石油大学(华东)科技成果项目简介

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石油大学(华东)科技成果项目简介主办单位:石油大学(华东)科技处通讯地址:山东省东营市北二路271号邮政编码:257061联系电话:(0546)8392930传真:(0546)8392930网址:http:〃3w.hdpu.edu.cn:8080E-mail:kjqb@hdpu.edu.cn

1学校简介石油大学是国家教育部直属重点高校,是国家“九五”“十五”“211工程”重点建设高校,是一所以工为主,理、工、管、文、法、经等多学科协调发展的多学科大学。面向石油、石化及全社会办学。石油大学(华东)校园占地4000多亩,建筑面积64万平方米,固定资产总值8亿元,图书馆藏书124万册,学校建有研究生院、高等职业技术教育学院、成人教育学院和网络教育学院。目前拥有13个教学院部,54个本科专业;有专职教师1000多人,其中院士4人,教授、副教授500多人,博士生导师、硕士生导师400多人.现有国家级重点学科5个,博士后流动站4个,3个博士学位授权一级学科,博士点22个,硕士点47个。现有23个国家和省部级重点实验室(研究中心),1个研究院,25个研究所,50个研究室。另建有炼油厂、机械厂、仪表厂及泥浆添加剂试验厂等4个科研实验基地。石油大学(华东)近年来科研工作有较大发展,在基础理论研究、应用技术研究等方面取得了重大突破,在油藏描述、高压水射流应用技术、重油加工理论及应用等十几个研究领域形成特色,在承担国家、省部级及企业等重大多学科联合的攻关项目方面具有雄厚的科研实力.目前学校拥有一大批先进的科研设备和仪器,并建有国内独特的科研实验专用大型试验装置20多台(套),如悬浮床加氢、两段催化、模拟井测量系统、高压水射流、套管综合试验台、井筒人工举升和储运大型环道试验装置等。经多年科学研究已基本形成一支水平较高、老中青相结合的600多人的专兼职科研队伍,已具备科研联系实际打硬仗和解决油田及企业关键技术问题的能力,在石油、石化和地方等企业的支持下联合攻关已取得丰硕成果,并得到较高评价,已初步成为石油、石化科学研究和人才培养基地。

2地球资源与信息学院科技成果项目简介1石油工程学院科技成果项目简介17化学化工学院科技成果项目简介43山东石大科技研究院科技成果项目简介72机电工程学院科技成果项目简介81储运与建筑工程学院科技成果项目简介91信息与控制工程学院科技成果项目简介100计算机与通信工程学院科技成果项目简介107物理科学与技术学院科技成果项目简介108

3地球资源与信息学院科技成果项目简介(-)矿产普查与勘探学科本学科是国家级重点学科,具有博士和硕士学位授予权,它在盆地分析与资源评价、油气藏形成与分布、储层地质学及油藏描述等领域取得标志性科研成果。主要研究方向:储层地质学及油臧描述盆地分析与资源评价油气臧形成与分布(-)地球探测与信息技术本学科具有博士、硕士学位授予权。主要研究方向:地球物理勘探方法和资料数据处理地球物理学在油气藏开发中的应用地球物理测井方法和应用(三)矿物学、岩石学、矿床学矿物学、岩石学、矿床学具有博士、硕士学位授予权。建有矿物岩石、沉积岩、扫描电镜等实验室。主要研究方向:层序地层学及测井地质学储层沉积地质学沉积学与岩相古地理应用矿物岩石学及测试技术(四)地球化学学科地球化学学科具有硕士学位授予权。在资源地球化学、地球化学动力学等方面取得了较大的进展,形成了自己的特色。主要研究方向:资源地球化学油藏地球化学(五)构造地质学构造地质学科具有硕士学位授予权。现有多功能地质构造模拟仪、光弹测试仪、重力测试仪、声发射测试仪等大型设备。主要研究方向:造山带与盆地

4地应力及其在油气勘探开发中的应用油区构造解析(六)地质工程学科本学科拥有博士和硕士学位授予权。购置多套大型仪器设备,包括岩石声发射仪、构造物理模拟仪、激光光弹仪等。主要研究方向:油气勘探开发地质工程计算机应用地质工程油田水文地质(七)测绘工程学科测绘工程持有山东省国土厅颁发的测绘许可证书,是石油行业唯一的测绘本科专业。测绘工程实验室有一体化数字测图的全站仪、电子手薄、成图软件及绘图仪,有地理信息系统和遥感数据处理的CONTEX宽幅扫描仪及Mapinfb、ARC/INFO.Geostar等软件平台,有精密水准测量和沉降监测使用的WILDN3精密水准仪,可满足测绘工程科研的需要。主要研究方向:GPS、GIS、RS技术的集成与实现研究--体化数字测图技术研究大型构筑物形变检测技术研究成果简介:油气运移、聚集机理及模型研究主要研究油气运移、聚集过程的机理、理论和方法,建立油气运移、聚集的地质概念模型和数学模型,并进行数值模拟,为勘探目标的选择提供量化依据。“八五”和“九五”通过对东营凹陷和准喝尔等盆地油气分布规律的剖析,深入研究了油气二次运移和聚集的动力学条件、运移规律及主控因素建立了压实流盆地油气运移的概念模型和数学模型,形成了可行的研究思路和方法为油气成藏动力学研究奠定了基础。主要研究内容包括:・盆地流体动力学环境及流体势场分析;・油气运移地球化学特征与规律研究;・断陷盆地构造特征与油气运移方式;・不同运移通道的油气运移模式和模拟方法;

5・油气运移控制因素及成藏模式综合分析;•油气运移和聚集的有利目标综合评价。先后完成了“八五”、“九五”部级科技攻关课题、国家自然科学基金资助项目和石油企业重点项目多项,在油气二次运移的机理、定量与理论研究方面提出了新的思路。该技术方法应用于辽河和准喝尔等盆地取得了良好效果。油气成藏机理与主要控制因素研究主要研究油气藏形成的机理及盆地压力场、温度场和应力场(“三场”)对油气成藏过程的影咽及对油气分布规律的控制作用。•根据不同盆地油气藏分布的现状,从宏观上研究盆地的“三场”性质和特征,分析"三场"的成因机制和控制因素,恢复其演化过程和分布规律,建立“三场”对油气运聚的理论关系和地质模型,对油气藏形成条件和分布规律进行评价和预测。•对异常压力条件下的油气成藏机理研究取得了新成果,着重研究不同条件下异常压力的特征、形成机理、分布规律,为揭示异常高压与油气成藏的内在联系提供了理论依据,建立不同条件下的“异常高压•油气成藏地质模式”。“九五”中承担了CNPC重大基础理论项目“大、中型油气田成藏定量模式研究”中的“含油气盆地油气藏形成和分布的主要控制因素研究”课题,较系统地研究了我国东、西部主要含油气盆地“三场”对油气藏形成和分布的关系,有效地预测了有利的油气区。该项目获得中国石油天然气集团公司2002年技术创新一等奖。盆地定量分析和油气资源评价在盆地定量分析(盆地数值模拟)和油气资源评价研究领域,己建立了较完善的、有特色的地史、热史、生烧、排煌史地质模型、数学模型和盆地模拟软件系统。完成了CNPC“九五”(部级)重大勘探工程项目“柴达木盆地燃源岩地球化学和盆地模拟分析”课题。利用本软件系统先后对东濮凹陷、内蒙开鲁盆地陆家堡凹陷、辽河盆地东部坳陷进行了盆地数值模拟分析和资源评价。本软件系统与油气运聚研究模拟系统构成了较系统的、独具特色的盆地定量分析与评价体系。渤海湾盆地新生代深居沉积特征及砂砾岩体分布特征研究本项目以陆相层序地层学和沉积学理论为基础,综合应用矿物学、地球物理、地球化学等多学科的新技术和新方法对渤海湾盆地这一中国东部主力产油区深部地层沉积特征进行研究,总结砂砾岩体分布规律,拓宽本地区找油领域,为下一步油气勘探开发提供理论指导。利用陆相断陷湖盆层序地层原理,将渤海湾盆地下第三系分成3个二级层序和10个三级层序。在对整个渤海湾盆

6地统一分层的基础上,根据各坳陷物源分析,沉积特征分析的结果,编制了渤海湾盆地岩相古地理图。总结了砂砾岩体的地震识别特征和预测方法,对某些钻井资料较少的地区如滩海地区开展了地震相分析,然后依据一定的标准,将地震相转换成沉积相,对砂砾岩体进行了预测。配合渤海湾盆地岩相古地理研究成果,对全渤海湾盆地砂砾岩体分布规律、控制因素进行研究,总结了砂砾岩体的油藏特征及分布规律,指出了勘探方向和重点突破目标。确定剩余油分布方法和技术该成果针对高含水和特高含水油田地质和开发特点,提出了一整套预测剩余油分布的新思路、新方法和新技术。强调以精细地质研究为基础,动静态结合,多学科综合,在地质条件约束下开展动静态精细油藏描述,精细、定量、综合地预测剩余油形成与分布,并且制定出科学的剩余油挖潜方案和措施。该成果从理论上揭示了剩余油形成条件和分布规律,在提高水驱和聚合物驱采收率的实际应用中适用性强、效果好。该成果已经在全国十多个油田推广应用,取得显著的经济效益和社会效益。隐蔽油气藏预测方法和技术该成果以高分辨率层序地层学研究、高分辨率岩相古地理制图和精细沉积微相研究为基础,以储层研究为核心,开展成藏条件和作用过程综合研究,应用含油气系统和成藏系统动力学理论,揭示隐蔽抽气藏类型;形成条件和分布规律,在此基础上,选择有利的含油气区带,利用地震储层预测,测井和录井油气层评价等油藏描述新技术,对勘探目标进行综合评价和预测。通过多年的研究与实践,总结出了一套较为成熟的隐蔽油气臧预测研究的方法和技术,在勘探程度较高的陆相含油气盆地勘探中取得很好的应用效果。静态油藏描述及剩余油分布研究属于边缘交叉学科领域研究,综合地质、地震、测井、油藏工程等多学科信息,利用计算机技术对油气臧进行综合研究、评价和预测。研究从影响剩余油分布的因素入手,以岩心为基础,以开发时间单元为主线,以地震、测井及开发动态资料为依据,动静态结合预测剩余油分布,揭示其形成机理:提出剩余油挖潜建议和措施。近几年来这项研究已成为油气田增储上产和老油田进一步挖潜的重要内容。在胜利、辽河、大港、江苏、中原等10多个油田开展该领域研究,取得一批具有国内领先和国际先进水平的研究成果,曾获得国家科技进步二等奖2项,省部科技进步奖6项;尤其突出的是通过对胜利油区10多个油田的3期油藏精细描述和剩余油分布研究,不仅在理论和方法上有突破,而且取得显著的经济效益。油藏地质实验室是山东省重点实验室,拥有开展该领域研究的先进设备,如图像分析系统、多功能显微镜、微渗透仪、阴极发光仪、剩余油形成机理实验装置以及配套软件系统,愿意竭诚为油田增储上产服务。

7严重非均质油藏储层非均质性定量表征国内外对严重非均质油藏储层非均质性研究非常重视。据大量有关中外文献,研究方法及进展归纳有,①现代沉积和野外露头方法:②沉积相分析方法:③储层实验室分析研究:④应用统计和地质统计学方法:⑤随机建模方法等。这些方法多从不同侧面、不同角度并针对这类油藏和储层进行研究,直接、定量、综合的研究不够,尤其难以定量阐明油藏的非均质特征。本项目提出从地下实际出发,以岩心为基础,以测井资料为依据。以注水开发为主线,以地质统计学和计算机技术为手段,从点到面到三维以及四维表征非均质性。其特色主要体现在三个方面:一是动静态结合,综合分析,注重储层非均质多层次解剖;二是非均质定量刻划程度高,可避免多非均质参数相互影响之缺陷:三是采用计算机模拟,并考虑开发时间动态因素,因此可实现储层非均质模型可视化、直观化和定量化。目前已在我国东部油田开展该领域研究,并取得好的研究成果。真诚希望与各油田合作开展该领域研究。裂缝油藏综合预测裂缝油藏综合预测是“十五”科技攻关内容。本项目研究以地质、地震、测井等多学科信息为依据对裂缝性油藏进行综合预测,形成了测井处理与解释、地震递推反演、多参数反演、深度域联合反演等处理和解释技术。通过研究,综合识别裂缝及其性质,定量评价储层。主要技术内容包括:测井资料预处理;裂缝储层参数解释模型建立;测井资料处理与裂缝识别;地震反演,预测裂缝油藏及其分布;重点在于复杂裂缝储层的预测及其储层评价,指出有利的储集单元及储层类型。裂缝、产状及性质识别定量化程度高,孔隙度、渗透率、含水饱和度参数求取精度达到国家行业标准。与国内外该领域研究相比,本项目提出的综合多信息预测裂缝方法具有创新性:建立的渗透率和含水饱和度计算模型反映了裂缝储层的渗滤和饱满程度,对解决这两个参数定量预测难题起到推进作用。已在我国东部油田开展了研究,并产生好的效果。真诚希望与各油田合作开展该领域研究。油气层评价及探井单井评价系统研究本课题在国内外同类研究领域调研基础上,选择单井沉积相分析难点问题进行重点攻关。本课题建立了主要沉积相类型的标准相模式知识库、各种相标志数据库、沉积相判别标准知识库和背景知识库、各大类储集层评价标准知识库、煌源岩评价标准知识库;编制了单井评价系统软件;编写了软件使用说明书。课题研究成果使探井单井评价从传统的人工解释进入的基于专家系统的人机交互的智能化阶段,并使繁琐的单井相分析图的绘制工作变得简单、快捷,极大地提高了工作效率。通过本项目研究,单井地层及沉积相分析将从定性走向(半)定量,从而极大地提高单井综合评价研究水平,对提高油气勘探效益和油气探明率具有重要意义。

8油气藏边界及空间分布的模式识别技术检测油气藏边界及其空间分布是油藏轮廓描述的重要内容,本成果利用解释工作站可完成下列工作:(1)、根据解释层位提取沿层的21种地震属性参数;(2)、选择最佳属性参数,使选用的地震参数反映油气藏边界及其分布最敏感,组成最佳参数矩阵;(3)、使用判别分析和最大能量输出滤波器的分析算法,实现油气藏边界及其空间分布的模式识别;(4)利用研究区内已知的油藏参数,找出油藏参数与地震参数间的关系,实现油藏参数的空间分布预测。本成果已在胜利、大港、吉林、南海东部、物探局等单位应用,并取得良好的地质效果。开发地震储层分析与解释软件主要内容包括:(1)、使用多参数模式识别技术、灰色理论识别系统、分形特征分析技术和储层厚度定量计算方法等,实现油气藏几何形态描述;(2)、在三维地震资料和已知的地质、测井资料基础上,使用统计拟合方法、Kriging方法、相关滤波方法和Co-Kriging方法实现油气藏详细特征参数(孔隙度)的空间分布预测;(3)、利用分形技术进行储层参数的井间插值,实现储层参数的空间分布预测;(4)、利用分形谱特征分析、相干体技术、介质吸收衰减特征分析等技术研究储层裂缝及其发育带;(5)、利用相对声阻抗、时间一频率分析等技术实现层序旋回特征分析;(6)、使用小波变换、测井约束反演等技术提高地震资料分辨率,以利于评价和发现油气藏;(7)、综合利用上述处理和分析的图件,并对油气藏的生储盖特征、内部结构等作出综合评价,为油气藏开发方案设计提供充分依据。层序旋回地震处理与解释技术地震资料解释可概括为构造、地层岩性、开发地震三大类。地震资料解释正由定性向定量发展,层序旋回特征分析与处理技术为地震资料定量解释提供了实用手段。主要内容包括:(1)、利用时间一频率分析技术实现层序体的划分、层序体级别的确定、层序体分界面的确定以及层序体类型的识别;(2)、利用层拉平技术实现古构造重建与分析;(3)、利用垂直、水平时频分析、快速递归滤波、等级滤波、三瞬剖面、声阻抗转换等技术确定地震旋回体;(4)、根据所有测线的处理与分析结果,确定层序旋回结构及地质旋回体的空间分布。由上述方法确定的旋回结构可与测井、地质的大套旋回结构相媲美。测井约束地震绝对波阻抗反演本项目适用于勘探、开发地球物理领域,采用的技术原理和性能指标是:借助声波和密度测井资料,建立井旁道波阻抗模型,求取地震子波;再根据地震资料所反映的横向上的道间关系,实现整个剖面的波阻抗反演;同时,还可以在其它辅助信息的参与下,求出绝对波阻抗及速度信息。本软件为在SUNI作站上开发的包括叠后SEG-Y

9地震数据的读取、声波(密度)测井资料的整理(重采样、深时转换、漂移校正等)、地震子波的提取、信噪比估算、约束反演初始模型的建立、波阻抗反演、速度提取、数据格式转换等多项内容在内的一套较为完整的约束反演体系。与国内外同类技术比较,本项目具有如下的创新点和先进性:1)在利用合成地震记录进行测井资料的漂移校正时,使用了自适应的地震子波,该子波频带范围根据地震道的频带范围自适应确定,仍为零相位子波,避免了使用Ricker子波时主频选取不准而造成的误差;2)对于井旁道,充分考虑了截断效应和直流分量的影响,使用精确最小二乘算法提取了地震子波;3)对于无井道,利用谱模拟技术和展开相位谱法分别求取子波振幅谱和相位谱,并建立了空变子波剖面;4)利用道间互相关原理,通过在空间建立滑动窗口求取对应地震道的噪音方差,进而求得空变的反演公式中的阻尼项;5)实现波阻抗宽带约束反演,并提出求取绝对波阻抗(速度)值的三种不同方法。隐蔽油藏地球物理预测方法、技术及目标区典型解剖本专题的设立主要配合“砂砾岩油气藏综合研究与目标评价”和“火成岩油藏综合研究与目标评价”两个专题的研究,并作为其技术支撑,有利于开展和发挥地质与地球物理的综合研究。此外,通过本专题的研究,达到系统、全面地总结归纳并研究适用于渤海湾盆地富油气凹陷砂砾岩和火山岩油藏地球物理预测方法与技术的目的,并提交相应的研究成果。本项目适用于地球物理勘探领域,采用的技术原理和性能指标是:以地球物理基础理论和地球物理勘探领域近期发展起来的新方法、新技术为基础,利用油田大量的实际资料,综合地球物理测井、先验的地质和钻采信息,对火山岩和砂砾岩的隐蔽油臧进行了较为全面、细致地研究,总结并提出了不同地区、不同规模、不同类型的火山岩体和砂砾岩体的地球物理预测方法和技术。这项研究与国内外同类技术比较,其创新点和先进性在于:1)采用时频分析技术预测和确立火山岩、砂砾岩的存在;2)采用测井约束反演技术既提高了地震资料的分辨率,又有利于隐蔽油藏的预测和评价;3)利用储层参数平面分布预测方法研究隐蔽油藏的空间分布及储层特征;4)采用相干数据体分析技术研究火山岩储层的内部结构及断裂发育带。利用上述的方法、技术及相应的软件,对商741井区、冀东北堡、辽河欧利坨子、华北王居、大港唐家河、辽河清水等区块的地震剖面或三维数据体进行了处理和预测,取得了良好的地质效果。GSYS——地震资料处理解释一体化软件系统GSYS使用X-Window和Motif等现代化编程技术,运行于SUN工作站,功能齐全、界面友好、使用简便,适用于工业化地震数据批量处理和解释。主要功能:①二维、三维地震资料高分辨率处理,包括联合反演、测井资料整理、反褶积等先进技术,可输出高分辨率地震资料、反射系数资料;②各种地震资料分析功能:垂直时频分析、水平时频分析、等级剖面分析、构造程序分析、相对波阻抗、滤波技术等;③地震资料属性分析:各种三维地震数据体和

10二维地震数据属性分析、时间切片等;④辅助功能:各种图形功能、数据输入输出等。该套软件可承担:①高分辨率处理,在原有基础上把地震资料分辨率和信噪比提高一个等级;②声波测井和地震资料的联合反演;③三维地震数据体波阻抗转换;④三维地震数据体属性分析和解释;⑤三维相干分析。⑥地震记录的时频分析;⑦地震数据的高分辨率层序地层学解释;⑧在地层层序框架内的高分辨率地震储层预测;⑨随机地质模拟及地震模拟;⑩地震数据及研究成果数据与工业解释工作站系统通用接口、各类成果CGM工业成图。多并约束三维地震反演在油田开发中后期,测井资料比较丰富,如何将这些测井资料和地彘资料有机结合起来,是地震反演一直追求的目标。地震反演技术近几年来发展相当迅速,特别是二维反演软件。由于二维反演方法是在某一剖面上进行的,人们很难对整个油气藏的三维空间展布有一个整体的把握。三维地震数据量相当庞大,同时在反演过程中既要考虑到地质模型和测井数据的约束,又要考虑地震在横向上的连续性等,使三维反演具有相当大的研究和开发难度。本方法将地震数据和储层物性参数之间看作是一种模糊映射关系,利用神经网络建立这种关系,并对训练算法作了大幅度改进。反演外推过程是在三维空间内进行的,这样得到的波阻抗数据体,保持了横向上合理自然的连续性,不会出现沿某一测线方向横向连续性较好而沿另外方向呈现锯齿状的现象。高精度地震波场正演模拟技术地震波场数值模拟是研究复杂地层资料解释的有效辅助手段,包括波动方程法和几何射线法。前者实质上是求解地震波波动方程,模拟的地震波场包含了地震波传播的所有信息,其精度较高;后者将地震波波动理论简化为射线理论,主要考虑的是地震波传播的运动学特征,该方法计算速度快。结合射线方法简单易行,波场清晰的特点,我们可以用来辅助识别波动方程法模拟出的波的类型,分析异常波的产生机理和出现特点,加深对复杂结构地区地震波场的认识。1、射线追踪法:利用该方法我们可以通过对某一类或几类指定的波场(如一次反射波)的模拟,来研究复杂构造区有效波的特点,区分各种不同的有效波和干扰波,并有针对性地设计压制方法。目前可以模拟单炮记录,也可以模拟水平叠加(自激自收)记录,或是输出偏移以后的地震记录。其主要优点是概念明确、显示直观、运算方便、计算速度快、适应性强。2、高精度有限差分法:这是弹性波场数值模拟中最为流行的方法之一,传统的有限差分方法在求解波动方程时,会产生不期望的数值频散,导致数值模拟结果分辨率的降低。这主要是因为利用离散化的差分方程去逼近波动方程时使得相速度变为离散空间间隔的函数所致。我们采取一定的措施,提高了有限差分的精度,使差分方程更加接近实际的偏微分方程,同时设计算法,使得对计算机内存容量的要求降低。利用该方法我们可以通过对某一给定的地质模型

11进行完全弹性波场的模拟,研究复杂构造区各种波场的分布特点,借助射线追踪的结果,区分有效波和各种形式的绕射波、多次波、折射波场的出现规律,辅助设计有效的采集、处理和解释手段。目前可以模拟单炮记录,也可以模拟水平叠加(自激自收)记录。低电阻率油气层测井评价方法研究内容:1、低阻油气层成因机理研究2、测井系列的优化及测前项目设计(1)侧向测井与感应测井的优选,根据及时测量的感应测井、阵列感应测井与及时测量的侧向测井结果进行对比选择最佳电阻率测井方法。(2)根据提供的有关参数和泥浆侵入理论进行电阻率测井响应正演模拟。(3)根据甲方提供的侧向时间推移测井资料研究地层的动态电法测井响应。(4)根据SP测井响应理论模型,结合工区地层水矿化度变化规律及侧向测井的动态响应和泥浆侵入理论的正演模拟结果,从理论上研究可获得最佳SP测井响应的泥浆性能参数(矿化度、比重等)。(5)针对低阻油气层识别与评价需要,研究有效实用的其他测井项目,在此基础上,提出完整的低阻油气藏测井系列。高含水、特高含水期剩余油分布的测井机理与测井新方法在我国,儿乎所有的油田都是注水开发的,东部主要油田相继步入高含水和特高含水期。油层的长时间注水开发,引起地层情况发生了很大变化,如油层的物性、流体性质、油水界面、地层压力等,特别是地层水电阻率的变化,使得利用电性为主的水淹层测井系列,对水淹层的监测灵敏度大大下降,影响了水淹层的正确识别。这些动态变化结果势必导致地球物理测井规律的变化,在原状地层下建立的地球物理测井的不再使用于这种状态,本课题是针对水驱以后地层物性、流体性质和电性的变化等进行相应的一系列实验,已实验为基础、结合理论模拟研究高含水、特高含水期剩余油分布的测井评价方法。火山岩裂缝性油气藏测井识别与评价方法火山岩油藏是一种裂缝一溶蚀孔洞双孔隙非均质介质,其地质及地球物理特征比碎屑岩和碳酸盐岩油气藏更为复杂。主要表现为:其岩石导电系统复杂,导电模型难以确立;矿物成分和岩性十分复杂,骨架参数难以确定;岩石的非均质性强,储集空间一般为孔隙和裂缝双重介质;纵向上和横向上岩性分布有较大的差异。火山岩油气臧勘探难度远远超出其它类型的油臧。然而,随着勘探程度的进一步提高,火山岩油气藏这种复杂的隐蔽性油气藏的地位日显重要。火山岩油气层的识别与评价关键技术,包括:①岩性、岩相的识别与划分;②裂缝孔隙度的定量计算及其空间的展布情况确定;③裂缝性储集层饱和度计算。

12低阻油气层测井评价软件系统软件功能:低阻油气层的解释研究,给出了低阻油气层的定义,提出了内因和外因的成因分类,指出了低阻油气层的三个评价难点:1)低阻成因机理与分类;2)定性识别技术;3)饱和度定量计算模型。低阻油气层是指油气层电阻率与邻近水层电阻率反差较小(通常电阻率指数小于2)的一类油气层。它可以是泥砂岩地层或其它复杂岩性地层。为此研制了评价软件,该系统包含了岩心数据建模软件、低阻油气层定性识别软件和低阻油气层定量评软件三部分。针对定量计算的难点提供了阿尔奇公式、变N指数模型、双孔隙水模型、S-B模型、PAUL模型等方法。硬件环境:微机、工作站。操作系统:采用高级语言(FORTRAN/C语言)编程。软件环境:最好是测井FORWARD平台,对EXPRESS,GEOFRAME等石油行业大型软件平台提供嵌入式支持,本系统在工作站和微机上分别可采用自己设计的小型应用平台。测并确定储层敏感性评价软件软件功能:适用于碳酸岩和泥砂岩储集层,可计算储层参数、粘土类型和含量、粒度中值、毛管半径中值、石英、长石、岩屑含量等,进而计算速敏指数、水敏指数、盐敏指数、酸敏指数和碱敏指数等储层敏感性参数。它对调整泥浆配方及时保护油气层具有重要的参考价值。硬件环境:微机、工作站。操作系统:采用高级语言(FORTRAN/C语言)编程,因而与操作系统无关。软件环境:最好是测井FORWARD平台,对EXPRESS、GEOFRAME等石油行业大型软件平台提供嵌入式支持,本系统在工作站和微机上分别可采用自己设计的小型应用平台。应用时间推移测井计算原始含水饱和度新方法研究由于泥浆侵入,井周储层参数发生动态变化,其中含水饱和度的变化随侵入时间的推移近似呈指数规律增加,随侵入深度近似呈指数规律衰减,为此首次构造了指数函数式饱和度侵入剖面,并在此基础上尝试利用体积模型建立了反映储层参数变化规律的动态测井响应方程,最后提出了•种利用时间推移电阻率测井求取地层原始含水饱和度的新方法,克服了泥浆滤液侵入造成的油水层解释困难等现象,按体积模型构造的动态测井响应方程充分合理地反映了井周储层参数的动态变化规律,根据此方程,利用最小二乘广义逆法反演计算得到的含水饱和度更为接近地层的原始含水饱和度。分析处理结果表明该方法可以提高解释精度,更为准确地求取地层的原始含水饱和度。

13测井资料沉积学解释方法研究岩性分析及沉积相研究是油气藏勘探开发中十分重要的工作,在不能大量取心的情况下,配合岩心,利用测井资料进行岩石沉积学特征的研究是一种经济而有效的方法,本文将测井学同地质、现代数学等结合,以地质理论为指导,综合利用常规测井、地层微电阻率扫描成像测井与地质等资料,采用相应的数学方法研制了一套测井资料地质解释方法与软件系统,实现了用计算机对井剖面进行自动连续的岩性分析及沉积微相解释,获得准确可靠的井剖面岩性柱状图及沉积微相解释结果,从而为油藏储层参数的研究、多井地层评价等提供重要的基础地质资料,并在单井解释的基础上,充分考虑地震勘探和测井分别具有广和精的特点,将两者有机结合互相取长补短,实现油气储层的空间描述和预测。地层微电阻率扫描测井资料的地质解释研究本课题将测井与地质相结合,在国内首次对FMI图像的解释方法、解释模式及地质应用进行了深入系统的研究。在岩心刻度的基础上,提出了利用FMI静态图象、动态图象资料分别建立了:1)岩浆岩、碳酸盐岩与碎屑岩三类地层岩性解释的模式;2)三类地层剖面中出现的各种沉积构造特征的识别模式(包括断裂构造、层理构造、变形构造、化学成因构造、生物成因构造等);3)重点研究了用FMI图像识别构造裂缝、非构造裂缝及钻井诱生裂缝的解释模式,包括裂缝在FMI图象上的识别模式、天然裂缝与钻井诱生裂缝的区别、探讨了应用裂缝和其它构造特征分析现今应力场与古应力场的方法;4)在FMI图象识别出裂缝的前提下,探讨了应用常规测井资料判断裂缝的有效性的方法。这•研究成果对于解释裂缝性油气藏具有重要的指导意义和实用价值。测井地震联合反演进行沉积相及储层参数空间分布研究在油田勘探开发过程中,储集层横向对比及预测是一项十分重要的地质分析工作。如注水井注水时开发井是否迅速见效、剩余油的分布等,直接与砂体连通性、横向展布方向等有关。以往对储集层横向预测的研究更多的依赖于资料的详细程度和个人对地区的经验。本项目最大限度地综合使用测井、地震及有关的岩石物理等资料进行反演,充分发挥测井资料纵向分辨率高地震资料横向分辨率高的优点,运用多种现代数学方法和信息技术,在Sun工作站上,用C语言开发了一套测井一地震综合处理软件系统,系统包括测井、地震和综合处理三大子系统,并备有工具箱,该软件采用模块化思想,各种模块包括约250个程序,层次明显,操作简便,而且整个系统已汉化,为用户提供了一个友好的使用界面。应用该软件系统,可得到准确度较高的地下储层参数(速度、密

14度、波阻抗、孔隙度、泥质含量、岩性、沉积微相等多参数剖面)及其分布规律,从而有效地对砂体进行追踪,进行储层的预测。使油藏描述工作提高了一个水平。为勘探程度较低的油田在横向上进行储层预测提供了一种新的手段;也为勘探程度较高的油田进一步找油提供了可靠的依据。古潜山裂缝性油藏有利储层横向预测研究古潜山油藏的岩性复杂,又遭受长期风化及复杂构造改造,形成复杂的储集空间和储层非均质性,其储集空间的识别和评价一直是有待攻克的地质难题,尤其是裂缝发育的潜山油藏,任何单一的研究方法均不能对其裂缝作出总体特征描述,本研究成果以岩心分析资料为基础,综合运用地质、地震及各种测井资料(常规、FMI成像、地层倾角)等实际资料,将测井与地震相结合,充分发挥测井资料纵向分辨率高地震资料横向分辨率高的优点,对测井资料进行精细分析和解释,得到用于有利储层横向预测的基准数据,并在测井与井旁地震资料精细标定的基础上,对三维叠后成果数据体进行必要的资料品质的定量分析,实现地震属性分析,包括沿层属性、多种属性体、相干数据体等。在地震属性归一化处理和优选的基础上,优选建立地震属性与测井解释的储层参数之间的相关性,实现在井约束下的地震属性参数向储层参数的空间分布预测。最后通过综合的手段将这些研究成果有机结合起来,实现对潜山裂缝性储层进行准确评价和有利储层横向预测目的。成像测井资料处理及应用全井眼地层微电阻率成象(FMI)测井资料对复杂地质构造的正确描述和储层的精细解释具有独特优势。在FMI成象图上可清楚看到岩石形态、裂缝、空洞、薄互层等非均质性信息,地层的层理,岩性组合及旋回性清晰可见,这为测井解释和沉积构造描述提供了非常直观的资料。但就目前的情况看对FMI成象测井资料的定量解释受到两个方面因素的制约。其一是地层微电阻率扫描成象测井仪不能对全井周成象。其二是没能充分利用计算机图象处理技术对FMI图象资料进行处理,使得成象测井资料的解释还停留在定性认识上。与常规测井相比,成象测井得的井壁成象图更好地反映了地下地质微构造。用图形图象学工具对成象测井资料处理出的参数能得出沉积环境,裂缝发育等重要信息。这在研究区域构造及生产方面发挥很大的作用。疑难储集层测井精细解释软件系统本系统将储集层按其岩石物性特征划分为不同储集层类型,其次按储集层类型有目的地采集岩样进行岩心实验,最终建立各类储集层测井精细解释模型的新思路和新方法。该方法真正考虑了储层在岩石物性上的变化,将地层非均质性问题转变为地层均质性问题,使复杂的非线性“四性”关系研究转变为简

