原油样品的三维荧光光谱特征研究

在分析大量油气的三维荧光光谱的基础上,提出了油气的共性峰和气、不同性质原油的特征。将三维荧光光谱分析技术应用于井中岩心,地表土样,地下水的分析研究,可以判断油气的属性和油源关系,从而进行油气索源及有机地球化学研究。由于轻芳烃有一定的挥发性和变异性,样品的保真非常重要。如果解决了荧光分析的准确定量问题,将给准确预测气层,轻质油,中质或重质油层、烃源岩等提供强有力的依据。     

镍(Ⅱ)-PAN-吐温80分光光度法测定原油中的镍

以 1 (2 吡啶偶氮 ) 2 萘酚 (PAN) -吐温 80为显色体系测定原油中的镍。配合物的最大吸收波长为 5 6 8nm ,表观摩尔吸光系数为 5 .3× 10 4L/ (mol·cm)。镍含量在 0～ 14 μg/ (2 5mL)范围内服从朗伯 -比耳定律。以三乙醇胺和硫脲作为掩蔽剂 ,可消除原油中铁 (Ⅲ )、钴 (Ⅱ )、铜 (Ⅱ )、钒 (V)等离子的干扰。人工合成样品的平均回收率为10 2 .12 % ,测定结果的相对标准偏差为 1.83%。两种原油样品中镍含量测定结果的相对标准偏差分别为 1.37%、2 .12 % ,加标回收率分别为 97.6 7%、98.76 %。     

原油破乳剂-破乳剂复配的筛选

原油含水增加了储存、输送、炼制过程中设备的负荷,引起设备和管道的结垢或腐蚀。原油脱水是原油生产过程中必不可少的环节。原油中的天然乳化剂有沥青质、胶质、石蜡、石油酸皂及泥质固体颗粒等。乳状液的破坏一般经历分油(crearming)、絮凝(flocculation)、膜(破裂)排水、聚     

SPA-PLS的高含水原油近红外光谱含水率分析

准确及时的检测原油含水率对注水策略调整、原油开采能力评估、油井开发寿命预测等均具有重要意义。然而,当前我国大多数油田均已进入高含水的开发中晚期,含水率测量难度大且准确率不高。在此背景下,开展了高含水情况下利用近红外光谱进行原油含水率测量的研究。 首先介绍了目前原油含水率检测的常用方法,分析了它们的优劣。理论上,由于水的近红外光吸收带与原油中C-H键的吸收带有明显区别,根据Lambert-Beer吸收定律和吸光度线性叠加定律可知,不同含水率高含水原油近红外光谱会存在较强响应差异。为此,对高含水原油进行近红外光谱检测,建立原油含水率与近红外光谱响应间的非线性映射模型,可实现高含水原油含水率的精确测量。为了验证该方法的有效性,搭建了近红外光谱数据采集实验装置：采用白炽灯作为光源,经过光路调节成平行光后垂直射入样品池,用近红外光谱仪（海洋光学NIR512）采集光谱用于分析。其中,接收光谱仪带宽为900～1 700 nm,平均分成512个波段。光谱数据利用光谱仪配套软件储存在电脑中。样本采用相同厚度不同比例的油水混合物,样本含水率范围为70%～99%,共采集数据60组,每组重复3次取平均值。得到原始数据后,先进行原始数据预处理,以减少数据采集时来自高频随机噪音及温度不稳定、样本不均匀、基线漂移、光散射等不利因素的影响。分别选用了S-G滤波、一阶导数和S-G滤波+一阶导数作为数据预处理的方法,利用连续投影算法(SPA)对光谱数据进行降维,并利用偏最小二乘法（PLS）和多元线性回归（MLR）进行建模,模型精度通过计算均方根误差值（RMSE）和相关系数（r）来验证。对比发现,使用S-G滤波+一阶导数建立的模型RMSE值最小（RMSE=0.007 0,r=0.998 3）。使用SPA降维后的模型要优于全波段PLS模型（RMSE=0.083 3,r=0.920 6）与MLR模型（RMSE=0.099 9,r=0.967 1）。利用SPA提取出的31个特征波长建立的模型仅占全波段的6.05%,并获得了较好的精度。证明了利用光谱检测高含水原油含水率可行性,并且得到了满意的精度,为高含水原油的含水率检测提供了新的方法, 为进一步利用近红外光进行高含水原油的快速检测与在线监测提供参考。     

原油样品激光诱导荧光的时间分辨光谱特性研究

为探索激光诱导时间分辨荧光光谱技术应用于海洋悬浮溢油原位探测的可行性,对来自胜利油田六个不同井区不同密度的原油样品的时间分辨荧光光谱进行了探测分析。结果发现,各原油样品荧光发射的持续时间基本相同,从ICCD中数字延时发生器(DDG)的输入延时52 ns开始,到输入延时82 ns左右结束,各原油样品的荧光峰强度随时间变化曲线的半高宽约10 ns;不同原油样品的最强荧光峰位及其衰减寿命不尽相同,并且与样品密度有一定相关性,密度相近的原油具有相近的最强荧光峰位和相似的荧光寿命。对比六种原油样品的时间分辨荧光光谱发现,在荧光增强时,原油荧光光谱峰位不变,当荧光从最大强度开始衰减时,六种原油样品的荧光光谱峰位均出现了不同程度(17~30 nm)的红移现象,这一定程度上反映出原油中各荧光组分的荧光衰减速率存在差异,或者存在荧光组分之间的能量传递。所观测到的原油密度相关的时间分辨光谱信息和荧光峰红移现象可望成为水下悬浮溢油识别的有效特征之一。     

