复杂裂缝中CO_2流体携砂规律的数值模拟

基于计算流体力学(CFD)方法,建立了适用于模拟CO_2流体和支撑剂两相流动规律的固液两相流数学模型,并利用有限体积法进行求解,分析了泵注速度、砂比、支撑剂密度和粒径以及裂缝复杂程度对支撑剂在复杂裂缝中运移规律的影响。结果表明:支撑剂流入分支缝的方式主要包括主裂缝在分支缝缝口处形成砂堤后依靠重力作用滚入二级缝中,或是依靠携砂液的流速携带至分支缝内;泵注速度、支撑剂目数与平衡高度呈负相关,且泵注速度与平衡时间呈负相关、支撑剂目数与平衡时间呈正相关;砂比、支撑剂密度与平衡高度呈正相关,与平衡时间呈负相关;裂缝的级数越多,达到平衡所需要的时间越长,复杂裂缝中支撑剂在各分支缝节点处出现转向运移,且主要沉降在离主裂缝较近的二级缝中;由于三级缝较窄,进入三级缝深部的支撑剂量较少,且各分支缝中的砂堤高度小于主裂缝中的砂堤高度。     

耐高温低伤害压裂液配方优化评价研究

东海低孔渗气田具有埋藏深、温度高、低孔低渗的特征,加之海上压裂施工工艺,要求东海气藏压裂液应具有耐高温、耐剪切、低伤害、高温延迟交联、破胶快及易返排等特性。因此,研究在对稠化剂、交联剂、温度稳定剂以及破胶剂等优选的基础上,通过实验优选出适合此区块的压裂液体系;并对其性能进行评价。研究结果表明,优化后的压裂液耐温耐性能好,适用于160℃的地层,剪切稳定性强,高温延迟交联剂的使用提高了交联性能,施工摩阻低;配伍性强,对储层伤害率低;破胶性能能够满足海上压裂施工的需要。该体系在海上160℃储层压裂施工中得到成功应用,保证了海上压裂施工的顺利进行。     

一维、二维氰根桥联PdⅡ/FeⅢ-NiⅡ配位聚合物的合成、结构及磁性研究

分别采用K₂[Pd(CN)₄]、K₃[Fe(CN)₆]与[Ni(L)](ClO₄)₂((L=2,12-二甲基-3,7,11,17-四氮杂双环[11.3.1]十七碳-1(17),13,15-三烯)通过挥发或者扩散的方法获得两种氰根桥联异金属配合物{[Ni(L)][Pd(CN)₄]}_n(1)和{{[Ni(L)]₂Ni(H₂O)₄}[Fe(CN)₆]₂}_n(2),利用元素分析、傅里叶红外光谱、X射线单晶衍射等方法对配合物1、2进行组成及结构表征。单晶X射线衍射表明,在配合物1中,平面型四齿氰根前躯体利用其互为反式位置的两个氰根基团,作为双齿配体与镍离子发生配位,从而形成具有[-NC-Pd-CN-Ni(L₁)-]重复结构单元的一维中性链结构。在配合物2中,六氰合铁离子作...     

细乳液共聚合制备超疏水丙烯酸酯共聚物

以十二烷基磺酸钠(SDS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、辛基苯酚聚氧乙烯醚(OP-10)和含氟表面活性剂(FS-3100)为复合乳化剂,以十六烷为助稳定剂,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用细乳液聚合法使多种丙烯酸酯单体共聚,获得了丙烯酸酯共聚物细乳液,通过调节其pH值来进行破乳凝聚,获得共聚物固体,固体用四氢呋喃(THF)溶解,再用去离子水进行沉淀,此溶解-沉淀过程重复三次后,得到丙烯酸酯共聚物产品。采用红外光谱(FTIR)和核磁共振(1H-NMR)对共聚物结构进行了表征,结果显示丙烯酸酯共聚物MB、FMB和FMBD的结构明确。水接触角测试的结果显示由甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)合成的共聚物MB的水接触角为129°,当共聚单体中引入7. 6%含氟丙烯酸酯后,共聚物FMB的水接触角为158°,说明研究所得的丙烯酸酯共聚物具有良好的疏水性能。     

侧链磺化聚芳醚质子交换膜的研究进展

燃料电池是以氢气、甲醇等作为燃料的一种新型能量转化装置,其中质子交换膜燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）凭借其能量功率高、启动速度快和使用寿命长等优点已经在移动电源、潜艇和电动汽车等领域得到了广泛应用。质子交换膜（Proton Exchange Membrane, PEM）对PEMFC的性能影响最大,高效的PEMFC需要PEM具有高的质子电导率、良好的热稳定性和机械性能、低燃料渗透率以及优异的物理化学稳定性等。目前市面上多数使用的均是具有优异质子电导率的Nafion系列膜,但其存在制备困难、成本昂贵、质子电导率严重依赖湿度等缺点,在一定程度上限制了其发展。为了让PEM有更多的选择,科学家一直专注于使用新材料替代Nafion膜。近年来,科学家们模拟Nafion结构,通过合成各种侧链含磺酸基团的聚芳醚结构,使得亲水基团磺酸基和疏水基团之间形成微相分离结构,从而获得了一系列具有优异综合性能的PEM。本文将重点对侧链烷基磺化型、侧链磺化嵌段型、侧链局部密集磺化型、侧链磺化交联型和侧链磺化复合型这几种常见策略的合成方法及性能进行了综述,最后展望了侧链磺化聚芳醚在PEM领域的优势及发展前景。