15单的线性关系研究。无论是解释图版精度还是实际测井资料解释精度均有了明显的提高,真正实现了“岩心刻度测井”的思想,并且有针对性地选取和采集岩样,提高工作效率和经济效益,为测井解释及数字处理的工作提供了新思路和新方法。本软件系统主要组成部分有:1、岩心分析资料的深度归位及岩心分析饱和度数据校正新方法及软件。2、测井多井解释中的测井资料标准化及其校正方法和软件。3、按储集层岩石物性特征划分储集层类型方法和软件。4、按储集层类型研究“四性”关系方法及软件。5、按储集层类型建立测井解释模型及油水层判别模型方法及软件。开发的“疑难储集层测井精细解释软件系统”,已实际处理了百余口测井资料,无论是测井解释精度,还是油水层判别精度,均高于其他测井解释方法的数据处理结果。水淹层复杂岩性储集层及天然气储层与盖层测井综合评价软件系统本系统从测井资料中有效地提取了反映水淹层的特征参数,从水淹机理实验研究出发,采取科学先进的实验方法和手段,建立了一套适合中高含水期测井综合解释模型,特别是剩余油饱和度测井解释模型具有更准确的理论意义、适应于各种水淹层类型和解释精度高的特点,该系统已在多个油田处理数百口井测井资料,水淹层测井解释精度明显提高,取得了显著的地质应用效果。本软件系统主要组成部分有:1、研究科学先进的水驱油实验方法和实验数据处理方法。2、应用常规测井资料综合评价水淹层的方法及软件。3、应用常规测井和C/O测井资料综合评价水淹层的方法和软件。4、应用常规测井资料和双频介电测井资料综合评价水淹层的方法及软件。本系统综合分析测井与地质资料,研究应用测井资料分析岩性与裂缝发育的关系,从测井资料有效地提取综合反映裂缝的信息,并研究定量综合评价裂缝储层参数的方法。该系统已处理了多个油田复杂岩性储集层数十口井测井资料,无论是裂缝识别与裂缝发育级别解释精度,还是裂缝地质参数的计算精度,均有明显的提高,其数据处理结果与岩心分析、钻井、试油及岩心观测结果更加符合。本软件系统主要组成部分有:1、应用测井资料研究地层岩性与裂缝发育程度的关系的方法及软件。2、根据测井资料定性识别裂缝性储层及裂缝发育级别的方法及软件。3、利用高分辨率地层倾角测井资料进行裂缝识别及产状分析的方法及软件。4、测井综合定量评价裂缝性储集层的方法及软件。本软件系统能独立和综合评价天然气储集层和泥岩盖层的封盖能力,已经形成了一套天然气储盖层测井定性识别和定量评价系统,该系统已在多个油田推广应用,明显提高了气层测井解释精度,取得了显著的地质应用效果。本软件系统主要组成部分有:1、应用测井资料定性评价气层的方法和软件。

162、根据测井资料定量评价气层的方法和软件。3、根据测井资料定量评价盖层的方法和软件。4、测井综合定量评价天然气储集层和盖层方法及软件。优化射孔完井技术设计软件系统本软件系统根据现场射孔材料和实际储层岩性、物性等条件,设计出一套最优射孔参数、工艺要求和优化射孔任务书,以及射孔排炮图文并茂文件,以理论指导实际生产。该系统已在多个油田推广应用,对现场作业具有显著的指导作用,并且大大提高了射孔效率和效益,取得了良好的应用效果。本软件系统主要组成部分有:1、射孔参数输入和储层参数计算软件系统。2、优化射孔完井技术设计软件系统。3、射孔排炮设计软件系统。4、图文并茂的输出文件系统。测井资料多并评价软件系统随着油田勘探开发程度的加深,油田开发难度越来越大,由一口探井资料评价区域储层特征的技术已不能解决诸如油田二次或三次开发的问题;寻找剩余油,开展井间储层物性和含油性精细描述是需要迫切解决的问题。本系统是以求准井筒解释资料和解决井间问题为目的、以区域背景为参照、以数据库为数据底层、采用面向对象技术开发的•个人机交互友好的软件系统,该软件具备以下主要功能:1、区域背景参照。通过利用人工智能技术提供多井纵向油藏剖面参照,通过井间插值提供储层平面背景,为单井层段解释提供区域背景约束。2、多井数据库支持。利用关系对象数据库,建立了功能完善、数据齐全、I/O高效的底层数据支持。3、水淹层相应单井配套解释方法。4、井间预测功能。通过专家决策方法预测井间砂体、通过分形克里金插值预测井间剩余油分布。5、可视化操作。通过鼠标对项目区井位的操作可以完成一系列的复杂处理,简化了繁琐的操作流程。6、C/S模式。通过数据库网络接口,提供客户机/服务器工作模式,为多井区域评价提供了分工协同工作的软件基础。该软件系统是在UNIX环境下,用C/C++语言在X-Window/Motif图形环境下开发的,自动化程度高,图形界面友好,输出图件丰富,用户程序挂接方便,得到了初步现场应用的好评。

17石油工程学院科技成果项目简介博士后流动站:石油与天然气工程博士点学科:油气井工程、油气田开发工程硕士点学科:油气井工程、油气田开发工程本科专业:石油工程、船舶与海洋工程、油田化学油气井工程学科和油气田开发工程学科是国家“211工程”重点建设学科。主要研究方向:管柱力学及特殊工艺井技术研究岩石力学及地应力技术研究与应用钻井液化学及井壁稳定技术高压水射流技术及其在石油工程中的应用金刚石钻头及其破岩工采油工程决策人工举升采油理论与技术油田化学物理法采油新技术油臧数值模拟油藏藏驱油机理煤层气试采工艺技术天然然气水合物形成机理与开采完井与井下作业成果简介:深井、超深井井身结构设计软件该软件是根据中国石油天然气集团公司“九五”深井钻井项目中关于“复杂地质条件下深井超深井井身结构设计研究”的研究成果编制而成,软件的主要特点是在传统的自下而上井身结构设计方法的基础上,增加了从表层套管设计开始到生产套管设计结束的自上而下的设计方法。两种设计方法的结合可以给出每层套管的合理下深区间。对解决复杂地质条件下深、超深井钻井工程中容易出现的复杂层位多、下部套管层次和下深留有余地小的问题,具有较大的帮助。设计结果可以随时输出打印。同时,软件配有不同厂家的套管、钻头系列数据库。

18CLJT-1型井下管柱随钻测量接头系统功能:该测量接头能在正常钻进中(不论是直井段、造斜弯曲段或水平段)实时地记录下钻柱某一段所受的各种力学参数(如机械振动,拉、压、弯曲、扭矩力及各种管柱变形等)为进一步研究提供可靠的精确数据。测量接头的计算机自动测量系统在完成上述要求的前提下还能满足井下实时钻进的各种恶劣条件(机械强度、几何空间、高压密封、腐蚀、高温等)。工作方式:计算机自动测量系统密封在测量接头的一个电子仪器仓内,钻进时随钻柱下至预定深度,由地面上采用泥浆压力脉冲编码方式启动计算机自动测量系统,系统自动工作采集各参数的数据并储存下来。当上提钻柱至地面后卸下测量接头,接至地面微机进行数据回放,然后利用各种力学软件进行数据处理、分析和显示。系统主要指标:①测量参数:9个(包括振动参数3个,受力参数3个,管柱内外泥浆压力2个,温度1个):②测量精度:0.5%F.s.;③采样周期:5ms(平均);④工作时间:>100小时;⑤工作压力:>40MPa。;⑥工作温度:V85C;⑦抗冲击力:>50g(平均)。欠平衡钻井水力计算软件系统本欠平衡钻井水力计算软件系统是经过多年积累开发研制的多功能钻井水力参数设计和计算系统,本系统包括直井和定向井两个部分。每部分又包括纯泥浆钻进、充气钻进、泡沫钻进、气体钻进等四个专用设计和计算软件。软件所采用的理论模型是90年代发展完善的统计平均多相流动模型,模型考虑了油层产出油、气、水、注入泥浆、气体、钻屑、产出油的相变等七相介质的流动,它克服了目前国外欠平衡水力计算软件所用计算模型老化、输入参数烦琐以及单位制等问题带来的误差,同时根据用户的要求增加了多种其他软件不具备的功能,各种输入参数均按国内石油行业的习惯来设计,使用非常方便,计算结果经过多家专业公司验证非常准确。软件数据存储采用数据库方式,输入方便,每次计算结果均自动存于计算机内,便于保存,输出参数有文本、曲线和图片等方式,形象直观。软件采用VB编程,输出包括文本、图形、图线三种方式。可以在不同操作系统下工作。低压井负压冲砂工具水力设计软件系统目前常用的冲砂方式是采用油管带笔尖或小直径冲管下至砂面位置,泵入洗井液,通过循环把沉砂携带出来,它对于地层压力高或压力亏空小的地层比较适用。但是,有些地层能量低,出砂粒径小,利用上述方法冲砂,容易造成洗井液漏失,同时把部分细砂压入地层,造成污染和短周期砂埋,导致频繁作业。为解决以上问题,采用的方法之一就是负压冲砂技术,本软件系统可计算并优化水力泵的各种水力参数(水力泵的下入深度、冲砂速度等,优选地面动力泵的泵压、排量等),使其达到最优工作状态。

19聚合物和交联聚合物分层配注技术多层系油藏在聚合物或交联聚合物驱油过程中,需要分层配注。若利用传统分层注水方式的井下配水器,聚合物溶液的剪切降解非常严重,对聚合物或交联聚合物驱的效果产生不良影响。本技术通过流体动力学研究,设计了超低剪切聚合物注入工具,并可以根据需要调节节流压差,同时配套相关工艺技术,降低作业成本。阻尼式微流量药剂分配装置在石油工程领域,经常需要对流动液体系统添加药剂,比如,交联聚合物驱油系统,需要添加交联剂,聚合物驱油需要添加稳定剂等等。以交联聚合物驱油体系为例,大量矿场取样检测和室内研究均表明,药剂浓度是影响交联体系增粘性、热稳定性等性能指标的主要因素之一,因此,交联剂的矿场分配精度就显得非常重要。本产品是根据油田注聚站内的流程而设计的,也可以应用于其它领域微流量的分配。阻尼式分配器的优点在于流量计量准确,操作简单,造价低廉,非常适合在石油工程现场使用。技术参数:最小分配流量:0.5升/小时最大分配流量:可调分配误差:±0.1地应力及井壁稳定评价系统GeoDrillingV1.01)根据用户提供的测井数据文件,绘制测井曲线图,从而确定地应力及井壁稳定分析的井段范围,然后根据计算力学参数、工程参数以及破裂压力和坍塌压力等计算模型的研究,绘制地应力及井壁稳定分析连续剖面图,为钻井技术人员提供辅助决策。2)通过实验和研究静态杨氏模量、动态杨氏模量、动态泊松比、静态泊松比、动态体积模量、静态体积模量、根波波速、密度、单轴抗压、单轴抗拉、三轴抗压、内聚力、内摩擦角、Biot系数在不同条件下(如岩性和适用条件等)的力学参数计算数据模型,设计和实现在不同岩性、不同公式下的力学参数值供用户选择比较和决策。3)通过实验和研究断裂韧性、史氏硬度、出砂指数、水力指数、门限钻压、转速指数、抗钻强度。可钻性、塑性系数、水化系数、钻头磨损系数、钻压指数在不同条件下的工程特性计算数据模型。设计和实现在不同岩性、不同公式下的工程特性参数值供用户选择比较和决策。4)用户根据需要选择不同的地应力计算模式、破裂压力计算方法以及坍塌压力计算准则,用线弹性方法计算地应力。5)采用有限元方法对地应力及井壁稳定分析。6)钻井参数反演和录井资料分析。

20钻柱摩阻力、强度和稳定性分析计算系统该系统具有在已知剖面、钻柱、钻进参数(钻头轴向力,钻头扭矩)和钻井液性能参数的情况下,分析计算起钻、下钻、滑动钻进、旋转钻进、划眼五种工况下的钻柱摩阻、摩扭、屈曲状态,轴向应力,弯曲应力和扭应力,以及强度安全系数。综合考虑钻柱的刚性、钻杆接头的弯曲应力放大、钻井液粘滞力和动压力的影响,对钻柱各断面和内外节点分别分析,给出强度预警。适用于大斜度定向水平井大位移井。任意条件下待钻井眼轨道设计软件该软件能解决以下问题:1.采用斜面圆弧方法,实现由目前井底到目标点在任意限制条件下的轨道设计,限制条件可以分别为:(1)无任何限制条件;(2)目标点井斜、目标点方位和工具造斜率三者中限定一个;(3)目标点井斜、目标点方位和工具造斜率三者中限定两个;(4)目标点井斜、目标点方位和工具造斜率三者都限定。2.采取特殊曲线(悬链线、修正悬链线、准悬链线等)实现由目前井底到目标点的二维设计,限制条件可以分别为:(1)无任何限制条件;(2)目标点的井斜限定。3.采用恒工具面角法,实现由目前井底到目标点(坐标位置已知)在工具造斜率限定条件下的轨道设计。4.利用该轨道设计模块,可以实现自由连接式的任意轨道设计。超短半径径向水平井钻井技术超短半径水平井技术是利用水射流破岩钻孔,在原直井中钻出超短半径辐射分支井的技术。超短半径指曲率半径极小,仅为0.3米。钻超短半径水平井中存在着曲率半径极短和水力破岩钻大孔两大难题,国外仅有美国有此技术。该研究成果已解决了钻具转向、水力破岩钻井两大难题,并在中原油田成功地进行了综合地面试验,早在1997年在辽河油田成功地钻出了我国第一-□超短半径径向水平分支井,填补了国内一项技术空白。高压水射流处理近井地层增产增注技术利用自振空化射流理论和旋转控制技术研制成功的用于处理地层解堵•、增油增注的新技术。开发出的增产增注工具由过滤器、单向器、扶正器、阻尼器、旋转喷头和喷嘴组成。施工时利用油管将该工具送至井下射孔层段,地面水泥车开泵打压,高压水通过油管送至喷嘴喷出,喷头旋转速度由阻尼器控制,工具在射孔段边旋转边缓慢上下移动,可产生三种物理作用:低频水力冲击,高频水力振荡,空化噪声超声波。三种效果综合作用,达到解堵增注目的。该工具施工简单、能量集中、处理深度大、无污染,可根据不同堵塞类型选择作业参数。经500多口油水井应用平均单井增油20%〜30%,单井增注

2130%〜130%,有效率达90%以上。获三项专利,达国际领先水平。已列入CNPC示范工程和国家科技部重点推广技术指南项目。水力喷砂(磨料射流)射孔技术水力喷砂射孔技术是用地面压裂车将混有一定浓度石英砂的水浆打压,通过油管泵送至井下,水砂浆通过井下射孔工具的喷嘴喷射出高速射流,针穿套管和近井地层,创造出一定直径和深度的清洁射孔孔眼。本成果分析了水力喷砂切割套管和近井地层岩石的机理,在实验室条件下研究了七个主要因素(压力、排量、磨料类型、磨料浓度、磨料粒度、围压、岩性)对喷砂射孔深度影响规律,开展了水力喷砂射孔地面模拟实验、主要水力参数设计计算和现场试验。实验结果表明,在压力为23—24Mpa实验条件下,水力喷砂射孔能有效穿透套管并在天然砂岩上射出直径30mm以上、长达780mm以上的纺锤型清洁孔眼,随着压力提高,射孔深度明显增加。现场试验油井增产效果明显。水力喷砂射孔为油田油水井射孔和割缝处理、地层改造、增产增注提供一种新的技术手段。它主要有四大优点:可以增加弹道的穿透深度;不会造成常规炮弹射孔的压实伤害;开孔的孔径较大;可以根据分层和地应力要求,有选择的定向射孔,改善压裂效果。磨料浆体射流切割井下套管及扩孔技术研究磨料射流主要通过高频冲蚀和磨削作用来切割套管。和扩孔•方面,磨料射流中存在的大量固体颗粒不断地冲击套管,对套管及其周围地层形成一种高频的冲击作用:另一方面,冲击完套管后高速返回的磨料和水的二相流对刚刚产生的割缝形成一种砂轮船的磨削作用。本研究过程中设计并建成了一套适用于淹没和非淹没条件下磨料射流切割套管及扩孔实验的装置,为今后进一步的研究创造了条件。通过理论分析和试验研究初步建立起了本实验条件下淹没和非淹没的磨料射流切割金属的数学模型,在实际井下套管切割设计中可依据给定的工作条件和套管的壁厚,设计出合理的横移速度、射流压力等参数,为现场的实际应用提供了条件。油井水泥外加剂产品1、ZC系列降失水剂ZC501、ZC502是新型的高分子油井水泥降失水剂,主要特点是对地层温度有较宽的适用范围;具有较高的抗盐性,其中ZC502可以在接近饱和盐水的条件下使用;与其它外加剂有良好的配伍性;对水泥浆的稠化无影响;在95℃,6.9±0.7MPa条件下,加量1%时可以将水泥浆失水控制在50ml以内。2、ZC系列早强剂ZC301油井水泥早强剂是由无机盐和有机材料复合而成,适用于粉煤灰低密度水泥及普通油井水泥,可用于超低密度水泥浆体系

22中,早强作用显著。加量1〜4%、38C、常压条件下8h水泥石抗压强度3.5〜7.2MPa。3、ZC系列中温缓凝剂ZC121、ZC122油井水泥中温缓凝剂由有机高分子、有机盐类复合而成。主要特点是对地层温度有较宽的适用范围,可以在小于120c温度范围内使用,与其它的外加剂有良好的配伍性,对水泥性能不敏感;其中ZC122油井水泥中温缓凝剂可以在接近饱和盐水的条件下使用。物理法采油新技术物理法采油技术指利用声场、电场、磁场、电磁场或其复合场等来激励和处理油水井或油层,以解除油层或油水井污染,改善近井或油层的渗透性,达到增产、增注和提高采收率目的的新技术。它具有成本低、效果好、无污染、工艺简单等优点,是区别于化学驱油技术的解堵、增产、增注新技术。目前,在我国已形成了超声波采油技术、电脉冲波解堵技术、水力振荡解堵技术、人工地震增产技术、高能气体压裂技术、磁增产增注技术、电磁加热技术等,现场应用涉及解堵、增产、增注、调剖堵水、提高采收率、油气田地面工程等领域。从20世纪80年代开始,石油大学在国内率先开展物理法采油机理的室内研究工作,在超声波采油、电脉冲波解堵、水力振荡解堵、人工地震增产、声波降粘防蜡、声波防垢、声波解堵\低频脉冲解堵人压力脉冲解堵等工艺技术、磁增产增注、电法采油等方面形成了特色和优势。井下低频液压振动增产技术井下低频液压振击器是本项技术的振源,该装置使用小型先导滑阀控制具有自动换向功能的插装阀组,通过液压缸输出机械振动,该可控振动作用于被封隔的油层部位,由井下液体将振动能量传递到油层深处。该项技术有如下特点:(1)以清水为工作动力介质,且只在油层上部井筒中循环使用,不会对油层产生二次污染,该方法可用于水敏性地层。(2)液压振击器在被封隔的油层内工作,提高了振动作业的选择性。(3)通过地面液流量控制振动频率,提高了有效振动增产措施的可操作性,实现了真正意义上的振动可控性。(4)研究中巧妙地将液压元件组合在有限的井筒管柱上,使振源装置结构紧凑,液压传动平稳,从而输出较大的振动能量。(5)振击器输出频率在10Hz以下的振动波,油层对其吸收慢,处理油层的范围大,可实现区域增产。旋流降阻技术当原油粘度较高时,在垂直举升过程中阻力大,能耗高且严重影响油井的正常生产,若产出液中有一定含水量时,可以利用旋流原理,造成外围为水环而中心为油流,由此而降低垂直管流的流动阻力,该技术可将旋流器每隔一段距离串接多级以保证在较长距离中实现水环输送的目的。无机复合材料封堵大孔道技术经长期水驱开发的油藏往往具有较大的水流孔道而严重影响水驱开发效

23率,而目前所采用的多数有机封堵剂的封堵强度小,效果差,有效期短等问题。这种无机复合封堵材料具有强度高、渗透率可调,遇水将产生水化反应,在油环境下不产生水化反应,所以是…种较有应用前景的封堵水流大孔道的较好堵剂。高含水大厚层油井选择性堵水工艺技术针对高含水大厚层非均质性严重、夹层薄、油水层不分明且不易用封隔器分隔进行油井堵水的特点,开发研制出了不同的选择性堵水剂和配套的施工工艺。具有见效快、增油效果明显等特点。该技术主要包括:①复合树脂颗粒堵剂一高含水大厚层油井选堵工艺技术;②高吸水性树脂堵剂一高含水油水同层井选堵工艺技术;③特种复合材料堵剂一热采井暂堵及调剖封窜工艺技术;④安全低污染封堵剂一油井炮眼及大孔道封堵工艺技术;⑤高强度复合型堵剂一油井底水及微裂缝封堵工艺技术。主要内容包括油井出水原因及其对策分析研究、历次堵水措施资料的分析研究、油井堵水方案的论证和制定、油井选择性堵水剂的研制开发和优选、选择性堵水施工工艺设计等。选堵剂油溶性30〜90%,堵水率290%,堵油率W20%;地面粘度低,可泵性好;适用地层温度40~150℃;适用地层渗透率0.01~20um2o该技术适用于各种地层的油井选择性堵水,特别适用于含水上升较快和尚有增产潜力的大厚层油井的选择性堵水。“JHD新型选择性堵水剂的研究与应用”获得了省级科技进步一等奖。该技术在胜利、中原、河南等油田已现场应用20多口井,降水增油效果明显。针对不同油田、不同的地层条件,可通过室内模拟实验,确定合适的配方和工艺。疏松砂岩油藏防砂堵水一体化工艺技术针对疏松砂岩出砂出水严重、堵水和固砂施工分别实施、作业费用高、工作量较大的问题,提出并开发了防砂堵水相结合的新工艺,即能解决油水井出砂问题,又有效地降低了油井出水。可以大大减少油水井作业次数、降低作业成本、增加原油产量、提高经济效益。该技术主要包括:①无机有机复合堵水防砂工艺技术;②复合树脂颗粒防砂堵水工艺技术;③复合水泥砂固砂堵水工艺技术。主要内容包括油井出水原因及其对策分析研究、地层出砂原因及其对策分析研究、防砂堵水方案的论证和制定、新型防砂堵水剂的研制开发、特殊地层防砂堵水技术研究、防砂堵水施工工艺设计等。固砂体抗压强度工5Mpa;堵水率>90%,堵油率《10%;适用地层温度30〜350C;固砂成功率M90%;.堵水有效率将80%。适用于不同温度砂岩地层的防砂和堵水,根据地层具体情况,可以以防砂为主,也可以以堵水为主。“孤东油田防砂堵水一体化工艺技术研究”获得中石化集团公司科技进步

24二等奖。该技术已在胜利等油田现场试验20多口井,防砂成功率100%,堵水有效率80%,防砂堵水效果明显。该技术将防砂和堵水相结合,具有防砂和堵水双重效果,工艺独特,综合经济效益显著。缓生酸深部酸化解堵增产增注工艺技术针对常规酸化酸岩反应速度快、有效作用距离短等缺点,在对暂堵酸化、选堵酸化和潜在酸酸化等进行研究的基础上,开发研制了缓生酸深部酸化解堵增产增注工艺技术。该技术采用具有缓速酸和自生酸特性的缓生酸进行酸化,该酸属缓冲酸体系,通过控制生成酸种类、速度等,而达到深部酸化解堵的目的,根据地层岩性产生的酸可以是盐酸、氢氟酸、磺酸、有机酸等一种或儿种。并且具有选择性堵水和调剖的效果。具有酸岩反应速度慢、有效作用距离长,不产生二次污染等特点。该技术主要包括:①油井选堵酸化技术;②油井选堵酸化技术;③缓生酸深部酸化技术;④油水井综合解堵技术。主要内容包括油井暂堵酸化配方及工艺研究、油井选堵酸化增产技术研究、水井深部酸化解堵增注技术研究、酸液及其添加剂研制与筛选、油井水综合解堵技术研究等。转向剂酸化转向率总85%;高渗透层暂(封)堵率三90%;对天然岩心的溶蚀率>30%;适用地层温度30~120℃;酸化有效作用时间>10h;酸化有效作用距离为土酸的2倍以上;酸化解堵效果明显优于常规酸化。主要适用于砂岩地层的酸化和解堵•,也适用于碳酸盐地层的酸化,特别适用于高含水油井的选择性酸化和低渗油层的深部酸化及重复酸化。该技术在河南、新疆、胜利等油田现场应用几十口井,酸化增产、解堵增注效果明显优于常规酸化,效果十分明显。“选择性酸化技术研究”、“隐形酸酸化技术研究”、“缓生酸深部酸化技术研究”获局级科技进步二等奖。根据地层具体情况,可选择不同的配方和工艺,并将堵水和酸化相结合,工艺独特,综合经济效益显著。高含水期深度调剖驱油一体化工艺技术我国陆上油气田大多己进入高含水开采的中后期,综合含水高达80%以上,在注水过程中,由于地层本身的非均质性,注入水沿高渗透带突进,形成水流大通道,而低渗透层的油采不出来,强采强注更加剧了这一矛盾。调剖可以降低高含水层段的吸水量,提高中低渗透层吸水量,提高注水压力,增大注入水体积波及系数,从而改善水驱状况进而提高原油产量。但是,目前,各油田所用调剖剂种类多、用量少、处理半径小、有效期较短,特别是重复调剖井效果已不太明显,甚至造成高吸水层没有被封堵,低渗透层反而被伤害,最终造成油井产量的下降。因此,我们开发了深度调剖和驱油相结合的新技术新工艺。在对注水调剖面进行适度调整的同时,增加驱油效果。该技术主要包括:①聚合物凝胶与活性剂调驱工艺技术;②无机颗粒与聚合物冻胶调驱工艺技术;③多元多段塞复合调剖驱油工艺技术。主要内容包括历来调剖措施成败原因的分析、调驱复合工艺方案的论证和制定、调驱液配方

25及添加剂的研制与优选、调驱液驱油效果的室内评价、调驱段塞及用量的优选等。针对不同的地层选用不同的配方、段塞和工艺。基液粘度20~200mpa.s;成胶时间1〜20天(可调);适用温度30〜100℃;注水压力提高2MPa以上;驱油效率较水驱提高5〜10%。适用于各种渗透性砂岩地层的深度调剖,并具有良好的驱油性能,也适用于井组或区块的整体调剖和驱油。该技术已在新疆、胜利等油田现场试验,注水压力提高2MPa以上,主要吸水层封堵率大于80%,对应油井见效率大于80%,增油效果明显。该技术将调剖和驱油相结合,即可调整吸水剖面,又可提高驱油效率,实现了调驱一体化,是二次采油和三次采油的有机结合,综合经济效益显著。稠油热采井高温暂堵与调剖封窜技术由于油臧层间层内的非均质性、渗透率的变化和原油性质的差异、不利的流度比、重力分离、井距和油藏倾斜等,在稠油热采过程中,注入的高温蒸汽趋向于上升至油藏顶部,在大孔道高渗透层中形成蒸汽窜,降低了蒸汽利用率和体积波及系数,导致吸汽剖面不均匀,降低了开采效果。为解决这一矛盾,提出了与稠油开发工艺相配套的热采井高温暂堵和调剖封窜工艺技术,研制开发了适用于稠油热采井的高温暂堵剂和调剖封窜剂及高温固砂剂,封堵高渗透层和大孔道,改善吸汽剖面,提高注汽效果,增加稠油井产量。该技术主要包括:①稠油蒸汽吞吐井高温暂堵封窜技术;②稠油蒸汽驱井调剖封窜工艺技术;③稠油井和高温井化学防砂工艺技术。从分析热采井形成大孔道和汽窜的原因入手,对其机理及其对策进行研究;设计并研制出了复合型颗粒高温调剖封窜剂(HD系列)和高温固砂剂(HG系列)。HD系列以煌类树脂、油溶性橡胶、纤维、塑料等为主要原料,加工制作成系列高温暂堵调剖封窜剂,用于热采井的调剖和封窜。该剂具有一定的油溶性,可用于蒸汽吞吐井的暂堵,开井生产后可通过溶解、分散或降解而自行解堵,也可用于蒸汽驱井的调剖和封窜,封堵大孔道,改善吸汽剖面,提高热采效果。抗温达到350C,封堵强度210Mpa/m。具有抗高温、封堵强度高、施工简便等特点。HG-1是以有机硅树脂处理无机物表面制成的粉末状固砂剂,主要适应于出砂不太严重的热采井、高温井的前期防砂,特别适应于非均质性较严重、砂径较大、渗透性较好、出砂不太严重地层的前期防砂,兼有一定的调剖作用;HG-2是以改性陕喃树脂为主要成分的液体状高温固砂剂,主要适应于疏松砂岩油层的前期防砂和亏空不太严重的油水井的防砂,特别适应于单层或非均质性不太严重、砂径较小、胶结疏松、出砂严重地层的前期防砂。适用于稠油蒸汽吞吐井的高温暂堵和蒸汽驱井的调剖封窜及防砂,该产品已在胜利、辽河等油田应用,注汽压力提高2Mpa以上,增油效果明显。“稠油蒸汽吞吐井高温暂堵剂研究”、“稠油开采配套技术研究”分获局级科技进步一、三等奖。

