• 2023年第40卷第1期文章目次
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    • 深水恒流变无固相储层钻井液的制备与性能评价

      2023, 40(1):1-6. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.001

      摘要 (603) HTML (0) PDF 1.44 M (1041) 评论 (0) 收藏

      摘要:在深水油气田钻井过程中,由于海底泥线附近的温度较低,易导致钻井液出现增稠、糊塞和跑浆等问题。针对该问题,以丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、二乙烯苯、烯丙基磺酸钠等为原料制备温敏增稠共聚物(ASSN),再与香豆胶复配制得具有低温恒流变特性的流型调节剂。将流型调节剂与其他处理剂混合制得深水恒流变无固相储层钻井液。评价了ASSN、流型调节剂和钻井液的性能。结果表明,ASSN 溶液的临界缔合温度为27 ℃。以0.5%ASSN和0.3%香豆胶作为流型调节剂,其水溶液的黏度在4~60 ℃较为稳定。流型调节剂对钻井液在低温下的流变性起到了良好的调控作用。加重剂对钻井液低温调控能力的影响较小。流型调节剂与钻井液其他处理剂的配伍性良好。钻井液具有良好的抗侵污性能、抑制性能、润滑性能和储层保护性能,满足现场钻井需求。

    • 两性离子聚合物降黏剂的制备与性能评价

      2023, 40(1):7-11. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.002

      摘要 (487) HTML (0) PDF 1.44 M (1032) 评论 (0) 收藏

      摘要:为降低制备两性离子聚合物降黏剂时常用链转移剂的危害,以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰氨-2-甲基丙磺酸 (AMPS)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为单体,基于水溶液爆聚法工艺,采用绿色环保的二硫化四甲 基秋兰姆(TMTD)代替常用巯基化合物链转移剂,合成了低分子量两性离子聚合物钻井液用降黏剂。以在室温 下的降黏率为考核指标,优化了降黏剂的制备条件,并评价了其降黏性能。结果表明,降黏剂的最优合成条件 为:TMTD 加量0.75%、氧化-还原引发剂加量占单体总质量的3%、NaOH 加量为AA 与AMPS 总物质的量的 50%、AA加量为44%、AMPS加量为5.5%、DMC加量为4.5%。在此条件下,制备的两性离子聚合物降黏剂的数 均分子量为914 g/mol,其在淡水基浆中的降黏率为91.53%,且具有良好的抗温性能,可以满足180 ℃的抗温要 求。该制备方法降低了低分子量两性离子降黏剂合成工艺对环境的污染。

    • 温敏聚合物/纳米SiO2复合材料的制备与性能评价

      2023, 40(1):12-18. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.003

      摘要 (434) HTML (0) PDF 1.88 M (962) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于目前大部分温敏增稠剂的耐温抗盐性能较差,难以适用于高深储层。以自制温敏单体(PADA)、2-丙 烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和改性纳米SiO2颗粒(N-np)为原料,通过原位 聚合法制备了一种温敏聚合物/纳米SiO2复合材料N-AMPA。采用正交实验优化了N-AMPA的合成条件,通过 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)等确定了N-AMPA的分子结构,考察了N-AMPA溶液的 温敏增稠性能、耐温抗盐性能和抗剪切性能。研究结果表明,N-AMPA溶液在65~180 ℃内具有温敏增稠性能, 最大增稠率达94%;N-AMPA溶液在200 ℃高温老化后黏度保留率为68%;在20% NaCl盐水溶液中,黏度保留率 为63%;在剪切速率为1021 s-1 时其溶液黏度达50 mPa·s。与温敏聚合物AMPA相比,N-AMPA表现出良好的耐 温抗盐性、较强的抗剪切性能。

