三元复合材料

三元复合材料（精选十篇）

三元复合材料 篇1

1 机采举升方式的节能设计

针对三元驱过程中的结垢导致油井载荷上升, 电流以及消耗功率增加问题, 结合目前举升工艺中的抽油机、螺杆泵、电泵以及提捞等举升工艺, 在三元驱油井的举升方式设计上, 主要采取长柱塞泵的抽油机工艺、小过盈的螺杆泵工艺以及采用钢丝绳杆柱的提捞工艺。

1.1 抽油机井优选长柱塞抽油泵

长柱塞抽油泵由于采用了长柱塞、短泵筒结构, 柱塞上部阀罩始终处于泵筒外面, 油液在长柱塞扰动下, 其结构使垢质不易在泵筒内沉积造成卡泵。

为满足测试要求, 设计直径70 mm长柱塞抽油泵与泵上延长管采用内扣连接方式, 改进了常规的外径为107 mm的接箍链接, 使测试仪器可以通过。在三元复合驱油中应用了13台长柱塞抽油泵, 均表现出了较好的适应性。

1.2 小过盈螺杆泵

在螺杆泵工艺选择上, 主要考虑降低负载扭矩对降低能耗的影响, 因此试验应用了小过盈螺杆泵工艺[1]。小过盈螺杆泵的过盈量由常规的0.3 mm减小到0.15 mm, 这样, 既减小了系统初始负载扭矩, 又可保持高泵效。

小过盈设计对泵效有一定影响。现场选用了纳米复合高分子定子橡胶, 通过优化定子橡胶材料、加大泵级数降低对泵效的影响。室内挂片试验表明:在模拟采出液浸泡条件下, 纳米复合高分子橡胶材料垢质附着率不足0.5%, 与普通丁腈橡胶垢质附着率3.2%相比, 垢质附着率降低2.7个百分点, 其垢质附着率仅为普通丁腈橡胶的1/6, 且易于清除擦洗, 体现了较好的防垢效果。

现场试验了纳米复合高分子定子橡胶小过盈螺杆泵, 试验结果表明, 泵效大幅提升, 通过减少垢的影响, 油井电流下降明显, 见表1。

1.3 连续提捞采油技术

柔性抽油杆连续提捞采油技术不易引起结垢, 检泵作业频次低, 同时不需要采取防垢措施, 对三元驱适应性较强[2]。目前, 应用智能提捞抽油机井12口, 该工艺具有不易出现卡泵现象、运行能耗低的特点。

1.4 电动机与控制箱的选择

为满足三元复合驱举升需求, 针对油井不同结垢期的载荷变化, 抽油机井应选择双功率电动机, 对于螺杆泵举升工艺应设计变频调速装置, 随时调整电动机的供给。喇嘛甸油田三元复合驱油现场应用多功率高转差电动机节能效果显著, 其负荷压启动、功率因数高、过载能力强等特点适用于三元复合驱油井复杂的负载变化。

2 地面除防垢措施的优化

在不同结垢阶段, 三元复合驱油井垢质成分有较大变化。结垢初期以碳酸盐垢为主, 碳酸盐垢结垢速度快, 但化学反应简单, 除防垢效果比较明显, 检泵周期比较长;结垢中期以混合垢为主, 硅酸盐垢比例逐渐上升, 混合垢化学反应复杂, 检泵周期明显缩短;结垢后期以硅酸盐垢为主, 硅酸盐垢的结垢速度缓慢。针对垢质成分变化, 分别就管柱设计、防垢剂配方优选以及酸洗除垢方式进行了优化设计。

2.1 优化设计防垢管柱

由于三元复合驱油井垢卡、蜡卡程度比聚驱井严重, 考虑普通油管防垢效果较差, 为有效延长采油井热洗及检泵周期, 降低燃气消耗, 油管选择时侧重于防蜡、防腐、防垢[3]。三元复合驱油井熔蜡点比水驱高10~15℃, 一般为55℃左右, 因此油井管柱工艺以合金化纳米聚合涂镀防腐油管防蜡为主。

2.2 优化防垢药剂配方

三元复合驱油井的防垢方式有井口液体点滴加药、井口固体投球加药和井下防垢块等。考虑到反应速度、浓度调节控制的因素, 选用井口液体点滴加药方式。其工作原理为:利用柱塞泵将药剂从油套环空注入井内, 通过泵流量调节器控制加药量。该方法相对成本低、除防垢降载荷效果好, 见表2。

在采出井垢质成分分析基础上有针对性地选择清防垢剂。结垢前期, 药剂以防碳酸盐垢为主;结垢中后期, 硅酸盐垢含量达到70%左右, 优化除垢剂配方以盐酸、氢氟酸及部分表面活性剂为主。室内试验除垢率达到了98.6%, 优于无机除垢剂。

2.3 确定合理的酸洗除垢时机

针对大庆喇嘛甸油田三元复合驱油井容易出现载荷上升、垢卡泵以及由此引发的能耗上升问题, 结合油井除垢前后电流的变化情况, 分别确定抽油机井和螺杆泵井的除垢时机。抽油机井的除垢时机为:上行电流上升5 A;出现上冲程过程中载荷增大示功图;螺杆泵井的除垢时机为:电流上升, 并出现光杆转速与地下转子转速不同步的曲线。

优化酸洗除垢工艺:将常规的关井反应改为循环除垢流程;施工排垢速率控制在0.5 m3/min以下, 防止将垢质冲入泵筒内造成堵塞;加密酸洗周期, 减少垢卡检泵概率。目前现场已实施26井次, 酸洗后均顺利开井生产。

现场实施33井次。油井酸洗除垢后, 抽油机井上行电流平均降低5 A, 螺杆泵井电流平均降低3 A, 测静压关井3 d, 均顺利开井, 未出现卡泵现象, 可保证测压等关井后的开井率, 见表3。

抽油机井以9-PS2631为例, 该井2010年7月24日酸洗时p H值为9.34, 处于结垢初期。酸洗前测示功图时发现:在上行过程中载荷增大, 因此及时采取酸洗除垢措施, 措施后, 上冲程载荷变平稳, 最大载荷由79.93 k N下降到63.43 k N。

螺杆泵井以8-PS2603为例, 该井2010年4月12日酸洗时p H值达到11.01, 处于结垢后期。酸洗前电流曲线为光杆与井下转子转速不同步, 酸洗后电流曲线平直, 电流从14.6 A下降到12.76 A, 措施效果较为明显。

3 结论

1) 三元复合驱油井举升工艺的节能设计应针对油井结垢导致载荷增加的特点。长柱塞抽油泵、小过盈螺杆泵对三元复合驱油具有较强的适应性, 是目前较为适合的举升技术。

2) 通过优化防垢药剂配方并及时酸洗清垢能有效降低抽油机井、螺杆泵载荷和扭矩, 有效降低油井电动机运行能耗。

3) 防垢剂足量点滴加入的方法可保持油井电流稳定或不升, 有效防垢, 改善油井设备工作状况。

摘要：三元复合驱油技术是油田高含水后期进一步提高原油采收率的重要措施, 三元驱油体系在应用过程中, 碱性的化学助剂注入地层后, 受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等综合因素的影响, 油井出现严重的结垢现象, 除了影响机采井正常生产外, 油井的电能消耗及洗井频次的增加均导致电、气等能耗成本增加。通过对三元驱油井机采方式进行节能方案设计、优化除防垢配方、采取合适的除防垢措施, 可确保机采井平稳运行, 达到节气与节电的效果, 降低投入成本, 提高经济效益, 为三元复合驱油技术的推广应用提供保障。

关键词：三元复合驱,除防垢,节能,优化设计

参考文献

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[2]刘艳平.连续抽油杆采油配套技术[J].石油矿场机械, 2003, 32 (1) :19-21.