26油井管杆与注水系统长效缓蚀阻垢技术腐蚀和结垢严重地影响了油田的正常生产,对油管、油罐及其设备危害较大,严重时可造成油井停产,造成重大经济损失。作为防腐和阻垢的主要措施,目前主要是连续不断地加入液体的缓速剂,不仅工作量大,而且难以保证药剂的均匀性和效果,为此,针对油田腐蚀严重的特点,开发研制了缓慢释放型缓蚀阻垢剂及其工艺技术。该技术主要包括:①油井管杆防腐保护技术;②注水系统缓蚀阻垢技术;③储罐防腐保护技术。主要内容包括腐蚀结垢原因、机理及其主要影响因素分析研究、固体长效缓蚀阻垢剂分子结构设计及其研制、缓慢释放型缓蚀阻垢剂的溶解释放性能模拟评价、腐蚀结垢预测及缓蚀阻垢效果评价软件的开发研制、长效缓蚀阻垢剂的施工工艺及应用技术等。阻垢率>95%;缓蚀率>80%;适用温度20〜150℃;有效期180〜360天。主要适应于油井管杆、集输管线、储油罐及注水系统的缓蚀和阻垢。油井、储罐使用时采用特殊的容器或工具投入合适的部位,注水系统使用时可在注水站或井组投加。药剂均匀释放,有效期长。结合其它配套技术,为油田的缓蚀阻垢提供了有效的途径。该技术已在胜利油田进行了现场试验,效果良好,目前正在扩大现场试验。油田污水改性及综合处理技术国内陆上油田已进入注水开发的中后期,注够水、注好水已成为持续稳产的关键因素之一,而注水水质达标又是注够水、注好水的重要保证。目前,不少油田注水水质未能达标,加上工艺设备的陈旧老化严重的影响了注水开发的效果,并造成了环境污染。为此,开展了水质改性处理技术研究。本技术采用复合碱和生物综合处理技术,选用复合碱代替石灰粉调整污水的酸碱度,使PH值>7,破坏污水中的化学平衡,HCO)不断的离解为CC)3-和H+,CC)3-与C+a反应生成CaCCh,F3+e与OH-生成Fe(OH)3,利用絮凝剂的网扑作用,与污水中的悬浮颗粒等一同快速沉降,从而将各种悬浮物去除;PH的升高一方面形成了不利于SRB等细菌生存的水体环境,而将SRB等除掉,从而使腐蚀和结垢受到抑制;另一方面,PH的升高,使氢的去极化过程减弱,甚至在金属表面形成Fe(OH)3和FeCO3的保护膜,使腐蚀的速度减缓;配合加入其它必要的化学和生物药剂,可使水质各项指标达标;并对残渣和污泥进行综合的处置和合理的分配利用。本技术采用复合碱减少了残渣的产量,并能减轻或避免处理水的地层结垢倾向;采用生物药剂可以提高污水处理的效果、减少污泥中污油和有机物的含量;对残渣和污泥进行综合处理研究,开发研制廉价高强度的固结剂用于修筑井场或铺路,与煤、重油混合烧炉以炉渣形式排放等,研究出经济、实用、可行的处置和再利用途径,满足环境保护的要求。研制和筛选出各种高效水处理药剂,考察各种因素的影响和敏感性试验,

27进而优化设计工艺参数,最终确定污水处理的整体技术方案。技术指标:水中含油<8mg/L;悬浮物含量W3mg/L;平均腐蚀率<0.076mm/a;处理药剂成本0.5〜0.67C/m3;处理水与储层配伍性好,不产生结垢,不伤害油气层;提出残渣和污泥合理处置和有效利用的方法;提出污水处理技术的总体方案和工艺设备。注水井纤维复合防砂工艺技术油水井出砂严重的影响了油田的正常生产,强采强注更加大了这一矛盾。目前国内外注水井防砂以化学防砂为主,主要使用酚醛树脂,胭醛树脂,环氧树脂,改性吠喃树脂固砂,但由于强度低、有效期短和成本高等原因使其应用受到一定程度的限制。如高温井和低温井的效果明显变差,固化时间长,有效期短,强度较低等。特别是对于多层出砂的井效果更差。为此,我们开发出了注水井纤维复合防砂工艺技术。研制出了防砂用的纤维和纤维复合体,具有良好的固砂、挡砂和稳砂性能。纤维复合防砂工艺有两种。其一为先对储层的疏松砂体进行酸化处理,然后用一定粘度液体将特制的纤维和砂粒的混合物,在一定的压差条件下挤入地层,让纤维和砂粒在压开的微裂缝中沉积;其二:将特制纤维预包在砂粒上,用对储层损害小的携砂液将其配制成悬浮液,在一定的压差条件下将储层压开短裂缝,让预包纤维砂粒沉积在其中并热固结,达到增注效果。使用纤维复合防砂工艺,使用低损害的携砂液,对储层损害小;在储层压开裂缝,减小近井压力梯度和解除近井地带污阻压降,能够解除储层原有的损害,达到增注与防止地层出砂的双重目的。纤维复合体抗折强度24.0Mpa,抗压强度28Mpa;渗透率elOun?;水井防砂成功率290%;防砂有效期1年以上。适用于注水井单层和多层的防砂,也可于机械防砂相结合。水溶性暂堵剂屏蔽暂堵技术油溶性暂堵剂、酸溶性暂堵剂在油气层保护中己得到较广泛的应用,但关于水溶性暂堵剂的应用报导却不多。针对海上油气田和高含水油井措施作业的要求和特点,设计并研制出ZD系列水溶性暂堵剂。ZD水溶性暂堵剂主要成份为微溶于水的化合物和无机盐类,并用特殊的工艺进行了表面处理,在常温下不溶于水或微溶于水,在地层温度下,可通过架桥、充填和变形等作用,在地层表而形成一条低渗透性的暂堵带,从而阻止入井流体的浸入和伤害,作业完成后,ZD可被水逐渐溶解而自行解堵。水熔性暂堵剂为白色粉状物或乳白色水基悬浮液,水溶解率295%,暂堵率:295%,渗透率恢复值285%,适应温度范围40〜120℃。主要适用于海上油气田和陆上高含水油井和水井的修井、压井、冲砂等作业的入井流体的暂堵,减少入井流体的浸入,保持油气层,也可用作高含水油水井选择性酸化的暂堵剂和转向剂。作为修井压井的暂堵剂使用时,用清水将ZD配成3〜5%的水基悬浮液,直接泵入地层即可。作为修井压井液的暂堵剂使用时,也可直接加入到压井液中使用,每米地层用量一般为2〜5m3。改产品已在清

28河、孤东等油田推广应用,并通过了山东省科委组织的成果鉴定。高含水期以调剖堵水为中心的提高采收率技术调剖堵水是通过提高水驱波及系数,达到提高采收率的目的。本技术包括区块整体调剖堵水的P/决策技术和堵剂技术。①区块整体调剖堵水的P/决策技术本技术是在现场测试数据的基础上用统计方法将规律量化来进行决策的一种决策技术,主要使用由注水井井口压降曲线计算所得的压力指数(PressureIndex,Pl)和其它测试数据进行决策。该技术可解决区块整体调剖堵水的六个问题:判别区块调剖的必要条件、决定区块上需调剖堵水的井、选择适当的堵剂、计算堵剂用量、评价效果和重复施工决策。由该技术形成的P/决策专家系统软件由三个可独立运行的程序组成:P/决策系统、堵剂价格计算系统和数据库管理系统。②堵剂技术采油化学研究室经过30年的研究,已形成5大系列40多个堵剂配方。这些配方可满足各类油藏条件调剖堵水需要。“2+3”提高采收率技术由采油化学研究室提出的“2+3”提高采收率技术是指在充分调剖堵水,即充分发挥二次采油作用的基础上进行有限度三次采油的技术。该技术是单纯调剖堵水之后的接替技术,是二次采油向三次采油的过渡技术,是同时具有提高波及系数和洗油效率双重作用的技术。目前该技术已在胜利、中原、华北、新疆、冀东等油田现场应用。该技术由充分调剖技术(包括调剖充分程度的判别技术和系列堵剂技术)和有限度三次采油技术(包括高效驱油剂配方筛选技术和驱油剂用量优化技术)组成。化学驱三次采油目前,采油化学研究室在三次采油方面已形成如下技术:①化学驱驱油配方的优化技术②化学驱驱油段塞的优化技术③化学驱地层预处理技术④化学驱产出液的后处理技术聚合物驱后提高采收率技术聚合物驱后,地层残留着大量聚合物,聚合物驱不能控制地层中的特大孔道,聚合物驱不存在通过降低油水界面张力所提高的洗油效率。针对上述问题,采油化学研究室已形成三项聚合物驱后提高采收率技术:①地层残留聚合物的再利用技术

29②聚合物驱后的深部调剖技术③聚合物驱后的高效洗油技术边水驱油田边水调剖技术边水是驱油的天然能量,但沿高渗透层突入油井可引起油井含水率增加,油产量减少,因此边水也需调剖。采油化学研究室的边水调剖技术有三项组成技术:①以油井含水率上升指数作为决策参数的决策技术(即W/决策技术),该技术可辨别边水入侵方向并选定调剖井。②边水调剖的堵剂技术,该技术提供的堵剂系列可封堵高渗透层,同时可保证堵剂注入并回采③边水调剖工艺的优化技术,该技术可决定各种堵剂的用量和注入参数。目前该技术已在冀东油田取得成功的现场试验例。底水控制技术采油化学研究室的底水控制技术可用于控制垂直井的底水锥进,也可用于控制水平井的底水脊进。该技术使用了选择性堵水剂和选择性注入工艺,控制了底水的入侵孔道,达到减少底水井产液中含水率和提高油产量的目的。目前底水控制技术已在南海涸114油田水平井试验成功,增产效果显著。油井堵水与化学剂吞吐的结合技术油井堵水只能提高注入水的波及系数,但不能提高注入水的洗油效率。采油化学研究室的油井堵水与化学剂吞吐的结合技术是针对油井堵水的缺点而提出来的。该技术是通过油井堵剂将高效洗油剂封存在高渗透层,该洗油剂随后为注入水携带,提高注入水在中低渗透层的洗油效率。该技术由堵剂技术、洗油剂技术和优化注入工艺技术三部分组成。目前该技术在中原油田应用已有成功的井例。油水井解堵技术油水井解堵技术是油水井增产增注措施,该技术主要包括:①堵塞类型的判别技术;②解堵剂及各类添加剂的选择技术;③解堵剂注入工艺代化技术;④解堵效果评价技术。目前,本研究室已形成了高温低渗透油藏油水井解堵技术和稠油出砂油藏油水井解堵技术。这两套技术已在胜利、大港、二连等油田广泛应用。油水井防砂、固砂配套技术由于油水井出砂直接影响油田的生产,并对原油的后处理造成困难,因此采油化学本研究室一直致力于油水井防砂、固砂的研究。目前,本研究室在该

30方向已形成较为配套的整体技术,包括:①远井地带地层稳定技术②近井及井壁固砂技术③固砂堵水与固砂解堵技术④压裂防砂技术⑤固砂地层的预处理技术该技术已在胜利、大港等油田推广应用。注采系统、地层结垢预测及防除垢技术该技术通过研究油田注采系统、地层的水化学特征及垢型分析,结合油田动态数据,可对油田结垢类型、垢的组成及结垢量进行预测。同时,该技术针对油田常见的碳酸盐垢和硫酸盐垢,研究并成功应用了与之对应的防垢技术和除垢技术。油田化学用剂针对以上技术,采油化学研究室已开发出了系列油田化学用剂,包括两性活性剂、系列酸化解堵剂及添加剂、调剖及暂堵剂、防砂、固砂剂、清防蜡剂、稠油降粘剂、防垢、除垢剂等14类50多个新产品。这些产品有的填补了国内空白,有的达到国际先进水平。•非离子-阴离子两性表面活性剂系列针对于非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂的优缺点,采油化学研究室开发出了非离子-阴离子两性表面活性剂系列。该表面活性剂系列的最大特点是耐盐又耐温,并能通过调整其中亲油、亲水基团的结构,获得不同条件下使的最佳特性。目前,该活性剂系已经进行中试生产。主要用途及使用范围:该系列表面活性剂可取代其它表面活性剂单独使用,也可和其他表面活性极配伍使用。主要用于高矿化度地层驱油、酸液助排、缓蚀,并有良好地起泡、防垢性能。•蒸汽吞吐井高温暂堵剂蒸汽吞吐井高温暂堵剂包括可溶性硅纤维暂堵剂和自生泡沫暂堵剂。它是通过提高蒸汽波及体积来提高吞吐效果的。主要用于蒸汽井的高温暂堵,严重漏失的井不能用。性能及指标如下:可溶性硅纤维暂堵剂自生泡沫暂堵剂粘稠固体、分散体白色粉沫耐温2250c耐温2250c堵塞率295%堵塞率285%250℃暂堵时间>10d250℃暂堵时间>10d堵塞自动解除>85%堵塞自动解除>98%

31•油田堵水剂系列已形成适用于不同温度、不同渗透率、不同矿化度、不同岩性的40多种堵水剂配方。•覆膜固砂剂覆膜固砂剂是由有机胶结剂和潜在固化剂组成。其作用机理是潜在固化剂与地层岩石反应,在岩石表面产生可使胶结剂固化的物质,从而在岩石表面形成一层固化的高分子膜。该固砂剂技术特点如下:固砂性能好;固砂有效期长(一般大于3个月);对地层渗透率影响小(渗透率降低小于10%);配制方便,施工简单。覆膜固砂剂的技术指标:棕色液体,允许有少量沉淀;密度Nl.OOg/cn?(25℃);腐蚀速度WlOg/h.n?(60℃,4h);固砂性能(出砂流量)>90ml/mino覆膜固砂剂的适用于:中小量出砂的油井;产出砂为细砂或粉细砂;岩石矿物中碳酸盐含量大于0.4%;井的油层温度小于等于95C;井的油层渗透率大于300mgm2o•低渗地层酸化添加剂低渗地层酸化添加剂是由表面活性剂、金属螯合剂、还原剂、缓速剂等多种成份组合而成。该添加剂具有优异的铁离子稳定作用和防酸化淤渣能力,同时该添加剂还具有一定的缓速、助排作用。低渗地层酸化添加剂较好地解决了高温地层的缓速、铁等高价金属离子沉淀造成的二次污染、酸与原油反应产生淤渣堵塞地层等问题。低渗地层酸化添加剂的技术指标:透明液体;密度>1.00g/cm3(25℃);与酸互溶;Fe(0H)3沉淀的初始pH值24.0;防淤渣率>90%o使用范围:适用于目前油田应用的各类酸液;地层渗透率低于200mHm2。•固砂解堵剂出砂油藏进行解堵解堵时必须解决好两个问题,第一,将炮眼周围堆积的堵塞物清除;第二,将近井周围的松散砂固定住。堵塞物的清除可用土酸,要使解堵剂达到较深的地层必须使用潜在土酸。砂的固定可用固砂剂。固砂解堵剂是由潜在土酸和覆膜固砂剂复合而成。固砂解堵剂具有以下特点:解堵与固砂同时进行;固砂性能好,有效期长;对各类堵塞物的溶解性能优异;施工简单,成本低。固砂解堵剂适用于:中小量出砂的油井;油层温度小于95℃;地层岩石矿物中的碳酸盐含量大于04%o•稠油降粘剂本稠油降粘剂利用低界面张力机理,可将连续稠油分散成水包油的油块,于是大大降低了体系的粘度。本稠油降粘剂具有以下特点:降粘率高;体系在流动时分散,静止时分层,不影响破乳:使用浓度小,成本低。稠油降粘剂的技术指标:棕黄色液体;密度,0.96~1.03g/cm3;pH值,7〜9;降粘率,>95%(50℃)o该降粘剂适用于井筒降粘,使用时由油套环空连续或间歇加入;输油管线降粘,使用中采用连续加药方式,原油中含水不应小于30%;地层吞吐降粘,使用时应注意做好暂堵工作。

32•高效地层清洗剂高效地层清洗剂是由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、含氟表面活性剂及防膨剂组成。该地层清洗剂具有优异的洗油能力,同时还具有一定的防膨和固砂作用。高效地层清洗剂的技术指标:浅黄色粘稠液体;密度,0.95〜LOOg/cn?(25℃);pH值,6〜8;洗油效率,>95%;防膨率,>50%;固砂能力(出砂流量,)>50ml/min。该清洗剂适用于各种地层、管线等的除油,可解除地层的油类污染。•多功能酸化添加剂多功能酸化添加剂具有显著的防淤渣、铁离子稳定和助排作用,是油田酸化的理想添加剂。主要用于含铁较高地层及原油遇酸产生淤渣时酸化的添加剂。性能指标如下:浅黄色透明液体;在任何酸中溶解度>5%;表面张力(3OC)<35mN/m;防淤渣率>95%;Fe(0H)3沉淀的初始pH值>5.0。・原油降凝剂原油降凝剂是高分子共聚物,具有降凝、减粘和防蜡的作用,是高蜡原油开采和输送的理想添加剂。主要技术指标:降凝幅度可达150C,减粘幅度82%,防蜡效率在80%左右。・炮眼封堵剂适合中低渗透地层、地层温度大于55℃、不出砂地层的油水井炮眼的封堵。该炮眼封堵剂具有耐酸碱、耐温、抗压强度高、不影响射孔、用量小、施工井不留塞等特点。主要技术指标如下:耐温W200C;固化物抗压强度25MPa;保质期3个月;一个炮眼的用量为5kg〜8kg。潜山油藏堵水调剖优化决策研究该研究包括以下内容:①裂缝型潜山油藏出水规律(建立单井地质模型研究底水边水侵入规律,建立井组地质模型,研究注入水运移规律,选择堵水时机);②堵水调剖优化决策(堵水调剖井选并决策,堵剂决策,施工工艺参数的确定,效果预测,效果评价);③软件研制,在以上理论研究的基础上,可形成“潜山油藏出水规律”、“潜山油臧调剖堵水优化决策”两套软件,为潜山油藏的开发提供强有力的技术支持。地层电加热开采稠油技术及软件•认识了电热油藏的基本规律与适用条件,掌握了该技术的完井工艺、施工工艺和采油工艺;•建立了电热油藏数学模型和物理模型,编制了电加热开采稠油技术数值模拟软件,可以对该技术的现场实施从数值模拟和物理模拟两方面进行优化;•建立了直流电渗法采油技术的数学模型,掌握了该技术的完井工艺、施工工艺和采油工艺。

33热/化学复合采油技术及软件。•建立了热/化学复合采油数学模型,模型中包括各组分质量守恒方程、能量守恒方程以及化学剂输运方程。其中输运方程中考虑了对流、弥散以及化学剂损失,如高温热降解损失、在岩石表面的吸附损失以及与地层水矿物离子的化学反应损失等;・编制了三维多相多组分热/化学复合采油油藏数值模拟软件。实践表明,该软件具有运行稳定性好,速度快等特点;•形成了一套筛选、复配热/化学复合采油用剂的室内评价方法。在油藏数值模拟和室内实验评价的基础上可以讨论注采参数及化学剂性质参数对采油效果的影响,对热/化学复合采油技术的实施进行了参数优化和方案编制。水平并蒸汽吞吐产能预测方法及软件・建立了水平井蒸汽吞吐产能预测解析模型,并编制出了产能预测软件。•与数值模型相比,该产能预测模型具有所需数据少,计算快捷的特点,能更直接地反映蒸汽吞吐的作用机理。・该软件可以讨论油臧参数、水平井井身参数与蒸汽吞吐产能的定量关系,优化蒸汽吞吐注采参数对水平井蒸汽吞吐的开采指标进行预测,得出蒸汽吞吐的注采特征规律及周期产油量衰减规律。区块整体调剖“RE”决策系统本系统是以提高采收率为目的、为改善注水井吸水状况而进行区块整体调剖的优化决策软件。本系统建立在统计学的基础上,引进专家系统的决策思路,充分利用区块的动静态资料,可进行区块整体调剖的方案设计、方案效果预测和实施效果评价分析。主要包括数据处理,选井决策,堵剂决策,施工设计,效果预测与效果评价等六个子系统,实现了整体调剖决策评价的一体化。注水井综合管理系统针对注水开发油田,油层存在非均质性逐渐加剧、油井水淹早、含水率上升快、油层采出程度低的问题,研究地层参数的空间分布,对注水井的吸水能力进行综合评价,科学合理地为注水井分配注入量。通过分析油层非均质结构,用概率分析方法评价地质参数在空间分布的不均匀性,提出了计算地质参数(渗透率)分布的概率统计法,定量计算和评价水井的纵向渗透率及其小层厚度分布,定量评价措施前后渗透率、表皮系数的变化,用综合分析方法和地层参数分析方法来给水井分配注入量。本软件主要功能包括:①地层参数解释:应用油水井的小层厚度、孔隙度、渗透率等参数建立地层参数的概率模型,计算渗透率的分布规律,如特征值分布、密度分布、累计分布,计算洛仑兹系数,解释高渗层参数,如特大孔道参数、大孔道参数、高

34渗带参数,包括厚度、渗透率、孔道半径等。②注水井吸水能力评价:该部分注入动态曲线评价措施前后的渗透率变化、表皮效应的影响,通过该软件分析,可代替井间示踪剂分析。③注水量配置:采用两种不同的方法对注水井的注入量进行配置,一种方法是按总体配注量给水井配注,另一种是按各水井及其对应的油井地层参数、开采资料、水井吸水能力给水井配注,实现了注水配注的科学管理。多种示踪剂井间分析软件本软件基于组分模型,将三类示踪剂(水相示踪剂、油相示踪剂、分离示踪剂)以组分形式引入模型中,考虑了示踪剂的弥散性与滞留、流体的重力、毛细管力以及任意油水流度比,采用隐式数值模拟分析技术求解,在求解过程中有效地控制了弥散。此模型已用五点井网的分析解以及现场示踪剂实例进行了验证。本软件还可以进行井网平衡和调整。本软件功能齐全,配有强大的前后处理器及跟踪拟合功能,且模型稳定性及运算速度均高于国内外同类软件。注水井试井确定剩余油饱和度分布软件本软件主要功能是处理分析注水井压力降落试井测试资料,确定注水井的生产动态,确定水井和地层的参数(地层渗透率、污染参数、地层平均压力、断层情况、饱和度分布趋势等),同时可计算地层的PI值,为调剖堵水提供依据。解释结果与图形可随时在打印机上输出。运行环境:DOS系统,386以上微型计算机,内存1MB即可,显示器为TVGo砂岩油藏水平井试井分析软件本软件主要用于分析油臧水平井试井测试资料,确定水平井生产动态、水平井和地层参数(地层的垂向渗透率,水平渗透率、污染参数、井储系数。边界情况等),为水平井和油田开发提供合理依据。解释结果与图形可随时在打印机上输出。运行环境:DOS系统,386以上微机砂岩油藏试井综合方法确定剩余油饱和度分布软件本软件利用试井资料,结合油层静态资料、生产资料、测试资料等开发历史资料,进行综合解释,在各项指标(包括开发指标和试井测试指标)符合很好的情况下,确定油层多层的剩余油饱和度分布。考虑多层、边界、多井、变参数的情况下,所建地质模型符合实际情况,实现了指标的自动拟合,易于操作;同时该软件前后处理功能较好。该软件考虑因素符合油田生产实际的要求,思路具有较大的创新性,目前正在完善阶段,工业应用前景看好。运行环境:WIN95/98系统,586以上微机,内存32M以上,VGA以上显示器。

35示踪剂测试解释(半解析方法)确定油藏非均质性及剩余油饱和度分布软件本软件利用示踪剂测试资料,结合油层静态资料、累积生产资料、剖面测试资料,解释油藏(井组)非均质性和高渗层(大孔道、裂缝)参数及剩余油饱和度分布,考虑多层、边界、多井的情况下,消除了数模算法的影响,第一次实现了示踪剂解释的自动拟合处理,同时该软件前后处理功能较好,易于操作。目前该新型软件已经应用于国内各个主要油田开发中,并取得了较为满意的效果,该成果的工业应用在国内外尚属首例。运行环境:WIN95/98系统,586以上微机,内存32M以上,VGA以上显示器。稠油油藏常规蒸汽采油储层动用程度及波及体积分析软件本软件在传统的热采储层参数计算基础上,考虑井筒内蒸汽、热水在油层位置流动的复杂性,研究了多层的合理配汽规律,结合物质平衡和热平衡原理,研究了井间温度和炮和度分布规律,并提出了稠油温度控制动用程度的量化指标。该软件对于准确、快速确定蒸汽吞吐、蒸汽驱各个阶段或者转换开发方式前地层参数(饱和度、温度)分布具有重要意义和实用价值。目前该软件处于完善阶段,并已经部分应用于辽河油田。运行环境:WIN95/98系统,586以上微机,内存32M以上,VGA以上显示器。数模一体化分析系统本分析系统是基于Windows/Unix系统,采用盛行的VC++/MOtif环境进行界面设计。其中油藏数据采集系统是将大量分散的测井、地质、实验等资料进行科学加工处理,以建立三维定量化油臧数值模型,并以图形、表格和各种运算等方式提供了丰富快捷的数据录入和修改功能。跟踪拟合分析系统能实时跟踪区块和井的开发指标拟合情况,并对所有发现的问题进行实时控制,以减少拟合工作量和节省时间。油藏动态分析系统是将模拟分析中产生的大量数据全部以精美的图形、表格方式展示出来,能实时再现油藏开发的全部过程。主模型采用当今先进的组分模型,能对各种油藏进行较好的描述,且功能丰富及稳定性好。用多种示踪剂组合技术来确定储层参数通过解释多种示踪剂组合测试浓度产出曲线,分析得到测试地层的非均质性和剩余油饱和度分布;基本原理是在注水井注入一定浓度的示踪剂段塞,然后在产出井取样观察产出浓度变化,得到产出浓度曲线,由于示踪剂特性不同,与地层流体和岩石的配伍性不同,在不同的地层参数非均质分布和剩余油饱和度分布情况下,得到的产出浓度曲线不同,通过分析浓度产出曲线信息就可以得到地层参数非均质分布和剩余油饱和度分布情况。新方法在原有的方法基础上创造性的提出了新型的半解析方法,在实际矿

36场测试解释和理论对比验证中,取得了预期的效果,达到了现场的要求,各项指标均超出目前报道过的有关测试解释方法,在国内外尚属首家。聚能振荡射流喷嘴该喷嘴能产生较强的白激振荡脉冲射流,从而起到改善井底清洗效果,提高破碎效率的作用。喷嘴内流道根据流体流动原理设计而成,制造简单,冲蚀能力强,能量损失小。聚能振荡喷嘴克服了脉冲喷嘴寿命短,能量内耗大的不足,大量现场实用结果表明,与中长喷嘴钻头相比平均机械钻速提高了10〜50%,寿命在160小时以上。采油方式综合分析与决策分析系统该系统是以油藏或区块为对象,以油藏地质研究和油藏工程设计方案为依据,应用系统工程原理和三级模糊评判方法,结合未来油井的产能变化,通过对各种举升方式的技术、经济综合评价进行采油方式优选的软件系统。参与评价的采油方式包括:自喷、气举、有杆泵、电潜泵、水力泵等。该项成果可用于编制注水油田采油工程方案的采油方式选择,已在国内20多个油藏和区块采油方式选择中获得应用。特种有杆抽油方式综合评价与决策分析该软件是在“采油方式综合评价与决策分析”研究成果的基础上,针对抽油油藏、高凝油田生产特点而研制的一套选择采油方式的方法与软件。特种有杆抽油方式包括:电热杆、有杆泵采油自控温电热带有杆采油;空心抽油杆或油一套管热流体循环有杆泵采油;地面驱油螺杆泵采油。该项成果可用于稠油油藏和高凝油油藏编制采油工程方案的采油方式选择。该项成果是获总公司科技进步一等奖,国家二等奖项目一“枣园油田开发效果”的主要干课题。地面驱动螺杆泵抽油井生产优化设计技术该技术以油层一井筒一抽油设备所组成的生产系统为研究对象,采用节点系统分析的方法。以泵吸收入口为系统求解点,求解与油层供液能力相协调的生产参数(如泵型、下泵深度等),并设计相应的抽油杆柱,计算井筒中流体的压力、温度分布及抽油效率等。该技术曾在大港、辽河等油田应用,效果良好。热采水平井有杆抽油优化设计技术主要包括三项内容:即蒸汽吞吐水平井流入动态、井筒多相流动规律和有杆抽油举升优化设计,在设计中,以周期的累积产油量和高生产速度为目标,根据高生产速度和周期末油层的供液能力合理确定最佳泵位,下泵深度,设计抽油杆柱组合,据此设计不同阶段的冲程、冲次。同时针对吞吐周期后期井筒流体流动阻力大的影响,研究了井筒热力降粘和化学降粘的配套技术,并有相应的软件。该项成果作为国家“八五”攻关项目“水平井液采技术”的研究内容之一,已通过鉴定,达到国际水平。

37水平井冲砂工艺参数优化设计针对稠油水平井的出砂问题,依据平衡冲破原理,以地面能耗最低为目标函数,以井底达到平衡压力状态为约束条件,建立了水力喷射冲砂泵的设计计算模型,提供了一整套冲砂工艺参数的优选设计方法和软件,该技术亦可用于直井和斜井冲砂设计、室内实验和现场验证效果良好。作为“辽河油区特稠油水平井采油工艺技术”的研究内容之一,通过国家“水平井采油配套技术”“八五”攻关项目的验收。压裂过程套管保护技术该项目是在进行了一系列高运作业套管水泥环内压试验和对压裂过程中油管和套管受力理论分析的基础上开发的一套用于压裂油井套管设计或强度校核、油管柱设计、水泥环地应力分析。套管挤压及限载荷分析和井筒温场计算的软件。软件在Windows环境下运行,除具有设计、分析计算功能外,还具有多任务,前后处理,安全保护及曲线、图表等多种输出功能。该成果已通过胜利油田验收,并用于生产。有杆抽油系统效率计算与提高措施分析技术目前国内油田抽油机井系统效率的总体水平比较低,•般只有20%左右。本技术,是在有杆抽油系统生产参数优化设计与系统效率计算方法研究的基础上,形成了一套规范,并编制了配套的计算分析软件,可根据实际油田的油井生产资料,计算其抽油机井生产系统各部分的效率,继而分析出影响其水平的主要因素,再有针对性地提出整改措施。注水系统参数优化与系统效率提高措施研究技术许多油田注水系统存在设计能力偏高、注水干、支线口径偏大、站内打回流、配水间及阀组控制生产、系统效率低以及个别站、干线布局不合理,同一压力系统下超、欠注矛盾突出等--系列矛盾和问题。本技术,是运用一定的系统工程理论和注水系统设计计算方法,以系统效率和经济效益为优化目标,建立了一•套注水系统优化与注水参数合理配置方法,编制了配套的计算分析软件,能够计算给定井网参数下自注水站至注水井间各主要环节和主要节点的流量、压力、工作效率等参数,以便找出影响注水系统效率的主要环节和因素,制订相应的整改措施。同时,还可用以确定:新区奠定在注水井分布图和配注参数基础上的配水间的合理位置、注水管网的最优尺寸、奠定在井网图基础上的注水参数合理配置、注水站内多台注水泵并行工作时各泵的最佳工作参数、老区新增注水井井口管线的合理尺寸等。防砂工艺技术研究研究内容主要包括:1)地层出砂机理及出砂预测方法研究:

38根据岩心三轴应力实验数据、纵向横向声波时差测井资料等,确定油井最大生产压差及临界产量。2)防砂方法优选:不同的防砂方法适应于不同的地层,本研究提供一种根据地层性质及生产要求优选防砂方法的技术,可采用的防砂设计方法有:①防砂管柱防砂:包括割缝衬管、双层预充填筛管、滤砂管、树脂涂敷砂;②筛管砾石充填:绕丝筛管砾石充填等;③化学剂固砂;④压裂防砂;⑤管外膨胀封隔器;⑥复合防砂:防砂管柱+砾石充填+化学固砂;⑦稠油携砂开采;3)防砂工艺优化设计研究①砾石充填防砂设计:在研究砾石挡砂机理的基础上,优选砾石尺寸;在研究流体携砂能力、水动力平衡的基础上,进行直井、斜井砾石充填防砂施工参数优化设计计算。②化学剂固砂:研究胶结强度大、对地层渗透率伤害小的化学固砂方法;③携砂开采优化设计:对稠油易出砂地层,可采用携砂开采的生产方式。根据固液两相流理论研究流体的携砂能力,对携砂开采井生产参数进行优化设计,达到携砂开采的目的。④对防砂过程不同施工阶段的施工参数进行优化。4)经济评价通过对各种方法的有效期、防砂后的产能、防砂工具和施工费用综合评价的基础上,优选防砂效果好、经济上可行的防砂设计方案。在该方向上承担的科研课题:①疏松砂岩油藏出砂机理及砾石充填设计;②防砂方法优选、设计优化及效果评价系统;③疏松砂岩油臧防砂工艺综合决策系统;④稠油防砂排砂一体化研究等。聚合物驱后提高采收率的措施聚合物驱可以增加注入水的波及系数,但聚合物驱后期,聚合物主要沿高渗大孔道进入油井,致使油井出聚浓度很高。为降低聚合物的产出浓度,通过油井或注水井向地层注入一种阳离子聚合物,阳离子与聚合物通过静电作用,形成絮状沉淀,对高渗透条带进行有效的封度,从而降低油井的出聚浓度,进一步提高注入水的波及系数。本研究通过室内实验,研究了聚合物驱后不同浓度阳离子聚合物对地层的封度效果、调剖效果及驱油效果。研究表明:阴、阳离子相遇形成的絮状沉淀对渗透率在0.5〜2.5un?的地层,可使渗透率降低90%以上;用此阳离子对聚合物驱后的非均质地层进行调剖驱油,也可使采收率有较大的提高;水驱到98%后,再用0.5%的阳离子进行驱替,可使采收率提高17〜25%。

