TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

TiO₂作为一种重要的催化剂，在石油化工方面有重要的应用，特别是煤基合成油和超深度脱硫中的优越性受到注目。同时TiO₂还是重要的白色颜料，为了提高TiO₂的应用性能，对TiO₂颗粒进行了SiO₂纳米膜的表面包覆改性。采用精确控制pH值的连续法在TiO₂颗粒表面包覆了SiO₂的纳米层，并进行了TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征。证明了SiO₂在TiO₂颗粒表面形成了一层连续的纳米膜，厚度大约为3.5～4.0nm，SiO₂凝胶纳米膜比较致密，没有未包膜上的絮状物，而且TiO₂是单颗粒分散，没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象。XPS证明SiO₂凝胶在包膜后的TiO₂颗粒的表面为物理包覆。用SiO₂包膜后，样品的光学性质有了明显的提高，同时改变了样品在不同介质中的分散性质，在水性介质中分散性能提高到93.0％。这种表面处理后的TiO₂可以作为一种催化剂用于煤基合成油和超深度脱硫中。     

高温高压气体－原油分子扩散系数研究

分子扩散在注气开发过程中有重要作用，是影响气-液混相效果的重要参数。目前通用的相态计算软件在计算过程中均假设油气一接触就立刻达到平衡，由于扩散影响，实际上这种现象是不存在的。采用定容扩散方法及相关模型研究了高浓度CO₂、CH₄、N₂体系与油田地面分离器原油之间的扩散现象，研究表明：气－油体系并不是一接触立刻达到平衡，与组分的扩散速度有关；扩散系数为一变化值，随着压力的降低，扩散系数逐渐增加，直至体系达到平衡；而且在实验过程中发现不同位置液相的性质不同。实验研究为相态研究开辟了一条新的道路，所取得的成果对优化注气方案有一定的参考价值。     

川西须家河组气藏气井采气新技术探索

针对川西须家河组气藏埋藏深、裂缝发育、含CO₂、采气过程中见水快和采气管柱易腐蚀的生产难题，从地层流体流动能力随压差增大而增加、管柱腐蚀随CO₂分压增高而加剧出发，提出在采气过程中，运用临界产量（最大生产压差）配产，延长无水采气期；采用井下节流技术降低采气管柱CO₂分压，降低油管腐蚀速率。二者结合既能合理配产，延长气井污水采气时间，也能从工程上保证控制生产压差和降低井筒CO₂分压的实现，从而达到提高气井生产效率的目的。     

空气冲旋钻头牙齿失效分析与新材料实验研究

针对目前空气冲旋钻头钻进中牙齿频繁断裂、脱落以及磨损严重，导致破岩效率低、使用寿命短等问题，采用纳米改型技术，在硬质合金中掺杂纳米Al₂O₃制备出Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料，对其性能、组织结构进行分析，对其耐磨性、耐冲击性进行实验研究，结果表明：加入3%的纳米Al₂O₃并添加适量的抑制剂和稀土元素能明显改善Al₂O₃/WC Co纳米/微米复合材料的组织结构、细化晶粒，复合材料的耐磨性和耐冲击性能得到大幅提高，较硬质合金YG8提高4～8倍。为大幅度提高钻头破岩效率，延长钻头使用寿命提供了可能性。     

螺杆泵螺杆纳米掺杂陶瓷涂层显微结构研究

利用大气等离子喷涂技术（APS）,在7.5m螺杆泵螺杆基体表面上制备纳米掺杂30%AT13(Al₂O₃+13%TiO₂)陶瓷涂层,采用Philips XL-30型扫描电镜（SEM）、能谱（EDS）和Philips X-port型X射线衍射仪（XRD）等现代分析手段对纳米掺杂AT13等离子喷涂粉末及螺杆表面等离子喷涂涂层的显微组织、物相进行了观察测定。结果表明：纳米掺杂等离子喷涂粉末结构呈微米级粒子表面包覆纳米粒子的麻团状,尺寸在50~70μm内,流动性好,适用于大气等离子喷涂。纳米掺杂使等离子喷涂涂层元素分布均匀性提高,孔隙度降低,涂层内出现（Al₂O₃）_5.333与斜方晶态的Al₂TiO₅物相。涂层断口分析证明：在纳米掺杂30%的涂层中,出现大量直径约为10nm的蠕虫状晶须,断裂方式变为韧性的穿晶断裂,为纳米掺杂螺杆使用寿命成倍的提高提供了理论依据。     