三元材料的优势总结 篇2

1、电池安全性能好。三元锂电池在结构上采用铝塑软包装，有别于液态电芯的金属外壳，一旦发生安全隐患，电芯最多只会气鼓，不会产生认为危险。

2、锂离子电池的厚度小，能做得更薄。普通液态锂电采用先定制外壳，后塞正负极村料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈，三元电芯则不存在这一问题，厚度可做到1mm以下，符合动力电池的需求方向。

3、电瓶重量轻。三元电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%，较铝壳电池轻20%。

4、锂电池采用三元材料容量大。电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10～15%，较铝壳电池高5～10%，5、三元锂电池内阻小，电池的内阻较一般液态电芯小，目前电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下，极大的降低了电池的自耗电，完全可以达到国际水平。支持大放电电流的锂电是锂电池电动车的理想选择，成为最有希望替代铅酸电池的产品。

6、锂电池的形状可定制，电瓶可根据客户的需求增加或减少电芯厚度，开发新的电芯型号，开模周期短，有的甚至可以根据需求客户的要求形状量身定做，以充分利用电池外壳空间，提升电池容量。

7、锂电池的放电特性好，高倍率的动力电池采用胶体电解质，胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。

三元股份夹缝生存 篇3

还有更进一步的情形发生；刚上市不足四个月的三元股份却交出了一份2003年业绩大幅度下滑的答卷，每股2分钱的业绩让市场人士眼镜跌碎。

数月前，三元还在其刊登的招股说明书中处处向投资者传递强者声音，短短几个月，公司好像换了一张“脸”。如今，三元不但要抵御外患，而且要防止亏损。

遭受夹击

三元产品主要在北京市场销售。2000年、2001年、2002年来自北京市场的销售收入占同期主营业务收入的比例分别为95．79％、88．20％、79．18％，2003年公司北京地区的销售收入虽然有所下降，但仍高达59．12％。面向北京这个大市场，公司乐守田园，似乎没有走出去拓展新市场的动力。

目前伊利、蒙牛、光明三家公司已分别在北京的密云区、通州区、房山区等郊区建立了自己的基地，已对三元形成合围之势。外来乳业企业不断蚕食北京的液态奶市场，使三元腹背受敌，疲于应付。

公司日加工鲜奶1000吨，曾一度与光明、伊利同处于第一集团军，并形成了很大规模优势。不过，尽管公司在北京的市场份额较大，但液态奶同质化的问题严重，公司还没有能力为其他产品进京设置任何壁垒。此外，在原料供应方面，尽管公司控制了北京周边的近90％的奶源，但由于大城市周边高昴的土地和人工成本，反而使公司在产品经营上处于明显的弱势地位。

公司主营业务利润明显低于伊利等奶源墓地型企业，即使与光明乳业这样城市型乳业企业比，也明显处于弱势。此外，公司主营业务并没有形成完整的产业链，液态奶原料中有近40％来源于股东及股东所属的子公司，一旦市场原料奶涨价特别当原奶供应紧张，将给公司正常经营带来十分不利的影响。

2003年，三元在自己的大本营乳制品销售遭受重创，收入同比大幅度下降28．5％。尽管公司主营业务收入同比增长17．53％，但净利润却同比减少78．89％。如果剔除非经常性损益，则公司2003年亏损2375万元。刚刚上市业绩就出现大幅度下滑，这不能不让人对其前景担忧。

从多元化中撤退

除了乳业，三元还投资了北京麦当劳和房地产行业。“在未来的三年里，三元食品将突出乳业的主导地位，以麦当劳快餐和房地产业务为辅，开展多元化经营，争做中国乳业第一品牌。”公司董事长包宗业称。

2003年三元股份主营业务收入的81．8％来源于乳晶销售，而房地产收入则占主营业务收入的18．2％，乳制品、房地产实现的销售利润分别占主营业务利润77．1％、22．9％。从主营业务构成上看，乳制品是三元的主体业务，而房地产则是主营业务的重要补充。

相比北京天鸿、北京城建、中远等一大批专业的房地产商，三元在当地房地产领域从资本实力到项目运作能力都存在明显差异。近期，国家对钢铁、建材、房地产等行业收紧资金。政策突变无疑将给公司房地产业务造成很大影响。

值得注意的是，2003年10月底，公司董事会已经同意向北京嘉铭投资管理公司转让公司所持有的三元嘉铭35％的股权，转股后，公司占三元嘉铭注册资本40％。这也可能是公司不得已而为之的明智之举。

麦当劳支撑

来自北京麦当劳的投资收益，可能是三元股份未来一段时间比较可靠的业绩支撑。

目前，三元拥有联营企业北京麦当劳50％的权益。公司2000、2001、2002年投资收益主要来源于北京麦当劳的投资回报，这三年分别从北京麦当劳获得投资收益1380．43万元和1259．75万元、657万元。

在未来三年，公司计划使北京麦当劳的销售收入以年均约20％的速度增长，税后利润的增长速度也将由于规模效应导致的单位成本下降而达到年均40％左右。

三元复合材料 篇4

大唐国际高铝煤炭研发中心开发了在高铝粉煤灰中提取多品种氧化铝并联产白炭黑的工艺路线,已实现工业化应用。该工艺中的粉煤灰脱硅产物—活性硅酸钙的理化性质,采用不同的改性工艺,使用硅烷偶联剂、羧酸及其盐类将其改性填充三元乙丙橡胶(EPDM)中,研究了硅酸钙/三元乙丙橡胶复合材料的硫化性能、力学性能。这对于粉煤灰高值综合利用,避免二次污染废弃物排放,实现“循环经济”具有重要意义。

1 实验部分

1.1 原材料

活性硅酸钙,大唐国际高铝煤炭研发中心提供;A基、S基、E基硅烷偶联剂和羧酸Y及羧酸盐N,杭州杰西卡化工有限公司;其他原材料均为市售品。

1.2 粉体改性

共混改性:即在熔融共混制备复合材料时加入一定量的改性剂,同时完成粉体的填充及改性。

打散改性:将一定量的改性剂与95%乙醇配置成25%浓度溶液,在FW-200型高速粉碎机(北京中兴伟业仪器有限公司)中与硅酸钙按照一定比例混合打散改性,然后置于鼓风干燥箱中,于110℃干燥至重量不再变化。

球磨改性:按照打散改性法中制备改性剂溶液,与一定比例的硅酸钙在QM-3SP2行星球磨机(南京大学仪器厂)中混合球磨改性。然后将改性粉体置于鼓风干燥箱中,于110℃干燥至重量不再变化。

1.3 橡胶复合材料制备

将三元乙丙橡胶生胶在开炼机上薄通10次塑化,依次加入促进剂、活性剂、脂肪酸盐、填料、改性剂、硫磺等药剂,混练均匀后打三次三角包,调宽辊距均匀出片,停放4h后测试其硫化性能,然后在平板硫化机(郑州大众机械制造有限责任公司)上模压硫化成型,硫化工艺为10MPa×T90×153℃。

1.4 性能测试

SEM:将硅酸钙粉体离子溅射喷金,用日立S4800冷场发射扫描电子显微镜,观察硅酸钙粉体的表面微观形貌及分散形态特征。

XRD:使用日本理学D/max-2500转靶衍射仪分析样品晶格结构及物相组成,管压40kV,电流150mA,CuKα辐射,衍射仪扫描角(2θ)范围:2.5~60°,扫描速度:4°/min。

IR:使用Thermo傅里叶红外光谱仪对原料的表面官能团进行测量分析。

使用ZWL型无转子硫化仪(江都市新真威实验机械有限责任公司),按照GB-T9869-1997标准,测定丁苯橡胶复合材料的硫化性能。

力学性能:使用DL-D2500N电子万能试验机(江都市真威实验机械有限责任公司),对硅酸钙/橡胶复合材料的拉伸力学性能(GB-T528-1998)和撕裂强度(GB/T529-99)进行测试和表征。使用LX-A型邵氏硬度计(江都市真威实验机械有限责任公司)测试复合材料的硬度(GB/T528-98)。

2 结果与讨论

2.1 原料特性

2.1.1 SEM表征

硅酸钙粉体的微观形貌如图1所示。由图1可知,硅酸钙粉体的一次粒子为极薄的片状结构,片层厚度约为50nm,宽度约为500nm;一次粒子呈银耳状簇聚而成二次粒子,二次粒子粒径约为5μm,表面孔隙孔径约为50nm。这种孔隙极为发育的结构导致粉体易吸水产生吸附液桥,再加上粉体本身轻质化,吸附范德华力远大于重力,以及粉体-OH键极为发育,本身易发生偶联聚集,致使二次粒子易团聚形成三次粒子。因此在填充橡胶时,需对其进行改性,以减少其在橡胶中团聚。

2.1.2 XRD分析

图2为样品的XRD衍射图,谱图中存在的0.305nm、0.280nm、0.237nm、0.183nm、0.166nm,与Cong X D报道的硅酸钙凝胶(简称C-S-H凝胶)的XRD特征峰基本一致[10]。其中,在0.305nm处的峰较为尖锐,说明实验所用硅酸钙为短程有序;而在低角度出现弥散的衍射峰和上扬的基线表明该原料长程无序。

2.1.3 IR分析

图3为原料的傅里叶红外光谱。可以发现451cm以及482cm波数附近的Si-O-Si弯曲振动,673cm波数附近的Si-O-Si对称伸缩振动,971cm波数附近的Si-O伸缩振动。1646cm波数附近的O-H弯曲振动,3488cm波数附近的O-H伸缩振动,说明原料中存在O-H键,可能[SiO4]4-四面体或C-S-H凝胶中结合水的O-H键。1488~1425cm波数为C=O的伸缩振动峰,873cm波数附近为C-O伸缩振动峰,说明C-S-H样品中有COundefined离子存在,可能为原料中的Ca(OH)2吸收空气中的CO2碳化所致。