39热管技术在余热利用上的应用目前油田则存在着量大焰低的低品位余热,低品位余热目前较有希望的热管换热余热利用方式,是一种很有前途的节能技术。热管的工作原理,它是通过真空管内特殊工质的相变潜热来传递热量,真空管下部液体工质受外部热流体加热后蒸发为气相蒸汽,并带走潜热而上升,在真空管上部凝结为液体,同时放出潜热,液体环绕管壁以液膜形式依靠重力或毛细管力作用返回受热段,并再次受蒸发,这样如此循环往复,速度极快、连续不断地将热量从受热段传到了放热段,以达到热交换的目的。热管具有极高的导热性,良好的等温性,利于回收低温余热,冷热两源隔离,可远距离传热,以及可以控制管壁温度等特点。可用于加热炉、锅炉等烟气余热回收,回注水余热给原油升温等方面。油田污水深度处理回注低渗透油层技术在油田污水经常规处理的基础上,为了满足低渗透油层回注水质要求,开发了硅藻土预膜过滤技术,硅藻土预膜过滤技术是集中传统的填充床过滤技术(易再生)和超滤膜过滤技术(高水质)的优点,首先将粒度在10〜20微米的硅藻土细粉预涂在过滤载体(滤元)表面上,然后再将污水通过预涂有硅藻土的滤元,使得污水得以净化处理。随着污水在滤元上的通过,滤元两侧的压差也在不断增加到某一数值后,切断污水,进行反冲洗,预涂在滤元上的硅藻土则会自动脱落,并被反冲洗水带出系统外,然后重新开始新一轮的预膜一过滤一反洗周期。克服了超滤膜易堵塞、难反洗等含油污水处理工艺的技术难题,加之硅藻土价廉易得,运行费用低,是一种非常有应用前景的精密过滤技术。采用硅藻土预膜过滤技术处理后的水中油和悬浮物含量均小于2mg/L,悬浮物粒径控制在1pm左右,达到了采出污水的低渗透油层回注要求。水力旋流式污水除油器该装置利用油、水这两种不同介质的密度差进行离心分离,除油器内的油相介质由于受到较小的离心作用相对向心聚集,形成油芯,并由出油口排出。该除油器具有体积小、重量轻、无机械运动部件、除油效率高、维护方便、工作可靠等优点,可广泛应用于石油、机械、电子、化工、船舶等行业及环保方面的含油污水除油处理。该装置要求油水密度差不小于90kg/m3,设计工作压力为L2MPa,污水入口与净化水出口的压差不大于0.35MPa,出口净化水含油量不大于30mg/Lo水力旋流式油水预分离器该装置利用油、水这两种不同介质的密度差进行离心分离,分离器内的油相介质由于受到较小的离心作用相对向心聚集,形成油芯,并由出油口排出。该分离器具有体积小、重量轻、无机械运动部件、除油效率高、维护方便、工作可靠等优点,主要应用于石油生产中的高含水原油油水预分离。

40该装置要求油水密度差不小于90kg/m3,设计工作压力为1.2MPa,污水入口与净化水出口的压差不大于0.35MPa,进口原油含水量不小于80%,出口污水含油量不大于2000mg/L,出口原油含水量不大于40%。井下油水旋流分离技术本项技术利用井底预分离旋流器和双液流泵,将高含水原油增压后经旋流分离,含油浓度极低的水相介质被直接引入回注水层,而经旋流器浓缩后的原油相再经双液流泵的提升泵,被采出至地面。本项技术的意义在于:(1)在油水乳化程度较轻的井底,即将油水分离,减少了分离的难度,提高了油水分离程度。(2)在井底条件下将采出水注入回注水层,节省了将这一部分液体提升到地面的能量;减轻了由于污水含量高而引起的油井管柱及地面管线内壁腐蚀:避免了由于采出及注入过程产生的热量损失,这一点对热力开采油田尤为有利。(3)减少了高含水油田采出液的生产成本,包括减少了地面污水处理设备和处理费用。(4)避免了采出大量可回注水在地面输送和处理时,有害物质溢出而引起的环境污染。

41化学化工学院科技成果项目简介主要研究方向:1、石油化学、油田化学、重质油转化工艺与装备、石油转化催化材料与催化剂、清洁燃料生产过程、重质油高附加值利用。2、催化裂化、催化加氢、石油化工催化、烯燃催化聚合、天然气与炼厂气综合利用和催化新材料、精细化工。3、境影响评价、安全评价;原油评价和原油加工综合优化;污水处理。重质油加工国家重点实验室重质油加工国家重点实验室于1989年经国家批准立项建设,1995年通过国家验收,1999年通过国家组织的统一评估,成绩良好。重质油加工国家重点实验室由化学工艺和应用化学两个二级学科共建,由华东和北京两部分组成。该实验室是我国唯的•个以研究重质油加工为主要目的的国家级重点实验室,是国内高校中唯一的高水平重质油研究队伍,在全国重质油研究领域中,是少数儿个有重要影响的单位之一,在对重质油的认识和加工利用方面起到理论与实验研究的先导作用。主要研究方向:(1)重质油化学包括重质油性质和结构化学、重质油转化化学和重质油成因和开采化学等方面的研究,主要针对我国重油、渣油的化学组成、化学性质和化学结构、以及物性测定与关联进行了系统的基础研究,目前该研究处于国际先进水平。(2)重质油转化工艺与装备包括重质油催化裂化转化工艺与装备、重质油加氢转化工艺与装备、重质油热转化工艺与装备、重质油超临界萃取工艺与装备等方面的研究。先后开展了“渣油催化裂化”、“渣油加氢裂化”以及“渣油在供氢剂存在下的减粘裂化”等基础研究和应用技术研究工作。在这些研究领域中积累了大量的基础数据,并取得了多项省部级科技进步奖。从1997年以来,该研究方向又开发了我国“渣油悬浮床加氢技术”,到目前为止取得了重要进展,完成了全国第一套渣油悬浮床一固定床加氢联合试验装置的建设,并在悬浮床加氢催化剂的研究方面处于世界领先水平。在催化裂化工艺开发方面,目前开发成功了“两段提升管催化裂化技术”,该工艺技术在强化催化裂化反应过程,提高加工深度及轻油收率以及改善产品分布和产品质量等方面均取得了显著效果,已进入工业推广应用阶段。该研究内容目前在国内外处于领先水平。(3)重质油转化催化材料与催化剂包括新型纳米和介孔催化材料、重油催化裂化催化剂、重油催化加氢催化剂等方面的研究。(4)清洁燃料生产过程包括重油转化产品精制过程研究、清洁汽油生产过程研究和清洁柴油生产过程研究及其配套催化剂开发。(5)重质油高附加值利用包括高等级沥青生产新技术的开发、以重质油为原料研制高附加值碳材料,以及重质油及其加工副产品制氢研究。近年来该研究方向为我国石油

42沥青的生产、使用及产品标准化的制定进行了大量应用基础研究,并在我国道路沥青和特种沥青的研究方面取得了多项重大成果。在吸附碳材料、碳纤维、C140沥青生产方面取得重要突破。成果简介:渣油加氢处理一催化裂化组合工艺基础研究的应用本研究项目属于高新技术应用研究领域,在我国属于首创并带来巨大经济效益。它是在对加氢处理和催化裂化两种工艺过程的特点、原料产品性质及加工方案进行深入研究的基础上,经过理论分析,实验室及工业试验后开发出的一种新的石油加工工艺——“渣油加氢处理(VRDS)一催化裂化(FCC)组合工艺”。该组合工艺技术是使用劣质的孤岛减压渣油经加氢处理工艺改质后的减压渣油(以下称VRDS减压渣油)作为催化裂化的掺和原料,使原来作为低值燃料直接烧掉的VRDS减压渣油得到进一步深度加工,使其大大增值,提高了轻质油收率。在我国第一次把VRDS和FCC两种工艺组合起来,将第一套装置(VRDS)的低附加值产品作为另一套装置(FCC)的掺兑原料,在原有的两套工业装置不改动任何设备、不增加投入的前提下,每年可净增加经济效益近一亿元。为我国第一套渣油加氢装置的减压渣油合理利用开拓了一条新路。对我国今后发展重油加氢工艺提供了良好的借鉴,为加工劣质和重质原油探索出了有效的途径,可为石油化工企业增加巨大的经济效益。该项目的特点是:投入少、效益高、周期短。两段提升管催化裂化(TSRFCC)新技术两段提升管催化裂化(TSRFCC)新技术是在中油公司的大力支持下、炼油与销售分公司的直接领导和组织下,经过整个“九五”和“十五”前期,历时8年攻关开发出的一项重大创新性催化裂化技术。该技术针对当前催化裂化工艺存在的问题,首次提出了两段提升管催化裂化新概念,并进行了深入的基础理论和实验室研究。在实验室研究取得成果的基础上,该技术率先在石油大学胜华炼油厂进行工业化应用,建成了世界第一套10万吨级TSRFCC工业装置。工业试验结果验证了理论分析及实验室研究结果,自2002年5月开工投产以来,装置运转状况良好、技术指标先进,取得了重大突破性成果:(1)TSRFCC可大幅度提高原料的转化深度,同比加工能力增加20〜30%;(2)显著改善产品分布,轻油收率提高2~3个百分点,液收率提高3~4个百分点,干气和焦炭产率大大降低;(3)产品质量得到明显改善,汽油烯燃含量下降20个百分点以上,柴油密度减小、十六烷值提高,汽油和柴油的硫含量都明显降低。采用两段提升管催化裂化技术可使企业获得巨大的经济效益。TSRFCC技术被专家评为中国石油天然气集团公司2002年十大科技进展之

43一,目前,该技术正在辽河、长庆等多家石化公司进行百万吨级工业推广应用(2003年5月份将有2套大型TSRFCC装置投产)。提高焦化液收改善石油焦质量新技术由于延迟焦化工艺技术简单、操作成本低廉、延迟焦化产物柴汽比高、并且适用于大量处理劣质渣油,因而成为渣油深加工的重要手段。2003-2005年我国将新增焦化处理能力1000万t/a以上,将由目前的2000万t/a增值3000万t/a以上。多年来世界各大石油公司持续对延迟焦化技术进行研究和改进,研究和改进的方向主要集中在提高液收、增加柴油收率和提高焦炭质量等,而国内在这方面的研究相对薄弱。我们在对国内不同渣油的十数年的结构组成与热转化研究的基础上,积极进行提高焦化液收改善石油焦质量新技术开发研究,并由中油股份公司立项攻关。在实验室研究基础上,在锦州石化公司已完成中试放大试验,正在进行工业化实施阶段。该开发项目包括如下两个方面的新技术:1)提高焦化液收、改善石油焦质量新技术2)提高延迟焦化柴、汽比新技术该项新技术在对不同渣油的结构组成、胶体化学性质和热转化性质具体研究基础上,针对渣油延迟焦化液收较低、石油焦质量不高等特点,研制开发出了提高渣油焦化液收的系列改进剂(PCIA200系列),使用PCIA200焦化改进剂后,延迟焦化液收率可提高1-3%(不同的渣油的感受性不同),同时改善焦的质量(降低硫含量和挥发分)。主要作用是抑制渣油大分子的缩聚芳构化和环化芳构化,从而降低石油焦的产率。在锦州石化分公司进行的中试放大试验结果表明,该研究结果具有放大效应。用化学探针法筛选合适的微分进行循环,并对艺条件进行适当优化,在提高柴汽比的延迟焦化系列改进剂PCIA300作用下不仅提高焦化液收、改善石油焦质量,而且可以显著提高焦化柴油收率,柴油微分可以提高〜5%。催化剂积炭量测定和定碳标准物催化裂化是石油加工过程中的重要工艺过程。由于催化剂的快速失活,待生催化剂和再生催化剂积炭量的测定成为生产操作过程中的常规分析指标。对其准确测定,是了解操作状况,控制操作指标的前提。目前,测定催化剂上积炭量的方法都是首先将碳燃烧氧化为二氧化碳,具体测定方法有氢氧化钠溶液吸收电位滴定法、氢氧化钾溶液吸收二氧化碳体积测定法、碱石棉吸收管增重法、二氧化碳甲烷化氢焰检测色谱法和二氧化碳热导检测色谱法。相比较而言,色谱法测定速度快、准确性高;在科研工作的基础上,石油大学开发了测定催化剂上积炭量的二氧化碳热导检测色谱法,并己获得专利。在上述所有方法中,均需要用已知含碳量的标准样进行校正。目前普遍使用的标准样为草酸和干冰(固体二氧化碳),但由于草酸易吸水和挥发、干冰不易得到,给仪器的经常校正带来较大困难。最近,石油大学开发了一种不吸

44水、热稳定性好的定碳标准样,使仪器的校正分析简单易行。重油催化裂化乳化进料技术该工艺采用“微爆”和“表面活性剂强化催化裂化”理论,使原料在提升管底部发生二次爆破雾化,可很好的解决重油催化裂化因原料沸点高、粘度大而造成的雾化难、汽化率低这一难题。该技术是在渣油中加入乳化剂和水,形成油包水型(W/0)乳状液,将乳化油通过喷嘴喷入提升管,'一次雾化'形成的油包水液滴与热高温催化剂接触;油包水液滴内的水迅速升温而汽化,体积急剧膨胀,瞬间把油滴爆开,变成众多的小油滴,此即为‘二次雾化';通过两次雾化可显著改善重质原料的雾化效果。重油催化裂化乳化进料除了可以提高雾化效果以外,由于乳化剂的加入而降低了渣油的表面张力,抵消超分子结构的过剩表面能,改变了超分子结构和催化剂接触时的扩散方向和速度;同时,又因具有强吸附能力的表面活性剂与高分子的竞争吸附,而使一部分生焦前身物被屏蔽起来而减少焦炭产率。因此,采用乳化进料后,将大大促进催化裂化反应的进行,提高反应深度,改善产品分布,提高目的产品的收率。重油催化裂化乳化进料的关键是筛选与原料油相匹配的乳化剂。以胜利石化总厂常压渣油为原料,选择合适的乳化剂配成常渣乳化油,在固定式流化床上进行对比实验。结果表明,在相同的反应条件下,常渣乳化油的转化率比常渣提高5个百分点左右,液化气产率提高1.5个百分点左右,汽油产率提高2.5个百分点左右,柴油产率下降1个百分点左右,重油产率下降4个百分点左右,焦炭产率则相差不大;在相近的转化率下,乳化油作为进料时,其干气和柴油产率与常渣相近,汽油产率比常渣高2个百分点左右,液化气的产率比常渣高1个百分点左右,液收率比常渣高3.5个百分点左右,而重油产率比常渣低2.5个百分点左右,焦炭的产率比常渣低1个百分点左右。工业应用过程中,重油催化裂化乳化进料由于乳化水汽化吸热以及低温进料升温吸热,可使剂油比提高,有利于进一步改善产品分布。本研究现已建立并完善了实验室评价研究方法,即将进行工业开发试验研究。FCC非加氢催化脱硫系列催化剂1.FCC汽油催化裂化脱硫催化剂针对硫含量在1200ug/g以上的汽油,使其再次进行催化裂化反应,从而脱除其中的硫化物。目前已经成功开发出了具有高脱硫活性和选择性的催化剂。在固定床微反装置上的评价结果表明,该催化剂可以在保证汽油收率97%以上的条件下,脱除其中70%以上的硫。脱除的硫80%以上转化成了H2s进入到裂化气中。液化气收率在2%左右,干气和焦炭的收率在1%左右。目前正在开发配套的工艺技术。

451.催化裂化汽油脱硫添加剂针对生产的FCC汽油硫含量在1000ug/g左右的情况,开发了催化裂化汽油脱硫添加剂。该添加剂可以根据生产的实际情况,随时添加到催化裂化的反再系统中,降低汽油的硫含量。脱除的硫绝大多数转化成H2S。在催化裂化固定流化床评价装置上的实验结果表明,添加20%的添加剂,可以使硫含量从不添加添加剂的1200Ug/g左右降低到700ug/g左右,降硫率约为40%。从实验结果看,该脱硫添加剂对催化裂化的产物分布没有明显的影响。2.具有脱硫功能的催化裂化催化剂该催化剂既具有催化裂化的功能,又具有降低汽油硫含量的功能;既可以单独作为催化裂化催化剂使用,也可以根据需要与普通FCC催化剂混合使用。按3/7与普通FCC催化剂混合,与使用纯的FCC催化剂比,汽油的硫含量可以降低30%,汽油、液化气收率提高2〜4个百分点。使用纯的该脱硫催化剂,生成的汽油的硫含量可以进一步降低,而汽油和液化气的收率还可以进•步提高。原油及其微分油汽液平衡测定和预测方法的研究本研究用自行设计建立的流动型汽液平衡装置,实测了辽河、大庆、塔里木、新疆等原油和>350C常压重油的汽液平衡数据、相平衡常数及相应物性,在实测数据基础上,开发了两个适用于原油和>350℃常压重油的相平衡常数Ki经验关联式,所需物性参数少且易于获取,有良好的准确性,可供工程设计等部门使用本研究开发了一种石油饰分基团划分方法〈正构烷烧模型分子法〉,仅需平均沸点或分子量一个参数,即可直接计算基团组成,在简捷性和预测准确性方面明显优于目前国内外其它方法,用所开发〈正构烷烧模型分子法〉划分石油储分基团组成,结合UNIFAC模型预测辽河等原油<35OC微分油泡、露点,平衡闪蒸温度和汽化率均能满足工程计算要求,其准确性与简捷性明显优于API推荐的SRK模型。将〈正构烷烧模型分子法〉与经过修正的UNIFAC模型相结合,预测常压重油取得可喜结果,预测泡点、平衡闪蒸温度和汽化率的准确性均能满足工程计算要求。我国轻重僧分油物性测定与预测方法的研究本研究室拥有日本产【FACECBVP—A3型自动表面张力测定仪】、美国产【HP5880A气相色谱仪】(用于<538℃石油及其产品的实沸点蒸储和恩氏蒸馀模拟)、德国KNAUER冰点下降仪及VPO测定仪(测定轻、重储分油的平均相对分子质量)。本工作实测大庆等七种原油和胜利、催化裂化二次加工油2350c宽、窄储分油的密度、沸点、分子量、粘度、临界性质、表面张力等十种物性数据,丰富了国产原油煌类热力学物性数据库。根据实测数据提出国产2350C重微分油6种物性的关联式17个,各式形式简单、参数易得。使用面宽,准确性较好,可用于科研、设计和生产。

46本工作开发了两种确定石油馈分基团构成的方法,在实测数据基础上开发用[P],Rd型、加和型和有效碳数型三种预测临界温度、临界压力、沸点、表面张力和粘度五种物性等十四个数学模型及相应基团贡献值。其突出优点是方法简单,只需一个参数就可以划分石油储分结构组成,各模型使用面广,准确性高。可用于科研、设计和生产。该成果使石油微分物性预测方法有了新发展,预测工作大为简化,预测方法的通用性较强。供氢剂减粘常规减粘裂化工艺由于受到渣油生焦的限制,存在着反应深度浅,微分油收率低的问题。为此,新型减粘裂化(即供氢剂减粘裂化)工艺主要原理是在减压渣油中掺兑一种能够提供出氢自由基并能改善渣油胶溶能力的物质,它可以抑制焦炭的生成,从而使减压渣油的热反应可在更高的苛刻度下进行,这样既能使渣油的粘度有更大程度的降低,又能获得更多的轻质油品,因此该工艺可称为是不需要催化剂和氢气的供氢过程,其操作压力很低(约0.6Mpa左右),反应温度(420~430℃)也不高。该技术采用炼厂作为燃料油烧掉的乙烯焦油,作为减粘裂化过程的供氢剂,在不降低减粘裂化残渣燃料油质量的前提下,汽油与柴油总收率比目前常规减粘裂化工艺至少提高5%。根据工业试验和工业应用得到的结果表明,汽油与柴油总收率平均提高了5.66%,残渣燃料油的粘度能够满足船用燃料油的质量要求。该技术在齐鲁石化公司胜利炼油厂100万吨/年的减粘裂化装置上推广使用,每年净增经济效益3843万元。同时该技术具有较大的社会效益和推广前景。1999年3月通过了山东省科委的技术鉴定,达到国际先进水平,属国内外首创。重油悬浮床加氢技术开发重油悬浮床加氢技术开发研究为中国石油天然气集团公司重点科技攻关项目,该项目自1995年立项开展以来,石油大学(华东)成功地开发了重油悬浮床加氢新工艺和成套技术,尤其是新疆克拉玛依稠油和中东高硫稠油悬浮床加氢裂化催化剂和工艺的开发取得了重大进展,催化剂的研究达到世界领先水平,工艺技术研究也达到世界先进水平。在已经完成的小试及50-100吨/年的中试和工业化预可行性研究的基础上,2000年7月国内外专家对该项目进行了进一步的研究和评估,认为该项目研究已具备工业化开发的条件,并提出争取在2003年左右完成我国第一套重油悬浮床加氢工业化示范装置的建设。2001年4月,该项目在美国HTI公司完成了1800吨/年级(目前世界上最大的中试装置)的试验,获取了悬浮床加氢工业化示范装置和反应器设计的全套物料平衡、热平衡数据。目前,我国第一套重油悬浮床加氢工业化示范装置的建设已进入建设施工阶段。工业化示范装置的建成,将为我国第一套重油悬浮床加氢工业装置的开发建设提供可靠的工艺条件和设计数据。

47WLDN固体脱氮剂及其工艺WLDN固体脱氮剂及其工艺是石油大学(华东)化学化工学院最新开发的一种新型脱氮剂和脱氮工艺,适用于润滑油基础油中含氮化合物的脱除,可以有效地提高润滑油基础油的氧化安定性。目前该成果已获国家发明专利。WLDN固体脱氮工艺使用一种固体脱氮剂,与白土同时加入基础油中。该脱氮剂在反应温度下呈液体熔融状态,因此易于分散在油相中,脱氮剂与基础油中的碱性氮化物发生络合反应,生成一种固体物质,该固体物与白土一起经过滤与脱氮油分离。白土的作用除白土本身具有脱氮作用之外,它同时还起一种助滤剂的作用,使形成的固体物更易于过滤。炼油厂也可根据自身需要,将白土精制工艺稍加改造,设置••中间罐,可批量生产脱氮油。工艺特点:(1)工艺简单,可连续操作;(2)原料廉价、易得,用量少,可回收使用;(3)操作参数缓和;(4)脱氮油收率高;(5)对各种原料适用性强;(6)脱碱氮效果显著;(7)无特殊环保问题。WLDN固体脱氮工艺具有工艺简单,投资少,脱氮效果好,可连续操作等优点,是炼油厂提高产品质量的一种有效方法。HTV船型浮阀塔板HTV船型浮阀塔板是一种自行开发的新型、高效浮阀塔板,可用于常压及带压条件下各种蒸储、吸收等塔中。HTV船型浮阀采用长条、双腿、两侧带有翻边的类似半管式的特殊结构,从而减小了由于阀体波动而引起的过量泄漏和因气流喷射而造成的过量雾沫夹带,且因其在塔板上采用顺液流方向并排、错排方式,从而减小了塔板上液体返混对板效率的不良影响。实验室系统冷模试验结果充分证明,该塔板在流体力学和传质性能均优于F1型浮阀塔板,泄漏量和雾沫夹带量小,处理量大,操作范围宽,冷模传质效率提高4〜6%。1985年该技术通过校级技术鉴定,1986年获石化总公司科技进步奖,1990年获国家发明三等奖,随后在全国大、中、小型原油常压塔、催化分锵塔、汽油稳定塔等四十余座工业塔上得到应用,总处理量近2000万吨/年。应用结果表明,除能够增加处理量外,产品的分割精度提高,增加了轻油收率,经济效益显著,部分应用厂家已出据的效益证明共计贰千余万元。催化柴油水蒸气氧化脱硫精制的研究催化柴油是柴油的重要组成部分,约占柴油总量的1/3o随着重油催化裂化技术的发展,随之而来的柴油质量下降问题相当严重,其中以硫含量高和安定性差尤为突出,表现为短时间内油品颜色变黑,并生成大量沉渣,对柴油机的运转将造成不良影响。因此,对催化柴油进行精制、降低硫含量、提高安定性

48成为我国大多数无加氢精制手段的中小炼油企业迫切要求解决的难题。柴油精制主要分为加氢和非加氢两种精制途径。加氢是目前比较成熟的柴油精制技术。但由于深度加氢脱硫难度很大,再加上需要氢源、高温、高压、贵金属催化剂等,操作成本较高,投资大。因此各国研究者都在寻找操作条件温和、成本低的柴油非加氢精制手段。近儿年国内外已开发了多种非加氢精制工艺,如添加剂法、乙醇-碱溶液法、溶剂萃取法、吸附法、酸处理法等,但这些工艺主要是解决催化柴油安定性问题。本技术就是从水蒸气催化反应途径来解决催化柴油脱硫和提高安定性。关键就是在催化剂的作用下,在一定的温度和中常压的条件下使水蒸气与柴油中有机含硫化合物生成煌类、硫化氢及二氧化碳,从而达到催化柴油脱硫目的,提高安定性的要求。有以下优点:(1)可达到高效脱硫(ppm级);(2)脱硫操作易于实现,在中常压条件下进行;(3)适用于各种类型的原油及其产品;(4)成本低,设备简单,投资小,操作简便,产品收率高,综合经济效益高;(5)反应中不需要氢气,而效果可与加氢反应相媲美,无疑是一种前景诱人的脱硫方法。该技术已完成了基本实验。从酸性气中回收氢气和硫磺技术从炼厂酸性气中同时回收氢气和硫磺技术,是国家“八五”和“九五”重点科技攻关项目,目前已顺利通过国家科技部组织的专家组的验收。该技术能从炼厂酸性气中同时回收氢气和硫磺。主要特点:(1)硫化氢的吸收率高,一次吸收率可以达到99%以上,能有效地消除硫化氢造成的环境污染;(2)资源利用率高,不仅能回收硫化氢中的硫,而且能回收硫化氢中的氢资源,回收的硫磺纯度达到99%以上;(3)流程简单,硫化氢处理量可大可小,当硫化氢处理量小时,设备投资远小于Claus法脱硫。三次采油用速溶型耐温耐盐型聚合物目前常用的聚合物驱剂聚丙烯酰胺在实际应用中存在很大局限性,在高温高盐油藏条件下粘度残余值很低。虽然国内外对耐温耐盐型聚合物的研究开展已久,但由于油田注驱要求苛刻,目前还鲜有综合性能达标的耐温耐盐聚合物报道。因此,如何协调聚合物的溶解速度、过滤比、聚合物成本及耐温耐盐性能各项指标是耐温耐盐聚合物推广应用的关键之所在。本课题组通过筛选高效疏水单体,优化聚合参数,成功制得盐增稠型、分子量大于1700万、溶解时间小于2小时、过滤比<2.0,符合油田注聚要求的聚合物。对聚合物耐温耐盐性比较表明,在5000ppm以上的矿化度条件下,考察温度范围内(20〜90℃)该聚合物的粘度明显高于超高分子量(>2000万)聚丙烯酰胺,旦矿化度越高粘度优势越突出。聚合物生产成本与阴离子型聚丙烯酰胺基本相当。

49石油生物催化脱硫技术石油生物催化脱硫技术是当前新兴的最有潜力的石油非加氢脱硫技术,被誉为21世纪的石油脱硫技术,它是采用微生物体内的酶来催化氧化油品中的有机硫,使之转化为水溶性硫化物加以除去,从而实现生物催化脱硫。该技术在美国已实现了工业化,与加氢脱硫技术相比其设备投资低50%,操作费用降低15%。本课题组成功分离筛选到具有良好脱硫能力的三株菌株,经鉴定命名为PseudomonasStutzeriUP-1、PseudomonasStutzeriUP-2、AgrobacteriumTumefaciensUP-3O这三株菌株的脱硫效率最高可达90%以上,脱硫性能优于国外报道的菌种,具有良好的应用前景。同时该三株菌种均有自主知识产权。热诚欢迎合作共同进行生物催化脱硫技术的开发。聚酰亚胺纳滤膜的制备与应用纳滤技术是新型的膜分离技术,其截留的分子为纳米级,2价以上的离子和分子量大于200的有机物被截留。聚酰亚胺纳滤膜具有优良的耐有机溶剂、耐热性和机械强度,是理想的石油化工用纳滤膜,目前已在润滑油酮苯脱蜡工艺中回收酮荒溶剂中获得了应用,它能够在低温下回收酮苯溶剂,实现节能降耗、提高产能的膜的,有效解决了酮苯脱蜡装置的生产瓶颈。据测算,在总能耗不变的情况下,采用膜分离技术可使酮苯脱蜡装置基础油产量平均提高25V%以上,脱蜡油收率提高3%〜5%。膜分离技术使单位能耗降低了近20%。安装费用只相当于采用一般技术的三分之一。投资回收期小于1年。本课题组开发的聚酰亚胺纳滤膜在一18C、4MPa下分离酮苯脱蜡滤液时,通量达到ML/nPhr,对润滑油截留率大于99%,滤液油含量小于0.2%,性能超过美国Mobil公司产品。热诚欢迎合作开发聚酰亚胺纳滤膜的应用。催化裂化汽油MCSP固定床脱臭新工艺该工艺是在无碱液脱臭法基础上开发的一种新型脱臭工艺。与其它脱臭方法相比,其特点是催化剂活性高,寿命长,无任何废碱液排放,不会造成环境污染。过程操作与无碱液固定床脱臭法基本相同。该工艺不仅适合于催化裂化汽油脱臭,对重油催化裂化(RFCC)汽油脱臭也同样适用。根据国内外的文献调研以及国内脱臭装置的现场调查可知,该脱臭工艺达到九十年代国际水平。在广泛的实验室试验基础上,该工艺目前已成功进行工业化应用,表现出良好的操作性能,它能使含硫醇汽油脱臭合格(硫醇硫小于lOppm,博士试验合格),且催化剂使用寿命延长。MCSP固定床脱臭工艺的脱臭原理与无碱液脱臭工艺相同,只是装置和操作流程做某些变动,并使用•种能提高脱臭效率、延长装置运转周期及成本更低的高活性活性剂。因此MCSP固定床脱臭工艺也没有废碱液排放,对环保有利,但其精制成本比无碱液脱臭法明显降低。该固定床脱臭工艺流程简单,操作方便,脱臭效果好。经济效益和环保效

50果明显。若以年处理量为100万吨的催化裂化汽油脱臭装置计算,与无碱液脱臭工艺相比,有可观的经济效益。与液-液脱臭法相比,每年可避免废碱液排放量数千吨。在环保要求更加严格的今天,该固定床工艺具有其它脱臭工艺无可比拟的环保意义。对于MCSP固定床脱臭工艺,实验室小试、小规模工业应用试验均取得了较好的结果。在此基础上,进行了该工艺的大装置工业应用。该工艺目前已在两套90万吨/年的RFCC汽油脱臭装置上应用,操作性能良好,脱臭效率明显提高,达到了技术换代的要求,并取得了显著的经济效益和社会效益。我们愿与国内各炼油厂家密切合作,进行MCSP固定床脱臭新工艺技术工业应用。催化裂化汽油铜片腐蚀抑制剂催化裂化汽油的质量标准要求之一是铜片腐蚀试验合格,而目前催化裂化汽油特别是重油催化裂化(RFCC)汽油常常出现铜片腐蚀不合格问题,从而极大地影响了炼油厂家经济效益。所以解决汽油腐蚀问题,开发简便有效的抑制汽油铜片腐蚀技术是提高汽油质量的关键之一。在深入探讨汽油铜片腐蚀原因及广泛实验室和工业应用研究的基础上,开发了一种简便、有效、投资极少的汽油铜片腐蚀抑制剂。根据汽油铜片腐蚀程度不同,在汽油中添加l~10ppm(一一般在5ppm左右)汽油铜片腐蚀抑制剂就能完全抑制其铜片腐蚀,且加入该剂后对油品理化性能无任何不良影响。使用汽油铜片腐蚀抑制剂基本上不需要设备投资,操作简便,成本低廉。若铜片腐蚀不合格汽油靠回炼处理,每吨汽油的再加工费用约50元,则10万吨汽油需再投资500万元,而靠加腐蚀抑制剂仅需投资儿十万元,比较可知,这种技术经济效益巨大。该技术目前已进行广泛工业应用。并已开发出油溶性更好的第二代产品。为了克服已工业化的汽油铜片腐蚀抑制剂油溶性差等缺点,开发了第二代催化裂化汽油铜片腐蚀抑制剂UNOP-2o其主要性能对比如下:溶解度等性能比较项目已工业化剂BUNOP-2物态白色针状淡黄色结晶*溶解度(W%)0.0031.422溶解速度6分钟不全溶半分钟全溶*溶解度指在室温卜.(23。)、在汽油中的溶解度。第二代汽油脱臭活化剂汽油脱臭活化剂是汽油脱臭用助剂。其生产原料易得,生产工艺简单。主要设备有搅拌反应器、过滤机等。该剂目前主要配合石油大学(华东)开发的MCSP汽油脱臭精制工艺使用。汽油脱臭精制工艺已在20余家炼厂应用,每个炼厂每年大约用活化剂100-200吨。目前生产一吨第二代活化剂的成本在6500千元左右,市场售价12000-15000元左右。