    • 抗高温插层吸附抑制剂的研制及作用机理分析

      2023, 40(1):19-25. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.004

      摘要 (410) HTML (0) PDF 1.81 M (815) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对常规抑制剂控制黏土表面水化不足导致的井壁失稳问题,以四乙烯五胺为反应单体,通过引入磺酸基 团,制备了抗高温插层吸附抑制剂。对该抑制剂的结构进行了表征,并对其性能进行了评价,分析了抑制作用机 理。结果表明,抑制剂分子结构中含有大量的强吸附基团和疏水基团,分子量小,无毒环保且具有良好的热稳定 性。抑制作用机理分析表明,抗高温插层吸附抑制剂通过强吸附基团优先进入黏土片层间,交换出层间的水合 钠离子,结合静电引力有效减小黏土的静电斥力及表面水化短程斥力;通过降低水溶液表面张力和改变黏土润 湿性,控制泥页岩自吸能力和比亲水量,减少水相的侵入;吸附及抗解吸附能力强,能长时间吸附于黏土表面,提 升黏土表面的疏水性,减少自由水的侵入。该抗高温插层吸附抑制剂具有良好的抑制造浆、控制黏土水化膨胀 和防止泥页岩分散等性能,优于国内外聚胺抑制剂。

    • 抗返吐堵漏剂的研制及现场应用

      2023, 40(1):26-38. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.005

      摘要 (392) HTML (0) PDF 1.49 M (893) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对川渝区块页岩气堵漏高承压、易返吐的特点,以高软化点树脂为主体,研制了抗返吐堵漏剂(ARP)。 室内评价了ARP堵剂在现场油基钻井液中的分散性、与现场堵漏剂的胶结强度,并测试了其胶结固化后的承压 能力和抗返吐能力。结果表明,ARP 堵剂的最优配方为环氧树脂(软化点90 ℃)、铁矿粉、20%二乙基甲苯二 胺。当堵剂密度为1.8 g/cm3、粒径为0.5~2.0 mm时,其在现场油基钻井液中的分散性较好。ARP堵剂具有变形 和胶结固化能力,与桥堵颗粒复配使用时,可在地层裂缝中与其他普通堵漏颗粒胶结固化,从而提高整体封堵段 塞的承压能力和抗返吐能力。将ARP堵剂与现场堵漏剂复配使用时,ARP适宜的占比为15%~25%,复合堵剂 的胶结强度可达2.7~7.8 MPa。将ARP配制的堵漏浆用于封堵2~3 mm裂缝,正向承压可达8 MPa,抗返吐承 压能力可达3.3 MPa。根据材料特点,在四川长宁某井设计现场施工该工艺并应用,取得了较好的堵漏效果。

    • 表面活性剂提高页岩气井固井水泥浆的抗污染性能评价

      2023, 40(1):32-38. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.006

      摘要 (335) HTML (0) PDF 1.81 M (830) 评论 (0) 收藏

      摘要:采取水平井开发页岩气储层时,由于套管偏心以及井径不规则等原因,通常会导致油基钻井液的顶替效率 较低,部分油基钻井液掺入固井水泥浆中,影响水泥浆的性能。为了提高页岩气固井水泥浆的抗污染能力,室内 将非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂复配制得表面活性剂(AFSG-1),然后以现场油基钻井液和固井水泥 浆为研究对象,开展了AFSG-1 提高页岩气井固井水泥浆抗污染性能的研究。结果表明,现场油基钻井液的掺入 会严重影响固井水泥浆的流动度、稠化时间以及混浆水泥石性能;油基钻井液的掺入比例越大,污染越严重。随 着固井水泥浆中AFSG-1 加量的不断增大,水泥浆自身的抗污染能力逐渐增强;当固井水泥浆中AFSG-1 的质量 分数为2%时,再掺入20%的油基钻井液,混浆的流动度、稠化时间以及水泥石性能与未加表面活性剂时相比均 有明显改善。另外,AFSG-1 对固井水泥浆抗油基钻井液污染性能的改善效果明显优于其他常用表面活性剂。 AFSG-1 能有效提高页岩气固井水泥浆抗油基钻井液污染的能力,可提高固井质量,保障固井安全。