2.1.4 其他

C-S-H凝胶的基本组成为CaO-SiO2-H2O,其钙硅摩尔比(C/S)在0.6到2.0之间不等,人工合成C-S-H的C/S和反应原材料的初始C/S有关。从活性硅酸钙的XRF化学成分分析结果(表1)可知,原料含有约4.5%的杂质,联产工艺路线中加入的酸碱并未完全脱除。

由BET法测得原料比表面积为102.559m2/g,按照GB-T16913.3-1997标准,使用HYL-103型自然堆积法松装密度计(丹东市恒宇仪器有限公司)测量样品的松散堆积密度为0.219g/cm3。

由以上分析可知,实验所用原料为C-S-H凝胶,具有短程有序长程无序的结构特点,样品中钙硅比为1.24,含有少量杂质;表面由极薄的片层构成银耳状团聚而成,富含硅羟基键;具有孔隙极为发育、疏松、比表面积大、表面活性强、质轻、色白等特点,有望成为橡胶、尤其是浅色橡胶领域中优良的补强剂。

2.2 硫化性能

2.2.1 改性剂种类的影响

将50份硅酸钙使用三种改性方法改性填充了三元乙丙橡胶,考察了改性剂种类对橡胶复合材料硫化性能的影响,其中改性剂用量为硅酸钙质量的4%。

(1)共混改性

图4为共混改性硅酸钙粉体填充三元乙丙橡胶复合材料的硫化性能,其中P为纯三元乙丙橡胶(Pure EPDM),U为未处理的C-S-H原料(Untreated)填充三元乙丙橡胶。由图5可知,与纯胶相比,A基和E基硅烷改性C-S-H粉体及原粉填充的三元乙丙复合材料的扭矩均有不同程度的降低。S基硅烷改性填充的复合材料的最大扭矩及最小扭矩却分别比纯三元乙丙橡胶增大了1.1倍、0.8倍。与原粉填充的EPDM橡胶相比,S基改性填充时,复合材料的T10保持相当,T50、T90均缩短了1倍。

(2)打散改性

图5为将硅酸钙粉体经打散预改性后填充三元乙丙橡胶复合材料的硫化性能。由图6可知,填充打散改性的C-S-H粉体后,复合材料的扭矩有明显降低,其中羧酸盐N改性硅酸钙粉体填充的三元乙丙橡胶最为显著,与纯胶相比,其最大扭矩、最小扭矩分别降低了0.78倍、1倍,提高了胶料的压延挤出性能。与C-S-H原粉填充的橡胶相比,改性粉体填充的橡胶复合材料的T10均有不同程度的延长,提高了操作安全性;T50略有缩短;除羧酸盐N改性外,复合材料的T90均与原粉填充的三元乙丙橡胶保持相当。

(3)球磨改性

图6为将硅酸钙粉体经球磨法预改性后填充三元乙丙橡胶复合材料的硫化性能,其中B为未添加改性剂的球磨空白对比样品(Blank)。由图7可知,与C-S-H原粉填充的橡胶相比,球磨空白样品填充复合材料的最小扭矩降低了1倍。添加改性剂后,橡胶的扭矩显著降低,其中尤以羧酸盐Y改性时最为显著,与纯胶相比,其改性填充的复合材料最大扭矩最小扭矩均降低了近1倍。在硫化时间方面,与原粉相比,球磨改性样品填充的三元乙丙想橡胶的T10略有所延长,T50、T90均有不同程度的缩短,提高了操作安全性和生产效率。

2.2.2 改性剂用量的影响

使用共混改性法将50份硅酸钙用S基硅烷改性填充三元乙丙橡胶,测得复合材料硫化性能如图7所示。由图可知,复合材料的扭矩随着改性剂添加量的增大而呈现先增大后降低的趋势,其最大扭矩、最小扭矩均在改性剂用量为4%时取得各种最大值7.27N·M、2.08N·M,与C-S-H原粉填充时相比增大了1.4倍、0.7倍。硫化时间随着改性剂添加量的增大而呈现先降低后增大的趋势,T10、T50、T90在改性剂用量为4%时取得最小值0.8min、1.88min、8.74min,与纯三元乙丙橡胶相比,T10保持相当,T50、T90则缩短了1倍,在保证操作安全性的同时提高了生产效率。

2.3 力学性能

2.3.1 改性剂种类的影响

将50份硅酸钙使用三种改性方法改性填充了三元乙丙橡胶,考察了改性剂种类对橡胶复合材料力学性能的影响,其中改性剂用量为硅酸钙质量的4%。

(1)共混改性

共混改性硅酸钙填充三元乙丙橡胶复合材料的力学性能如表2所示。由表2可知,与纯三元乙丙橡胶相比,硅酸钙原粉填充的EPDM复合材料的撕裂强度、拉伸强度分别提升了3.0倍、3.2倍,断裂伸长率提高了4.8倍,即硅酸钙原粉已具有一定的补强性能。E基硅烷改性时,复合材料的撕裂强度达到最大值34.10N/mm,比纯EPDM提高了2.5倍;S基硅烷改性时,拉伸强度、100%、屈服强度各自达到最大值,分别比纯EPDM提高了2.9倍、2.2倍、2.8倍,其300%定伸应力则达到了6.65MPa。

(2)打散改性

打散改性硅酸钙填充三元乙丙橡胶复合材料的力学性能如表3所示。由表3可知,S基硅烷改性硅酸钙填充的三元乙丙橡胶复合材料表现出最佳的力学性能:与纯三元乙丙橡胶相比,其撕裂强度提高了2.4倍、拉伸强度提高了3.0倍,100%定伸强度提高了0.7倍,300%定神强度达到最大值4.62MPa,屈服强度提高了2.8倍。断裂伸长率在羧酸盐N基改性时达到最大值。

(3)球磨改性

将硅酸钙球磨改性后填充三元乙丙橡胶,测得复合材料的力学性能如表4所示。由表4可知,与原粉填充的复合材料相比,球磨后硅酸钙填充EPDM复合材料的撕裂性能、定伸强度出现不同程度的下降;除空白球磨样品外,屈服强度均出现不同程度的提高,其中使用S基硅烷球磨改性时达到最大值4.46MPa,比原粉填充时提高了1.22倍;使用羧酸Y球磨改性填充时,复合材料拉伸强度达到最大值7.46MPa,比原粉填充时提高了0.3倍;使用羧酸盐N球磨改性填充时,复合材料获得最大断裂伸长率,比原粉填充时增大了0.23倍。

2.3.2 改性剂用量的影响

使用共混改性法将50份硅酸钙用S基硅烷改性填充三元乙丙橡胶,测得复合材料力学性能如表6所示。由表6可知,随着改性剂用量的增大,三元乙丙复合材料的撕裂性能、100%、300%定伸强度呈现先增大后降低的趋势,并在添加4%改性剂时各自取得最大值31.86 N/mm、4.03MPa、6.65MPa,分别比纯EPDM增大了2.3倍、2.2倍;拉伸强度呈现先增大后降低的趋势,并在添加6%改性剂时取得最大值7.25MPa,比纯EPDM增大了2.9倍;屈服强度在添加6%改性剂时获得最大值2.52MPa;断裂伸长率呈现先降低后增大的变化趋势,在原粉填充时获得最大值;硬度随改性剂用量的变化不显著。因此,4%为改性剂的最佳用量。

3 结论

(1)实验所用硅酸钙粉体为具有短程有序而长程无序的凝胶状物质,钙硅摩尔比为1.24,由厚度约为50nm、宽度约为500nm的一次片状粒子呈银耳状簇聚而成。孔隙极为发育,比表面积大,表面富含硅羟基。

(2)硅酸钙粉体填充三元乙丙橡胶时,具有显著的促进前期硫化的作用,致使焦烧时间缩短、正硫化时间延长。选用合适的改性剂对其改性,则会改善这一现象。

(3)综合考虑经济成本等因素,确定适用4%S基硅烷共混改性为最佳改性工艺,其改性50份硅酸钙填充三元乙丙橡胶时,复合材料的撕裂强度、拉伸强度、100%、屈服强度分别比纯EPDM提高了2.3倍、2.9倍、2.2倍、2.8倍,其300%定伸应力则达到了6.65MPa。

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[9]唐云,陈福林,刘安荣.燃煤电厂粉煤灰提取氧化铝研究[J].煤炭学报,2009,34(1):105-110.