51新型脱臭活性剂是与MCSP脱臭工艺相配套使用的新型脱臭助剂,为最新一代产品。该新型脱臭助剂的特点是活性高,有助于延长脱臭装置的操作周期,生产成本更低,质量稳定,脱硫醇效果好。该新型脱臭活性剂属精细化学品,具有严格的配方组成。配方组分及各组分含量决定其使用性能。生产分步进行,采用釜式间歇反应,根据需要可按批次进行生产。需要的设备主要有:1、搅拌反应釜In?或2m31-2个2,压滤机(板块过滤机)0.5n?3、成品罐4m34、原料泵1-2台流量约20升/分钟5、沉降罐一个3m3或5m37、其它固体碱工业应用工艺及轻质油品中硫化物分析及脱硫工艺开发减少废碱液排放是目前环保的紧迫要求,以固体碱代替液体碱是解决问题的最好途径。以固体碱代替液体碱进行轻质油品(汽、煤、柴油)碱洗精制具有广阔的工业应用前景。实验室已研究出性能优良的固体碱,目前正进行该工艺汽油碱洗工业试验,每年可减少数千吨废碱液排放,不久将进行工业应用。该固体碱也可以用于液态烧脱硫化氢,硫容量大,易于再生。该项目是中国石油天然气总公司“九五”重点科技攻关课题。随着环保法规日趋严格,油品中允许的硫含量越来越低。对油品中硫化物类型、含量分析是脱硫工艺开发的基础。目前针对轻质油品(汽、煤油)的硫化物,已建立相应的分离、分析方法,可以分析汽油储分中各类型硫含量及其分布(如硫醇硫、硫酸硫、曝吩硫等)。在此基础上,正研究液化气、汽油、柴油的脱硫工艺,使油品总硫含量达到国家要求标准。催化裂化液化气脱硫醇新工艺该工艺是在抽提-氧化脱硫醇方法基础上开发的一种新型脱硫醇工艺。与抽提-氧化脱硫醇方法相比,其特点是脱臭效率高,剂油比小(1:10至1:1000,据液化气中硫醇硫含量而定),所使用的抽提溶剂可以氧化再生,废碱液排放量较少,对环保有利。该工艺采用抽提与固定床脱臭相结合的方法,提高脱臭效率,同时减少溶剂用量。根据国内外的文献调研以及国内液化气脱硫醇装置的现场调查可知,该工艺达到国际先进水平。在广泛的实验室试验基础上,该工艺目前已进行工业应用,它能使含硫醇的液化气脱臭合格(硫醇硫小于标准要求),且催化剂使用寿命长。该脱臭工艺流程简单,操作方便,脱臭效果好。经济效益和环保效果明显。若以年处理量为50万吨的催化裂化液化气脱臭装置计算,与目前脱硫醇工

52艺相比,可减少废碱液排放量二分之一。在环保要求更加严格的今天,该工艺具有其它脱臭工艺无可比拟的环保意义。航空煤油脱硫醇新工艺该工艺是在抽提-氧化脱硫醇方法基础上开发的一种新型脱硫醇工艺。与抽提-氧化脱硫醇方法相比,其特点是脱臭效率高,废碱液排放量较少,对环保有利。该工艺采用固定床脱臭方法,提高脱臭效率,同时减少助剂用量。根据国内外的文献调研以及国内航空煤油脱硫醇装置的现场调查可知,该工艺达到国际先进水平。在广泛的实验室试验基础上,该工艺目前可进行工业应用,它能使含硫醇的航空煤油脱臭合格(硫醇硫小于标准要求),旦催化剂使用寿命长。该脱臭工艺流程简单,操作方便,脱臭效果好。经济效益和环保效果明显。在环保要求更加严格的今天,该工艺具有其它脱臭工艺无可比拟的环保意义。糠醇固定床连续加氢制四氢糠醇的催化剂及工艺本发明提供了一种糠醇加氢制四氢糠醇的新型催化剂及加氢工艺,其特征在于,一种含有多种助剂的负载型银催化剂。本发明不含任何有害物质,并有优异的活性、选择性和稳定性。采用本发明的催化剂,在固定床液相连续加氢过程中,过程的空速为0.1-lh」,氢油比为500-5000:1,反应压力为2-8MPa,反应温度为120-200℃,糠醇转化率为99.9%,四氢糠醇选择性为92〜97%。该催化剂连续反应40天未发现催化剂明显失活,说明催化剂活性稳定性较好。典型结果如下:例子1234反压力,MPa4.04.04.04.0应温度,℃120120130140条液体空速,小时-10.250.400.250.40件氢/醇比(体积)2000200020002000糠醇转化率,%99.899.699.699.9四氢糠醉收率,%96.893.695.292.4选择性,%97.094.095.692.5将例1所得加氢产物在40mmHg减压蒸储装置上,切除40-100℃的前储分,100-105℃下蒸储所得四氢糠醇所在的主储分收率为93%,四氢糠醇纯度为99.5%o本发明的催化剂具有反应压力低、糠醇转化完全、催化剂可以在固定床装置中连续使用的特点。其中,催化剂连续使用和反应压力低对降低投资和操作费用特别有利。糠醇转化完全对得到高纯度四氢糠醇特别有利,因为糠醇和四氢糠醇的沸点差小(8-10。0,•般精储难以分离。而本发明虽然有少量轻质和重质副产物,但由于副产物与四氢糠醇的沸点差很大(80-120。0,采用常规精微分离即可得到高纯度099.5%)

53的四氢糠醇。糠醇悬浮床加氢制四氢糠醇的催化剂及工艺本发明提供了•种糠醇加氢制四氢糠醇的新型催化剂及加氢工艺,其特征在于,一种含有多种助剂的负载型锲催化剂。本发明不含任何有害物质,并有优异的活性、选择性和稳定性。采用本发明的催化剂,在悬浮床液相加氢过程中,过程的反应压力为4-8MPa,反应温度为130-200℃,反应时间为4~5小时,可以间歇或连续操作,糠醇转化率为100%,四氢糠醇选择性为94〜98%。典型结果如下:例子123456反压力,MPa4.04.04.06.06.06.0应温度,℃130130130170170170条反应时间,小时4444.54.54.5件催化剂用量,%3.02.52.01.01.01.0糠醇转化率,%100.099.9499.9599.9599.9599.96四氢糠醇收率,%95.793.691.691.493.693.6选择性,%98.796.695.594.296.596.5蒸馆收率,%93.691.088.786.790.590.9四氢糠醇纯度,%99.599.399.399.299.499.5将所得加氢产物在40mmHg减压蒸镭装置上,切除40-100℃的前微分,100-105℃下蒸储所得四氢糠醇所在的主储分收率为93%,四氢糠醇纯度为99.5%□本发明的催化剂具有反应压力低、糠醇转化完全、催化剂可以在固定床装置中连续使用的特点。其中,催化剂连续使用和反应压力低对降低投资和操作费用特别有利。糠醇转化完全对得到高纯度四氢糠醇特别有利,因为糠醇和四氢糠醇的沸点差小(8-10。0,一般精储难以分离。而本发明虽然有少量轻质和重质副产物,但由于副产物与四氢糠醇的沸点差很大(80-120℃),采用常规精微分离即可得到高纯度099.5%)的四氢糠醇。糠醛固定床连续加氢制糠醇的催化剂及工艺本发明提供了•一种糠醛加氢制糠醇的新型催化加氢工艺,其特征在于,采用共沉淀法制备的一种含有多种助剂的负载型铜-锌催化剂。本发明不含任何有

54害物质,并有优异的活性、选择性和稳定性。采用本发明的催化剂,在固定床液相加氢过程中,过程的空速为0.1-0.4h」,氢油比为2000-5000:1,反应压力为0.5-1.0MPa,反应温度为120-200℃,可以连续操作得到99.9%的糠醛转化率和98%的糠醇收率。典型结果如下:例子1234反压力,MPa0.50.50.51.0应温度,笺140160180160条液体空速,小时0.250.250.250.25件氢/醇比(体积)4000400040004000糠醛转化率,%99.599.999.9100.0糠醇收率,%96.596.597.398.5选择性,%98.097.698.499.5将例1所得加氢产物在20mmHg减压蒸储装置上,切除40-100℃的前储分,100-105。(:下蒸储所得糠醇所在的主储分收率为92%,糠醇纯度为99.6%。本发明的催化剂具有反应压力低、糠醛转化完全、催化剂可以在固定床装置中连续使用的特点。其中,催化剂连续使用和反应压力低对降低投资和操作费用特别有利。糠醛转化完全对得到高纯度糠醇特别有利,因为糠醇和糠醛的沸点差小(8-10。0,一般精储难以分离。而本发明虽然有少量轻质和重质副产物,但由于副产物与糠醇的沸点差很大(80-120℃),采用常规精储分离即可得到高纯度(>99.5%)的糠醇。仲辛酮固定床连续加氢制仲辛醇的铜-锌催化剂及工艺本发明提供了一种仲辛酮(2-辛酮)加氢制仲辛醇(2-辛醇)的新型催化剂及加氢工艺,其特征在于,一种含有多种助剂采用浸渍法和共沉淀法制备的负载型铜-锌催化剂。本发明不含任何有害物质,并有优异的活性、选择性和稳定性。采用本发明的催化剂,在固定床液相连续加氢过程中,过程的空速为0.1-O5h",氢油比为200-2000:1,反应压力为l-4MPa,反应温度为120-200℃,仲辛酮的转化率达到了99.6%,仲辛醇的选择性为99.5%。典型结果如下:例子1234反压力,MPa2.04.02.04.0应温度,℃120120120120条液体空速,小时”0.250.250.250.25件氢/原料比(体积)2000200020002000仲辛酮转化率,%98.398.698.799.0仲辛醇收率,%98.699.099.098.8选择性,%95.098.297.796.2将例2所得加氢产物在9mmHg减压蒸镭装置上,切除前馈分,76-80C

55下蒸饰所得仲辛醇所在的主储分收率为92%,仲辛醇纯度为99.6%o本发明的催化剂具有反应压力低、仲辛酮转化完全、催化剂可以在固定床装置中连续使用的特点。其中,催化剂连续使用和反应压力低对降低投资和操作费用特别有利。仲辛酮转化完全对得到高纯度仲辛醇特别有利,因为仲辛酮和仲辛醇的沸点差小(8-10℃),•般精微难以分离。而本发明虽然有少量轻质和重质副产物,但由于副产物与仲辛醇的沸点差很大(80-120%:),采用常规精微分离即可得到高纯度099.5%)的仲辛醇。催化剂2连续反应100天、例3催化剂连续反应40天均未发现催化剂失活,说明催化剂活性稳定性较好。仲辛酮固定床连续加氢制仲辛醇的银-锌催化剂及工艺本发明提供了一种仲辛酮(2-辛酮)加氢制仲辛醇(2-辛醇)的新型催化剂及加氢工艺,其特征在于,一种含有多种助剂的负载型银-锌催化剂。本发明不含任何有害物质,并有优异的活性、选择性和稳定性。采用本发明的催化剂,在固定床液相连续加氢过程中,过程的空速为0.1-0.5h/,氢油比为200-1000:1,反应压力为1〜4MPa,反应温度为120-200。。仲辛酮的转化率达到了99.2%,仲辛醇的选择性为99.5%O该催化剂连续反应40天未发现催化剂明显失活,说明催化剂活性稳定性较好。典型结果如下:例子1234反压力,MPa2.02.01.02.0应温度,℃120120120120条液体空速,小时」0.250.250.250.50件氢/原料比(体积)500200200200仲辛酮转化率,%99.299.198.398.2仲辛醇收率,%98.998.898.698.8选择性,%96.296.095.996.8将例1所得加氢产物在9mmHg减压蒸储装置上,切除前饰分,76-80C下蒸馈所得仲辛醇所在的主馆分收率为92%,仲辛醇纯度为99.6%o本发明的催化剂具有反应压力低、仲辛酮转化完全、催化剂可以在固定床装置中连续使用的特点。其中,催化剂连续使用和反应压力低对降低投资和操作费用特别有利。仲辛酮转化完全对得到高纯度仲辛醇特别有利,因为仲辛酮和仲辛醇的沸点差小(8-10℃),一般精微难以分离。而本发明虽然有少量轻质和重质副产物,但由于副产物与仲辛醇的沸点差很大(80-120。0,采用常规精微分离即可得到高纯度099.5%)的仲辛醇。辛二腾加氢制辛二胺的催化剂及工艺本发明提供了一种辛二隔加氢制辛二胺的新型催化剂及加氢工艺,其特征在于,

56一种含有多种助剂的银催化剂。本发明不含任何有害物质,并有优异的活性、选择性和稳定性。采用本发明的催化剂,在液相加氢过程中,过程的催化剂加入量为5-15%(质量%),反应压力为2-6MPa,反应温度为60-120。。溶剂比为1-10:1(体积比),辛二脯转化率为100%,辛二胺收率为93〜95%,可以间歇或连续操作。典型结果如下:例子12345反应条件压力,MPa3.03.04.03.03.0温度,°C80~10080〜10080~10080〜10080-100反应时间,小时~1.5~1.5~2.5-2.0~1.5催化剂用量,%4.06.02.06.06.0溶剂比(体积)4:11:14:12:14:1辛二睛转化率,%100.099.899.899.999.9辛二胺收率,%94.493.094.694.695.2选择性,%95.494.295.895.796.4将例2所得加氢产物减压蒸储,得到90.4%的辛二胺,所得辛二胺的纯度可达98.5%,其中杂质含量如下表所示。辛二胺产品纯度和杂原子组分含量样品纯度%Fe,ppmNi,ppmCo,ppmCl,ppmI98.51.57<0.05<0.054.9II*98.71.10<0.05<0.055.6注:*样乩11为日本大油墨株式会社提供的辛二胺样品。由以上比较可见,本发明催化剂催化辛二牌加氢制得的辛二胺与日本提供样品性质接近。本发明的催化剂具有反应条件缓和、辛二月青转化完全、辛二胺选择性高的特点。其中,催化剂的用量、溶剂比和氢气压力可以根据投资和操作费用的高低酌情加以调整,在低的催化剂用量条件下,调高溶剂比和氢气压力可以达到相似的反应结果。辛二廉转化完全对得到高纯度辛二胺特别有利,本发明虽然有少量轻质和重质副产物,但由于副产物与辛二胺的沸点差较大,采用常规精馈分离即可得到高纯度(>98.5%)的辛二胺,达到出口日本和欧洲的要求。FCC柴油深度加氢精制的CK-1催化剂及工艺本发明属于像分油加氢精制催化剂,它适用于微分油的深度加氢精制过程,特别适用于劣质柴油(例如:高硫环烷基直储柴油、焦化柴油、催化裂化柴油或以上原料的混合柴油)的深度加氢精制,精制后的柴油可以作为优质柴油的调和组分。本发明所述的加氢精制催化剂是由烷基铝或烷氧基铝水解法制成的纯度大于70%

57的一水铝石经高温焙烧得到的载体、氟助剂、磷以及银、铝、锌活性组份构成。本发明所提供的催化剂具有优良的加氢脱硫、脱氮和芳烽饱和活性,在反应压力为4〜6Mpa、温度为340~360%:、空速为l-2h\氢油比为500条件下,重油FCC柴油的加氢脱硫率达到98%,脱氮率达到91%,十六烷值提高11个单位,柴油收率大于99%。典型结果如下:CK-1催化剂的脱硫、脱氮和芳煌饱和活性评价试验编号原料123456反温度,°C340340340350350360应压力,MPa4.04.04.04.06.06.0条空速,小时41.02.02.72.02.02.0件氢油比,体积500500500500500500硫含量,ppm56005406601020290170110脱硫率,%96.488.281.894.897.098.0氮含量,ppm2020490680840400320180脱氮率,%75.766.358.480.284.291.1十六烷值29.838.9238.0436.6138.5540.0341.60十六烷值提高9.128.246.818.7510.2311.80FCC柴油加氢处理的CK-2催化剂及工艺本发明属于储分油加氢处理催化剂,它适用于微分油的深度加氢处理过程,特别适用于劣质柴油(例如:高硫环烷基直镭柴油、焦化柴油、催化裂化柴油或以上原料的混合柴油)的深度加氢处理,处理后的柴油可以作为优质柴油的调和组分。本发明所述的加氢处理催化剂是由烷基铝或烷氧基铝水解法制成的纯度大于70%的•水铝石、与经阳离子交换的沸石混合后高温焙烧得到的载体、磷以及保、钳、锌活性组份构成。本发明所提供的催化剂具有优良的加氢脱硫、脱氮和芳煌饱和活性,在反应压力为4〜6Mpa、温度为340〜360。(3、空速为1〜2h」、氢油比为500条件下,重油FCC柴油的加氢脱硫率达到99%,脱氮率达到92%,十六烷值提高13个单位,柴油收率大于98%。典型结果如下:

58CK-2催化剂的脱硫、脱氮和芳煌饱和活性评价试验编号原料123456反应条件温度,°C340340340350360360压力,MPa4.04.04.04.04.06.0空速,小时-11.01.52.02.02.02.0氢油比,体积500500500500500500硫含量,ppm790010030034028016090脱硫率,%98.796.295.796.598.098.9氮含量,ppm1500330480560350260110脱氮率,%78.068.062.776.782.792.7十六烷值18.231.029.729.229.529.632.0十六烷值提高12.811.511.011311.413.8FCC柴油加氢改质工艺本发明属于储分油加氢处理工艺,它适用于储分油的深度加氢处理过程,特别适用于劣质柴油(例如:高硫环烷基直溜柴油、焦化柴油、催化裂化柴油或以上原料的混合柴油)的深度加氢处理,处理后的柴油可以作为优质柴油的调和组分。本发明所述的加氢改质工艺是由柴油加氢精制催化剂CK-1和加氢处理催化剂CK-2混合装填,本发明所提供的催化剂具有优良的加氢脱硫、脱氮和芳煌饱和活性,在反应压力为6Mpa、温度为340〜360。(3、空速为1〜2h」、氢油比为500条件下,重油FCC柴油的加氢脱硫率达到99%,脱氮率达到98%,十六烷值提高15个单位,柴油收率大于98%。典型结果如下:CK-1/CK-2催化剂的脱硫、脱氮和芳煌饱和活性评价试验编号原料123456反应条件温度,℃340340350350350360压力,MPa6.06.06.06.06.06.0空速,小时T1.01.51.01.52.01.0氢油比,体积500500500500500500硫含量,ppm68601383174812913530脱硫率,%98.095.499.398.198.099.5氮含量,ppm1210921711811014916脱氮率,%92.485.998.590.987.898.6十六烷值2740.238.241.038.738.642.6十六烷值提高13.211.214.011.711.615.6催化轻汽油异构化新型SAPO分子筛催化剂催化汽油是我国催化裂化领域生产规模最大的燃料油品,在我国成品油市

59场占有率高达80%以上。我国炼油厂普遍缺乏重整汽油、烷基化油、MTBE等高辛烷值调合组分,催化汽油比例占90%以上,甚至全部都是催化裂化汽油。催化汽油烯燃含量一般在40〜50%之间,远远超过现行的质量指标。目前降烯燃主要有两种手段,一是催化裂化生产中开发降烯燃技术,但由于受催化裂化反应本质的限制,不能从根本上解决问题。二是催化汽油降烯燃反应改质技术。探索低烯燃催化汽油生产技术与催化汽油降烯燃改质技术成为炼油企业可持续发展的关键。汽油中的烯燃主要是C5〜C8的烯燃,但其中能用于酸化的异构烯燃含量较低,一般不高于25%0而通过催化汽油异构化技术,可有效提高异构烯燃组分的含量,然后引入酸化反应器进一步酸化,既降低了催化汽油中的烯燃含量,又生产出大量的酸类汽油调和组分。通过这种组合工艺,可以有效利用催化汽油中的低碳烯煌资源,同时,可提升酸化组分的生产量,很有市场开发潜力。我们合成的杂原子取代磷酸铝分子筛是一类具有独特孔道结构与酸性分布的新型分子筛,有很高的择形骨架异构化能力。采用微型固定床反应器(5ml),进行催化轻汽油异构化反应评价(反应条件:600~700K,常压,空速2.0〜lOh」)。400小时连续初活性评价,催化汽油微分异构烯燃含量高于35%,液收率不低于95%,很有市场开发潜力。天然气吸附储存与调压技术在能源领域,天然气是一类相对清洁的能源。近年来,以天然气为燃料的能源、化工及其汽车业发展十分迅速,成为解决尾气污染、提高燃料使用效率的主趋势之一。随着“西气东输、海气登陆”等大型天然气工程的完成,天然气将在我国能源、化工以及汽车业担负更加重要的角色。但天然气属于气体能源,能量密度太低,因此储存与运输非常困难。同时,远距离天然气管道输送,储存与调峰成为制约其开发的关键。在天然气汽车领域,一方面天然气加气站建造成本高,储气容量低。另一方面,车用天然气主要采用高压压缩天然气(CNG),天然气气瓶正常使用压力20〜30MPa,耐压强度需达到60〜70MPa,以致给天然气汽车带来很高的材质要求和很大的安全隐患。经过多年的开发,利用吸附原理,我们研制出一类新型高效碳质吸附剂,它能在3〜5MPa的压力范围内有效地吸附甲烷,使其利用变得非常方便。这种技术实质上是利用多孔吸附剂将天然气转化为特殊条件下的压缩天然气储存。这样既可以解决天然气远距离输送与调峰中存在的困难,还可以用于天然气加气站和天然气汽车。通过这种技术,既解决了天然气的储存困难,又使天然气成为方便实用的车用清洁燃料与化工原料,一旦放大成功,将具有十分明显的经济效益和社会效益。新型改性USY催化裂化催化剂目前出于节能及环保的考虑,出现了内燃机燃料柴油化趋势。同时,我国是一个农业大国,农用柴油的需求量十分巨大,而且市场容量稳定。这使得柴

60油的需求与其资源比较,显得严重不足。因此为了满足国内市场柴油需求的增长,需发展多产柴油的加工手段。其中,利用催化裂化装置来达到多产柴油的目的,是一个很有开发潜力的途径。另外,随车用液化气需求的不断增长,液化气将会成为支柱型燃料。用催化裂化多产液化气与柴油则是最富竞争力的加工手段之一。我们研制的新型FCC催化剂正是适应重油催化裂化及多产柴油及液化气而设计开发的。该催化剂活性组分采用经独特的专利技术设计的改性USY分子筛。该催化剂的特点是改性USY分子筛具有微孔(包括微孔、二次孔)、酸性位(包括酸强度、酸性位浓度)的梯度分布,使传统催化裂化趋向两端(柴油、液化气)进行,同时多产柴油与液化气。它与目前催化裂化多产柴油的大孔催化剂相比,液化气收率明显改善,而与催化裂化多产液化气的催化裂解技术相比,柴油收率明显偏高。与目前催化裂化多产柴油与液化气的MDG工艺比较,不需进行汽油的回炼,即可提高液化气的收率。在目前我国裂化原料紧缺、原料性质变劣、燃料油品要求趋于严格的情况下,推广改性USY新型FCC催化剂,可拓宽催化裂化原料范围,改善产品结构,提高装置运行能力,降低运行成本,从而为炼油工业带来可观的经济效益。天然气重整造气技术随着“西气东输、海气登陆”及煤层气、海洋天然气水合物资源的不断开发,天然气将在本世纪我国能源、化工结构中的地位将明显增强。将天然气通过化学途径转化为易于运输的液体燃料或高附加值的化工产品已成为科学家们面临的重大课题之一。目前比较可行的工业转化途径是甲烷先在高温下转化成合成气,再由合成气制取各种化工产品的间接转化法。工业上早已开发了甲烷水蒸气转化制取合成气的工艺。该工艺所采用的温度和压力都相当高,操作弹性小,维修费用高,能耗大,更为不利的是产物中Hz/CO比很高,不适合需要较低的H2/CO比的诸如Fischer—Tropsch合成、默基合成等后续工艺。甲烷二氧化碳重整反应技术的开发,无论从我国化工基础原料的需要,精细化工工业的可持续发展,还是从环境保护工业的发展,具有重要的战略价值和重大的经济意义。经过多年的开发与深入研究,我们研制的新型保基催化剂已完成500小时寿命实验,活性选择性均相当优越085%),表现出较高的工业化潜力。该催化剂组成特别,结构特殊,性能优越,有效地解决了催化剂的快速失活问题,是典型的新一代天然气干气重整反应潜在催化剂。在此基础上,在催化剂配方、工艺条件、反应器设计等方面,经过进一步的系统开发与优化,开发我国特有的天然气二氧化碳造气新技术,提高我国天然气化工利用的水平。新型分子筛基微粉吸波涂料随着现代科技的高速发展,越来越多的电气和电子设备已经渗透到社会的

61各个角落。人们在充分享受现代生活方便、舒适的同时,一种无形的环境污染一电磁环境污染也正悄然袭来,而且日益突出。现在,世界各国都已意识到这个问题,相继开展了对电磁辐射危害及防护的研究,并制定出电磁辐射卫生标准。新型分子筛基微粉吸波涂料正是基于以上考虑,经过多年潜心研究开发成功的。这种材料实际上由含碳材料经特殊工艺炭化、活化、分子筛化制得的外观黑色、内部孔隙发达、比表面大、吸附、吸收能力强的一类微晶质分子筛型碳素微粉材料。微波炉是家用电器中微波辐射最严重的电器之一。其中,炉门是炉腔的前壁,是防止微波泄漏的第一道屏障.炉门由金属框架及玻璃观察窗组成.在观察窗中有一层金属网.炉门上有三种防止微波泄漏的装置:一是观察窗中的金属网,它对电磁波起屏蔽作用;二是门四周的密封式防漏装置;三是门边镶嵌微波吸收条.炉门内装有双门钩,它是控制电源的联动开关,炉门开启瞬间自动断电,以消除炉内微波的泄漏。采用这类新型分子筛基微粉吸波基础材料后,可使炉门微波泄露降至0.01W以下,观察窗微波泄露降至0.02W以下,成为真正意义上的无泄露微波炉。新型分子筛基微粉吸波涂料还可用于微型移动电话、建筑物的防电磁干扰等领域,有很大的市场潜力。新型碳分子筛油品改质技术汽油、柴油以及润滑油基础油改质技术,采用新型碳质分子筛材料,在温和条件下对劣质油品进行吸附改质。碳质分子筛除具有与超级活性炭相媲美的发达表面外,更有超级活性炭不具备的十分发达而且集中的微孔分布,同时,结构规整,是一类新型分子筛材料。使用前,需对碳质分子筛进行表面改性,使其具有多种表面活性,既可以处理催化油品中的硫组分,同时可以处理其中的碱氮组分,并且利用其特殊的孔结构对油品中的胶质、稠环芳煌等组分有效脱除,以实现对油品的全面改质。由于采用这种集反应、吸附、吸收于一体的新型材料,使油品的改质效果得到明显提高。碳质分子筛温和改质技术不仅可对油品进行全面改质,而且其投资小,工艺灵活,可再生利用,成本低廉,改质成本约20〜30元/吨。在清洁汽油生产方面,可有效地脱除汽油中的胶质、碱氮、硫醇等,使汽油的色度、安定性、硫含量等指标得到全面改善;在清洁柴油生产方面,可有效地脱除柴油中的胶质、碱氮、部分蜡类、硫醇等,使柴油的色度、安定性、凝点、硫含量等指标均得到全面改善;在高品质润滑油基础油生产方面,可有效地脱除润滑油基础油中的碱氮、胶质及部分蜡质等,全面改善润滑油基础油的品质,可用于生产优质润滑油基础油,以满足高档润滑油产品开发的需要。该技术显示出比传统改质法更加优越的特点,具有很大的市场潜力。异丁烷脱氢制异丁烯新型纳米结构催化剂异丁烯是生产汽油添加剂(MTBE)、低碳烯燃烷基化、混合低碳烯燃

62(轻汽油)酸化、丁基橡胶及有机玻璃等化学品的重要原料,化学工业对异丁烯的需求量逐年上升。人们对C4微分中的异丁烷仍没有很好地利用,多被用作燃料,从异丁烷得到异丁烯无疑有着巨大的应用前景。同时,以异丁烯为资源的精细化工工业发展迅速,使化学工业对异丁烯的需求增长很快,异丁烷催化脱氢制异丁烯成为解决异丁烯短缺的主要方法之-o我们采用新的合成手段,首次合成出具有独特纳米介孔结构的Ni、Cr、K、Al复合氧化物分子筛型催化剂,在5mL固定床反应器上,考察了该催化剂在不同反应条件下的反应性能。在反应温度580C、异丁烷空速为400h"时,该催化剂的活性为:异丁烷转化率53.1%,异丁烯选择性90.4%,具有很高的开发潜力。甲醇合成用新型纳米氧化错催化剂甲醇是重要的化工原料和燃料,在现代化工工业占有非常重要的地位。目前,甲醇主要通过合成气催化合成,占甲醇总产量的85%以上。甲醇合成催化剂历来是合成气催化转化最活跃的领域之一。我们采用独特的纳米材料合成技术和催化剂制备技术,研制出纳米介孔二氧化钠担载的铜基催化剂,显示出优越的二氧化碳加氢制甲醇的催化性能,CO2转化率、甲醇选择性、甲醇液收率均明显高于目前的工业甲醇合成催化剂,具有较高的工业化潜力。Cu/Ga2O3/Z1O2催化剂甲醇合成性能催化剂空速h-1CO2转化率,/%CO选择性,/%McOH选择性,/%McOH收率,molg'h'1Cu/Ga2O3/ZrO2DP250013.7124.4175.591.93CP2500—0.14Cu/B2O3/ZrO2DP250015.8332.7467.261.80CP25000.00.00.00.0Cu/ZnO/ZrO2250021.3220.1379.873.19Cu/Al2O3/ZrO2250023.7617.5382.473.67丙烯齐聚反应银基催化剂丙烯齐聚反应是丙烯综合利用的一个重要方面,丙烯的三、四聚体下游产品的不断开发,需求量越来越大。目前主要用于合成洗涤用表面活性剂、工业用非离子表面活性剂、增塑剂、燃料添加剂、润滑油基础油、杀虫菊酯等精细化工产品。我们合成的担载型保基催化剂,是一种酸性位与过渡金属活性位协同作用,在温和条件下催化丙烯齐聚反应的新型催化剂。与传统工业固体磷酸催化