    • 高温灰岩储层新型微乳盐酸体系的构筑及性能评价

      2023, 40(1):39-50. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.007

      摘要 (370) HTML (0) PDF 1.66 M (762) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高微乳酸在高温储层中的稳定性,以0#柴油为油相、20%盐酸为水相,固定水油比为7∶3、微乳化剂 SMT-3 及助乳化剂SRA-5 总加量为15.5%,通过考察微乳化剂与助乳化剂质量比对所形成微乳酸耐温耐盐性能 的影响,优化构筑了可在100 ℃稳定10 h 的耐高温微乳酸体系,研究了该体系的静态特性及在储层中的流动特 性。研究表明,该微乳酸体系(SMT-3、SRA-5 质量比为0.5∶1)分散相液滴平均粒径为30 nm,在100 ℃下保持10 h 澄清透明,抗Ca2+ 能力达到20%;在170 s-1 下剪切2 h依然稳定,具备较高的抗剪切性。由于该微乳酸的酸液被油 相紧密包裹,故对N80 钢片的腐蚀性和对石灰岩的溶蚀性都显著低于同浓度盐酸与稠化酸;该微乳酸体系在 100 ℃下酸岩反应速率仅为盐酸的1/30,具备优良的深部穿透性。岩心流动实验表明该微乳酸体系可使岩心渗透 率提升至酸化前的500%,且对储层伤害性低,是一种较理想的高温石灰岩储层深部酸化工作液。

    • 酸压用微膨胀可降解凝胶暂堵剂的研制与应用

      2023, 40(1):44-50. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.008

      摘要 (373) HTML (0) PDF 1.86 M (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对碳酸盐岩储层转向酸压所用暂堵剂耐酸性差、解堵工艺复杂、成本高的问题,以自制的季铵酯(JD-1) 为交联剂,采用水溶液自由基聚合法制备了一种酸压用微膨胀可降解凝胶暂堵剂(WDS)。评价了WDS的降解 性能、封堵性能及对储层的伤害性,并在HY井进行了现场施工应用。结果表明,WDS在HCl溶液或不同矿化度 水溶液中呈现先微膨胀后降解的变化规律。当温度由70 ℃提高到120 ℃,WDS在10% HCl溶液中完全降解的 时间由78 h 缩短为45 h。当HCl 质量分数由3%增至20%时,90 ℃下WDS完全降解的时间由75 h 缩短为48 h。 盐浓度越大,WDS完全降解的时间越长。岩心驱替实验结果表明,WDS注入量越大、裂缝宽度越窄,暂堵压力峰 值越大,达到最高暂堵压力的时间越短。WDS对岩心的伤害性较小,岩心渗透率恢复值可达到90%以上。在现 场应用中使用WDS后,油压上升了10 MPa,暂堵转向效果显著。

    • 低渗透油藏水凝胶调驱剂的制备及封堵性能评价

      2023, 40(1):51-67. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.009

      摘要 (397) HTML (0) PDF 1.49 M (861) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提升低渗透油藏调驱剂的注入性和封堵性,开发了一种水凝胶体系,以成胶强度为指标优选了水凝胶 配方及制备条件,并评价了其封堵性能和调驱性能。优化的水凝胶配方如下:丙烯酸用量为20 g/L、丙烯酰胺用 量为5 g/L、过硫酸铵用量为0.07 g/L、改性淀粉用量为5 g/L、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为0.08 g/L,最 佳合成条件为中和度75%、反应温度9 ℃,所生成水凝胶的成胶强度为35~37 Pa·s。通过机械剪切、烘干得到微 米级粒径的水凝胶调驱剂。封堵实验表明,质量浓度为0.1~0.7 g/L 的水凝胶调驱剂对渗透率为1600×10-3~ 1900×10-3 μm2的填砂管的封堵率在92%以上,随着水凝胶质量浓度的增大,阻力系数增大,注入压力爬升较快, 但残余阻力系数和封堵率变化较小。水凝胶作为驱油剂使用建议采用低浓度注入,在水驱基础上可提高采收率 10%左右。低浓度微颗粒水凝胶调驱剂可有效解决低渗透油藏调驱注入性和封堵性的矛盾。综合考虑注入性、 封堵性和驱油性能,推荐水凝胶水溶液现场应用的质量浓度为0.1~0.3 g/L。