三元复合驱采出水处理试验研究 篇5

摘要：针对三元复合驱采出水黏度大、污水中油珠粒径小、乳化程度高、难以分离的问题,研制了具有除油功能的除油剂D01001.通过室内试验研究了除油剂投加量、药剂强化反应的`搅拌强度和搅拌时间,以及药剂反应后捕获时间对三元复合驱采出水除油效果的影响,并在此基础上开展了小型处理试验装置的现场试验研究,小型处理试验装置出水含油平均为29.27 mg/L,可以满足大庆油田过滤设备要求的进水含油量指标.作 者：王方林 朱南文 夏福军 吴迪 Wang Fanglin Zhu Nanwen Xia Fujun Wu Di 作者单位：王方林,朱南文,Wang Fanglin,Zhu Nanwen(上海交通大学环境学院,上海,40)

夏福军,吴迪,Xia Fujun,Wu Di(大庆油田工程有限公司,黑龙江,大庆,163712)

三元思维的魅力 篇6

作文要有属于自己的思想，不要让自己的大脑成为别人思想的跑马场。生命的尊严在于思考，一个人最大的快乐也在于思考。

思维的魅力，不仅仅在于其高度的个性化，更在于其完美的融合性。

思维的这种融合性，呈现出来即为笔者所说的三元思维：感性、理性与知性的完美兼容。

英国诗人西格夫里·萨松曾写过一行不朽的警句：“我心有猛虎，细嗅蔷薇。”余光中说它具体而又微妙地表现出许多哲学家所无法说清的话，它表现出人性里面两种相对的本质，且表现出那两种相对的本质的调和。两者粗看似相反，实则乃相成。所谓“金刚怒目，菩萨低眉”，所谓“静若处子，动若脱兔”，所谓“骏马秋风冀北，杏花春雨江南”，所谓“杨柳岸，晓风残月”和“大江东去”，即一切所谓雄伟和秀美、外向和内向、阳刚和阴柔，都无非是这两种气质的注脚。

实际上每个人多多少少都兼有这两种气质，只是比例不同而已。所以我们会说一个人阳刚，而另一个人阴柔。也就是说，每个人都会有自己的主流风格，但主流之外，还会有非主流。正如余光中所说：“有人的心原是虎穴，穴口的几朵蔷薇免不了猛虎的践踏；有人的心原是花园，园中的猛虎不免给那一片香潮醉倒。所以前者气质近于阳刚，而后者气质近于阴柔。然而踏碎了的蔷薇犹能盛开，醉倒了的猛虎有时醒来。所以霸王有时悲歌，弱女有时杀贼。”（《猛虎和蔷薇》）

这两种气质体现在写作中，就是两种思维：感性思维和理性思维。

所谓感性思维，是指透过感官和直觉来认识世界的形、声、色、相。李安说：“所谓的感性，是挡不住的；挡得住，你这个人也没啥味道了。”足见感性之美。不过，纯感性的思维风花雪月，美则美矣，设若忽略了审美理性，常会难以为继，缺乏理性做脊椎的感性，只是一堆现象，很容易流于滥感。一味抒情， 沉溺于甜腻的或是凄美的诗情画意，媚而无骨，令人厌烦。

所谓理性思维，是指建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式。柏拉图有句名言：“理性是灵魂中最高贵的因素。”与感性思维的润泽灵动相比，理性思维的光芒是另一种风景。它表现为一种人生哲理的启示或隐喻，能够让人醍醐灌顶，茅塞顿开。但若缺少了感性思维的润泽，纯理性的思维急于载道说教，或是矜博炫学，读来便也会令人感觉刻板露骨，生硬乏味。

所谓知性，原本是德国古典哲学常用的术语。康德认为知性是介于感性和理性之间的一种认知能力。最早提出“知性”概念的恐怕是柏拉图。他将知识分为想象、常识、科学和数学知识、哲学等四种；相应这四种知识，人也具有想象、信念、知性和理性四种心理状态或认识能力。亚里士多德把知性称为“被动理性”。他认为整个认识可以分为感性、被动理性、主动理性。被动理性是与感性知觉相关联的理性，它赋有处理感性材料的职能，不能离开感性而自存。而康德则把“知性”理解为主体对感性对象进行思维，把特殊的没有联系的感性对象加以综合处理，并且联结成为有规律的自然科学知识的一种先天认识能力。知性思维借助感性经验，将静态的知识和哲理化为动态的见识与情怀，赋予感性思维和理性思维更为丰富的内涵和更为绰约的情致。

我们来对比一下下面三段话。

几米：“掉落深井，我大声呼喊，等待救援……天黑了，黯然低头，才发现水面满是闪烁的星光。我总在最深的绝望里，遇见最美丽的惊喜。”

韩寒：“中国看不起说大话的人。而在我看来大话并无甚，好比古代妇女缠惯了小脚，碰上正常的脚就称‘大脚；中国人说惯了‘小话，碰上正常的话，理所当然就叫‘大话了。敢说大话的人得不到好下场，吓得后人从不说大话变成不说话。”

吴淡如：“爱是沙子，有些人是蚌壳，将它吞纳，磨成珍珠；有些人拿它拌成混凝土，筑成坚固的城垛；有些人戏筑沙堡，任它随潮汐起落；有些人，专把沙子放进眼睛里，哭瞎了眼睛。端看你如何对待这沙子。”

几米的思维，感性充沛，情感盈润；韩寒的思维，理性犀利，鞭辟入里；吴淡如的思维，以理性为骨骼，以感性为血肉，深刻而灵动，呈现出知性的风格。

感性、理性、知性，这三种思维的魅力是可以融合在同一篇文章中的，运用得炉火纯青时，文章便可臻于化境。

请看李汉荣的《牛的写意》。

牛的写意

李汉荣

牛的眼睛总是湿润的。牛终生都在流泪。

天空中飘不完的云彩，没有一片能擦去牛的忧伤。

牛的眼睛是诚实的眼睛，在生命界，牛的眼睛是最没有恶意的。

牛的眼睛也是美丽的眼睛。我见过的牛，无论雌雄老少，都有着好看的双眼皮，长而善眨动的睫毛，以及天真黑亮的眸子。我常常想，世上有丑男丑女，但没有丑牛，牛的灵气都集中在它大而黑的眼睛里。牛，其实是很妩媚的。

牛有角，但那已不大像厮杀的武器，更像是一件对称的艺术品。有时候，公牛为了争夺情人，也会进行一场爱的争斗，如果正值黄昏，草场上牛角铿锵，发出金属的声响，母牛羞涩地站在远处，目睹这因它而发的战争，神情有些惶恐和歉疚。当夕阳“咣当”一声从牛角上坠落，爱终于有了着落，遍野的夕光摇曳起婚礼的烛光。那失意的公牛舔着爱情的创伤，消失在夜的深处。这时候，我们恍若置身于远古的一个美丽残酷的传说中。

牛在任何地方都会留下蹄印。这是它用全身的重量烙下的印章。牛的蹄印大气、浑厚而深刻，相比之下，帝王的印章就显得小气、炫耀而造作，充满了人的狂妄和奸诈。牛不在意自己身后留下了什么，绝不回头看自己蹄印的深浅，走过去就走过去了，它相信它的每一步都是实实在在走过去的。雨过天晴，牛的蹄窝里的积水，像一片小小的湖，会摄下天空和白云的倒影，有时还会摄下人的倒影。那些留在密林里和旷野上的蹄印，将会被落叶和野花掩护起来，成为蛐蛐们的乐池和蚂蚁们的住宅。而有些蹄印，比如牛因为迷路踩在幽谷苔藓上的蹄印，就永远留在那里了，成为大自然永不披露的秘密。

牛的食谱很简单：除了草，牛没有别的口粮。牛一直吃着草，从远古吃到今天早晨，从海边攀援到群山之巅。天下何处无草，天下何处无牛？一想到这里我就禁不住激动：地上的所有草都被牛咀嚼过，我随意摘取一片草叶，都能嗅到千万年前牛的气息，听见那认真咀嚼的声音，从远方传来。

牛是少数不制造秽物的动物之一。牛粪是干净的，不仅不臭，似乎还有着淡淡的草的清香，难怪一位外国诗人曾写道：“在被遗忘的山路上，去年的牛粪已变成黄金。”记得小时候，在寒冷的冬天的早晨，我曾将双脚踩进牛粪里取暖。我想，如果圣人的手接近牛粪，圣人的手会变得更圣洁；如果国王的手捧起牛粪，国王的手会变得更干净。

在城市，除了人的浑浊气息和用以遮掩浑浊而制造的各种化学气息之外，我们已很少嗅到真正的大自然的气息，包括牛粪的气息。有时候我想，城市的诗人如果经常嗅一嗅牛粪的气息，他会写出更接近自然、生命和土地的诗；如果一首诗里散发出脂粉气，这首诗已接近非诗，如果一篇散文里散发出牛粪的气息，这篇散文已包含了诗。