63剂比较,该催化剂具有制备工艺简单、反应条件温和(反应温度,<100°C;压力,2.5〜3.0MPa),a-烯煌选择性高,反应原料要求低,不需经过纯化处理等优点。同时,该类催化剂稳定性好,寿命长,液收率高(1000小时内,液收率>80%,而工业磷酸催化剂仅50%),不会出现泥化结块现象,具有较高的工业化潜力。该催化剂还可用于苯的烷基化制备异丙苯反应中。稠油降粘开采与渣油、稠油掺水制备乳化油技术稠油、渣油由于粘度大,在开采、输送、燃烧过程中均需采用降粘措施,最常用的方法是加热降粘,但能耗大、成本高,且作燃料油燃烧时易结焦、热效率低,烟尘污染严重。乳化降粘开采成本低,作乳化燃料油更具有以下优点:燃烧完全、热效率高,可获得最大能量利用率,节油效果明显,一般可节省燃料7—15%;由于乳化油燃烧充分完全,故可消除不完全燃烧造成的污染,烟尘排放可减少40-90%,且还有抑制结焦的作用;再就是对稠油等高粘度重油通过制备水包油型乳化油还可起到降粘作用。因此有关专家预言,乳化油将是21世纪的主要新能源之一。国外进行重油水包油型乳化油开发工作开始较早,如奥里油(Orimulsion),就是委内瑞拉奥里诺科(Orinoco)重油用30%的水制备成的水包油型乳化油。奥里油作为燃料油已在许多国家推广使用,如用于发电厂的锅炉。我国也在许多厂家成功地进行过燃烧试验。但奥里油本身存在的突出问题是含硫量太高(约3%)。据介绍,为烧奥里油需增加的脱硫装置大致相当于半个发电厂的投资。因此限制了奥里油的推广使用。而我国许多原油属低硫原油,故不需另外增加脱硫装置投资。因此我国渣油、稠油生产乳化燃料油将是一条可行的有效利用途径。石油大学对稠油、渣油的乳化降粘及稠油降粘开采进行了长时间研究,针对不同的重油开发出了一系列乳化降粘剂,如对胜利、辽河、大港等地的稠油、渣油的降粘均有较好的降粘剂产品。在油水比为80:20-70:30的范围内,降粘率可达95〜99.6%以上。在胜利油田试验结果表明,稠油采收率大幅度提高,成本大幅度降低。制备的乳化燃料油稳定性好,可达3〜12个月以上,曾在胜利、辽河、大港炼厂等厂家进行过评价或工业燃烧试验。结果表明:燃烧效果好,炉前压明显下降,燃烧过程不易堵塞喷嘴,燃烧完全,炉子热效率提高,节油效果显著。稠油(渣油)乳化剂原料来源广,价格便宜,无三废排放,且工艺过程简单易行,设备投资较小,有明显的社会效益和经济效益。主要设备包括反应釜(带搅拌)、泵、储罐、加热设备等。年产1000吨产品的设备投资约20万元。SH系列油田注水与油井缓蚀剂SH系列油田注水与油井缓蚀剂是一类新型缓蚀剂系列。它具有缓蚀效果好,成

64本低,适应性强等优点。该缓蚀剂以有机酸、胺、硫、磷等为原料,在较简便的工艺条件下合成而得。SH系列缓蚀剂对胜利等油田污水等腐蚀介质进行了大量缓蚀性能考察,同时与油田现用的一些缓蚀剂进行了对比试验,结果表明:在SH用量为20mg/L,50〜60℃的条件下,采用静态挂片失重法测得的缓蚀率为85%以上,效果优于油田目前用的缓蚀剂。SH系列缓蚀剂原料便宜易得,生产工艺较简单,设备投资少,简便易行,是一种优质低成本的缓蚀剂。SH系列缓蚀剂可用于油田回注污水、油井、炼油化工工艺及工业循环水的缓蚀。主要生产设备包括反应釜、计量泵、真空泵、储罐、加热设备等。年产1000吨产品的设备投资约20万元,每吨产品的成本约5000元左右。项目成熟程度:该项目经过鉴定及现场工业试验,技术成熟可靠。MY型植物增产剂MY型植物增产剂是一种植物有机液肥,由多种组分复合而成,对小麦、花生、大豆、棉花、玉米、水稻、地瓜、蔬菜等等农作物均有明显的增产作用。对粮食等类作物增产在10%以上,对蔬菜类增产效果更明显,可达10%〜40%左右,成本每亩地2〜5元,是-质优价廉的植物生长液肥。通过对MY型增产剂的增产机理研究表明:MY型能明显促进蔬菜的株高生长,增加叶面积,提高叶片中叶维生素C和还原糖的含量。对小麦可提高旗叶叶绿素含量及光合速率,能增加小麦的穗长和小穗的数量,从而达到增产效果。MY型植物增产剂原料价格便宜,生产过程简单,生产过程中无毒无三废排放,是-比较理想的农作物液肥产品。主要设备为反应釜、计量泵等。年产1000吨产品的设备投资约20万元,每吨产品的成本约5000元,每亩地使用成本仅约2〜5元钱左右。项目成熟程度:该项目经过工业试验及农田现场试验,技术成熟可靠。土壤改良剂-农用液体地膜及应用技术石油大学(华东)开发的国产农用液膜适合我国农业生产特点,目前已在国内十儿个省市进行了成功的试验,已开发出系列产品、复合型或多元型专用产品,其应用范围很广,效果将非常可观。仅从农业应用角度出发,国产农用液膜系列产品与国外同类产品比较,其价格低,且效果会更好。使用后粮食作物平均每亩增产10—20%,每亩纯增产值30元以上,经济效益相当可观。在经济作物上产生的效益会更大。另外,在改良土壤、减少水土流失和风蚀引起的粉尘污染以及消除农膜的“白色污染”等方面所产生的经济、社会和生态效益也是无法估量的。从80年代末石油大学开始此项研究工作以来,前期已开发出

65不同用途的乳液产品并进行过液体地膜应用试验。第一代产品验证了应用效果,但当时存在的主要问题是容易堵喷洒设备,且溶液稳定性差,易破乳。后来开发出第二代产品,第二代产品的主要改进是乳液稳定,不堵喷洒设备。该多功能系列产品与土壤具有强烈的粘附力,粘附力的大小与土粒周围的水膜成反比。当液体地膜施用于干旱土壤时,乳剂表面粘附许多土粒,并可扩展到一定范围,随乳液失水,形成胶结薄膜,固定在土粒接触角深处,将土粒联结成理想的团聚体。试验表明,液体地膜具有高效性、生态清洁性和遗传安全性的特点。施用液体地膜后,可使土壤增温1〜4C,蒸发抑制率在30%以上,土壤含水量提高幅度大于20%,土壤容重降低6〜10%,土壤中水稳性团粒(>0.25mm)可增加10%以上,作物生育期提前3〜10天,0〜50cm土体的含盐量降低50%左右,不同作物的增产幅度多在20%以上。试验结果还表明,液体地膜使用方便、省工省时;无需人工破膜,植物幼苗可直接破膜而出;可自然降解,降解后起改良土壤之功效;消除了塑料薄膜的白色污染。液体地膜经石油大学分析中心、石油大学环境工程研究开发中心并在中国兽药监察所协助下,完成了液体地膜施用后对土壤环境和作物的毒性试验,重点测试了液体地膜中的苯并a花、多酚以及重金属镉、碑和汞含量及其在土壤、植物内的残留及对地下水的影响。根据研究结果,可以得出如下结论:液体地膜无毒无副作用,经多年使用也不会对土壤环境和地下水造成污染,不会有害人、畜健康;液体地膜对食物链不会产生有害影响。生产设备投资20万元左右;生产成本1000-1500元/吨;用量10-20Kg/亩。项目成熟程度:该项目经过工业试验及农田现场试验,技术成熟可靠。以长石为原料制备低温远红外功能陶瓷材料本项目是以天然矿石一长石为原料研制在低温(<100℃)下具有较高远红外辐射率(0.93)的陶瓷材料。目前国内外低温远红外陶瓷材料的制备均采用价格昂贵的化工产品为原料,而且生产工艺复杂,费用高,生产周期长。本项目采用以长石为基本原料,添加远红外辐射率高的材料进行高温烧结,制备工艺方面由于固态反应法(烧结法)工艺简单,易于操作而最为常用,采取添加助熔剂等措施,降低烧结温度,简化生产工艺,降低成本,这种工艺既代表了远红外陶瓷制备技术的发展方向,又具有广阔的市场前景和很好的社会效益及经济效益。本项目首次以廉价、易得的天然矿石-长石为基本原料制备低温(<100℃)远红外功能陶瓷材料,原料成本比用纯化合物为原料降低90%以上,达到廉价天然资源高效利用的目的,具有创新性;制得的远红外功能陶瓷材料已成功应用于涂料及解冻器涂层,应用效果优良,有推广应用前景。全部投资可当年收回。项目成熟程度:通过了由山东省科委的鉴定。达到国内领先水平;该工艺无三废排放,技术成熟可靠。

66稠油反相调剖堵水技术稠油堵水技术主要包括活性稠油堵水(直接将高粘稠油注入地层)和水包稠油(将稠油制备成水包稠油乳状液后注入地层)堵水。这两种典型的稠油堵水方法具有各自的优缺点,即活性稠油堵水靠生成油包水乳状液以提高粘度,但活性稠油本身粘度高、注入困难;水包稠油堵水注入时粘度低、注入后靠稠油本身粘度来堵水。本技术综合前两种方法的优点,而避开它们的缺点,即注入时用低粘度的水包稠油乳状液、注入地层后使其转相成油包水型乳状液进行堵水。开发出了制备稳定的水包稠油乳化油技术。该技术包括乳化剂制备技术、乳化油制备工艺优化技术以及稳定技术。可制备含水量30%的稳定的水包稠油乳化油。开发出了新型稠油转相稳定技术。该技术包括:转相稳定剂制备技术及应用技术。确定了最佳转相条件:转相温度、转相剂用量。取得很好的试验结果。项目成熟程度:该项目经过工业试验,技术成熟可靠。新型液膜固沙剂与固沙技术防风固沙…般有物理法和化学法两种。物理法-一般是采用营造防护林、封沙育林育草等手段,化学固沙是利用天然或者人工合成的具有胶结特性的高分子化合物固结沙面的方法。常用的施工技术是喷泗或者浇渗。其主要功能是上抗风蚀、下防失水。化学固沙的最大优点是见效快。近年来在固沙方面虽然有了一些新进展,但是生产规模和应用范围依旧徘徊不前,其位置一直排在生物固沙和机械固沙之后。在很多地区甚至于大有被弃置不用的趋势。长期以来就存在的三大障碍因素仍然是目前国内外研究的热点。第一,成本高,价格昂贵,每公顷费用很难降到千元以下;第二,乳化雾化工艺复杂,机械和设备笨重且需要强大动力;第三,降解难,不易消除残毒。新型液膜固沙剂是由石油大学(华东)开发的一种新型化学固沙剂产品,该固沙剂是以特种合成材料及多种功能添加剂复合而成的一种乳液。可以喷洒,施工简单,不受地形的影响。该固沙剂具有以下特点:(1)生产成本低、价格低、原料价廉易得,每公顷费用600元左右;(2)产品乳液稳定、使用方便,普通喷雾方式即可,不堵塞喷雾器;(3)产品无毒可降解,三个月开始降解成腐植肥,两年左右降解完全;(4)产品具有多种功能,如固沙、保墙、增温、改善土壤结构、促进植物生长、抑制盐渍土表层积盐等作用。该固沙剂产品适用于干旱、沙化、高寒、荒山荒地、盐碱等地区的荒漠化土地固沙、植树种草及已有林草植被的保护、铁路公路等护坡、树木防冻等。项目成熟程度:该项目经过工业试验,技术成熟可靠。

67山东石大科技研究院科研成果项目简介一、重质油加工与沥青材料生产技术石油石油沥青生产技术该技术针对原料组成特点,开发不同的生产工艺或进行不同工艺的组合优化,生产各种牌号的道路沥青、重交通道路沥青、建筑沥青或特种沥青产品,得到的产品质量符合相应的国家标准、行业标准要求或满足用户的特殊要求。该技术适用于生产沥青原料的拓宽,生产成本的降低及产品标准或指标修订后对产品提出新的要求的情况。如:石油沥青降蜡技术、石油沥青提高感温性能的技术、石油沥青改善低温性能、高温性和抗疲劳性能、抗水剥离性能的技术等。除生产技术开发外,沥青分析检测中心拥有世界一流的沥青分析设备,包括常规分析指标和SHRP分析手段及与沥青相关的研究法分析手段,以参加美国、加拿大组织的全球范围内的分析技术联评为技术支持和确认,为我国沥青生产企业、沥青经营商、工程业主和施工部门提供准确、可靠的分析结果。聚合物改性沥青生产技术在沥青中加入聚合物对沥青进行改性是全面和有效地改善沥青使用性能的手段,可以根据沥青使用目的不同,对沥青性能要求的不同,采用不同的聚合物或不同聚合物复配加入到沥青中,赋予沥青特有的粘弹特性、高温特性、低温特性等,用灵活的、弹性大的加工工艺满足对沥青材料的特殊要求。建筑防水用沥青生产技术该项目为系列配套技术组合荣获国家建材行业科技进步三等奖并已在多个企业实施。产品与设备可应用与建筑防水,公路建设水工建筑等行业。(1)SBSAPP改性沥青防水卷材生产技术该技术生产的高耐热度产品可应用与屋面与桥梁的铺设,用于桥梁的改性沥青防水卷材产品耐热度为140℃以上,低温柔性为-20C以下。粘结型产品(即压敏粘结型防水防腐卷材)可用于防水及防腐工程。(2)改性沥青厚质防水涂料涂刷厚度在0.5-lmm以上(可按使用要求调整)的两种类型的产品。乳化型和溶剂型其中乳化型表干时间24hr,低温柔度-15C溶剂型表干时间8hr,低温柔度-20C

68彩色沥青生产技术生产用于道路或防水材料的彩色沥青,产品可达重交沥青指标。可供应产品,研制开发成套技术并进行长期服务。废胶粉改性沥青生产配方与工艺利用废弃的轮胎胶粉和鞋底杂胶粉使其在热沥青中在催化剂的存在下控制性、选择性降解,再加入再生剂再生,这种工艺生产道路用改性沥青时降低了生产成本,另外这种工艺生产的沥青以其特有的性能适用于表面处置和特殊的路面结构。道路嵌缝与修补材料用于刚性路面伸缩缝的嵌填和路面,机场局部坑槽无破坏的快速修补,此类材料有两类,-类为热融型,-类为常温同化的交联型。热融型为丁苯弹性体改性沥青,其弹性变形区间为200%,热融施工温度为180℃—190℃,用于嵌缝。常温交联型用于坑槽快速修补:固化时间60-90min,抗压强度>60Mpa。渣油超临界溶剂脱沥青我国原油偏重,减压渣油占原油40〜50%,为了满足经济发展对轻质油品的需求,必须进行渣油的轻质化。大多数有害物质均集中在重胶质和沥青质中,采用溶剂脱沥青技术预先脱除胶质和沥青质是轻质化步序中的重要环节。本技术可以进行渣油加工方案的研究,根据研究成果可以提供偏分油的利用途径如加氢、催化裂化、润滑油生产等技术路线的可行性及脱油沥青的应用途径如生产道路沥青、建筑沥青、改性沥青、炭材料及针状焦的可行性。连续氧化沥青实验装置本装置是为模拟工业生产装置开发的连续氧化沥青装置,氧化反应釜体积为1升,具有温度、压力控制系统,可以进行氧化和催化氧化。利用这一装置可以得到生产各种道路沥青建筑沥青工业装置的工艺条件,也可作为中试大样的制备手段。二、新型炭材料化学气相沉积(CVD)法SiC连续纤维用炭芯的研制纤维类材料,除了其自身的特性决定其机械性能的高低以外,影响强度的主要因素是组织缺陷的多少,组织缺陷越多,强度越低,强度离散越大。由于炭芯是重质渣油经调制中间相作为炭材料的前躯体,再经高温炭化后制成的,这样形成的炭不可能具备完整的结晶性和最大堆积密度,不可避免地存在大量微孔及细微裂纹等微观组织缺陷。由于炭芯的直径较大(30um左右),相对

69存在上述组织缺陷的机会也多。控制炭芯的微观组织缺陷,使其降至最低限度,是无止境的研究课题。沥青树脂的研究开发沥青树脂是以FCC油浆、石油渣油等富含芳燃物质为原料,在催化剂作用下,由交联剂分子复杂的连接起来而构成的以多环多核芳香煌分子为基本结构单元的大分子物质。沥青树脂是新型的、具有多种用途的热固型、功能性材料。它在炭素材料、耐热性树脂材料、抗磨擦材料、密封材料、高分子磁性材料以及航空、航天材料等领域都有广泛的用途。原料来源充足,生产工艺简单,在汽车制造业方面,沥青树脂可制作成引擎部件、电器零件、驱动、传递部件、制动部件等,实际产品有热垫、排气片、油泵轴承、开关盒盖、夹线板、马达衬套、制动衬垫等;在电器方面沥青树脂可制作线路部件、装置部件、复印机部件、加电零件等,如线圈骨架、电路保护器、热复印部件、加热器框架等;在机械方面,可制作压缩机叶片、高温泵外壳、活塞、多种轴承等;在飞机制造方面可制作引擎周围部件、制动器周围的高热部件等。另外,沥青树脂可应用于高温耐热绝缘材料;耐热材料;沥青树脂基炭纤维复合材料的基材;炭素材料的粘结剂;炭纤维的前驱体材料等诸多方面。值得一提的是沥青树脂具有优良的低温纺丝性能,纺丝后的沥青树脂纤维只需在酸中浸渍数分钟即可达到不溶不熔状态,避免传统方法上的长时间空气不融化处理,然后可直接炭化制炭纤维。所以,优良的特性使沥青树脂的应用前景十分诱人。“FCC油浆经分子设计研制C120沥青和C120中间相沥青”FCC油浆是制备优质中间相沥青的良好原料。美国A240沥青(10-12环,软化点为120c左右)是中间相沥青炭纤维优异的前驱体,它在形成中间相体过程中的塑性流动是其它任何沥青无可比拟的,而中间相体本身几乎具有向列液晶的全部性质,本项目主要内容是研制出类似美国A240沥青的沥青,命名为C120沥青(C为China字头,120为软化点120℃),进一步研制成C120中间相沥青。实验室研制出了类似于美国A240沥青的C120沥青,其性能优异。在本工作热解条件下,已获得了优质中间相沥青和优质针状焦。从催化油浆制取C120沥青的实验室工艺条件准确可靠,简单易行,且可塑性较大。FCC油浆液相炭化的结构控制FCC油浆芳烧含量高,且多为2-4环结构,分子量分布较窄,胶质、沥青质、灰分、杂原子含量均较低。根据液相炭化理论FCC油浆在惰性气氛或真空中加热至350〜500C时,可在液相产生热分解、缩聚、分子重排等一系列反应,反应物的分子量将逐渐增大,新形成的高分子的缩合多环芳煌,由于范德华力的作用而将相互堆积,并于一定方向排列,可形成类似于向列液晶的所谓“碳质中间相”。

70现代社会冶金工业所需要的热结构材料,要求其本身具备高比强度、高比模量、高抗震性、耐腐蚀、高导电、热膨胀系数小和耐化学腐蚀等一系列性能。针状焦和中间相沥青炭纤维在先进国家中就是根据这些性能要求应运而生。国内锦州、安庆、济宁、鞍山四大针状焦生产装置的产品仅能作为普通电极用,针状焦年进口量约4万吨,每吨价加税约600美元,本研究拟在以前二十余年工作基础上,在国内首选FCC油浆,通过临氢液相炭化、催化热解、改性热缩聚等多种方法控制结构,改变系统的物化条件来调制既能形成广域流线型中间相,又有良好流变性能的中间相沥青。最终成为针状焦及中间相沥青炭纤维的优质前驱体。中间炭颗粒的研制中间相炭微球的制造有数种方法:①中间相沥青直接或经热改性后熔融吹入水中或喷雾成球,再经热处理成炭微球。②将转化为中间相的沥青用溶剂或高温离心分离出中间相球晶,继而热处理成中间相炭微球。③调制成整体中间相沥青,粉碎后在硅油中借助表面张力使之球形化,继而热处理成中间相炭微球。从上述方法可见,工艺复杂、成本很高。针对此缺陷提出以中间相炭颗粒代替中间相炭微球,这是创新性的工作,世界上目前仅日本在作探索研究,国内无人问津。采用催化剂调制适宜用于锂离子二次电池电极材料的中间相沥青,经热处理而获得中间相炭颗粒。如果催化剂应用得当,预计其性能将与中间相炭微球相当,但其成本将大幅度降低。三、新型环保材料环保新型高效吸附材料一^舌性炭纤维该成果为国家和中国科学院八五重点攻关项目,是新一代高效活性吸附材料和环保功能材料,是活性炭的更新换代产品。可以制成毡,布,纸等多种形态,可使吸附装置小型化,吸附层薄层化,吸附漏损小,效率高,节能经济,可以完成活性炭无法实现的工作。特别是聚丙烯牌(PAN)活性炭纤维,其结构中含氮量为3〜8%,对有机化合物和有机溶剂等具有优异的吸脱附性能,尤其对硫系(如硫化氢),氮系(如三甲胺),氯系(如三氯乙烯)等化合物具有特殊的吸附功能。石油大学(华东)科技研究院拥有原始和在此基础上创新的活性炭纤维的连续化生产技术装置,该装置通过了中科院主持的鉴定后曾获得国家专利,其产品和技术获省科技进步双二等奖。该装置是国内最科学最成熟的大工业装置,所生产的连续长度的PAN基及粘胶基活性炭纤维产品已达到或超过国外同类产品水平。主要性能规格:形态:布,毡厚度:(mm)1~8密度:(g/m2)300~800炭含量:(%)60〜90

71比表面积:(m2/g)500~2000碘值:(mg/g)400~1800孔径:(nm)0.7〜30(以上各项指标可根据用户要求自由控制)主要用途:气相有毒有害物的高效净化脱除,液相有害物的无害处理,水的净化,污水回用,有机溶剂回收,高效电容器,特种电极材料,高效储存甲烷、氢气等新能源,激光印刷复印的除臭氧滤材,生理除臭用品,分离回收黄金,催化剂载体,冷库除臭,防毒防化,除臭脱色,香烟滤材,新型环保复合功能材料及其它环保用品坐O活性炭纤维系列产品在长期致力于新型炭材料的开发及研制成功活性炭纤维基础上,面对工业领域和民用市场的特别需求,已研制开发成功各种性能的环保功能吸取专用材料:(1)污水脱色材料(2)高效水净化复合材料吸附脱附速度快,使用寿命长等性能,可用于目前石化行业尚无法实现的中水回用和造纸废水处理。(3)高效储能材料对天然气具有优良吸附性能的高密度活性炭质吸附剂,可大大改善天然气在车辆交通领域的应用能力。(4)脱醛材料该材料可以有效吸附和脱除居室和办公场所装修材料长久缓慢散发出的醛类有毒有害物。(5)分子筛炭织物材料该材料作为一种新形态炭分子筛,可以高效分离甲烷/二氧化碳等混合物。同时具有产品形态可随意调整的特点。(6)除臭功能材料脱除居室异味的除臭功能材料是旨在脱除卫生间和人体新陈代谢过程中不断散发的含氮恶臭物质的材料。(7)烟臭处理材料香烟所放出的烟雾以及副烟流含有严重超过允许浓度的有害物质,是严重的社会公害。该材料用于治理转化烟臭,用作空气清新机等的芯体材料。(8)冰箱,冷库除味材料

72冰箱除臭剂和有机硫吸附材料是旨在脱除鱼店,肉店,蔬菜店,冰箱,冷库,动物饲养场等场所和环境含有强烈的臭味或腥味(有机硫,有机胺)的恶臭污染。(9)防毒口罩防毒口罩是针对农药,化肥,化工等有毒有害工作环境而们研制开发的复合型脱除材料为内芯的口罩。(10)人体异味吸除材料体臭(腋臭,脚臭)主要由体内有机胺类恶臭物质的逸出引起。针对这种恶臭,研制开发出了腋下除汗材料,生理除臭材料以及防臭鞋垫。(11)臭氧脱除材料臭氧允许浓度只有O.lppmo复印机,激光印刷和电焊过程产生的大量臭氧严重危害人体健康。研制开发的臭氧脱除材料脱除效率几乎达100%。(12)脱硫材料可用于瓦斯气的净化(除硫化氢),气敏元件的保护以及工业含硫废水废气的治理。(13)溶剂回收机芯体材料用于溶剂回收机的芯体材料。可对工业有机溶剂进行防毒并回收,既改善了工作环境又增加了经济效益。针对其他用途的功能材料也正在研制中。(14)脱酚材料用于高效脱除液相、气体中酚类化合物(15)碳化硅材料为纤维形态,易于适用不同需求。用于高温下的有害物处理如汽车尾气处理材料。上述材料大多已申请和获得国家专利。活性炭纤维连续化生产技术技术是国家“八五”和中国科学院”八五''重点重大项目的研究成果,九五年通过了中科院主持的专家鉴定(国际先进,国内领先)并获得了国家专利。作为交钥匙工程,已成功地进行了技术转让建厂,技术和产品获省科技进步双二等奖。包括自产保护气在内的一整套自成体系的装置和技术为国内首创,是目前国内最成熟科技含量最高的技术生产装置。装置各部分配套经济合理,主体炭化活化炉结构新颖独特,在保证产品质量的前提下大大降低了生产成本,因而能使产品保持在合理的低价位。该技术用于生产宽幅连续长度不同规格的具有吸脱附速度快,吸附容量大,产品形态多样的活性炭纤维毡,布,等织物及其制品,是新一代高效吸附材料和新型环保材料,可同时满足工业和民用规格要求。装置生产能力大,产品均匀性好,质量稳定可靠。产品主要用途:

73空气和水的净化,有机溶剂回收,除臭脱色,高效电双层电容,特种电极,医用生理材料,除臭氧,回收黄金,催化剂及其载体,防毒防化和功能复合专用材料等军工,民用,化工,医疗,环保和高新技术领域。随着其特有性能的改进,可进一步用于气体分离,气体储存等更为广阔的领域。主要性能规格:形态:布,毡厚度:(mm)1〜8密度:(g/m2)300~800炭含量:(%)60〜90比表面积:(m2/g)500~2000碘值:(mg/g)400~1800孔径:(nm)0.7-30(以上各项指标可根据用户要求自由控制)污水回用光催化纳米新技术多孔炭质活性吸附材料结构中固有含氮官能团,对氨氮化合物具有较好的吸附活性,其本身同时具有良好的催化活性、均匀分散负载的能力、以及其固有的微孔特性是非常理想不可替代的污染物处理基材。充分利用活性炭纤维丰富发达的纳米微孔和其微孔结构的可调节性和表面结构的化学可调节性,针对氨氮和COD污染物,采用化学气相沉积技术和液相沉积技术调孔,调节其纳米微孔大小到适宜的程度,进而通过特殊热处理技术使其孔分布集中,从而大大提高其吸附活性和催化氧化高效净化处理能力。在此基础上加入对COD和氨氮化合物具有光催化分解活性的金属氧化物及其纳米光催化金属粒子在活性炭纤维上的有效组装,实现针对目标污染物的高效处理;进而使用等离子技术与臭氧处理技术与该材料复合组装相适应的制备技术,实现材料的高效多功能及长效低成本。该材料可有效脱除COD和氨氮化合物,实现炼厂中水回用;若对孔结构和该复合技术适当调整,可用于造纸污水处理等液相有害物的处理。超临界连续萃取分离新技术超临界技术是当今最理想的分离技术,主要用于高效抽提、萃取、分离和富集常规手段难以获取的物质的高效成分和高活性成分。它是将CO2等萃取剂物质压缩调温,达到超临界状态,以萃取分离物质的各种有用成分,代替传统的有机溶剂萃取,水蒸汽蒸储及蒸储技术,在食品,医药,保健,添加剂等工业技术领域具有无毒,无味,无污染,节能,价廉,可保持物质活性,分离简单等优点,在食品工业,香料工业,医药工业等领域得到广泛的应用。石油大学(华东)具有多年研究开发超临界流体的技术积累,可连续化操作的超临界装置是国内为数极少的先进技术装置,已与许多国内企业建立了合

74作关系,为企业的新产品开发提供了许多技术服务。技术优点:L操作范围广,参数易调节;2.选择性好,通过控制温度和压力改变超临界流体密度,从而改变对物质的溶解能力,有针对性地提取物质的某些成分;3.操作温度低,可在接近室温下操作;4.萃取周期短,系统密封,连续操作,避免物质空气氧化和见光反应的可能性;萃取分离一步完成,萃取剂无残留物;5.可调节萃取物粒度和分布;6.萃取剂可循环反复使用,流程简单;7.用于复方中药的有效成分和部位提取,加快了新药的筛选;8.提取常规方法提取不出的物质,易于发现药物的新成分,开发新药。应用范围:L蔬菜、植物中提取保健营养品;9.中草药中提取高活性有效成分;10各种化工产品的提纯及深加工(香料、化装品等);11材料制备(膜,超细粒子等);12高分子材料反应合成(超临界水、C02的反应);13环境有毒有害物处理(有机废水,塑料回收利用,精密清洗等);14医学生物技术中(纤维素分解,非水溶剂的酶催化反应,己源骨骼和人血浆预处理等)。

75机电工程学院科技成果项目简介主要研究方向:化工设备设计化工装备密封技术石油机械焊接技术材料工程现代工业设计成果简介:丙烯睛反应器新型两级旋风分离器属国际首创。第一级为PV型分离器;第二级为新开发的高效、低阻PV-E型旋风分离器,具有“分流排气”新结构;通过对一、二级压降的优化匹配,使得两级旋风分离器具有最佳的分离性能。整体结构简单,设备体积小,在不需改动反应器的条件下,可使现有装置的处理能力增加50%。工业运行表明:在设计工况下,其总压降仅为4.65Kpa,催化剂损耗为0.33kg/t.AN。从分离性能、结构布置及扩能增效等指标衡量,新型一串一两级旋风分离器的综合性能处于国际领先水平,非常适合于现有装置的扩能改造以及大型两烯月青反应器的新建项目。丙烯睛反应器三级PV型旋风分离系统属国内首创。其特点为:(1)对每级旋风分离器的结构、尺寸,使每级旋风分离器具最佳性能;(2)各级之间的压降及结构尺寸都作了优化匹配,使三级串联旋风分离器在总压降给定条件下能获得最高的总效率。经冷态对比实验和工业运行表明:三级PV型旋风分离器运行稳定,操作弹性好,其性能优于国外的三级旋风分离器。设计工况下催化剂的单耗为0.37kg/t・AN,总压降为5.3kPa,达到了国际先进水平。可以推广应用。2000年山东省科技进步二等奖。排气管带导流槽的切流反转型蜗壳式旋风分离器实用新型专利(ZL00215054.9)

76本实用新型的特点在于其独特的带导流槽的排气管、预泄尘口及优化的高径比,具有高效、低阻的优良性能。冷态下用325目滑石粉试验表明,在同样效率要求下,压降可降低20%〜30%;在同样压降条件下,效率可提高2%〜3%。本实用新型操作弹性大,尤其适合细微颗粒的捕集。对现有流化装置换用本实用新型,无需增设或改动其它设备。石油石化设备表面防护技术——化学镀和热处理复合工艺的研究化学镀作为一项表面工程技术,与电镀等其它技术相比,具有独特的优点,在石油石化设备表面改性方面,应用广阔。化学镀Ni—P合金,Ni—B合金以及多元合金镀层和复合镀层兼有优良的抗蚀和耐磨两大特点。镀层厚度可以从儿微米到儿十微米,厚度均匀,能满足精密尺寸的要求,即使在管件和复杂零件的内表面,也能获得均匀的镀层。设备表面(内、外表面)经过化学镀和热处理复合工艺的处理,设备表面可获得优良的耐磨性(高硬度)和耐蚀性(非晶态)。在大多数介质中,其耐蚀性优于不锈钢,硬度最高值可达1000HV,可用来代替镀硬铭。总之,化学镀和热处理复合工艺应用于设备表面,可以使设备具有优良的表面防护特性。单列流体动压槽上游泵送机械密封该新型流体动静压非接触式机械密封可适用作离心泵、离心压缩机和搅拌设备用轴封,既可用于密封洁净的、无危险性的工艺流体,又可用于密封易汽化、易结晶、高危险性及高含固体颗粒的工艺介质,是一种具有综合优良性能和广泛应用前景的新型流体润滑非接触式机械密封。小型量端面粘流泵该新型的端式粘流泵,具有无流量、压力波动现象,可以实现流量连续精确的调节,且无需动密封和稳压阀,工作效率高(可达30%以上,而即使最新开发的高速小流量泵的效率最高不超过20%),更重要的是端面粘流泵的两个平面端面不接触,可以实现长周期的平稳运转,而目避免了因摩擦件的直接摩擦磨损造成对工艺流体的污染,具有优良的综合性能和广泛的应用前景。双列流体动压槽自润滑非接触式机械密封该新型流体动压槽自润滑非接触式机械密封可适用作离心泵、离心压缩机、搅拌设备及其它旋转机械用轴封,既可用于密封洁净的、无危险的工艺流体,又可用于密封高含固体颗粒、易结晶的工艺介质以及频繁开停的机泵,而且,无须增设隔流体系统,使机泵的运行费用大大降低,是一种具有综合优良-81-