    • 低温活化过硫酸盐降解聚合物冻胶

      2023, 40(1):56-67. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.010

      摘要 (474) HTML (0) PDF 1.69 M (958) 评论 (0) 收藏

      摘要:温度是影响聚合物冻胶降解的关键因素。针对低温油藏中聚合物冻胶引起的堵塞,提出使用过硫酸盐为 氧化降解剂,通过低温活化的方法提高过硫酸盐的氧化性。首先,以水合硫酸铜和亚氨基二琥珀酸四钠等为原 料制得活化剂(TA);然后,利用自由基淬灭实验和自由基测试,分析TA活化过硫酸盐降解聚合物的机理;最后, 研究了不同温度下活化体系中过硫酸盐浓度和TA浓度等对降解聚合物冻胶的影响,优化了活化体系的配方,并 评价了该体系的腐蚀性。结果表明,35 ℃时,TA活化过硫酸盐体系能快速降解聚合物冻胶,形成的超氧阴离子 自由基是降解冻胶的主要活性自由基。随着过硫酸盐浓度的增加,降解率增大,但TA的浓度存在最佳值,而温 度升高可以加快冻胶降解。和常规解堵剂相比,TA活化过硫酸盐能快速降解聚合物冻胶,且腐蚀性小。低温 下,由0.10 mol/L过硫酸钠和0.12 mol/L TA组成的体系的降解效果好于其他常规聚合物驱油藏解堵剂。

    • 低温固化阻水透油防砂材料的室内研究

      2023, 40(1):61-67. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.011

      摘要 (307) HTML (0) PDF 2.20 M (715) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对浅层低温地层出砂和油井采出液高含水的问题,开展低温固化阻水透油防砂材料室内研究。将石英 砂、环氧树脂、相对渗透率调节剂等通过共混工艺制备了一种低温固化阻水透油防砂材料,利用FT-IR、热重、扫 描电子显微镜等分析了防砂材料及其人造岩心的固化机理、热稳定性、微观形貌等,通过岩心驱替装置考察了人 造岩心的抗压强度和水/油相渗透率。实验结果表明,含有30%相对渗透率调节剂的防砂材料在低温(30~70 ℃) 条件下,固化形成的人造岩心抗压强度达到4.22 MPa以上;同时,相对渗透率调节剂加量为30%的人造岩心的水 相渗透率和油相渗透率分别为963×10-3和5513×10-3 μm2,表现出优异的阻水透油性。所合成的防砂材料在低温 (30~70 ℃)条件下能满足低温浅层井的防砂阻水的要求。

    • 低酸高酚原油的分子组成与界面活性关系分析

      2023, 40(1):68-75. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.012

      摘要 (390) HTML (0) PDF 2.38 M (804) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对低酸高酚原油自发形成油包水乳状液的现象,通过柱层析法对原油进行组分分离,利用红外光谱 (FT-IR)和静电场轨道阱质谱(Orbitrap MS)进行分子组成分析和定量表征,并根据原油组成,系统研究原油组分 与重烷基苯磺酸盐、NaCl 和NaHCO3溶液之间的界面活性。研究表明:低酸高酚原油中酚类化合物含量较高,胶 质中的链式脂肪酸是原油的关键活性组分,石油酸脱除后油水界面张力显著上升。在碱性水体中,各酸性组分 均可以降低界面张力;而在其他水体中,酚类化合物界面活性低,只有极性较强的羧酸类化合物能降低界面张 力。

    • 二元复合驱中表面活性剂的提采机理分析

      2023, 40(1):76-92. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.013

      摘要 (484) HTML (0) PDF 1.59 M (729) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究二元复合体系中表面活性剂的作用,将甜菜碱型(S1)、阴离子型(S2)、脂肽生物型(S3)、非离子- 阴离子型表面活性剂(S4)4 种表面活性剂分别与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)组成二元复合体系,通过测定体 系的黏度、油水界面张力、乳化性与岩心驱油实验,分析表面活性剂提高采收率的作用机理。结果表明,在二元 复合驱中,表面活性剂对体系黏度有影响,但影响很小,最终决定体系黏度的是聚合物。4 种类型的表面活性剂 均具有双亲结构,可以降低油水界面张力至10-3 mN/m,促进油水乳化。二元复合驱的采收率较单一聚合物驱采 收率高。S4/HPAM二元体系可将油水界面张力降至2.4×10-3 mN/m,形成的油水乳状液黏度最高,稳定性最强, 提高采收率效果最好。