在作者的笔下，牛不仅是力的象征，也是诚实、慈悲、美丽、温柔、灵性、内敛、大气、浑厚、深刻、俭朴、谦逊、纯净的代称。显然，文中的牛已成了一种象征、一种隐喻。它意味着一种纯净美好的生命境界，能够带给人以灵魂的洗礼，让读者从中获得安宁平和、自然淳朴、豁达坦然的内心感受，表现了回归自然、崇尚质朴纯净生活的主题，充满了诗情画意。

作者以感性为衣，以理性为骨，用精妙的语言呈现深妙的悟性（即知性），使文章饶有趣味却又发人深省。写意的笔法，突现牛的气质神韵。语言非常富于韵致，灵动，隽永，清新，鲜活，很有张力，蕴含着丰富的情感和意义，诗意的描写营造出了童话般的氛围和意境。

我曾经给学生设计了一道作文题。

歌德《叙事谣曲》中有这样一个故事：耶稣带着他的门徒彼得远行，途中发现一块破烂的马蹄铁，耶稣就让彼得捡起来，不料彼得懒得弯腰，假装没听见。耶稣没说什么，自己弯腰捡起马蹄铁，用它在铁匠那儿换来3文钱，并用这些钱买了十几颗樱桃。出了城，两人继续前进，经过的是茫茫荒野，耶稣猜到彼得渴得厉害，就让藏在袖子里的樱桃悄悄地掉出一颗，彼得一见，赶紧捡起来吃了。耶稣边走边丢，彼得也就狼狈地弯了十几次腰。于是耶稣笑着对他说：“要是你刚才弯一次腰，就不会在后来没完没了地弯腰了。小事不干，将在更小的事情上操劳。”

要求：请你根据以上材料，任选一个角度，自拟题目写一篇800字以上、除诗歌以外文体不限的文章。

这个作文题属于材料作文。如果把话题比作生成文章之树的种子，那么材料就是一堆土，其中可能有无数颗种子，材料作文可以从材料中挖掘出多个话题。关于耶稣和彼得的这则材料，虽然看起来明显在教导人要乐于做小事（所以多数人不敢反弹琵琶、另辟蹊径），但从中至少可以挖掘出这样几个话题：小事与大事、理性与随性、预设的人生与未知的人生、言传与身教、正面教导与反面教训……

节选缪佳园写的《她·她》，对比林徽因和张爱玲两种截然不同的人生的片段。

同样的时代，同样的中国，她们选择了不同的世界。理性的她，穿枝拂叶，走上了一条与时代同呼吸共命运的阳关道；随性的她，从泥沙俱下的大世界抽身，缩回自己丝丝密密编织的爱情的老茧之中。理性的她，在巨大的图纸上描画梦想；随性的她，在狭小的旧上海的弄堂里抒写心情。

其实，她们在各自的生命当中，并没有错过什么，也没有改变什么。所有的抉择都只是大脑与心灵的对话。她们都是柔弱的女子，有着同样的美丽与哀愁。朵朵娇艳的凝露，一样的吐气如兰。如果人生可以重来，如果真有如果，她们还会再次选择曾经走过的路吗？

她们是各自绚烂绽放的花朵，她们有各自的芬芳和孤独。

我很喜欢这样别致的思考、精致的语言、细致的情感。她的文字，就完美地兼容了感性、理性与知性。这就是三元思维的魅力。

我还曾经让学生以“快与慢”为话题写作，看看这些句子。

慢走者，是为了欣赏别人创造的风景；快走者，则是为了让自己变成别人眼中的风景。

——梁 霄

世界上没有任何一种速度能够适用于所有的人。……如果精力充沛，就竭力赶路吧；如果累了，也不妨仔细聆听花与草的情话，感受树叶与果实的友谊。即使有荆棘，即使有陡坡，这却仍是一趟快乐的旅行。

——王 莹

生命是需要有重点地品味的。像是读书或是写作一样，生命如果失去了重点，或是全部都加上了感叹，那么生命也就会变得水一般的平淡。慢慢地欣赏和品味看似是一种尊重，实则是一种贬低，快步向前的忽略更是一种价值的浪费。

——宋 涵

慢是什么呢？它是一种流连，或是对风景或是对岁月。因为钟情，所以慢了，贪婪地想要记住每一个细节，品味每一个片刻。它是一种对生活的欣赏，更是一种浪漫的情怀。

——武思媛

只有脱去了缰绳的马才能跑出最快的速度。

——孙中泠

这些句子，有的偏于感性，有的偏于理性，有的二者又调和得相当匀称，有如“猛虎细嗅蔷薇”。

当然，这里所谓的“调和”，并非指感性和理性用量对等，简单相加；其艺术在于“调”，其结果以至“和”。

有些作品调和之后偏于感性，有些作品调和之后偏于理性，有些作品调和之后不偏不倚，呈现出冲淡平和的知性。这全然取决于作者的思维品质和个性风格。

语言呈现出思维的品质，思维的品质形成个人的写作风格。

【自我简介】

吴柏霆，就读于浙江省温州中学，曾获第十五届“中国少年作家杯”全国征文大赛一等奖，第十九届全国青少年爱国主义读书教育活动一等奖，第八届“语文报杯”全国中小学生作文大赛国家级二等奖，第十三届“中国少年作家杯”全国征文大赛二等奖，浙江省首届“小作家”杯作文大赛二等奖，第四届两岸琦君文学奖征文三等奖，第四届浙江省十大校园新锐写手大赛三等奖，温州市级三好学生荣誉称号，温州市第二届小文学家，温州市第三届小数学家，温州市第二届小科学家提名奖，《学生时代》封面人物，个人博客“沉默暂时”曾获全国教育博客大赛人气奖，勤写文章三百余篇，有小说、散文、诗歌、杂文等。作品发表于《视野》《中国少年儿童》《妙笔作文》《学生时代》等，著有作品集《星霜》。

【写作心得】

我感觉写文章并不困难，因为写文章就是需要材料和依据。材料是经历和心得，依据是语言。文章并没有绝对的标准，或许那些所谓的好文章，不过是选材更精当些，文笔更流畅更动人罢了。

有的人怀着作家梦而写作，但这个想法未必是最好的。写作应该是发自内心的需要，与功利无关。一种新鲜的感受，一种新奇的发现，一件记忆犹新的事情，每每读起都会令人身临其境。所以，喜欢写作应该是写作的真正目的。

写作锻炼毅力。我从小学三年级开始写博客，到现在已经有三百多篇文章。有了过去的塔基，才有现在的塔尖。写作的意义就是记录不寻常的事和不寻常的发现。无须每天提笔，写自己喜欢写的东西是坚持下去的动力，这样慢慢就养成了习惯。

其实，重要的不是你写什么题材，而是你如何写这个题材。我喜欢边写边想。想好题目，简单选材之后就开始写作，不必去精雕细琢怎样描写得生动，怎样把好词好句用进去。整个写作的过程是一个不断思考的过程。当一个人在不断思考的过程中，就会有新的灵感和创造。这样，文章就会越来越流畅，就会感觉有很多很多的好东西想写，自然写作的时候是万不可分心的。

【多彩人物】

高，瘦，聪明不绝顶，独特不独行。他是一个让人欢喜的异数。他自有一种沉静的气质，常常让人感到难以接近，然而熟悉之后就会发现这是他收放自如的表现。

——林华琳

前进的道路是曲折的，但前途是光明的，愿他在前进的道路上不畏艰险，披荆斩棘，做一名无畏的勇士，采撷到最美丽的青春之花！

——娄均琰

柏霆是一个有主见有思想的人，他善于表达自己的想法并执着于自己的看法，但他又会虚心接纳别人的意见和想法。作为朋友，他是值得信赖的。

强碱三元复合驱新型破乳剂评价研究 篇7

三元复合驱是继聚合物驱后的一种重要提高原油采收率的技术, 近年来得到了迅速发展, 该技术在大庆等油田成功进行了先导性矿场试验, 取得了较好的增油降水效果。然而三元采出液中残余的聚合物、碱、表活剂使采出液乳化严重, 导致油水分离困难, 破乳剂使用量随之增加。因此各种破乳剂的研制及效果评价研究引起了越来越多人的关注[1,2,3]。

本文通过三种破乳剂的室内破乳实验, 筛选出一种适合强碱三元复合驱的新型破乳剂, 并在现场试验中取得较好效果。

2 室内实验部分

2.1 药品及仪器

药品:破乳剂CP905, 大庆开普化工生产;破乳剂CP904, 大庆开普化工生产;破乳剂NK-1, 纳科公司生产;三元采出液:大庆油田第四采油厂A块强碱三元复合驱油井采出液。

