《油田化学》于1984年创刊,是由中国石油天然气集团公司主管,四川大学高分子研究所和高分子材料工程国家重点实验室(四川大学)主办,向国内、外公开发行的科技期刊。
    《油田化学》期刊立足服务石油工业,充当石油工业与化学化工、生物生化及工程之间的桥梁,报道的领域包括钻井、固井、采油、集输和油田污水处理、腐蚀与防护等领域的新技术、新方法和新产品及其应用技术。《油田化学》为应用技术性期刊,以应用技术为主,兼顾应用理论与相关的基础理论,

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    2022年第39卷第3期
    • 许 园,唐永帆

      2022,39(3):381-386, DOI:

      Abstract:

      针对川渝地区酸性气田(含H2 S、CO2 、SO2 等酸性气体)生产井修井作业过程中常规修井液存在的安全性差、易漏失、对储层污染大等问题,通过优选植物胶稠化剂、调节pH值、添加抗酸抑制剂等得到了一种适用于高含酸性气井液体胶塞体系,考察了该体系的流变性能以及成胶后的承压能力、抗温稳定性、抗硫化氢稳定性、破胶性能,并开展了高含酸性气井的现场应用。配方为3%稠化剂+3%稠化分散剂+7%交联剂+5%调理剂+1%抗酸抑制剂+调节剂的液体胶塞的成胶时间的可控可调范围为28~200 min,成胶后的黏度大于30 Pa·s,成胶强度高;在150 ℃老化24 h不破胶,在70 ℃的酸性气层水(H2 S含量300 mg/L或CO2 含量100 mg/L)中72 h不破胶。液体胶塞体系在pH=8时的承压能力最佳;在50~80 ℃温度区间内,解堵液能让液体胶塞在1~6 h完全破胶至黏度低于3 mPa·s。液体胶塞体系已在硫化氢含量约为80 mg/L的A井成功应用,为川渝地区酸性气田的修井作业提供了技术支撑与保障。

    • 麦尔耶姆古丽·安外尔1,蒲 迪2,翟怀建1,刘 宽2,邬国栋1,余 波4,金 诚2, 3

      2022,39(3):387-400, DOI:

      Abstract:

      为解决压裂用聚合类乳液稠化剂不耐高盐以及悬浮液稠化剂稳定性差的问题,以抗盐缔合聚合物KFPY为基础,通过考察悬浮液稠化剂的稳定时间、本体黏度,优选了体系的稳定剂,优化了粉末稠化剂粒径以及比例,最终形成悬浮液稠化剂GAF-TE组成为:48.5%白油+1.5%乳化剂G10+5%有机改性膨润土+45% 抗盐缔合稠化剂KFPY。在玛18井水水质下,对悬浮液稠化剂GAF-TE的溶解性能、增黏性能、减阻性能以及配制的滑溜水体系的各项性能进行了评价。结果表明,0.1%稠化剂 GAF-TE 溶解时间为 18 s,黏度为 2.19 mPa.s,降阻率为76.8%;配制的滑溜水体系动态携砂能力强于普通的聚丙烯酰胺乳液,体系表面张力26.8 mN/m,与煤油间的界面张力0.96 mN/m,对岩心基质渗透率伤害率为6.97%,具有低伤害特性。该缔合型悬浮液稠化剂产品在新疆油田某区块进行现场应用,表现出较好的溶解性、降阻性能和携砂性能。

    • 孙 圆1,周成裕1,曾令豪1,周 敏1,雷茗尧1,董洪铎2

      2022,39(3):393-400, DOI:

      Abstract:

      为改善压裂液在页岩储层缝网体积压裂前端摩阻大、尾端黏度低的问题,基于分子动力学模拟不同碳链长度孪尾单体的空间位阻、聚合物均方末端距和均方位移。以甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、丙烯酰胺(AM)、N,N-二正十二烷基丙烯酰胺(DiC12 AM)为原料,通过胶束聚合方法制备聚合物LMA-DiC12AM-AM(LAD),并对其结构进行表征。利用流变仪和摩阻仪等研究LAD溶液的流变性、减阻性和携砂性。结果表明,DiC12AM单体的空间位阻较小、分子链柔顺性和束缚水分子的能力好,减阻潜力大。LAD具有良好的剪切稳定性(黏度大于75 mPa·s)、剪切恢复性和携砂性,可耐温60 ℃,降阻率达67.4%。聚合物LAD兼具减阻和携砂两种性能,与模拟结果基本一致。

    • 史 斌,苏延辉,邢洪宪,郑晓斌,耿学礼

      2022,39(3):401-437, DOI:

      Abstract:

      针对常规陶粒支撑剂密度高且不具备控水性能的问题,先将超低密度有机支撑剂基体的表面进行高温氧化使其表面产生活性基团,然后通过全氟羧酸在活化支撑剂表面通过亲核加成反应合成超疏水层得到超低密度控水支撑剂,评价了该支撑剂的润湿性、阻水性能及油水相渗流性能,并进行了现场应用试验。研究表明,水在该支撑剂表面的接触角达到158.6°,阻水高度为25 cm,与改性前相比地层水渗流阻力增加40%,具有明显的选择性控水效果,且耐冲刷性能优异。超低密度控水支撑剂现场试验充填率达到了100%,且投产后含水率及含水上升速率远低于邻井,产油量显著好于邻井,显示了很好的应用前景。

    • 唐 凡1,朱永刚2,张 涛1,董文魁3,徐春梅1,管盼盼2

      2022,39(3):407-412, DOI:

      Abstract:

      长庆油田气井套损严重,使用水泥封固时存在气密性差、注入困难等问题。为了提高套损修复用环氧树脂 固化后的气密性和强度,通过纳米SiO2掺杂环氧树脂制备了纳米SiO2/环氧树脂复合体系用于修复气井破损,考 察了该复合体系固化前的流变性、固化后的力学强度和封堵能力,并采用扫描电镜研究复合体系固化作用机 理。研究表明,该纳米SiO2/环氧树脂复合体系具有剪切稀释性和黏弹性,不同温度时复合体系的固化时间均在 3 h 以上,保证充足的注入时间;与常规环氧树脂相比,引入纳米 SiO2后复合体系固化体的抗压强度达 106.8 MPa、拉伸强度达72.1 MPa,对孔隙的封堵强度达37.7 MPa,能有效阻止地层流体进入井筒并满足重复压裂时井 筒承压要求。纳米SiO2能修复树脂固化后的微裂隙,提升力学强度。长庆油田气井施工表明,该堵剂体系具有 较强的密封和承压能力,为套损井修复和重复压裂重建井筒提供支撑。

    • 冯明月,杨 旭,谢恬静,冯志刚,朱丽莲,李昭滢

      2022,39(3):413-417, DOI:

      Abstract:

      为使油酸在水泥中分布均匀而获得性能优良的疏水油井水泥,先利用疏水物质油酸对载体石英砂进行表 面修饰,再将修饰后的石英砂引入水泥制备OA-1水泥,并测试水泥试块整体的润湿性和抗压强度,同时与在水 泥中直接添加油酸制备的OA-2水泥和利用异丙醇溶解油酸制备的OA-3水泥进行了对比,并通过SEM和XRD 表征疏水水泥材料的微观结构和化学成分。研究结果表明,具有最佳疏水效果的是油酸加量为5%的OA-1水 泥,所测水接触角的平均值可达145.18°,养护3 d后的抗压强度大于21 MPa,且与空白水泥相比,水相渗透率明 显降低,平均渗透率变化率为77.87%,而油相渗透率明显增高,平均渗透率变化率为32.14%,表明OA-1水泥具 有选择性堵水效果,可达到稳油控水的目的。在不使用互溶剂的情况下,利用石英砂作为载体,将油酸包裹石英 砂可实现油酸在水泥中的均匀分布,从而获得疏水油井水泥。