    • 二氧化碳响应型表面活性剂与稠油的相互作用

      2023, 40(1):81-92. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.014

      摘要 (505) HTML (0) PDF 3.11 M (805) 评论 (0) 收藏

      摘要:CO2驱是提高稠油采收率的重要发展方向,使用各种助剂辅助CO2进一步提高采收率是常用手段,但智能 型阳离子表面活性剂与稠油之间的相互作用及其乳化降黏性能的研究鲜见报道。通过十六烷基三甲基氢氧化 铵(1#)与CH3COOH、CO2反应制备了表面活性剂2#—4#,研究了1#—4#表面活性剂表面活性、对十二烷的乳化 能力、1#—4#溶液与稠油的界面张力以及对稠油的乳化行为。研究结果表明,2#—4#的表面活性以及对十二烷 的乳化能力与1#的变化不大;但1#对稠油会发生反相乳化,而2#—4#对稠油有明显的降黏能力。特别是CO2反 应比例较低时,可以与CTAOH生成一种“拟双子型”表面活性剂(4#),油水界面张力可达到10-3mN/m超低数量 级,乳化降黏率达98%以上。利用该类表面活性剂的温度响应的特点,通过升高温度可以加速乳状液的油水分 离,从而实现驱油效果好和采出液易处理两方面的兼顾。本文研究结果对于稠油二氧化碳驱技术增效具有借鉴 意义。

    • 二氧化碳对稠油中沥青质分子聚集行为的影响

      2023, 40(1):87-92. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.015

      摘要 (400) HTML (0) PDF 2.31 M (833) 评论 (0) 收藏

      摘要:沥青质的聚沉行为对稠油黏度的影响显著,研究CO2对稠油中沥青质的聚集行为可以进一步解析CO2在驱 替过程中的作用机理。在不同CO2压力及条件下,对稠油以及添加了CO2增溶剂(苯或乙醇)的稠油进行CO2溶 解实验,分离四组分后得到了经CO2处理后的沥青质。通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等 对不同实验条件下提取的沥青质聚集体的层间距、表面形貌以及微观结构进行表征,分析了CO2对稠油中沥青 质聚集行为的影响机理。结果表明,CO2在稠油中溶解使沥青质聚集堆叠的层间距增大,沥青质分子的聚集行为 减缓;增溶剂增加了CO2在稠油中的浓度,并发挥协同作用,进一步降低沥青质分子在稠油中的聚集概率,减缓 沥青质的聚集速率,降低其与胶质分子的作用,从而起到降低稠油黏度的作用。

    • 胜利稠油水热裂解过程中沥青质结构特征的变化分析

      2023, 40(1):93-101. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.016

      摘要 (353) HTML (0) PDF 3.25 M (921) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明在双亲性催化剂的条件下,在250 ℃和280 ℃下稠油水热裂解反应对稠油沥青质分子结构及稠 油黏度的影响,以胜利稠油为研究对象,使用C12BSNi为催化剂,通过使用FT-IR 和1HNMR等手段分析水热裂解 反应前后沥青质分子结构的变化。研究结果表明,稠油在250 ℃下发生水热裂解反应后,黏度大幅降低,降黏率 可达到60.4%,但随着反应温度升高到280 ℃时,反应后的降黏率降至53.8%。随水热裂解反应温度从250 ℃升 高到280 ℃,稠油沥青质分子平均侧链长度逐渐减小,然而芳香度不断增加,芳环数量增多,说明沥青质分子发 生了自由基缩合反应,沥青质平均分子结构变大,导致降黏率相对减小;此外,沥青质分子在反应过程中发生一 系列的断键反应,导致其空间位阻减小,且沥青质分子单元片层越小越容易发生堆积。通过SEM观察到,随温 度升高,沥青质的孔道逐渐变大并且更加密集,但表面聚集颗粒变大。本文研究对稠油水热裂解反应操作条件 的优化有重要的指导意义。