原油非烃化合物结构与含量的馏分分离及联用色谱信息获取通用方法

用正己烷将沥青质从油样中分离,再根据类组分之间极性差别,用中性氧化铝-硅胶双层析柱将原油样其余部分分成脂肪烃、芳香烃和7个非烃馏分。各馏分回收完全。用色-质联用技术,将非烃馏分再分离并获取实验数据,为原油非烃结构和含量测定奠定有关的信息基础。不同油井样品研究和重复实验表明,方法对各种原油非烃化合物分离和信息测定有很好的重现性。     

微乳液脱除油泥砂中的原油

以煤油为油相, 十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为主表面活性剂, 正戊醇为助表面活性剂, 通过改变NaCl浓度分别制备出上相、 中相和下相3种类型的微乳液, 研究了其对油泥砂中原油的脱除效率, 考察了微乳液类型、 油泥砂处理量、 时间和温度等的影响. 结果表明, 油相在下相微乳液中的脱油效率最高, 在中相中次之, 在上相中最低, 且油相脱油率与油泥砂处理量间具有良好的线性关系; 在所考察的时间(10~60 min)和温度(20~70℃)范围内, 脱油效率变化幅度不显著, 表明该体系可对油泥砂进行常温快速脱油处理.     

纳米SiO2/十二烷基氨基丙酸钠协同稳定的pH响应性Pickering乳状液

用纳米SiO₂颗粒与微量氨基酸型两性表面活性剂十二烷基氨基丙酸钠作复合乳化剂, 以正癸烷为油相, 制备了pH响应性O/W型Pickering乳状液. 室温下该乳状液在pH≤4.0 时稳定, 在pH≥6.0时不稳定, 因此, 可以通过改变水相的pH值使乳状液在稳定和破乳之间多次循环. 在酸性水介质中, 氨基酸型两性表面活性剂分子呈阳离子状态, 可通过静电作用吸附到带负电荷的SiO₂颗粒表面, 产生原位疏水化作用, 使其转变为表面活性颗粒; 而在中性和碱性水介质中, 氨基酸型两性表面活性剂呈两性或阴离子状态, 不能产生原位疏水化作用, 因而导致乳状液破乳. 相关作用机理通过吸附量、 Zeta电位及接触角等实验数据得以论证. 该刺激-响应性Pickering乳状液在乳液聚合、 油品输送以及燃料生产等领域具有重要的应用价值.     

颗粒膜的结构及对乳状液稳定性的影响机制

以颗粒膜为基础的乳液因广泛应用于油田、造纸、食品、化妆品、医药等领域而备受关注。本文归纳了在油水界面形成颗粒膜的颗粒密度、粒径及润湿性等特征,并阐述了颗粒在界面吸附扩散的行为。重点从颗粒垂直于界面的分配及方向,颗粒在界面内的排列及进一步形成的空间结构综述颗粒膜结构。总结了颗粒在界面的状态及颗粒膜结构的影响因素,并从能量及力学角度进行分析。颗粒膜对乳状液稳定性影响机制主要体现在颗粒膜的结构及界面黏弹性：颗粒膜的结构阻隔液滴之间的碰撞聚并,这是乳状液稳定的基础;同时,颗粒膜通过改变界面黏弹性使得液滴在运动、碰撞、絮凝时不会轻易崩溃,从而强化了乳状液的稳定性。固体颗粒为乳化剂形成颗粒膜稳定乳状液的机制探究为稳定乳状液制备以及乳状液的破乳提供理论依据,具有现实意义。最后,本文就颗粒膜稳定乳状液的机制研究展望了其未来发展方向及可能的解决途径。     

基于原油配比混合实验的显微荧光光谱特征研究

显微荧光光谱已经成为流体包裹体系统测试分析中较为成熟的一项技术,可用于区分不同类型的原油与油包裹体,从而为研究含油气盆地的油气成藏历史提供重要依据。不同来源的原油在运聚的过程中可能会发生不同程度的混合作用,为了有效识别这一类地质过程,基于不同比例的原油配比混合实验,研究原油混合后的显微荧光光谱的具体变化特征。结果表明: 原油混源使得显微荧光光谱参数λ_max,QF-535和CIE-XY发生了非线性变化,具体表现为混源后原油的荧光光谱参数均介于两个端元油之间,混源油中某一端元油的比例越大,其荧光光谱参数越靠近这一端元油。在CIE-XY色品图中主要表现为非线性渐变的荧光颜色特征。光谱谱形的改变主要表现为谱形由“单峰型”变为“双峰型”和“三峰型”,同时主峰波长和次峰波长保留了两个端元油的信息;QF-535与混源比例可建立曲线用来定量计算两端元油的相对贡献度。综合上述荧光光谱参数和谱形的变化特征,利用原油和油包裹体的显微荧光分析,识别出东海盆地西湖凹陷A气田有三种不同类型原油充注,中间还发生了一次原油混源作用,即蓝绿色荧光原油和黄色荧光原油发生了混合,定量计算其混源程度为介于47%~55%。