仪器:120ml筛选瓶;恒温水浴;722光栅分光光度计;移液管;10000rad/min离心机等。

2.2 实验方法

(1) 在温度38℃条件下, 向100m L三元采出液中加入破乳剂, 加药浓度为20mg L, 手震100次, 静止分层。分别对1分钟、30分钟采出液油水分离情况进行拍照纪录。

(2) 抽取分离出的下层水相, 用分光光度测定水中含油量。

(3) 抽取分离出的上层油相, 利用离心机测定油中含水及残余乳化油含量。

注:残余乳化油含量, 用离心试管取10mL油相, 用离心机进行沉降分层, 计算中间相所占的体积百分比。

3 结果与讨论

分别对该矿强碱三元复合驱油井井1和井2的采出液取样, 把NK-1、CP904、CP905三种破乳剂加入采出液样品中, 对比分析破乳效果, 优选出适用于三元复合驱采出液的破乳剂, 实验结果如下:

3.1 三种破乳剂破乳效果的现象比较

用120mL筛选瓶分别取100mL两口油井的采出液, 分别加入NK-1、CP904、CP905三种破乳剂, 静置分层, 观测界面清晰度及下层水相透明度随时间的变化情况, 以5月7日的图像数据为例, 如图1所示。加入破乳剂后, 静置1分钟后, 油水两相初步分层, 下层水相仍含较多油滴, 呈淡黄色;静置30分钟后, 油水分层明显, 界线清晰, 并且下层水相透明度增强, 但CP904颜色相对深一些。从现象对比来看, NK-1和CP905破乳效果相近, CP904相对较差 (见表1) 。

3.2 水相含油分析

把破乳剂分别加入油井井1和井2的采出液样品中, 对分层后的水相进行含油指标分析, 检测结果可知, CP905对两口油井的三元采出液破乳效果较好, 在4天的实验中, 连续2天使井1井采出液水中含油达到最低值, 连续4天使井2井采出液水中含油达到最低值, 效果明显好于其它两种破乳剂 (见表2所示) 。

3.3 油相含水分析

把破乳剂分别加入油井井1和井2的采出液样品中, 对分层后的油相进行含水指标分析, 检测结果可知, 在4天的实验中, 使井1采出液油中含水达到最低值, 占2天;使井2采出液油中含水达到最低值, 占3天, 效果相对好于另外两种破乳剂。

3.4 残余乳化油含量分析

对油井井1和井2破乳分层后的油相进行残余乳化油含量分析, 检测结果可知, 在4天的实验中, 使井1、井2的残余乳化油含量达到最低值, 均为3天, 破乳效果相对较强。

4 破乳剂CP905在B站加药效果较好

由于破乳剂CP905较强的破乳能力, 于5月15日, 在该矿B站来液汇管中加药, 观测使用效果。每天B站接收采出液4000m3、掺水2000m3、外输液4000m3, 来油介质停留时间约90min, 实验中计划日加药量为20kg, 检测该站向联合站输出液的水中含油情况。5月15日开始加药后该站外输液中水中含油量指标显著下降, 说明破乳剂CP905比破乳剂NK-1应用效果更好。

5 经济成本计算

B站每天加药量为2 0 k g, 月加药量为600k g, 破乳剂N K-1价格为38500元/吨, 开普CP905破乳剂价格为29700元/吨, 破乳剂更换后, 则月可节约药剂成本5280元, 年节约药剂成本63360元, 经济效果较好。

6 结论

(1) 经室内破乳效果比较, 破乳剂C P905效果较好, 更适合于强碱三元复合驱采出液的破乳。

(2) B站现场应用效果表明, 破乳剂C P905可使该站三元液达到较好破乳效果, 外输液水中含油量满足指标要求, 并且价格较低, 年节约成本63360元。

参考文献

[1]康万利, 董喜贵.三次采油化学原理[M].北京:化学工业出版社, 1997

[2]杨柳.三元复合驱采出液的稳定性及破乳机理研究[J].河北化工, 2008, 31 (5) :8-10

油藏三元复合驱提高采收率试验 篇8

很多油田目前已进入特高含水采油期, 油藏整体水驱开发效果变差, 剩余油难以得到有效驱替, 常规措施效果不理想, 挖潜难度增大。因此通过开展其他方式进行驱油, 其中三元复合驱就是提高采收率的有效手段, 探索三元复合驱技术在适应性, 需先进行先导试验, 确定配方及效果后, 再开展大规模工业推广应用。

三元复合驱强化采油技术产生于上世纪80 年代, 来源于单一、二元化学驱, 以多种驱替剂的协同效应为基础。目前在室内实验和矿场试验研究中常用的驱替剂有:碱剂 (A) , 表面活性剂 (S) , 聚合物 (P) ;三者协同使用就是碱剂~表面活性剂~聚合物驱 (ASP) 。此驱油技术即是三元复合驱。用此种技术开发的井, 可简称为三采井。

2 试验区选择

研究表明, 随着开采层系中渗透率级差的减小, 提高采收率幅度增大, 当渗透率级差小于2.5时, 三元复合驱提高采收率效果越好。

3 三元复合驱主要作用

3.1表面活性剂

(1) 在油水界面吸附, 降低油水界面张力, 提高洗油能力;

(2) 使油水产生乳化, 乳化携带和乳化扩大波及体积, 提高采收率;

(3) 在岩石表面吸附, 虽然改变岩石润湿性有利于提高采收率, 但吸附损失导致表面活性剂用量增大, 三元复合驱成本升高。

3.2碱液

(1) 加入碱液可以降低表面活性剂和聚合物吸附滞留损失;

(2) 碱液可与原油中的有机酸发生酸反应生成石油酸皂, 石油酸皂与加入表面活性剂的协同效应、碱与表面活性剂的协同效应及聚合物的流度控制作用, 使ASP驱具有较高的驱油效率, 而且还能提高油层的波及体积。

3.3聚合物

聚合物提高三元体系的粘度, 控制流度比, 提高驱油剂的波及体积。

4 三元复合驱配方试验

根据一系列试验, 主要结论如下:

(1) 提高石油采收率国家重点实验室自主研制出高性能的甜菜碱表活剂, 实验结果表明, 甜菜碱表活剂在较宽的浓度范围内, 在注入清水/采出水条件下均可以达到超低界面张力, 界面性能优异。

(2) 0.1%甜菜碱表活剂三元体系, 0.2%~0.8%碳酸钠范围内, 15分钟之内表面活性剂均可以达到超低界面张力。

(3) 甜菜碱三元体系, 在碳酸钠0.2%~0.8%, 表活剂0.05%~0.2%浓度范围内界面张力超低。

(4) 大庆油田现场试验表明, 三元体系流度比在0.5 以下, 可以保证好的提高采收率效果。根据试验区原油粘度以及试注试验动态反应, 注入体系聚合物浓度选择1500mg/L~1800mg/L。

5 三元体系技术指标

(1) 聚合物 (CA~75聚丙烯酰胺有效含量89%)

(2) 碳酸钠 (总碱量有效含量99%)

(3) 甜菜碱表面活性剂SKL~EB26 (有效含量40%)

6 三元复合驱地面流程

6.1单一注入流程

将聚合物母液、碱、表活剂按照地质方案浓度要求, 通过各自的注入泵分别升压, 按照一定的顺序与高压污水经过静态混合器混合后形成三元目的液, 通过管道输送至注入井注入油层。

该流程的优点是碱液不经过聚合物和表活剂柱塞泵, 结垢问题影响小, 且需要泵设备数量少;缺点是所有单井的注入配方需一致, 不能实现多元化单井个性注入。

6.2多元化注入流程

将聚合物母液、碱、表活剂按照地质方案浓度要求, 低压三元先进行混合后形成低压三元液, 低压三元液及碱液、表活剂液再通过各自的注入泵分别升压, 按照一定的顺序与高压污水经过静态混合器混合后形成三元目的液, 这样可以保证最终表活剂及碱液的浓度低压端和高压端浓度保持一致, 三元目的液通过管道输送至注入井注入油层。

该流程的优点是碱、表活剂浓度一定, 聚合物浓度可以根据单井地质方案调整, 实现个性化注入;缺点是注入泵结垢, 维修工作量大, 注入泵运行时率低。

7 三元复合驱配套除垢技术

7.1结垢机理

碳酸盐沉淀生成, Ca2+、Mg2+浓度降低

7.2除垢方法

(1) 化学除垢方法:主要是化学溶垢技术, 包括酸洗、鳌合剂溶剂清洗等

优点:除垢效率高、应用范围广和劳动强度低;

缺点:费用高, 酸洗液对管线具有腐蚀作用。

(2) 物理除垢方法:主要包括高强声机波除垢法、空穴射流除垢法、高压水射流除垢法、电脉冲除垢法

优点:局部除垢效果良好、对环境无污染, 对设备无腐蚀, 对人体无健康危害;

