力因子越小,化学剂对界面张力的影响越大;粘附功决定着驱油剂的洗油效率,粘附功越小,洗油效率越好。     

海上油田提高采收率的控水技术

根据海上油田采油特点,分析了海上油田控水的迫切性.海上油田产出水主要来源于注入水、边水和底水.为了提高采收率,任何形式的产出水都要控制.海上油田控水技术由注水井调剖技术和油井堵水技术组成,这两项技术都由措施必要性判断、堵剂选择、堵剂用量计算和堵剂放置工艺等技术组成.海上油田调剖堵水成功的矿场试验说明,海上油田控水技术具有可行性和广阔的应用前景.