    • 一种水溶性双基稠油降黏剂的制备及应用

      2023, 40(1):103-109. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.017

      摘要 (438) HTML (0) PDF 1.60 M (936) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对大港南部油田高温高矿化度、高含蜡、中低渗稠油油藏的开采需要,选择亲油单体乙烯基吡嗪、马来酸 十三酯和亲水单体AMPS,与丙烯酰胺进行反相乳液聚合反应,制备了一种水溶性双基稠油降黏剂乳液。研究 了不同合成条件对疏水单体酯化率的影响,通过考察疏水单体加量、各单体质量比、乳化剂质量比、引发剂加量 对合成降黏剂降黏、乳化效果的影响,确定了的降黏剂优化合成条件。研究了按优化合成条件所合成降黏剂的 耐温性能、抗盐性能、剥离稠油效果及对大港油田几类黏度偏高的稠油的降黏效果,并报道了合成降黏剂在大港 南部油田应用3 井次的矿场实验效果。降黏剂的优化合成条件为:马来酸十三酯加量为0.6%,AM、AMPS、乙烯 基吡嗪、马来酸十三酯质量比为7∶1∶3∶2,吐温80、斯盘60 质量比为1.5∶1,引发剂加量为400 mg/L,氧化剂、还原 剂与偶氮引发剂质量比为1∶0.5∶0.8。该降黏剂耐温达180 ℃,耐盐达50 000 mg/L,22 h 可实现稠油完全剥离。 用不同区块采出水配制质量分数为1%的降黏剂溶液,按油水比7∶3 与稠油混合后,稠油的降黏率均可达95%以 上。该产品在大港南部油田某区块开展了3 井次降黏试验,针对现场需求采取化学吞吐和井筒护理的形式开展 措施作业,措施后取得一定增油和降低载荷的效果。

    • 表面活性剂对鄂尔多斯盆地致密砂岩储层渗吸采收率影响分析

      2023, 40(1):110-116. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.018

      摘要 (451) HTML (0) PDF 2.33 M (943) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究致密砂岩储层表面活性剂的渗吸作用机理,首先研究了4 种不同类型的表面活性剂润湿性反转能 力与降低界面张力能力,并开展了表面活性剂渗吸实验;结合核磁共振测试与高压压汞实验表征了岩心微观孔 隙特征,并在渗吸过程中进行核磁共振测试,研究了不同岩心孔隙类型的渗吸作用机理。研究表明:阴离子表面 活性剂润湿性反转与降低界面张力的能力更强,且润湿性改变是提高渗吸采收率的关键。致密砂岩孔隙类型为 纳米孔(r < 0.1 μm)、微孔(0.1 μm < r < 10 μm)、宏孔(r > 10 μm),其中微孔为原油主要储存空间,孔隙体积 占比达67.7%;宏孔的渗吸采收率最大,其次为微孔、纳米孔。阳离子活性剂CTAB、两性离子表面活性剂BS-12 对渗吸具有抑制作用,非离子表面活性剂APG-12 的渗吸效果同样较差;阴离子表面活性剂SDS、AES润湿性改 变效果最好。对于致密岩石亲水润湿的质量分数为0.1%表面活性剂溶液,润湿时间(AES< SDS < APG-12)越 短,致密岩石微纳米孔喉表面吸附的表面活性剂的数量越多,润湿性转变越强,表面活性剂渗吸采收率 (APG-12< SDS <AES)越高。

    • 苯基和苯甲酰基硫脲在盐酸中的缓蚀性能和机理分析

      2023, 40(1):117-136. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.019

      摘要 (390) HTML (0) PDF 3.23 M (690) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了深入理解硫脲基酸化缓蚀剂的缓蚀作用机制,提高硫脲基缓蚀剂在酸化开发过程中的应用效果,利用 腐蚀失重实验、扫描电子显微镜、量子化学计算研究了两种硫脲衍生物苯基硫脲(PHTU)和苯甲酰基硫脲(BOTU)在15% HCl溶液中对20#钢的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,PHTU和BOTU对20#钢在15% HCl溶液中 均有较好的缓蚀效果。加量为2 mmol/L时,钢片表面形成的较为致密完整的腐蚀产物可抑制腐蚀性介质与钢基 体的接触,缓蚀率可达83%以上,且由于BOTU分子中C=O双键的存在,BOTU的缓蚀性能优于PHTU。PHTU 和BOTU在钢表面的吸附均符合Langmuir吸附模型,吸附方式为物理吸附和化学吸附共存的混合吸附。量子化 学计算结果表明,缓蚀剂分子中的反应活性位点主要分布在C=S双键、C—N键及BOTU的C=O双键上。其中, N原子被酸液质子化后可与钢表面通过静电引力形成物理吸附;高电子云密度的C=S键、C=O键及苯基可提供 电子与铁原子的空d轨道,通过配位和反馈键形成化学吸附,进而稳定吸附在金属表面形成保护膜,抑制腐蚀进程。