77性能和广泛应用前景的新型流体动压自润滑非接触式机械密封。搅拌设备(搅拌器、反应釜等)用于气密技术借助在密封端面开设的特殊形式的流体动压槽,在速度很低的情况下(转速<500rpm以下)能在密封摩擦副端面之间形成一中性气体薄膜,即使在旋转轴有较大的径向偏摆条件下亦能使两密封端面处于非接触状态,并有效阻止了密封介质的泄露。气压机新型轴封一一蒸汽阻塞密封该密封技术采用在迷宫密封之间通入••定压力(高于被密封气体的压力)的中性气体(蒸汽),能够有效防止被密封介质的泄露,具有密封系统简单可靠、运行费用较低、便于使用维护等特点,尤其适用于低压气压机轴封(密封介质压力<0.2mPa)o耐磨耐蚀功能梯度材料的制备与研究采用热涂技术在金属材料表面制备具有耐磨、耐蚀和耐热等过功能的陶瓷梯度涂层。该成果适用于机械行业中对零件实行局部表面强化、修复、预保护,从而达到延长零件使用寿命或重新恢复使用价值的目的,具有广泛的推广应用前景,并可取得突出的经济效益和社会效益。该研究于1999年11月通过部级鉴定。2000年获山东省科技进步三等奖和东营市科技进步二等奖。压力管线带压堵漏技术该技术可用于各种管线在不停产的条件下进行带压操作,封堵泄露源,实现机械密封。可用两种方式进行操作(遥控实现自动化堵漏,或手动人工堵漏)。两种方式的转换简单易行,密封坚固可靠。设备投资小,操作方便。大型河道清淤联合机组大型河道清淤联合机组由挖泥机组及连续运输机组组成,采用电力或柴油动力驱动,适合于宽阔河面的挖泥清淤工作,可实现连续工作,效率高,彻底改变目前在宽阔河面挖泥需倒运两次才能上岸的状况。新型自同步直线钻井液震动筛该震动筛采用先进的自同步激震方式,设计有新型的筛网固定机构,筛箱倾角调节机构,特制的弹性元件,并设计为双筛并行方式,具有处理量大,筛分效率高,筛网寿命长,性能稳定,运转噪音低,无传动部件,无需润滑保养等优点。其所有配件均为国产产品,价格低廉,但性能达到并超过了世界同类震动筛的先进水平。该震动筛的推广应用,将具有明显的经济效益和巨大的社会效益。

78具有螺旋双曲面溢流管结构的水力旋流器一种高效水力旋流器,属于液一固、液一液分离设备。其优点在于:大大减轻了普通水力旋流器中的溢流跑粗现象,强化了细小颗粒的二次分离,改善了内部流动的稳定性;压降小、效率高、操作弹性大、分离性可靠。适用于石油、化工、环保、医药、食品等行业的液固、液液分离和气固的分离,尤其适用于对细小颗粒分离要求较高的场合。实验室内用325目滑石粉进行试验,表明:在同样压降条件下,效率较普通(厚壁)旋流器可提高5〜10个百分点。高效波纹管换热器1997年承担中石化集团公司重大技术装备科技攻关项目“大波纹管换热器技术开发”研究,对不同材质、不同管径和不同波深和波节长度的波纹管与相应管径的光管进行了传热性能、阻力性能和阻垢性能的对比试验。通过对大量试验数据的分析,推荐了波纹管换热器的应用范围,提出了在一定雷诺数下波纹管的最佳波深和波节长度。试验表明,波纹管换热器可以在阻力降略有增加的情况下,显著提高换热器的传热性能和阻垢性能。所设计的生产试验用波纹管换热器经三年多运转考核,与原使用的光管换热器相比,其传热效率提高30%,热利用效率提高20%(平均为93%),结垢状况明显改善。波纹管换热器还具有运行安全可靠,使用周期长,维护工作少,便于互换,易于推广等特点,可广泛用于汽、水、轻质油品等介质的传热。管道焊口喷焊内防腐焊接新技术本技术采用焊前管端内壁先喷焊一层耐蚀金属材料,然后喷涂有机防腐涂层或玻璃釉无机防腐涂层,再用与喷焊层相匹配的耐蚀打底焊条进行打底焊,从而取代了有机涂层管道焊后内补口的旧工艺,达到焊后不再进行补口的目的;也解决了瓷釉涂层管道焊接后耐蚀性急剧下降的难题。制定的“管道焊口内防腐工艺规程”已批准为胜利油田企业标准(企标号:Q/SL1424-1999)喷瓷管道生产及连接技术喷瓷管道采用氧气-天然气火焰或中频感应将玻璃釉料熔在金属管道表面,从而形成一种耐磨、抗蚀的无机非金属复合涂层,该涂层是一种不老化的硅酸盐熔体,其耐蚀性能优异,特别适用于化工、酸、碱、盐及油田污水等腐蚀性极强的介质管道;由于焊接热的作用,会使喷瓷涂层熔化、剥离及耐蚀性发生变化,采用管端焊接新工艺解决管端焊接问题。该技术通过省科委的技术鉴定,已申请国家专利(ZL01218248.6)。热喷涂技术通过火焰、电弧或等离子体等热源,将锌、铝、不锈钢等线状或铁基、锲基等粉末状的材料加热至熔化或半熔化状态,并加速形成高速荣滴,喷向基体

79在其上形成涂层,可以对材料表面性能(如耐磨损性、耐腐蚀性、耐高温隔热性等)进行强化或再生,起到保护作用,并能对因磨损腐蚀或加工超差引起的零件尺寸减小进行恢复。同时,还可以赋予材料表面以特殊性能(如电学、光学等性能)。脉冲式过滤器反冲洗装置实用新型专利(ZL98207426.3)本实用新型提供了一种脉冲式过滤器反冲洗装置,它是在过滤器的上部出口处连脉冲阀和蓄能器,在蓄能器上设计有滤清液的出口和高压气体的入口,过滤原料入口和排污口设计在过滤器的下部,蓄能器是一种罐状压力容器。当过滤过程结束需要对过滤器反冲洗时,脉冲阀设置在脉冲开关状态,在高压气体的作用下,脉冲阀开启数次后,蓄能器中的液体用完,再用高压气体吹扫几分钟,反冲洗过程结束。这样就实现了对滤芯彻底反冲洗。曲柄摆轮式抽油机专利(ZL93230447.8)新型四杆式带柔性件传动长冲程抽油机,采用摆轮变径技术,动力性能明显改善,结构简单,冲程长,减速箱可比游梁式抽油机降一级配置。无换项架链条式抽油机专利(94240975.2)链条抽油机的新型换向机构,结构比现用各种换向机构简单,使轨迹链条受力状况得以改善,寿命提高。无切换式机械换向装置专利(9424.973.6)滚筒式抽油机的一种可靠的机械式换向装置,解决目前滚筒式抽油机存在的换向机构复杂,可靠性差的问题。丙烯睛反应器新型两级旋风分离器的开发与工业试验(1)提出了“分流排气”、“预排尘”及“结构尺寸优化匹配”等提高旋风分离器分离性能的新技术;(2)开发了高效、低阻的PV-E型旋风分离器;(3)提出了用不同型式旋风分离器匹配组合成多级旋风分离器的观点;(4)研制成功丙烯月青装置新型“一串一”两级旋风分离器。DuPont公司采用的是“…串二''的技术,即采用了减少旋风分离器直径的方法。但相应地,旋风分离器处理量也要下降。所以为保持处理量不变,旋风分离器个数必须增加。DuPont技术的二旋就是两个小旋风分离器并联而成的。这样就增加了整体

80复杂性,且个数未减少,占据空间也较大。六杆式双游梁式抽油机专利(89210956.4)新型多杆式长冲程抽油机。利用副游梁将游梁摆角放大,克服长冲程抽油机尺寸大,动力运动性能差的缺点。优化尺寸合理,性能优于四杆式游梁抽油机。主要用于大负荷、长冲程采油,已有改进。多路润滑双点定位式气平衡装置专利(91225754.7)气平衡抽油机平衡汽缸的一种改进结构。多路自动互补润滑系统解决润滑不良,双点定位结构解决偏磨问题,提高汽缸可靠性和使用寿命。用于前置式气平衡抽油机平衡系统,可增加无故障时间一年以上。地面驱动单螺杆泵一种电力电动式有杆抽油装置。由地面减速换向装置、井下单螺杆泵等组成,增加新型防倒转装置。用于直井中抽吸高粘、高含气、高含砂原油,成本是同指标游梁抽油机的1/3〜1/2。流量每日几方〜几百方,压头12〜20Mpa。悬挂式电动潜油螺杆泵一种新型无杆采油设备。由电机、保护器、螺杆泵、封隔器、支撑锚和电缆等组成,省去生产油管,降低系统成本,显著提高效率。适用于深井、定向井、水平井及特殊地面条件的油井采油,对高粘、高含气和高含砂原油开采有特殊效果。流量每日儿方〜儿百方,压头12〜20Mpa。机械密封冲洗用限流器实用新型专利(9227660.9)用于控制现场泵用机械密封的冲洗液量,控制密封温度和流体相态,保证最佳工况。各种限流器(如喷嘴、弯头、细长管、限流阀等)可供现场使用。适用于石化及其它部门离心泵机械密封。使用可调限流器每台年节约冲洗液450立方米,资金10万多元。机械密封相态监控系统实用新型专利(92227650.1)由冲洗量调节装置和密封面温度检测报警装置组成。当密封面温度超过临界温度值时,报警装置开始报警,通过改变冲洗量可改变端面温度,直到报警停止,使密封控制在稳定的相态工作。适用于炼油化工输送易燃、易爆、和易挥发介质需要冲洗的泵用机械密封。获奖同上。

81高温热油泵和易挥发轻煌泵用机械密封根据相态稳定性,按最佳性能参数和摩擦配对设计,能在热油泵、轻燃泵或热水泵中稳定可靠工作。泄漏量小,寿命长。介质温度为300〜400C,年节省30万元左右。获奖同上。PV型高效旋风分离器及计算方法根据相似分析及实验数据回归开发设计的一种结构简单、尺寸优化的新型高效气固旋风分离设备。优化设计方法及PVOD设计软件可确定单级多级串连旋风分离器结构和操作参数最佳匹配方案。用于炼油催化裂化装置、发电厂增压流化床、燃煤锅炉等场合。法兰垫片密封参数及新型结构的研究包括垫片试验装置研制,各种垫片密封参数、试验方法及设计方法研究,新型纯膨胀石墨缠绕垫片开发,法兰垫片常温力学及密封性能试验,石油化工垫片选用。常温试验台泄漏率测量精度10-6cm3/s,国内技术领先,接近国际先进水平。液体介质用圆弧槽端面机械密封实用新型专利(92203157.6)采用无泄潜心密封原理设计。密封面开有部分圆弧槽,与常规接触式机械密封相比泄漏量小,甚至无泄漏。该密封寿命长、型线简单,易于制造,稳定可靠。可用于石化及其它部门的离心泵轴密封中,特别适合易发挥介质,如液态轻泵、液氨泵等密封。往复泵同步阀机构全新泵阀机构。消除泵阀开关滞后角,消除阀盘与阀座冲击,改进阀盘结构,减少泥浆对泵阀密封面冲蚀磨损,提高钻井泵冲次。适用油田钻井泥浆泵、固井泵和压裂泵。推拉式快速夹紧台虎钳实用新型专利(92241164.6)发明设计合理。在1〜3秒内快速装夹工件,经久耐用,牢固可靠,克服旧式虎钳缺点。GZ-H型液压油管钳在双腭钳口结构油管钳基础上增加了杠杆机构,采用三块牙板均匀抱夹油管,科学设计坡板尺寸,取得最佳切径比,保证零件强度。具有压板不易打滑、钳口不易损坏、上卸扣力量大,及体积小、重量轻。外形美观。安全方便等特点。

82双变径摆轮式抽油机实用新型专利(ZL95224623.6)该种机型较易实现长冲程、且结构简单、容易制造、自重也轻(12型6米机自重约28吨)。通过对两个传动轮进行变径设计,可明显降低功率消耗,节约能源。该机械速箱输出轴扭距比游梁式抽油机和不变径的摆轮式抽油机要明显减小,负扭距的绝对值也降低,交变载荷系数降低,说明该机的减速箱输出扭距波动小,可改善减速箱的工作条件,提高抽油机的可靠性。整机运动、动力性能优良,具有推广前景。具有双椎排尘结构导叶式旋风管专利号(ZL93232349.9)具有双椎排尘结构的PDC型高效旋风管,与其他型式立管三旋相比具有:分离效率高,降压低、操作弹性大、不会堵塞、性能稳定、结构简单、重量稍轻等特点。10um以上的颗粒能全部除尽,大于7〜8的颗粒小于1%,出口净化烟气内含催化剂浓度降低到lOOmkg/n?以下,其技术性能指标全面优于国内目前采用的其他形势旋风管,达到国内领先和国际先进水平。抽油杆检测与复新工艺本成果的核心是采用高频淬火技术对服役旧抽油杆进行修复和复新,修复后的抽油杆其静强度、疲劳强度指标可接近获达到超高强度抽油杆指标。该项技术在多个油田推广应用,已取得巨大的经济效益。超高抽油杆寿命优化制造工艺的研究本课题对两种锻模对抽油杆疲劳寿命影响、优化超高强度抽油杆制造工艺。超高强度抽油杆可靠性增长试验和抽油杆产品可靠性试验进行了系统的研究。通过疲劳筛选试验和可靠性增长试验,在不断改进和完善有关关键工艺的基础上,优选出以20crM。钢为原料的超高强度抽油杆的最佳制造工艺,按优选出的制造工艺生产的超高强度抽油杆的疲劳中值寿命是D级抽油杆的3.49~17.46倍。研究还表明。调质处理也是20crM。用制造超高强度抽油杆必不可少的关键工艺。本课题对两种锻模加工抽油杆疲劳性能进行了定量研究,得出了新锻模能够提高疲劳寿命2.46〜8.15倍的结论,本课题还首次对以寿命试验为核心的抽油杆产品可靠性试验进行了研究。本课题的研究,优选出适合我国国情的超高强度抽油杆的制造工艺,对研制出疲劳强度性能指标达到美国同类产品水平的国产20crMo超高强度抽油杆起了关键的作用,按该工艺研制的超高强度抽油杆产品,对扩大有杆采油装置的使用范围,加速稠油井和超深井的开发,降低断杆率起到积极的作用。本课题在提高抽油杆疲劳寿命优化制造工艺这方面所采用的研究方法和取得的研究成果,在国内处于领先水平,特别是在国内外首先优选出20crMo超高强度抽油杆最佳制造工艺,抽油杆的疲劳性能指标已达到国外同类

83产品水平,是一项开拓性的工作,已带来显著的经济效益和社会效益。能随动对中抽油井口光杆密封装置多功能随动对中抽油井口密封装置可同时实现光杆对井口的横向固定偏移及随机偏移的调整,并具有角度调斜功能,解除了井口装置对光杆的横向约束,底座调斜功能可以保证井口装置轴线及光杆轴线与地面垂直,这样就能使密封盘根与光杆间四周受力均匀,磨损均匀,延长盘根使用寿命。另外,当抽油机底座偏移严重时还可根据盘根盒体的横向偏移方位,可准确调整抽油机底座以便消除固定偏移。该装置还具有断杆防喷功能,防喷球在抽油杆断裂后可弹出并密封出油通道。B级潜油电泵测试系统潜油电泵测试系统是用于潜油电泵生产厂和用户对潜油电泵进行出厂检验与性能型式试验的装置。该研究完成的试验系统,可满足50Hz和60Hz工频潜油电泵试验的需要,精度达到B级试验台的要求,自动化程度高,可满足潜油电泵国内用户和出口的试验需要。在对潜油电泵试验系统及测控技术的国内、外发展现状进行调研的基础上,该研究主要完成了潜油电泵试验系统的总体设计与研究、强电设计、测量系统设计、测量系统的抗干扰设计、数据采集和控制软件设计与研究、流程设计等工作。该研究设计的高一低一高变频系统,可满足60Hz机组试验的要求,由于采用了相匹配的电抗器和专用变压器等系列抗杂波和滤波设备,输出的60Hz电量波形畸变小;所研究的二次回路,具有齐全的保护功能并实现了与原试验台的互锁;相互独立的两套采集系统,使系统稳定可靠;研制的潜油电机滑行时间和冷热态电阻的自动测试系统,提高了试验系统的自动化程度;用Vb6.0编制的具有Windows界面风格的软件系统,可方便的实现仪表标定、报表打印、数据资料储存等功能,便于操作和管理。系统经过半年多运行,表明:稳定可靠。这些工作,对提升潜油电泵试验系统的设计水平,提高试验的效率和自动化程度,有重要的意义。

84储运与建筑工程学院科研成果项目简介主要研究方向:油气水处理与多相混输技术油气输送技术油气管道安全性评价及腐蚀与防护技术油气储存技术采暖系统、注水系统与油气集输系统节能降耗油气田地下工程力学成果简介:含油污水油水分离水力旋流器的开发该成果已在九江石油化工总厂、济南炼油厂等单位得到成功应用。研制的油水分离水力旋流器可应用于众多领域,包括:(1)炼油装置(例如:常减压、催化裂化、电脱盐装置,等)油水分离罐后的污水预处理。(2)原油和成品油接卸码头油轮压舱水的处理。(3)炼油厂、油库污水处理场中含油污水的处理。(4)油田高效节能集输流程中,高含水井流的预分离。(5)油田含油污水的处理。稠油降粘输送及不掺稀脱水工艺研究该项目为中国石油天然气集团公司油气田开发部提高油田采收率导向技术研究课题。1999年通过中国石油天然气集团公司开发部和中油规划设计总院组织的验收,研究成果达到国内领先水平。凝析气地面工程及工艺设计软件目前,软件已通过中油规划设计总院验收,测试表明:可比部分与国外软件HYSYS的模拟计算结果误差小于1%。成果达国内领先水平。该软件可用于凝析气田集输、凝液分离、换热、分溜、气体脱水及回注等十多种常用单元操作的模拟计算。

85凝析油气混输管道流动规律、水力、热力计算方法及软件编制中国石油天然气集团公司科技局“九五”“油气水混相输送技术研究”的二级课题。研制开发的CondSim模拟计算软件,可模拟管道沿线压力温度、气液相流速、截面含液率、管道集液量、流型等参数的变化;还可模拟物料的相包络线、水合物形成的温度压力曲线等。多相混输系统工艺参数优化研究该项目的研究,在以下几个方面取得了显著的研究成果:(1)段塞流形成及预测研究,编制了预测计算软件。(2)水合物形成预测及防止措施优化研究,编制了水合物预测和防止措施优化计算软件。(3)混输清管器优选,确定了目前常用的清管方法的优缺点和使用条件。(4)混输管线压降计算及管径优化,编制了混输管线压降计算和管径优化模拟计算软件。(5)捕集器优化研究,给出了容器式和管式液塞捕集器结构尺寸计算方法,和动态模拟计算方程,在此基础上,编制了尺寸优化计算软件。含蜡原油低温管流流变性、石蜡沉积特性研究建成一套带有系列管径的含蜡原油管流流变性模型实验环道,该环道采用恒温控制,计算机数据采集,克服了泵的循环剪切破坏作用。应用该环道,开展了胜利原油、大庆原油低温管流流变性研究,为低温原油流变性研究的工程应用创造了条件。该环道可用于:(1)热油管道停输降温过程原油收缩、静态降温后再受剪切时的结构屈服和裂降过程原油流变性研究。(2)热油管道石蜡沉积特性研究。(3)含蜡原油降凝剂管流特性评价。热油管道不稳定输送技术建立了热油管道不稳定生产全过程(包括热油管道投产过程、停输启动、间歇输送、正反输等)管内油流和管外土壤温度场的数学模型,根据含蜡原油低温管流流变性研究数据,编制了数值模拟计算软件。应用室内研究结果,指导完成了东黄复线、东临线、中洛线、新疆彩石管线等多次工业热油管道现场停输再启动试验验证,实现了安全降温输送,创造了显著的经济效益。经专家鉴定达到国际先进水平。该项技术可用于:(1)热油管道投产过程模拟计算和最佳投产方案制定。(2)热油管道安全停输时间的确定。

86(3)热油管道安全降温输送技术研究。(4)热油管道最大间歇输送时间及间歇周期确定。原油添加化学剂处理技术研究(1)含蜡原油添加降凝剂处理输送技术。能够根据含蜡原油的组成性质,提供有效降凝剂,以改善原油的低温流变性,满足含蜡原油安全、高效、节能输送的需要。(2)稠油添加乳化剂降粘处理输送技术。能够根据稠油组成性质提供有效的乳化降粘剂及相关的技术条件,满足稠油安全、高效、节能输送的需要。(3)原油添加破乳剂脱水技术研究。根据不同的油水分散体系性质,提供高效破乳剂及相关的技术条件,满足生产技术要求。另外,在污水化学处理技术、原油添加紊流减阻剂输送技术、应用防腐剂进行管道防腐技术等方面,也都有研究与应用。原油长输管道设计软件(1)“长距离输油管道设计计算软件”(简称Oiline软件)是集管道设计计算、运行管理计算为一体的综合性计算软件。功能包括:数据录入;工艺计算;绘图;强度计算;穿跨越计算;文件管理。软件运行环境:486(不包括486)以上微机,硬盘至少有10MB自由空间,32MB内存,VGA(真彩)显示器,一台任何型号的打印机(必须安装Windows打印机驱动程序)。中文Windows98/NT/2000/XP操作系统。(2)“长距离油气管道线路设计软件”(简称PLRD软件)就是集线路设计计算和施工图绘制为…体的自动设计软件。本软件与工程测量纵断面图CAD系统相衔接,可形成勘察、设计一体化设计软件。功能包括:信息录入;施工图设计;强度计算;穿跨越计算;工艺计算;文件管理。软件运行环境:586以上微机,硬盘至少有10MB自由空间,64MB内存,VGA显示器(最好真彩),一台Windows打印机,-台绘图机;中文Windows98/NT/2000操作系统,汉化AUTOCADR14版绘图软件。油田集输系统除垢防垢技术、污泥处理及利用技术油田集输系统除垢防垢技术的关键设备是除垢器。研制开发的除垢器填料是一种经过特殊处理的高表面能材料,适用于油田污水和各种工业生活用水中结垢离子的去除,除垢可保证后续管线和系统不再结垢。除垢器填料在吸垢达到一定程度后,可从容器中取出,经除垢后可重复使用。使用本除垢填料可延长化学清洗周期5倍以上,除垢率在90%以上。除垢器根据水质情况和水量分为多种型号。开发的“含油污泥综合利用及无害化处理技术”应用于油田含油污泥的处理,不仅可以解决含油污泥对环境的污染,而且还可以变废为宝,产生较大的经济和社会效益,实现油田生产的可持续发展。

87大掺量粉煤灰建筑水泥的应用研究。采用425#水泥熟料,粉煤灰掺量为40%左右,可生产425R粉煤灰水泥,每吨水泥可降低成本30元左右。粉煤灰固井水泥的应用研究。固井水泥:粉煤灰=1:1,外加剂掺量为3%左右,W:C=0.44,8小时抗压强度N120%水泥净浆;W:C=0.50,8小时抗压强度N100%水泥净浆。游离水为零,稠化时间可根据固井需要进行调节,可大大降低固井成本。固井水泥早强剂的应用研究。外加剂掺量为1.5-2%,5小时抗压强度可达4.8Mpa,8小时抗压强度可达12Mpa,24小时抗压强度可达26Mpa(采用临胸G级高抗硫油井水泥或哈尔滨A级水泥,也可采用其它油井水泥)。其它性能可调。高强、早强、无收缩灌浆料的研究。采用复合外加剂技术配制的灌浆材料,3天强度达35Mpa,7天强度达60Mpa,28天强度达85Mpa,自流流动性N30厘米,膨胀值可调解,成本230元/吨左右,为国内同类产品的1/7左右。热力采油从最早的沈阳油田高凝油井筒热流体循环开采理论与实践,到稠油油田各种其他井筒加热降粘举升工艺研究,凡国内现场所使用过的工艺我们都做过理论研究,并已开发出所有有关的工艺优化设计计算软件。成果主要包括:特稠油水平井注采工艺技术、滩海油田举升系统优化设计、石油开采中的多相流动与换热的基础研究、超稠油双管泵下掺蒸汽井筒加热降粘举升工艺、空心杆蒸汽伴热稠油开采工艺、超稠油油藏水平井蒸汽循环加热热力计算与应用、井筒热流体循环加热降粘举升工艺优化设计软件、水力泵举升工艺产能与工况预测及加热参数优选软件、电伴热采油输油系统软件、火烧油层热力采油物理模拟与数值模拟、单井分层配汽工艺设计软件、稠油热采地面蒸汽管网和注汽站优化系统、稠油油田开发建设地下地上整体规划方案优化设计软件等。天然气与凝析气开采工艺近年来,天然气开采与应用受到普遍重视,我们也开展了这方面的研究工作。已开发出凝析气藏动态预测与管柱设计软件,可用于天然气与凝析气井流入和流出动态预测、自喷期预测、气层静压衰减曲线确定、油管受力分析和喷嘴与管柱设计。

88锅炉加热炉污水余热回收与利用已完成多项企业委托的锅炉与加热炉余热回收与利用项目的方案设计。对于油田来说,大量污水的热能没有被有效利用,浪费严重,因此油田污水余热利用更具有实际意义。热泵技术热泵在供暖、空调、制冷、余热回收与地热利用等许多方面具有实际应用价值。经济上切实可行的热泵系统的开发成功对改进油田用能方式具有重要意义。油区地热开发与油田报废并利用油田经过多年的石油勘探开发,积累了大量可贵的地质资料,钻探了大量的深井,有着丰富的油井管理经验,并且具备地质、物探、钻井、采油、输油、水处理等技术力量,大部分都可在地热开发中应用,这些都是油田进行地热开发与利用的优势,有着其它行业不可比拟的优势。油气田水多为中、低温热水,适合直接利用,可用于工业、农业、卫生保健、旅游及房地产等行业。油田开展地热资源开发与利用具有显著的经济效益和社会效益。地热资源开发与油田报废井利用相结合,可显著提高油区地热开发的经济效益。利用油田余热的第一类吸收式热泵、第二类吸收式热泵及热泵供热系统该成果达国际领先水平,已在胜利油田获大范围推广应用;该技术在供暖、原油加热等领域推广应用,可获得显著的节能经济效益和很好的环保效inio主要致力于吸收式热泵技术的研究、设计与推广工作,以及传热强化技术、系统能耗分析、换热设备工艺设计等工作。从事加热炉工艺设计、稀油与稠油的热力开采、原油热力输送、热管技术、制冷技术等的研究与推广应用等方面的科研工作。150t/h锅炉回转空气预热器改造为热管式空预热器系统工程设计本项目利用热管技术对150t/h锅炉回转空气预热器进行改造。由于原回转式空气预热器是单级布置,所以烟气入口温度高达420℃,设计中采用了占热管总数47%的中温热管与43%碳钢一水热管串联组合的热管空气预热器,使用的热管长度超过6m,回收热量>10,OOOKW。改造后的热管空气预热器的运行参数达到了设计指标,可以在较大负荷和较高的烟温范围内安全运行;解决了原来回转式空气预热器的漏风问题,使烟气中的过量空气系数由1.2〜1.4降低到1.1-1.13,

89从而提高了锅炉的热效率,降低了送风机功率;系统没有转动部件,解决了原来回转式空气预热器机械故障问题,运行安全可靠。本台空气预热器的成功改造,充分体现了热管换热器在有限空间中回收大流量烟气热量的优越性;超过6m长中温热管的使用,为高温烟气余热回收提供了可靠的依据。对石化及其它部门的能源利用有较大的推广价值。火电厂热管式暖风器研制电站锅炉普遍存在与锅炉尾部受热面安全经济运行有关的问题,一是空气预热器的低温腐蚀、堵灰及磨损;二是排烟温度过高。通过在锅炉空气预热器之后加装热管式暖风器,利用烟气的余热加热进入空气预热器的空气,而使空气预热器的壁温度提高,以达到防止低温腐蚀、减轻堵灰的目的,同时,降低排烟温度,节省蒸汽。提高锅炉运行的安全性和经济性。胜利发电厂#1炉采用了回转式空气预热器,锅炉额定工况下的排烟温度升高到178℃,比设计值153c高25℃;此外#1炉采用的蒸气暖风器空气预热器风道入口处的流动阻力很大,不能正常使用。经过论证分析,提出了在空气预热器后加装分体式热管暖风器的方案,利用烟气的余热加热进入空预器的送风,以达到防止空预器产生低温腐蚀、堵灰,降低排烟温度的目的。热管采用分体式微倾斜布置。运行数据与设计数据相吻合,说明了分体式微倾斜热管暖风器的设计是成功的;通过控制热管内部的工质温度,有效地防止了低温烟气热管出现低温腐蚀;独创了蒸汽顶压排水法热管充水工艺。保证了热管内部的真空度。热管暖风器安装投运后的测试结果表明:在相同的环境、相同煤种、相同机组负荷、相同的燃烧方式等同等条件下,锅炉排烟温度平均降低10C以上,锅炉送风温度提高了14℃以上,很大程度上降低了机组稳燃负荷。每年少耗标煤2700吨,合人民币75.6万元。每年投运6月计算可节约蒸汽21900吨蒸汽,相当于1971吨标煤,合人民币55万元。仅按排烟温度降低这一项计算,9个月就可收回投资。另外,送风温度的提高,煤粉在炉膛的燃烧时间相对延长,燃尽程度得以提高,不完全燃烧损失减少,进一步减少了发电煤耗。同时还由于烟速降低(5%),电除尘的除尘效率得以提高。综合计算经济效益非常可观。热管式暖风器有效地解决了空气预热器的低温腐蚀问题,堵灰也减轻;热管式暖风器不需要额外的热源,在锅炉尾部烟道中吸收烟气的余热,降低了排烟温度,提高了锅炉效率;分体式热管换热器具有远程传热和现场布置灵活等特点,且加热段与冷凝段可以相互独立。通过对回转式空气预热器后加装分体式热管暖风器的实践,我们积累了有关热管暖风器的设计、制造、安装、调试、运行经验。在电力、石化和冶金工业上的余热回收具有广泛的推广应用价值一专利:无水垢式热水器