缺点:作业的过程中会损害管柱的完整性, 它只适用于直管、无阻塞的管道。

7.3管线和静态混合器结垢判定方法

(1) 压差法:

当进站汇管与出站汇管压差达到0.3MPa以上时, 初步判定为管线结垢。

(2) 流量法:

当单条管线进口阀门开度不变时, 流量逐渐下降至正常流量的70%时, 初步判定为管线结垢。

(3) 定点监测法:

管线运行至3个月时, 通过拆卸静态混合器 (阀门) , 实测结垢厚度确定结垢程度

(4) 开窗监测法:

管线运行至3 个月时, 开窗检查, 实测结垢厚度确定结垢程度。

8 三元复合驱的不足之处

三元复合驱还存在一些不足之处。比如, 碱引起的结垢问题, 表面活性剂的经济性问题, 聚合物的溶解性、各种化学剂的吸附损失以及三元复合驱采出液的处理等问题。由于部分机理不清楚和油田地质情况的复杂性, 现有配方仍有待改进。希望在大家的共同努力下, 三元复合驱能够早日成熟配套, 为原油持续稳产提供坚实的支撑。

摘要：三元复合驱强化采油技术产生于上世纪80年代, 来源于单一、二元化学驱, 以多种驱替剂的协同效应为基础。目前在室内实验和矿场试验研究中常用的驱替剂有:碱剂 (A) , 表面活性剂 (S) , 聚合物 (P) ;三者协同使用就是碱剂表面活性剂聚合物驱 (ASP) 。此驱油技术即是三元复合驱。用此种技术开发的井, 可简称为三采井。

三元共混网线材料断裂强力试验研究 篇9

中国水产科学研究院东海水产研究所采用三元共混技术制备了高强高韧渔用材料纤维,主要是采用聚丙烯( PP ) 对中高分子量聚乙烯( MHMWPE) 进行共混改性,选取相应低粘度的三元乙丙橡胶( EPDM) 作为相熔剂,共混后通过熔融、纺丝、多级后牵伸工艺制备等技术环节制成共混渔用材料( 简称“三元共混网线”) ,可满足渔业生产要求的高强高韧性能,在保持渔网纤维高结节强力要求下,既能克服上述缺点,又可减小渔网线直径,提高渔具滤水性,降低水阻力,以实现渔业生产节能降耗。本文通过网线材料干态下断裂强力试验研究,比较不同直径及不同混合比的三元共混材料直线状态下断裂强力,探究该种新型材料的强度性能,为合理选用网线材料提供数据参考,对高性能渔用纤维新材料的开发具有重要意义。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验在中国水产科学研究院东海水产研究所进行,试验样品为不同混合比PP、MHMWPE、EPDM的4 组材料( 表1 中的样品A、B、C、D) ,同时按照网线直径大小相似标准,采用普通聚乙烯( PE) 对比试验组样品4 种( 表2) 。

1. 2 材料制备

( 1) 采用PP、MHMWPE、EPDM原料按表1 不同混合比例均匀混合; ( 2) 经SJ-30 ×25C单螺杆挤出机,挤出机4 区温度控制为290 ℃、338 ℃、340 ℃和346 ℃,进行熔融挤出喷丝; ( 3) 将喷丝冷却后的初生丝采用二次牵伸法,以不同的牵伸比进行热牵伸,制备三元共混单丝材料; ( 4) 采用常规的渔用网线捻制设备和工艺制成三元共混网线材料[6]。

1. 3 试验方法

试验仪器: 网线拉伸力学性能试验采用国产WDW-100 型电子式万能试验机( 量程100 k N,精度0. 1% ) ; 网线的长度、直径和质量分别采用直尺( 量程1 m,精度0. 1% ) 、游标卡尺( 量程300 mm,精度0. 01mm) 和电子称测量( 量程5 kg,精度0. 01 g) 。

试验内容: 测量5 种样品材料的直径、线密度,以及5 种样品材料无结节和有结节时的网线断裂强力和断裂伸长度。将网线试样绕于夹钳,将上下两个夹钳的距离设定为( 250 ± 5) mm,用夹钳将网线夹紧,试验机的拉伸速率设定为( 500 ±10) mm / min。开启试验机,拉伸试样至断裂,记录断裂强力( N) 和断裂长度( m) ,如果网线试样在钳口处滑移,或在钳口中和钳口边缘断裂,或试验结果明显这一组的平均值相差太大时,则必须舍弃这个试验结果,另加试验以得到10 个“正常值”。

1. 4 数据处理

试验所取得的有效数据按数据处理规范进行整理[7]。测试结果以平均值表示,用标准差、变异系数表示测试结果的分散性和测试方法的精确度[8]。具体公式如下:

(1)断裂强力F[9]:

式中: F—平均断裂强力,N; Fi—每根试样断裂强力,N; n—试验次数。

( 2) 标准差S[10]:

(3)变异系数C[10]:

C=S/F

( 4) 伸长率 ε[9]:

ε = ( L' / L) × 100%

式中: ε—伸长率,% ; L'—拉伸后的伸长度,mm;L—拉伸前的初始长度,mm。

( 5) 结节损失率 ζ[11]:

式中: ζ—结节损失率,% ; Fj—结节强力,N。

2 结果

2. 1 断裂强力对比

网线在渔业生产过程中会受到拉伸、弯曲、压缩、摩擦和扭转作用,产生不同程度的变形,而网线的断裂强力是反映网具品质和选用时的一个重要技术指标[12]。实验在标准大气压条件下,温度( 20 ± 2) ℃,相对湿度( 65 ± 2) % ,分别取样品A、B、C、D和普通聚乙烯网线( PE) 干态无结节与有结节试样作拉伸试验,测得断裂时的最大负荷值。取有效测定10 次的算术平均值,测量结果如图1和图2 所示。

网线的断裂强力与纤维材料的种类、网线的直径、网线的工艺结构等有密切关系。由图1 可见,直径相同时,三元共混网线材料断裂强力均大于普通聚乙烯网线材料,这主要是因为三元共混网线材料的单丝结构较普通PE单丝结构发生了变化。与普通PE单丝相比,三元共混网线单丝采用特殊的混纺技术,改善了单丝的拉伸力学性能与内部聚集态结构,使其强度性能优于普通PE单丝[5]。图1 中,随着直径的增加,三元共混材料的断裂强力大大超过普通聚乙烯材料的断裂强力,最大时是后者的1. 8 倍( 样品B、C、D) ; 4 种不同混合比的三元共混材料断裂强力均随PP含量增加而增加,但直径增大后,4 种混合比三元共混材料的断裂强力趋近相等。

5 种样品的断裂强力显示,网线无结节比有结节的要大,两者相比大约是1. 25 ~ 1. 76 倍。其中,三元共混网线材料无结节比有结节的断裂强力大的倍数,大于PE材料大的倍数,最大的倍数关系为1. 76 倍。网线的断裂强力随着网线粗度的增加而增加,增加的幅度比直径增加的幅度要大,即直径增加1 倍,网线断裂强力和结节强力增加多倍( 表3) 。从表3 可以看出,样品A的增加倍数为最大,而5 个样品中,无结节网线强力要比有结节的增加倍数略大。

断裂强力的测试数据标准差都比较小,均在试验误差允许的范围之内[13],变异系数均小于0. 05。

2. 2 断裂伸长率对比

表4 为5 种样品测定的断裂伸长度计算处理后得到的断裂伸长率。

%

延伸性为网线在拉力作用下产生伸长变形的特性,它是涉及网线材料特性和应用性能的重要因素[14]。由表4 可知,样品A和B的断裂伸长率随直径的增加而增加,而样品C和D的断裂伸长率并非如此,说明直径对三元共混网线材料断裂伸长率的影响不大。相同直径下,三元共混材料的断裂伸长率均小于普通聚乙烯材料,且在直径最大( 3. 4 mm) 时差异最明显。造成网线断裂伸长率差别的原因很多,网线的伸长不仅与制线用基体纤维材料本身的伸长能力、网线的线密度和网线后处理方式等因素有关,还与网线的单丝结构有着紧密联系。三元共混材料断裂伸长率变小的原因是高分子链在晶区排列紧密有序,使得其高分子链段在拉伸时很难伸展或滑移。因此,具有此种结构的三元共混材料的网线延伸性差,表现为相对较低的断裂伸长率[15]。

