磷钨酸插层ZnAl层状双金属氢氧化物协同膨胀阻燃剂对环氧-聚酰胺树脂的阻燃作用

采用[PW₁₂O₄₀]3?离子柱撑插层共沉淀法合成的ZnAl硝酸根(NO₃-ZnAl)层状双金属氢氧化物(LDHs),制备了PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs,并利用XRD、FTIR、电感耦合等离子体(ICP)、SEM等进行组成和结构的表征。将NO₃-ZnAl LDHs和PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs分别与含聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇的膨胀阻燃剂(IFRs)复合阻燃环氧-聚酰胺树脂(EP-PA),采用TGA、背温实验和锥形量热实验评价不同ZnAl LDHs与IFRs复合阻燃EP-PA的热及烟气的释放规律。TGA结果表明,PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料的最大降解速率最小,残炭率最高,说明PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs提高了IFRs/(EP-PA)复合材料高温下的抗氧化能力。背温实验表明,相同热辐射强度下,PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料的背温达到200℃和300℃用时最长,具有最低的背温升温速率,说明PW₁₂O₄₀-ZnAl LDHs使IFRs/(EP-PA)复合材料耐火能力明显增强。从锥形量热实验数据可知,PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs使PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料具有最低的热释放速率峰值(PHRR)、平均热释放速率(MHRR)、平均有效燃烧热(MEHC)和总热释放量(THR),其火势增长指数(FGI)仅为IFRs/(EP-PA)复合材料的14.5%,烟释放总量(TSP)比NO₃-ZnAl-IFRs/(EP-PA)复合材料减少了27.6%,比IFRs/(EP-PA)复合材料减少了55.3%。说明PW₁₂O₄₀-ZnAl-IFRs比NO₃-ZnAl-IFRs更能有效地减少EP-PA的热量释放,抑制烟气生成。      

大尺度物理模型特高含水期流场转换实验研究

整装油藏在长期注水开发中,强注强采导致油水井间逐步形成优势流场,即水驱油流动的主流线。在特高含水期,主流线方向上水洗程度较高,剩余油饱和度较低。因此在开发后期只有打破原来的固定优势流场,使得注入水向弱势区流动,才能有效驱动原油,提高地层原油采收率。通过大尺度物理模型实验,改变特高含水后期注水流场方向,分析剩余油分布情况及原油驱替效率。确定在同一井组,相同井距,相同采液速度条件下,九点井网是特高含水后期井网调整的最佳选择。     

低渗倾斜边水油藏水平井见水时间预测

现有边水突破时间预测模型都是基于中高渗油藏或不存在地层倾斜角,但实际边水油藏一定存在倾斜角,所以不能忽略由于倾斜角造成的重力作用的影响。基于油水两相渗流力学理论,建立符合实际情况的低渗倾斜边水油藏模型,且推导出低渗倾斜边水油藏水平井见水时间预测公式,其考虑了启动压力梯度、地层倾斜角、油水密度差、水平井到边水距离和水平井射孔长度等因素,并对影响因素进行了逐一分析。实例分析结果表明,与现有的预测边水突破时间计算公式相比,该计算方法预测的低渗倾斜边水突破时间更加接近实际情况。对于研究低渗倾斜边水舌进机理和低渗边水油藏生产管理工作具有重要的指导作用。     

考虑井间干扰影响的底水油藏见水时间公式改进

在井距较小的底水油藏中,井间干扰现象往往影响油井见水时间预测结果的准确性。根据势函数叠加原理,提出考虑井间干扰影响的底水油藏油井见水时间预测方法,探讨井间距离和邻井产量等参数对油井见水时间的影响。计算结果表明,如果井间距离越小、油井产量越大,则井间干扰越大、油井见水时间越早;邻井产量和井距对油井见水时间的影响程度随着井距的增大而减小。     

基于有限体积方法的页岩气多段压裂水平井数值模拟

为了实现页岩气在多尺度介质中的流动模拟,考虑页岩气在基质—天然微裂缝和人工大尺度压裂缝中的流动特征,建立页岩气多段压裂水平井不稳定渗流数学模型,针对模拟区域采用非结构四面体网格进行网格剖分,基于有限体积方法离散建立页岩气三维渗流数值模型,然后通过顺序求解的方法进行求解,进而模拟页岩气多段压裂水平井的生产动态和储层压力分布变化,并对模拟结果进行分析。研究结果表明:(1)采用所建立的数值模拟计算方法与商业数值模拟软件Eclipse计算的多段压裂水平井产气量基本一致,证实该模型正确、可行;(2)分别采用顺序求解方法和全隐式求解方法计算得到的页岩气水平井产气量虽然在生产初期存在着差异,但随着计算的推进,二者迅速趋于一致,进一步验证了该模型的正确性;(3)尽管解吸气对地层压力具有补充作用,但作用有限,对产气量的影响不大,随着生产时间的延长,解吸气量在产气量中所占比例逐渐上升;(4)确定合理的压裂段数且获得较长的压裂缝长,是页岩气水平井增产改造的核心。结论认为,该研究成果有助于页岩气储层体积压裂的设计以及多段压裂水平井生产动态的预测。     

CuFeO2制备、表征及对亚甲基蓝的吸附性能

采用化学共沉淀法合成了纳米粒子CuFeO2,运用扫锚电镜/能谱仪(SEM/EDS)、粉末X衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和比表面积仪(BET)等技术手段对其进行了表征,分析表明：合成的CuFeO2颗粒大小为20 nm, 比表面积为258.3 m2/g。CuFeO2对亚甲基蓝(MB)的吸附是一个准二级动力学过程,在40 min内快速达到吸附平衡,较好符合Langmuir吸附模型,同时CuFeO2具有优异吸附性能,室温下pH=7时最大吸附量达123.0 mg/g,CuFeO2可作为一种有效除去水体中亚甲基蓝污染物的高容量吸附材料。     

考虑应力敏感的低渗透底水油藏见水时间预测

目前预测低渗透底水油藏油井见水时间没有考虑渗透率应力敏感问题,基于低渗透底水油藏的渗流特征和储集层介质的压力敏感性等特点,推导出了考虑应力敏感等多因素影响的低渗透底水油藏底水突破时间预测公式。分析了应力敏感、启动压力梯度及油水黏度比对底水突破时间的影响。研究表明:应力敏感系数越大,底水突破越早;随着启动压力梯度增加,底水与井底之间的压力差值越大,底水突破的时间提前;油水黏度比越大,油井见水时间越早;油井见水时间随着产量的增加而提前,因此合理地设计生产井产量,可以延长油井无水采油期。     

基于有限体积法的裂缝性油藏两相流动模型

针对裂缝性储层中裂缝分布的强非均质性和多尺度性,提出了一种多尺度离散裂缝两相流动模型的数值求解方法。该方法将n维模型中大尺度裂缝降维处理成n-1维实体,并基于格心形式的有限体积法对模型进行了离散,建立了数值求解格式,这些处理方法对降低求解时间及内存需求有显著影响。该方法具有严格的物理意义,保证了模型在局部范围内仍然遵循守恒定律。通过建立上游权值的有界高阶迎风格式,解决了一阶迎风格式所产生的假扩散现象以及大尺度裂缝与基质-微裂缝界面处饱和度突变引起的非物理振荡。使用IMPES顺序求解法对模型进行求解,通过结果对比证明了模型准确性。