    • 1,3,5-苯三甲酸三-十二酰胺在天然气管道中的减阻与缓蚀性能

      2023, 40(1):123-128. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.020

      摘要 (342) HTML (0) PDF 2.82 M (610) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了进一步优化天然气管道的运行,以1,3,5-苯三甲酸、对甲苯磺酸、十二胺等为原料制备了天然气减阻 剂1,3,5-苯三甲酸三-十二酰胺(BATD)。以雾化时间和BATD加量为变量,辅以扫描电镜,综合评价了BATD在 天然气管输过程中的预膜情况和减阻性能。结果表明,BATD可以在钢材表面牢固吸附,明显降低钢材表面的粗 糙度,显著提升输气管道的输送效率,并兼具缓蚀效果。当雾化时间为60 min、BATD质量浓度为6 g/L时,减阻 率(13.32%)达到最大,缓蚀率达到85.12%。BATD溶液成膜性能良好,可实现减阻增输。

    • 羟丙基瓜尔胶超声降解参数优化及降解机理分析

      2023, 40(1):129-136. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.021

      摘要 (358) HTML (0) PDF 3.67 M (743) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对压裂返排液有机污染物降解难度大、处理工艺复杂等问题,采用单因素分析和正交实验研究了压裂返 排液关键污染物羟丙基瓜尔胶的超声降解规律,并探讨了其降解机理。结果表明:羟丙基瓜尔胶超声降解机理 主要以物理剪切断链为主,超声模式和超声功率为羟丙基瓜尔胶降解反应的主控参数,其次是浓度,超声时间、 温度、pH值等因素影响较小。对于一定质量浓度(600 mg/L)的羟丙基瓜尔胶溶液,最优降解参数为:占空比为 40%、超声功率为360 W、超声时间为60 min、温度为25 ℃。鉴于温度和pH值影响较小,超声降解技术可以应用 于较宽的温度范围(5~50 ℃)和酸碱度范围(pH 5~11)。

    • 多支链多胺基多苯环型清水剂的合成及性能评价

      2023, 40(1):137-142. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.022

      摘要 (278) HTML (0) PDF 2.59 M (592) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对稠油注聚油田含油污水处理困难的情况,以双酚-A、甲醛、三乙烯四胺为主要原料合成酚胺树脂,再以 酚胺树脂为起始剂合成一系列多支链、多胺基、多苯环的双酚-A酚胺聚醚型清水剂。以加入清水剂3 min内污水 的含油量降至20 mg/L以下为评价标准,评价了合成的系列清水剂的清水效果,从中优选清水剂F-14与F-15,并 将两者按不同复配比复配,考察复配清水剂的清水效果,通过研究加入清水剂前后油水界面性质的变化,分析清 水剂的作用机理,并进行了现场应用实验。结果表明:清水剂F-14与F-15按照复配比2∶1进行复配,在加剂量为 40 mg/L下可使污水含油量在规定时间(3 min内)降低至18 mg/L,符合标准要求。合成清水剂具有极强的界面 活性,极易吸附于油水界面,并驱替油水界面原有表面活性物质,形成新的油水界面膜;新形成的界面膜强度较 弱,易破裂,导致小油滴间碰撞时易聚并为大油滴,促进油水分离,从而达到含油污水的清水效果。渤海某油田 现场中试结果表明合成清水剂适用现场短流程、含聚污水水质,处理后注入水中油含量稳定在20 mg/L以下,达 到现场技术要求。