90热采水平井完井、注汽管柱力学分析及设计国家九五攻关侧钻水平井钻井采油配套技术的子课题,本课题综合采用了管柱力学理论、热应力理论、室内高温试验研究与有限元数值模拟相结合的方法,研究热采水平井的油层、水泥环、套管、接头密封、封隔器、隔热管等组合结构的力学参数变化规律,研制了热采水平井完井、注汽管柱力学设计软件。在理论研究、软件设计、室内试验、CAE数值模拟、以及热采水平井工程的应用方面取得了以下成果:•短半径热采水平井完井管柱力学分析理论的建立;•热采水平井注汽管柱设计理论研究,直井、水平井的最佳胀率设计方法;•热采水平井完井、注汽管柱力学设计软件的研制;・水平井注汽管柱、封隔器、套管、水泥环、地层组合模型温度场、热应力场的有限元数值模拟研究;•热采水平井完井管柱结构优化设计技术;•侧钻热采水平井完井设计、水泥环搭接高度设计技术;温密封、弯曲内压强度试验研究技术;500吨起重桅杆强度试验、数值模拟及工程应用本项目是为了承建大庆石油管理局180x104t/aARGG装置而成立,为承建该工程设计制造的500t/52m(400t/64m)特大型起重桅杆是国内同类型桅杆中起吊能力最大的。采用CAE技术对桅杆卧态电测试验的全过程和实际吊装状态进行了实际结构多种加载方式的强度和稳定性数值模拟,省去桅杆立态吊重试验进行特大型起重桅杆的验收。在CAE仿真技术、现场电测强度试验和工程应用中,取得了以下成果:•特大型格构式起重桅杆及配套设备的设计技术;•400t/64m起重桅杆及其配套设备的电测强度试验技术;•5001/12轮大型滑车的摩擦系数测试技术;•500t/52m桅杆强度及稳定性CAE数值模拟技术,桅杆工程应用的CAE数值模拟方法。•500t/52m起重桅杆及其配套技术应用,特大型设备吊装技术经验总结和推胜利黄河大桥挂桥油气管线减振技术研究与应用该项目对黄河上特大斜拉桥及挂管进行综合理论分析与设计,解决了桥上挂管设计、油气输送与减振技术研究的难题,在大桥现场模态试验、CAE数值模拟及工程应用中,取得了以下成果:•行车活载作用下的大桥与挂管动态应力测试与分析技术•行车活载作用下的大桥与挂管振动特性测试与频谱分析技术

91•大桥挂管有限元模拟结构计算及应力分析技术・胜利黄河大桥主桥振动的三维CAE仿真技术・胜利黄河大桥挂桥管线承托支座安全整改技术・挂桥管线阴极保护技术套管损坏机理及防治配套技术研究本项目下设三个课题、九个专题,分别针对中原油田的常规开发井和胜利油田的稠油热采井的套损机理及防治技术开展研究。研究内容包括:・高压注水与套管损坏关系及压力强度界定研究•地应力变化与套管损坏的关系研究•固井质量导致套损机理研究•射孔导致套损机理研究•环境腐蚀导致套管损坏机理及防治技术研究•注水井套管保护工艺技术研究(含注水管柱、封隔器、卡瓦结构设计软件)•热采井套损机理及防治配套技术研究(含注气管柱、完井管柱结构设计软件)在役石化设备(催化两器)剩余强度安全评价研究与应用应用现场无损材料性能分析和CAE仿真技术,对现役石化设备的剩余强度进行跟踪评价与分析,确保设备安全运行。研究内容包括:•催化两器剩余强度评价方法研究与安全评定分析系统开发研究•催化两器现场缺陷检测与材料性能分析技术研究•炼厂压力容器用钢安全评定数据库分析系统开发研制•催化两器运行参数与材料机械性能及组织性能的数据库开发海底悬空管道动态强度分析及寿命评估研究研究堤岛油田海底悬空管道的工作环境及海流、海浪等所产生的各种载荷的计算,建立海底悬空管道(典型地质条件和结构形势,以双壁管为主)静态分析的理论及数值模型,进行理论分析及有限元数值模拟,计算管道在危险载荷下的强度,确定危险工况下海底管道的临界悬空长度。通过进行海底悬空管道的模型实验研究,研究相似模拟准则,确定实验模型的结构尺寸及实验条件和环境,测定悬空管道的振动频率及交变应力响应,对海底悬空管道进行材料性能和疲劳损伤寿命研究上海黄浦江过江隧道混凝土浇筑热应力控制技术研究对大型混凝土结构的施工往往采用多次浇筑成型工艺,但会造成混凝土结

92构内部缺陷,降低其强度。对一次浇筑成型的新工艺,则必须克服浇筑热应力等不利影响,解决浇筑、固结时间与热应力水平的矛盾。对具体结构和材料配方,可由计算机数值仿真技术来提供最优工艺参数。低渗油田渗流机理与油藏流固耦合理论对低渗透性储层,研究岩层孔隙或裂隙变形随开发环境的动态变化过程,对了解其渗透机理是一项基础性的工作。应用流固耦合理论解剖具体地质背景和开发条件下的油水驱替过程,并和现场资料进行对比实验,可以为了解低渗油田的渗流机理提供一种理论性的框架和方法。

93信息与控制工程学院科技成果项目简介主要研究方向:从事油田、石化和社会厂矿生产过程自动化技术开发、工程技术服务成果简介:炼油多装置集成DCS仿真培训器系统已开发的仿真培训系统的硬件部分由主站(Alpha服务器)和多台操作员站(PC机,配20#CRT)及仿DCS操作员键盘组成。在OVMS(主站)和Windows环境下开发了一套仿DCS软件平台,可以逼真的模拟I/A3全部的组态功能,能逼真地完成DCS的全部操作。该系统使用了先进的内存对内存直接交换数据的通讯技术,大大提高数据传输速度,使该系统可以同时进行六套以上不同生产装置全流程仿真培训。该系统已于96年11月在北京燕化公司炼油厂投入使用,可使操作人员既掌握了DCS的操作方法,又掌握了生产装置操作,可大大提高操作人员的素质,该系统可以公正实时评价学员的操作水平和成绩。98年经中国石油化工总公司鉴定,成果属国内首创,处国内领先水平。该成果于1999年获等山东省科技进步三等奖,北京市科技进步三等奖。已在全国4家大型企业中推广应用,培训技术人员600多人,为新装置的开工与安全生产起到了保障作用。50万吨常减压-沥青自动控制系统胜华炼油厂50万吨/年常减压蒸储-氧化沥青联合装置包括:电脱盐、常压塔、减压塔、氧化沥青、减粘、电精制,加热炉等部分,工艺过程复杂,产品数量多,产品质量要求高。胜华炼油厂常减压装置FCS是首次在较大石化企业中应用,实现了FCS和不同厂家的PLC的完美结合。在系统中采用了变频调速技术和双屏技术;在组态过程中,除实现常规控制以外,还实现了控制回路切换、泵阀切换、三冗余系统中不同通道间的桥接等复杂回路组态;为了完成特殊控制要求,专门开发了外挂程序模块并挂接成功。所开发的应用软件和用户应用程序满足现场要求。人机界面友好,系统操作灵活方便,数据可靠、安全性高、实时性好、控制功能丰富。油井水泥干混厂自控系统主要应用领域是油田固井水泥和各种具有特殊要求的建筑水泥的生产,利用气力输送方式使水泥粉末和各种添加剂在充分流态化状态下进行干式混拌,通过对工艺过程中各部分的参数检测和控制设备,实现混拌过程全自动监控。该装置具有良好的人机交互操作界面、工作稳定、具有独特的自动清堵和自动

94清扫等实用功能,装置经两年多的实际运行,性能稳定、混拌质量有较大提高。系统适用于若干种粉状物料的气力输送与混拌控制、计量等场合。其管理软件采用独立打包的结构,与用户数据库之间采用DDE方式交换数据,通用性更好,可以直接集成到具有批量生产、间隙生产的系统管理软件当中。因此该系统具有较好的推广应用前景和价值。模块化总线型录井监控系统模块化总线型录井监控系统完全实现小型化、模块化,系统化。系统采用分布式总线型模块化体系结构。采用分布式结构,总线型连接,模块化设计,提高数据采集系统的处理速度和开放性,系统扩充方便快捷,降低维护维修工作量,从而也提高录井监控系统的整体性能。体积小,重量轻,便于搬运。系统开发的录井分析专家系统可及时发现钻具异常和井底压力异常,可进行工程事故报警。从而实现模拟录井专家指导钻井的目的。同时,监控系统对钻井过程参数进行实时测量和间接计算,利用这些基础数据进行录井信息评价,分析油气井油气储臧情况,进行科学分析和科学决策,有助于确定油气田开发方案。双功率节能电机及控制器双功率节能电机是为了解决油田抽油机“大马拉小车”的问题设计的,其主要特点是在抽油机运行时可以根据负载自动切换电机绕组,负载轻时投入小功率绕组,负载重时投入大功率绕组,起动时用大功率起动。小功率绕组功率因数高,效率高。有功节电率7%,无功节电率45%,平均综合节电率不低于11%o双功率节能电机不仅适合于新电机的制造,而且更适合于旧电机的节能改造。旧电机的节能改造只需更换定子绕组即可,其成本与修理同型号的旧电机的成本相同。控制器除具有自动切换功能外,还有电机保护功能。(双功率节能电机专利号ZL99220167.5)(1)Y250M—8(30KW,8极),(2)Y280S—8(37KW,8极)(3)Y280M—8(45KW,8极),(4)Y280M1—8(55KW,8极)(5)Y225M—6(30KW,6极),(6)Y250M—6(37KW,6极)(7)Y280S—6(45KW,6极),(8)Y280M—6(55KW,6极)油田电网经济运行与节能改造油田配电网分布广、供电半径长,分支多,负荷节点数多,变压器日受载率低,变压器本身就是一个感性很强的负荷,采油厂90%以上负荷为异步电动机,电动机的功率因数低、负载率低,目前电网结构和运行方式导致:油田配

95电网无功流动引起的电能损耗大、电压质量差;线路供电半径与供电电流不匹配引起线路电能损耗大;网络结构和运行方式不合理引起电网网损增加。本课题针对油田配电网存在的问题:研制了面向用户的电网优化设计、优化运行及节能改造的系列软件,用户界面简洁、方便,节电效果显著。软件内容如下:1.电网电能损耗计算与降损分析软件;2.无功补偿综合优化软件;3.配电网的优化运行软件(变压器经济运行、线路的经济负荷、电网的优化运行方式):4.基于数据库的电器设备选择软件;5.配电网最优重构软件。高精度步进伺服控制系统新技术研究步进电机细分驱动系统在军用仪器、尖端设备、通讯和雷达设备、计算机外围设备、光电组合装置、阀门控制、数控机床、电子钟、医疗设备及自动绘图仪等领域有广泛应用。该系统体积小、控制精度高、系统驱动的效率高。可以通过驱动线路板上拨码开关的选择,控制电机运行在不同的细分精度,以满足不同的控制精度要求。步进电机在128细分的条件下的步进误差基本可以控制在10%以内。针对不同相数和构成原理的步进电机的特点分别设计了基于80cl96KC单片机的开环细分控制系统。五相混合式步进电机细分控制系统采用了功放管分时复用驱动电路,平均每相绕组使用的功放管比一般的桥式驱动电路减半,简化了电路结构。该项目通过山东省科技厅组织鉴定达到了国际先进水平。柴油加氢精制装置仿真培训系统本系统可用于柴油加氢精制装置的仿真培训。系统逼真地实现了对横河CS3000DCS的模拟,包括其DCS键盘、显示及操作等。采用机理分析方法,开发了柴油加氢精制装置反应系统、分循脱硫系统的动态数学模型,编制了工艺仿真培训软件。本系统功能齐全,能实现装置的开工、停工、正常操作及事故处理等内容的培训,并根据学员的操作水平进行评分。该软件既可单机独立运行,也可以由多台计算机联网运行,配置灵活多样。采用VISUALC++语言开发,实行模块化编程,维护方便,可运行于Windows98环境下。本系统于2001年2月在燕山石化公司炼油厂投入使用,提高了操作人员技术素质、操作水平和处理事故的能力。伯重整装置仿真培训软件根据反应机理开发了伯重整装置全流程动态数学模型及其仿真培训软件,

96可以用于该装置的仿真培训。该软件于95年7月在北京燕化公司炼油厂投入使用。主要用于训练操作人员的开工、停工、正常操作及处理事故的应变能力,可以有效的提高操作人员的水平。软件既可在一台微机上进行也可在多台微机上进行。对培训人员的操作水平给予公正的评价和成绩。大型离心式压缩机组的仿真培训软件以美国LLIOTT公司生产的大型离心式压缩机组为背景开发了一套离心式压缩机组仿真培训系统软件,软件可实现对压缩机组包括润滑油(控制油)系统,密封系统,汽轮机,压缩机的各种操作培训,培训的内容是开车、停车及各种事故的模拟。仿真操作画面逼真,此软件已在北京燕山公司投入使用,培养了一批高水平的压缩机操作人员。该软件能对操作人员的操作水平给予公正实时评价和成绩。换热器泄露检测仪该产品主要用于连续在线监测油/水、轻质油/重质油换热器中,管束泄露造成的事故。适用场合:炼油厂、化工厂、油田原油输送站等处的换热设备。该产品已在实验室试制成功。高压容器液位计、料位计该产品利用振动波式原理,不接触测量容器内的液位、料位。特别适用于化工企业的高压容器液位监测,水泥、化肥等仓储容器的料位监测以及某些危险介质的液位测量。该成果经江苏省科委鉴定为“国际先进水平”。该技术已经成熟,适合于进一步推广。天然气加气机该产品配合国家的环保要求,用于汽车清洁能源--天然气的销售与计量,适合于各加气站应用。目前已完成样机研制,正在进行现场试验。初步测试表明该产品技术性能达到了国外同类产品的技术水平。管道故障检测技术基于负压波、流量平衡、管道模型、振动等原理,对采集的管道数据进行综合处理,配合现代信号处理技术、通讯技术等实现对管道运行状况的连续监控。该技术已经基本成熟、需要进一步现场验证。声波清灰成套装置该产品用于燃油燃气锅炉的炉管结垢清理、免除人工劳作。是同类进口产品的理想替代。

97油井空心抽油杆恒流变频加热系统目前在稠油开采中应用的抽油杆电加热装置,由于其集肤效应的工作机理决定了在工频电加热情况下加热效率和热量利用率很低,既不利于提高加热温度,又造成电能浪费。改用中频加热尽管使加热效率得到一定改善,但又带来了交流阻抗增大、加热电流及调功范围减小的负面影响。本装置新开发了一种抽油杆恒流变频加热系统,采用恒流源型电力电子变换器拓扑及新型PWM电流跟踪控制技术,加之高性能单片计算机的智能化控制,使恒流值大小可以根据井口油温的设定要求予以调节,而且电流频率也可以根据油井工况而改变,保证系统在具有足够高工作频率的情况下,为抽油杆提供恒定的加热电流,实现加热电流和频率的最佳配合,从而显著提高加热效率及节能效益,热量利用率接近100%,加热调功范围大大加宽。经济实用型中高压变频调速装置本装置是在中国石油天然气集团公司资助的“功能模块组合型变频调速系统的研究与开发”新技术开发项目研究基础上,根据我们已取得的有关交流电机变频调速的国家发明专利和实用新型专利,研制开发的一种具有三点式PWM逆变单元模块组合特点的中高压变频器。•方面通过三点式PWM逆变单元模块组合拓扑及控制技术,提高变频器输出电压等级;另一方面通过功能单元模块的选配和优化组合,使变频器减少功能数目,强化功能指标,力图石油石化行业经济实用。石油管线阴极防腐保护技术这种适用于油气集输管线及金属管网阴极防腐保护的大功率恒电位仪,基于本研究室最新提出的国家发明专利技术(专利号:ZL93119166.1)——用斗电荷转移式大功率DC/DC变换方法与变换装置,利用现代电力电子全控器件研制而成,具有输出电流大、体积小、重量轻、性能稳定可靠、允许的输入电压波动范围宽等优点。该装置通过庠斗电荷转移式新型功率变换方法,将电网电压变换成0〜80V的直流输出,并通过参比电位反馈控制系统,自动保持参比电极电位稳定于设定值,并维持地下阳极与管线之间具有合理的电位梯度分布。其主要性能指标如下:L输入电源三相380V±20%(如有需求也可设计成单相220V)。2.输出电压范围0~80VDCo3.额定输出保护电流100ADC04.参比电极电位设定范围:0.3〜L5V(可按实际需要改变)。5.参比电位控制精度AV<20mV.o6.输出电压纹波系数丫<1%。7.工作效率T|>82%o

98大功率DC/DC变换技术发明专利(CN1102018A)利用快速晶闸管器件构成新型功率变换电路,具有结构简单、输出功率大、成本低、可靠性高等优点。可广泛用于各种需要大范围调节直流电压或电流的场合,并可根据需要设计成具有恒压、恒流、陡降等特定的输出性能。本技术适用于研制开发的产品类型主要有:阴极保护恒电位仪,通讯电源,充电机,逆变焊机,直流电机调速电源等。可全部采用国产化器件实现较高的性能价格比。SZD-A型密度测量仪SZD-A型密度测量仪可用来测量各种液体的密度或浓度,传感器有浮力式和压力式两种,该仪器可由半导体数码管直接显示浓度或密度.SZD-A型智能液位仪可用来测量各种液体的液位,如深水井液面距地面的距离,各种液池(罐卜水库的液位等,适用于城市自来水公司、石油化工厂等需要测量液位的场合。传感器有压力式、磁浮球式两种。该仪器由数码管直接显示液位,并有液位上、下限报警功能。HS2000DCS在胜利水泥厂的开发应用胜利油田胜利水泥厂采用HS2000DCS构成全厂生产控制系统,该DCS系统测控点多规模大。自动化系承担完成了系统设计开发、安装调试、软硬件组态、开工投运到系统维护以及操作培训等全部工作。该系统已于98年投用。稠油渗流机理研究装置数据采集系统该系统是一套为研究油臧岩石和流体的物性参数而开发的自动采集与处理系统。该系统创造性的开发了电子天平、油水分离器的通讯采集软件,并在数据处理过程中,使用高斯拟合、三次样条插值函数、最小均方二乘法拟合等多种拟合方法,满足不同曲线的要求。在国内外同类实验室中,采集与处理部分的技术处于领先水平。因此整个系统在实验室研究油气开采及油臧工程方面具有一定的通用性,在国内同行业居领先水平,极具推广价值。集输泵站优化运行研究通过对滨南二首站节能技术改造方案的实施,实现了原油处理过程总体系统优化运行,采用DCS构成一个完整的原油脱水处理自动监控系统。实现主要设备自动监控等功能。主要由:1、提高加热炉燃烧效率;2、沉降罐界面的自动优化控制:3、油罐自动放水;4、泵组闭环节能控制;5、脱水器放水自控系统;6、分离器缓冲罐液位控制等六个子系统所组成。每个子系统除可以完成预定的优化控制功能外,将实时控制信号传送至联合站监控室的系统监控计算

99机、操作控制站和采油厂局域网,构成完整的管控一体化,便于上级主管部门及时了解联合站生产运行情况,实现优化生产调度。

100计算机与通信工程学院科技成果项目简介主要研究方向:人工智能及应用计算机网络数据库技术及应用软件开发环境与开发技术计算机图形与图象处理生产过程控制应用研究成果简介:面向油藏软件开发的HPF程序设计平台与HPF并行优化编译系统该成果是由北京大学和石油大学(华东)共同开发完成的国家“863”项目。该项成果是在并行机和可扩展机群系统上,分别提供HPF编译系统和面向油藏数值模拟的并行解法构件库原型。主要内容有:(1)提供一套FPF编译系统;(2)该编译系统能在并行处理机和可扩展机群环境上运行,它能够适应并行系统的可扩展性要求和多种体系结构;(3)为地震资料处理和油藏数值模拟提供并行解法库,使地震资料处理构件实用化。建立包括通用数据编辑、二维三维曲线处理、图形处理构件的并行解法构件库。基于Intranet的油田配电线路GIS该项目是将GIS及计算机网络技术应用于油田的电力管理,运用先进的技术手段改善和提高电网运行和管理水平。利用GIS对地理坐标和空间位置的表示能力,将油田厂区地图、井位分布、配电线路及其他相关地理信息以及属性数据结合起来,能在选定的某一范围内实现配电线路及属性的查询和统计等。断层封闭性软件的研制断层在油气藏形成及封闭方面起到重要作用。准确地预测出断层封闭性、封闭程度,就能预测油藏高度和分布范围,对降低勘探成本,提高勘探和开发的效益,有重要的理论和实际意义。软件结合断层封闭性诸多因素,将断层力学性质、断面承受应力状况、断层剪切带、泥岩沾污带、断层两盘储层排驱压力、断层两盘岩性配置关系、断层两盘地层产状配置关系和断层活动时期与油气运移聚集期的配置等多种地质条件进行定性评价,并利用模糊数学的方法,对断层封闭性进行综合评判。形成了i套断层封闭性评价的软件系统。

101潜油电泵远传遥控(电力载波)系统该系统利用电力载波(有线)通讯技术,足不出户,就能实现潜油电泵的开机、停机控制;任一时刻,都能知道每口井的运行、故障状况。整个系统由数传保护控制仪、PLM、系统控制中心、PLM中继器组成。整个系统利用6KV和10KV电力线做载体,由控制中心通过PLM完成保护仪的参数设置、潜油电泵机组的遥控启停、数据采集。

102物理科学与技术学院科技成果项目简介磁处理技术在工业中的应用磁处理是利用磁场对非铁磁性流体(如原油、燃料油、水及水溶液、气体等)作用,使被作用物的性质产生某些期望的变化,从而改善生产效果和使用效益的一种技术,通常称之为磁处理技术。磁处理技术是一项无污染、施工方便、成本低廉的节能技术,在工农业各个领域具有广泛的适用性和推广价值。随着磁处理技术的成熟和机理研究的深入,磁处理技术在工业、农业、医疗、石油、水处理等方面的应用领域逐步扩大,特别是在石油工业中的石油开采、输油、输水管线、注水及电潜泵结垢等领域,磁处理技术在磁防垢、磁防蜡、磁增注、磁降粘、磁破乳等方面得到大规模应用,并取得了良好的经济效益。为更好地促进磁处理技术的现场应用,我系竭诚为广大朋友提供技术咨询、磁处理效果的评价、磁处理参数的优化选择、磁化器的设计与应用等合作。电动力学方法解堵增产技术实验研究该项技术的研究目的旨在采用电场作用原理,改变多孔介质表面双电层,破坏多孔介质原有的界面吸附作用、表面润湿作用和毛孔现象,降低原油在多孔介质中的流动阻力,达到提高原油采收率的目的。经过室内模拟研究,取得的成果如下:直流电场能提高油水比,增加煤油的采收率,具有良好的助驱、解堵作用。实验结果表明:水溶液渗透率可降低15.0%,煤油渗透率提高12.2%,最终煤油采收率可提高10.8%。对实验现象进行了解释:外加直流电场作用多孔介质,破坏了介质表面对原油的吸附作用和润湿作用;同时通过电极的极性位置的选择也改变了双电层中流动亚层和固定亚层之间的关系等微观机理。电磁场处理水防垢、灭藻、杀菌技术技术原理:高频电磁场是集高频、电磁场于-身,是有电子电路产生的高频电磁振荡在固定的两极间形成一定强度的高频电磁场,水通过高频电磁场时,水分子作为偶极子被不断反复极化而产生扭曲、变形、反转、振动,且与外加电磁场共振使分子运动加强,从而使原来缔合形成的各种综合链状、团状大分子解离成单个水分子,最后形成比较稳定的双水分子,增加了水的活性,改变了水分子与其它离子的结合状态,使晶体析出的时间拖后,并以细小的颗粒析出,从而不形成坚硬的水垢。另外,应用高频电磁场处理水杀菌、灭藻是新型的水处理方法,水体中微生物及藻类在高频电磁场作用下,菌藻类的生物体细胞必将受到过强的刺激而损伤或死亡,不能在水中继续生存、繁殖,从而达到杀菌目的。同时水分子结构的变化也会对微生物细胞产生影响。又由于天

103然水体中含有一定数量的缔合离子,当高频电磁场作用水中的微生物细胞时,会对细胞中的原生质产生剧烈振荡作用,这种剧烈振荡作用会对藻类生物大分子产生影响,影响细胞的正常代谢,从而杀灭菌藻。因此高频电磁场可以防垢、杀藻、灭菌。技术特点:静电场和磁场在低温低压水处理上有广泛的应用,它们在防垢、杀藻、灭菌方面有一定的效果,且设备简单、运行费用较低。但目前报道的都是各自单独使用的效果。我们最近在这方面进行了深入研究,利用高频电磁场对水进行处理,结果效果明显优于上述两场单独作用效果,且设备优点明显。地层电加热开采稠油技术该技术对高粘、高凝、低渗和薄层等特殊油藏的开采以及解决井筒结蜡、地层堵塞、近井地带污染等问题有着特殊的作用。技术原理是将大功率电磁能输入地层,利用电磁场对油层的电热效应和电化学效应,改善油层的渗流特性,从而提高石油采收率。已取得的研究成果:(1)认识了电热油藏的基本规律与适用条件,掌握了该技术的完井工艺、施工工艺和采油工艺;(2)建立了电热油藏数学模型和物理模型,编制了电加热开采稠油技术数值模拟软件,可以对该技术的现场实施从数值模拟和物理模拟两方面进行优化;(3)建立了直流电渗法采油技术的数学模型,掌握了该技术的完井工艺、施工工艺和采油工艺。热/化学复合采油技术在蒸汽开采稠油技术中,由于稠油与蒸汽密度和粘度的差异,常常导致蒸汽重力超覆和汽窜,导致蒸汽开采体积波及系数的降低。另••方面,即使在蒸汽所波及的区域,由于受岩石一原油一水体系界面特性的影响,蒸汽开采过程中,有很大-部分稠油不能从岩石表面剥离下来,降低了原油的最终采收率。该技术针对这些问题,在注入蒸汽的同时,有目的地加入一些化学剂,改善热力采油的效果,如加入泡沫剂,就可以调整蒸汽的注入剖面,又如加入薄膜扩散剂可改善油层岩石的润湿性及界面张力,从而取得更好的采油效果。已取得的研究成果:(1)建立了热/化学复合采油数学模型,模型中包括各组分质量守恒方程、能量守恒方程以及化学剂输运方程。其中输运方程中考虑了对流、弥散以及化学剂损失,如高温热降解损失、在岩石表面的吸附损失以及与地层水矿物离子的化学反应损失等;(2)编制了三维多相多组分热/化学复合采油油藏数值模拟软件。实践表明,该软件具有运行稳定性好,速度快等特点;(3)形成了••套筛选、复配热/化学复合采油用剂的室内评价方法。在油藏数值模拟和室内实验评价的基础上可以讨论注采参数及化学剂性质参数对采油效果的影响,对热/化学复合采油技术的实施进行了参数优化和方案编制。

104利用“环境风洞”研究“油气扩散规律”风洞指标:风速:0—15m/s,功率20kw,尺寸0.9mx0.6mxi1.Om,风速稳定。用以模拟自然风,研究空气污染情况和物体在不同风速下受力分布。研究“防雷系统”的防雷效果研究“防雷系统”的防雷效果,通过室内200kv--2ma高压仿真实验,和现场对“防雷系统”电晕电流、地面电场强度测量、雷击电流的测量、定量确定“系统”的保护范围、电屏蔽效果、放电电流大小、及雷击电流引起的二次破坏作用、电磁波能量分布等。抽油杆无损探伤仪主要针对目前各油田采油井经常发生抽油杆断杆事故而研制的。由于油井断杆原因为抽油杆相应部位的疲劳所致,裂纹从杆体应力集中部位的表面萌生,逐渐向杆体内部纵深扩展,直至杆体断裂。本仪器采用涡流探伤法进行抽油杆表面裂纹的无损检测,具有检测灵敏度高、速度快、稳定性好等特点,对于深度为0.3mm以上的裂纹均能进行实时检测。研制超声波美酒技术酒的优劣不仅决定于酒中各种成分数量的多少,还决定于各种成分之间的平衡、协调、衬托、缓冲、掩盖关系。酒经超声波作用将能促使脂尽快与乙醇和水结合,促进化学变化,使酒味醇厚、甘润柔和,用超声波处理酒,可超催陈、灭菌、加速沉淀等作用,使酒更香醇可口,提高产品档次。我们可以为厂家提供技术服务,使高科技与酿酒业结合,生产优质美酒供人们享用。短波原油含水率传感器短波原油含水率传感器由传感器电路总成和敏感探头两部件组成。传感电路总成中的石英晶体振荡器产生一个稳频稳幅的短波电磁振荡能量,该电磁能量经电感耦合进入谐振器电路。敏感探头是谐振电路的调谐电容,它可以是各式各样结构的开放式电容器,其电容量随原油含水率的不同而改变。使用时,仅敏感探头和被测介质接触,就可使短波原油含水传感器输出一个与含水率相应的直流电压信号,由此测量出原油的含水率。测量原油含水率范围:0—100%:平均灵敏度:30mv/l%含水率。重复性误差:0.5%含水率;适用温度范围:-10〜125℃。供电电压范围:6〜12v;电路总成外观尺寸:(pl6x85mmo本传感器配上不同形式的敏感探头,可测量各种液体、固体,以及颗粒状、粉末状态等物料的含水率,特别适用于原油含水率的测量,可做环空井下测井仪,输油管线原油含水率测定仪,油水界面监控仪,大罐油水分布剖面仪;各种含水率极限报警器等,还可做各种非电量如:位移、厚度、介电常数、温度等测量

105用的传感器,也可做非金属探伤仪中的传感器,探测非金属内部缺陷。破乳剂磁增效技术该技术是利用特定参数的磁场对破乳剂进行处理达到增效目的,从而实现减少破乳剂用量,提高破乳脱水效果,属国内首创。该技术适用于原油采出后进行电脱之前的化学脱水过程。实施时取用户所用破乳剂及含水油样进行室内磁参数优化,进而设计制作优化参数的磁化器提供给用户并指导安装使用。此项技术在油田可以广泛应用。炼油催化剂磁分离技术该技术是利用磁性分离机将卸出炼油催化剂分离处理,把失去活性的催化剂与尚具有一定活性能重复利用的催化剂分离开的技术。可减少催化剂的废弃浪费,并在一定程度上提高在线催化剂的反应活性,有利于提高炼油转化率和效率。此技术适用于中小型炼油厂。磁化器设计技术根据用户提出的有关机械参数和磁参数,设计符合指标要求的磁化器,使之适用于对油水等流体进行磁处理的防垢、防蜡、增注等技术。该技术适用于各油田及磁化器生产厂家。磁密封技术磁密封技术是利用磁场把磁性粘弹体固体在密封部位,利用粘稠的流体状磁性粘弹体实现对流体(气、液)的密封防漏。该技术对设备的动态防漏部分具有突出的优越性。既可达到防漏目的,又不至影响可动产件的运动。我单位可以自制磁性粘弹体,设计密封磁场。优化磁缓蚀技术首创优化磁缓蚀技术。该技术是取造成腐蚀的水样及被腐蚀材料样品,在室内用各种标准磁场对水样进行磁处理,对比腐蚀速度,优选出使缓蚀率最佳的磁场强度,磁场形式等优化磁处理参数,设计相应的磁化器实施防腐工程达到设备缓蚀的目的。该技术适用于流体造成腐蚀的各工业部门。缓蚀率可达30一50%。石英谐振式传感器石英谐振式传感器具有结构简单、检测速度快、灵敏度高、稳定性好等优点。特别是不需要进行A/D转换既可实现数字化。因此在智能仪器和自动控制中被广泛使用。石英谐振式温度传感器、温度控制传感器、力传感器和压力传感器性能优良。正在研制的流体压力——温度传感器为国内首创,可广泛用

106于测井、随钻测井和液体静压力一温度测量。电加热开采稠油油藏技术低频电加热处理油层技术是利用电流场加热地层,降低原油粘度,提高稠油油藏采收率。是目前国内外油田关注的热点技术之•二该技术适用于蒸汽驱等热力方法采油不宜应用的地层和井位。本课题组与石油工程系合作两年来,已系统研究了电热采油方法的数学模拟技术和物理模拟技术,目前在该技术方面正承担石油天然气集团公司“九五”科技攻关四级子课题一项。研究了电热采油机理、油藏适用条件和电加热工艺技术条件。本课题组可以为电加热采油的现场实施提供生产历史拟合和生产动态预测方面的技术合作。直流电动一水动力驱油技术利用孔隙介质电渗流理论,能够改善油水两相相对渗流关系,提高水动力驱油效率。本课题组在石油大学(华东)校重点基础科研基金资助下,经过两年工作,已在动电化学和多孔介质岩石电性质微观机理上取得突破。建立了电动一水动力驱油模型,利用数学模拟方法成功拟合了国内外有关实验结果。目前正在深入研究储层渗流特性对岩石导电规律和电动规律的影响,该技术不仅可以推广应用于提高水动力驱油效率,也可以作为辅助技术提高化学驱油效率。同时可以应用于水淹层岩石电性解释技术。

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