不同腐蚀介质中改性咪唑啉的缓蚀性能

由油酸、多胺及改性试剂合成了4种咪唑啉衍生物。通过静态挂片失重法评价了咪唑啉缓蚀剂在不同矿化度的模拟盐水、饱和CO₂的模拟盐水以及油田回注污水中对A3碳钢腐蚀的抑制作用。实验结果表明，所合成的咪唑啉缓蚀剂可以抑制溶解氧的腐蚀，对CO₂的腐蚀抑制效果更好，10mg/L缓蚀剂D缓蚀率达95.36%。腐蚀介质的矿化度对缓蚀效果有一定影响，矿化度在10000～70000mg/L变化时，缓蚀率波动在10%～15%。油田回注污水实验表明咪唑啉型缓蚀剂适合应用于现场，尤其是偏酸性水质，腐蚀速率满足小于0.076mm/a的油田标准。     

致密砂岩气藏储量难动用影响因素及开发对策

致密砂岩气藏复杂地质特性和特殊渗流机理造成相当一部分储量难以得到有效动用。以川西新场气田Js¹₂、Js³₂气藏为例，在大量室内实验及现场试验的基础上，对致密砂岩气藏渗流机理进行了深入的研究，认为水锁效应、应力敏感伤害、启动压力效应是影响储量难以动用的主要影响因素。目前的生产压差为10MPa，远大于合理的生产压差7MPa，造成较严重的应力敏感伤害；压裂过程中水锁效应则导致压裂液返排率低，压裂液滤失带启动压力高，气相渗透率低，制约了压裂开发的效果。以低伤害为核心，高效返排为手段的大型加砂压裂技术、多层压裂合层套采技术、水平井及水平井压裂技术是开发新场气田Js₂¹、Js₂³气藏难动用储量的主要技术手段。     

固井水泥环在川东气田地层水中的腐蚀特征

针对川东气井地层水中的固井水泥，采用电化学测试、扫描电镜观察和能谱分析，研究了水泥环腐蚀的电化学、微观结构和元素分布特征。结果表明：浸泡初期，钢的交流阻抗的高频容抗增大，低频出现Warburg阻抗，水泥/套管钢界面由于水化作用而变得更加稳定，钢的电位在26d后负移约200mV，此时腐蚀介质已经到达钢表面，在水泥未被腐蚀解体时，界面遭到破坏，使交流阻抗的高频容抗减小，低频出现容抗弧；腐蚀后水泥表层的Ca、O含量减少，而C、S、Mg的含量增加，水泥环发生了H₂S腐蚀、CO₂腐蚀和Mg腐蚀H₂S腐蚀较严重，外表面呈溶出型腐蚀，而在内部，腐蚀产物滞留其中，腐蚀主要使孔隙和胶结性发生劣化；Cl^-在水泥中具有较强的渗透性。研究成果对含H₂S和CO₂的酸性气田的固井工作具有指导意义。     

琼东南盆地第三系低位储层特征及其控制因素

由低位储集体构成的岩性-地层圈闭是琼东南盆地油气圈闭的重要类型和主要后备。琼东南盆地主要发育盆底扇、斜坡扇、低位楔等低位体，它们与下切谷一起构成低位体系域特征的谷-扇沉积体系。深入地分析了琼东南盆地低位储集体的控制因素：（1） 古构造背景；（2） 物源条件（物源区岩性、陆架岩性、陆架宽窄以及古河道搬运距离和能力等）；（3） 沉积环境和后期成岩作用；（4） 异常地层压力的分布。综合评价指出盆地西部和东部断裂交叉断角部位的陵水组低位体为较有利勘探目标，而北部隆起带及其南部紧邻富生烃凹陷地区S₆₀、S₅₀、S₄₀界面上的低位体为最有利的勘探目标。     