    • 超疏水型生物质复合气凝胶的制备及吸油性能评价

      2023, 40(1):143-174. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.023

      摘要 (337) HTML (0) PDF 3.54 M (651) 评论 (0) 收藏

      摘要:为拓宽生物质材料在油水分离领域中的应用,以新疆廉价的大宗废弃葵花杆为原料、壳聚糖为复合材料、 硬脂酸为疏水改性剂,通过简单的冷冻干燥-常温浸渍法合成了一种具有超疏水性的杆茎纤维/壳聚糖复合气凝 胶。采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),接触角测量仪对气凝胶进行表征,并评价了 其吸油性能和循环使用性能。研究结果表明:当葵花杆纤维与壳聚糖质量比为6∶1,硬脂酸加量为1.64%,浸渍 时间为2.5 h时,复合气凝胶静态水接触角最大,为150.9°。对煤油等不同油品的吸附容量为12.34~21.85 g/g,并 且经10次循环使用后仍保持稳定的吸油性能和疏水性能。研究成果不仅为油水分离材料的制备提供了一种新 的方法,而且也为新疆丰富的秸秆高值化利用拓宽了途径。

    • 水基钻井液润滑剂研究进展与展望

      2023, 40(1):149-158. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.024

      摘要 (417) HTML (0) PDF 5.51 M (860) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高水基钻井液的润滑性,缓解日益突出的长水平段高摩阻问题,促进水平井钻井技术的持续发展,国 内外开展了大量关于环保高性能水基钻井液润滑剂的研究。介绍了近年来国内外醇醚类、烷基糖苷类、改性植 物油类、复配型、惰性固体类、囊包型润滑剂和极压润滑剂的最新研究进展,并评述了各自的优缺点,在此基础上 对水基钻井液润滑剂的发展进行了展望。

    • 油田酸化用高温(90~180 ℃)缓蚀体系的研究现状

      2023, 40(1):159-167. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.025

      摘要 (535) HTML (0) PDF 3.04 M (756) 评论 (0) 收藏

      摘要:深入调研了适用于90~180 ℃范围内的曼尼希碱、季铵盐和咪唑啉型缓蚀剂体系,从缓蚀剂结构、助剂类型、测试条件、缓蚀效果和作用机理5个方面对高温缓蚀剂进行综述,从配方探索和机理研究的角度对油田酸化用高温缓蚀剂研究的未来发展方向进行了思考。

    • 国内油田三次采油提高采收率主体技术进展(上)

      2023, 40(1):168-174. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.026

      摘要 (662) HTML (0) PDF 3.42 M (927) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,化学驱、气驱和稠油热采是我国三次采油提高采收率(EOR)的三大主体应用技术,本篇聚焦阐述我国聚合物驱、三元复合驱、二元复合驱、非均相复合驱等化学驱的主要技术及应用新进展。

    • 国内油田三次采油提高采收率主体技术进展(下)

      2023, 40(1):175-181. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.027

      摘要 (509) HTML (0) PDF 3.28 M (754) 评论 (0) 收藏

      摘要:化学驱、气驱和稠油热采是我国三次采油提高采收率(EOR)的三大主体应用技术。本篇重点阐述我国气驱(包括CO2捕集、驱油与埋存一体化的CCUS技术、烃气驱、N2驱及空气驱)及稠油热采(包括蒸汽驱、蒸汽吞吐、蒸汽辅助重力驱、多元热流驱/吞吐、火烧油层)技术及应用新进展。

    • 低渗透油藏渗吸采油机理及技术进展

      2023, 40(1):182-190. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2023.01.028

      摘要 (673) HTML (0) PDF 4.56 M (876) 评论 (0) 收藏

      摘要:渗吸作用是国内绝大数低渗透油藏的主要采油机理。渗吸采油的效果受诸多因素的影响:储层特征、采油制度、表面活性剂的物理化学性质等,其作用机理也有待进一步的研究。本文首先回顾了渗吸作用的机理,包括毛细管渗吸的力学分析;接着介绍了有关渗吸实验方法的技术进展;并总结了影响渗吸作用的控制因素,包括岩心和流体的性质以及温度和压力的影响。着重介绍了渗吸剂属性对渗吸提高采收率的影响,对渗吸用表面活性剂的优化筛选起到一定的指导作用,指出了渗吸采油存在的问题和对未来研究方向的展望。

主编:张熙

创刊年:1984年

ISSN: 1000-4092

CN: 51-1292/TE

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