2. 3 结节损失率对比

结节损失率是渔民和渔具材料制造商及研发人员都十分关注的一个力学参量[16,17,18]。表5 是5 种材料在不同规格下的网线结节损失情况。

%

一般来说,网线的结节损失率与纤维材料的种类、网线的直径、网结的类型等有密切联系。由表5 可知,相同条件下,三元共混网线材料结节损失率随直径的增大,大体上也呈增大趋势( 材料D除外) ,直径增大对结节损耗的影响,主要是因为直径增大,其组成的绳纱数也增加,绳纱间排列差异的可能性增大,导致每根绳纱受力不一致,而直径越大,这种差异对整体的影响也将增大,绳索在结节处内外层的受力差异也会增大,从而增加了结节损耗[19]。在直径为3. 4 mm时,网线结节损失率随PP比例含量减少而增大,最小时比普通聚乙烯材料网线增加96. 54% 。

3 讨论

试验显示,三元共混网线材料无结节和结节强力均优于普通聚乙烯网线材料,断裂强力差异随直径增大而越明显,而网线断裂伸长率较普通聚乙烯网线材料有一定幅度的降低,结节损失率高于普通聚乙烯网线材料。在保持网线直径相同的条件下,选择三元共混材料网线替代普通聚乙烯网线可以有效提高渔具或网箱的强力性能,有利于实现渔具或网箱的大型化、提高作业效率,以及提高作业人员的安全性[20]。

网箱制作时,在保持网线断裂强力相同的条件下,若采用本试验中的三元共混网线材料替代普通聚乙烯网线材料,则可有效降低网线的直径,网片的目脚粗度也随之降低,进而降低水流对网箱的冲击力,降低因网衣变形而造成的养殖对象逃逸。此外,网线直径降低,还可以降低养殖设施生物附着量,提高养殖水体内外交换率,降低养殖对象的疾病发生率,提高养殖经济效益。

与普通聚乙烯网线材料相比,三元共混网线材料的断裂伸长率低,结节损失率高,但其网线断裂强力和结节强力均高于普通聚乙烯网线材料。在相同条件下,使用三元共混网线材料可以增加网线的强力,且网线不易变形,其制成的网具具有较好的稳定性。因此,三元共混网线材料的低断裂伸长率、高结节损失率,可以通过其强力优势来弥补。

4 结论

海洋渔业的快速发展,对渔用纤维材料的拉伸力学性能提出了更高的要求。纤维材料的强力性能关系到渔具的变形、渔获物量、使用寿命等。三元共混网线材料在断裂强力上优于普通聚乙烯材料,与普通聚乙烯相比,虽然其结节损失率高、断裂伸长率低,但均可通过其强力优势来弥补。三元共混网线材料其优异的强力性能,满足了现代渔业生产中远洋拖网与养殖网具所要求的更高承载和更好抗风浪性能。因此,三元共混网线材料的开发和应用具有广阔的前景。

摘要：为给渔用材料的合理选用提供参考,以三元共混网线材料(中高分子量聚乙烯/聚丙烯/三元乙丙橡胶,MHMWPE/PP/EPDM)作为研究对象,按不同混合比、不同直径进行网线的断裂强力及结节强力试验,分析其相应的强力、延伸性等性能。结果显示,三元共混网线材料的断裂强力随着直径增大而增加,优于同等直径普通聚乙烯网线材料,且随着直径增大,差异性越明显,最大差异时三元共混网线材料的断裂强力为2 091.4 N,是普通聚乙烯的1.8倍;在相同的网线直径条件下,三元共混网线材料断裂强力均随PP含量增加而增加;在相同的直径下,三元共混网线材料的断裂伸长率小于普通聚乙烯网线材料,结节损失率高于普通聚乙烯网线材料。三元共混网线材料,虽然断裂伸长率低、结节损失率高,但强力性能要优于普通聚乙烯,可在渔业生产中推广应用。

三元复合材料 篇10

三元复合驱是(ASP)是20世纪80年代发展起来的三次采油新技术,是油田高含水后期进一步提高采收率的重要手段,大庆油田已经进行了多处三元复合驱矿场试验。室内和矿场研究表明:三元复合驱采收率可以在水驱的基础上提高20%以上,展示了该技术的广阔应用前景。三元复合驱特点是利用表面活性剂和碱间的协同作用,使复合体系与原油形成超低界面张力。强碱可以减少活性剂及聚合物的在油藏中的吸附滞留损耗[1,2,3]。本文对以杏三中部主力油层为例进行分析。

1 微观孔隙结构试验

应用SHL3型原子力显微镜,对于驱油前后的岩样进行孔喉分布情况进行成像对比。对于岩心杏3—1—检29与杏3—10—检—3D7。分别用10 PV,50 PV,100 PV进行驱油试验,对比微观孔隙结构进行分析。

图1～图4为杏3—1检29井驱油前和驱油10 PV、50 PV后原子力显微镜表征的岩心微观孔隙结构变化图,左图为以0.5 μm为统计单位微观孔喉宽度统计,右图为小于500 nm以20 nm为单位微观孔喉宽度统计。驱前统计图(图1)显示微观孔喉除小于0.5 μm和10 μm宽度的孔喉外其它分布在对数坐标中基本随宽度的增加程线性下降,而细小孔喉最小值为20 nm,峰值出现在60 nm。当驱替10 PV后(图2)小孔喉明显减小,大孔喉增多,最小孔喉只有60 nm,这说明驱替开始阶段可动油和颗粒位置发生变化。当驱替50 PV后(图3)小孔喉有所增加,大孔喉变少,微孔喉峰值移动至100 nm,此图分布特点与矿场驱油后的杏3—10检3D7井(图4)岩心分布特点相似,二者的区别是微孔喉比例在杏3—10检3D7井岩心较大,分析认为垢状物影响了孔喉的分布[4]。

左:以0.5μm为单位孔喉统计结果;右:小于500 nm以20 nm为单位孔喉统计结果。

左:以0.5μm为单位孔喉统计结果;右:小于500 nm以20 nm为单位孔喉统计结果。

左:以0.5μm为单位孔喉统计结果;右:小于500 nm以20 nm为单位孔喉统计结果。

左:以0.5μm为单位孔喉统计结果;右:小于500 nm以20 nm为单位孔喉统计结果。

2 储层润湿性试验

2.1 实验过程

具体的实验过程如下:

(Ⅰ)取杏三中主力油层的天然岩心;

(Ⅱ)首先用甲苯进行清洗处理,清除原始含油,然后测量岩心尺寸;

(Ⅲ)测量岩心接触角。

2.2 岩心选取

针对水驱以及三元复合驱两种不同驱油类型,选用X3-1-J29(水驱取心井)以及X3-10-J3E7(三元复合驱取心井)的岩心,测试岩石润湿性见表1。

2.3 实验结果及分析

实验中所测得的岩心初始状态及含水饱和度分别为水驱、三元复合驱取心井岩心的接触角见表2。

杏三中试验区由于长期大量的注水冲洗,吸附在岩石表面的黏土矿物以及油膜逐渐变薄、脱落,使极性的水分子吸附在原本亲水的岩石表面,使油层岩石的润湿性向亲水方向转化,当油层含水饱和度超过40%时,大部分岩石表面由原来的弱亲油转化为弱亲水,当含水饱和度超过60%时岩石表面将全部表现为亲水性;水对吸附在岩石表面的油中的极性分子的溶解作用,这些极性分子分布不均匀,在造岩矿物表面较富集,微溶于水,杏三中试验区原油其化学组分特点是以饱和烃为主,芳香烃次之,少量的非烃类及沥青质所组成。非烃和沥青质吸附在岩石表面使岩石表现出亲油性,随着非烃化合物不断被注入水溶解、采出,油中非烃含量降低,油膜剥落,油层亲水性增强[5,6]。

三元复合驱后,储层岩石油亲水向中性润湿变化,一方面,由于三元复合驱中含有强碱,碱能够与油层中的岩石、黏土矿物中的离子发生离子交换,改变使得油层中矿物表面性质,发生润湿反转;另一方面,表面活性剂属于两性,阳离子表面活性剂比阴离子表面活性剂更容易吸附在水湿硅石表面,导致硅石水湿性明显减弱甚至变为油湿。无机电介质使阴离子活性剂在硅石上的吸附量显著增加,Ca2+与阴离子活性剂间的结合作用有可能使硅石表面从水湿向油湿转化[7,8]。表面活性剂对油藏岩石的润湿作用往往受地层水中无机离子协同作用的影响,地层水中存在少量的Ca2+,原油中的天然表面活性物质就可使水湿砂岩转变为油湿。络离子在硅石表面最可能采取亲油基向外的排列方式,因而导致润湿性发生反转。

参考文献

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[5]周万富,张士诚,李国,等.聚驱后阳离子变形虫颗粒类调剖剂效果评价.大庆石油学院学报,2009;33(4):53—57

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[7] NeashamJ W.The morphology of dispersed clay insandstone reservoirsand its effect on sandstoneshalines.SPE6858,1977