丰深1凝析气藏相态特征研究

丰深1凝析气藏是济阳拗陷古近系深层凝析气藏的首次发现。通过对地层流体组成分析、恒质膨胀和定容衰竭实验,及井下温度、压力连续测量,对丰深1凝析气藏相态特征进行了深入研究。结果表明,丰深1凝析气藏为高温、高压不饱和凝析气藏,无油环;地层流体中间烃、重烃含量高,凝析油含量为606g/m³,属高含凝析油的凝析气;该凝析气藏地露压差6.70MPa,衰竭式开采地层压力下降快,6mm气嘴生产时,生产初期近井地层压力就降到露点压力以下,出现反凝析现象,反凝析损失严重,重质组分采收率低,油气两相流动造成渗流阻力增加,使单井产能下降。相态研究为丰深1含油气砂砾岩体储量评估和开发方案编制提供了依据,对济阳拗陷同类型油气藏勘探开发具有指导意义。     

川中川南地区须家河组天然气地球化学特征

四川盆地川中川南地区须家河组天然气组成主要以烃类气体为主,甲烷含量在80%～96％,C＋2重烃含量较高,分布在3％～18％;天然气干燥系数（C1/C1-5）以小于0.95为主,为典型的湿气,主要属于干酪根热降解气。天然气同位素组成特征是碳、氢同位素均较轻,δ13C1介于-43‰～-37‰,δ13C2介于-30‰～-24‰;δDCH4介于-190‰～-150‰,δDC2H6介于-150‰～-110‰。甲烷碳同位素值与干燥系数之间有很好的正相关关系,天然气碳同位素值明显比海相层系天然气碳同位素值轻,具有煤型气特征,表明须家河组天然气主要来源于上三叠统煤系烃源岩。     

鄂西渝东地区震旦、寒武系天然气成藏条件

鄂西渝东地区预测震旦系、寒武系天然气资源量为1.42×10¹²m³,勘探前景广阔。通过系统地对天然气成藏条件的分析,认为下寒武统泥岩是主力烃源岩,具有良好的生烃潜力;指出有利的沉积相带、古岩溶作用和裂缝的沟通作用形成了震旦系灯影组、下寒武统石龙洞组两套优质储层,同时具有良好的区域盖层和保存条件,并结合烃源岩、构造和古隆起演化将鄂西渝东地区震旦系、寒武系天然气成藏过程划分为三个阶段：以岩性（古岩溶）-地层型油气藏为主的加里东期-海西期;以构造型油气藏为主的印支期-燕山早期;燕山晚期-喜马拉雅期为油气藏调整定型期。在此基础上结合已钻井资料分析,认为鄂西渝东地区成藏条件优越,石柱复向斜应为近期“下组合”天然气勘探的主战场,建南构造圈闭规模大、类型好,是钻探的最有利目标。     

乌尔逊-贝尔凹陷有利区预测与勘探目标优选

乌尔逊-贝尔凹陷是海拉尔盆地最重要的油气发现区,现已发现5个大的油气聚集带,勘探前景好。油气成藏主控因素研究表明：研究区具有明显的源控、储控和断控成藏特征,油气藏主要分布在距有效烃源岩中心10 km范围内,NEE和NNE走向断层1 km范围内油气富集程度高,粉砂岩和砂砾岩为最有利的储集岩性,扇三角洲前缘亚相为最有利的沉积相。应用控藏要素多元叠合法对该凹陷南屯组二段进行了成藏有利区综合评价,优选出三级有利成藏区,通过分析有利区内断层型圈闭的断层封闭性能,对凹陷南屯组二段圈闭进行了成藏评价,优选出10个有利勘探目标,为凹陷下步勘探指明了方向。     

柴西北尖顶山地区油源及油气成藏研究

尖顶山和南翼山是柴达木盆地西部北区的两个相邻构造,尖顶山浅层获得工业油气流,但深层一直没有大的突破,而南翼山构造深浅层都发现较大油气储量,因此解剖该地区的油源及成藏特征对勘探具有重要的指导意义。应用原油轻重组分的地球化学特征综合判识油源,指出尖顶山油田N₂²储层原油主要来自N₁成熟源岩。在成藏过程中,有沿途或浅层低-未成熟油的混入,深层储层抽提物来自E₃²源岩。分析认为储层原油属于成熟阶段的产物且是就近捕获,不是从南部源岩长距离运移而来。结合源岩生烃史与构造演化史,建立了成藏模式。