    • 杨子腾1,2,张丰润泽1,张艺夕1,郑憬希1,刘 灿1,刘学敏3,张 鹏1,伍 波4

      2022,39(3):418-437, DOI:

      Abstract:

      为解决传统调驱剂制备工艺复杂及需要添加有机溶剂的问题,提出基于可逆加成-断裂链转移(RAFT)水 溶液聚合制备调驱用微纳米级聚丙烯酰胺凝胶分散体。首先以硫代乳酸、二硫化碳、α-溴苯乙酸为原料制得水 溶性RAFT链转移剂;再将链转移剂与丙烯酰胺(AM)、交联剂 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、引发剂过硫酸 铵反应,在纯水中一步制得聚丙烯酰胺凝胶分散体。表征了凝胶分散体的微观形貌及粒径,研究了反应物配比、 聚合温度、聚合时间及固含量对凝胶分散体性能的影响,考察了凝胶分散体的流变性和黏弹性特征,以及温度响 应性、盐度响应性和pH响应性。结果表明,凝胶分散体为不规则球状结构,分子尺度为微纳米级别,其中微米粒 径为0.92~6.13 μm、纳米粒径为48~87 nm。聚丙烯酰胺凝胶分散体接近牛顿流体特性,其黏弹性表现出黏性 流体特性,进一步证实了凝胶分散体是由微小的凝胶单元颗粒分散在水溶液中形成的。凝胶分散体的黏度随 温度和pH值的升高而降低,但降幅较小,其黏度几乎不受矿化度的影响。与传统调驱剂制备工艺相比,在纯 水相条件下制备凝胶分散体的方法具有时间短、制备条件简化、无需添加有机溶剂和产物分子尺度小的特点。

    • 唐晓旭1,2,高建崇1,2,王秋霞1,2,刘进祥1,3,卢祥国1,3,夏 欢1,2,李彦阅1,2,邢剑飞1,3,何 欣1,3

      2022,39(3):425-430, DOI:

      Abstract:

      深部液流转向技术是渤海油田目前亟需突破的问题。采用倒置生物显微镜以及岩心驱替实验对3种聚合 物微球进行了性能评价,并在渤海B油田开展了微球矿场试验。结果表明,在渤海油藏环境(温度65 ℃、矿化度 8.9 g/L)下,与SMG和COSL微球相比,NWKY微球(主要成分为带有丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和疏水单体等基团 的交联聚合物)在模拟水中缓慢膨胀7 d的粒径从1.98 μm增至18.14 μm,水化膨胀效果较好(膨胀倍数最大);在 高矿化度水和低矿化度水中的粒径和膨胀倍数接近,耐盐性良好。在95 ℃下,NWKY微球仍具有良好的缓膨效 果,耐温性能良好。NWKY微球适应的储层渗透率为200×10-3~1500×10-3μm2,满足油田需求。NWKY微球在 渤海B油田现场实施取得了较好的效果,递减增油7432 m3

    • 刘 盈1,陈安胜2,王建海1,王增宝3,4,程显光2,苗雨欣3

      2022,39(3):431-437, DOI:

      Abstract:

      油田广泛长期应用聚合物驱对应的油井堵塞严重,液量下降,严重影响聚合物驱后油藏的进一步开发。针 对胜利油田聚合物驱油藏,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等方法分析油井堵塞产物组分与 构成;通过模拟不同堵塞物流体与近井储层条件,研究油井堵塞的堵塞程度与影响主控因素。结果表明,聚合物 驱油藏油井堵塞物主要为发生一定交联并嵌入吸附地层矿物盐、黏土的聚合物团聚体,占比为65.6%;其次为地 层出砂颗粒与胶结物、原油,分别为17.8%、16.6%。地层出砂颗粒造成多孔介质封堵是油井近井堵塞的主控因 素,聚合物衍生交联与吸附团聚形成的聚合物团聚体加剧了油井堵塞程度。基于聚合物驱油藏油井堵塞机制, 实施堵塞油井近井原油清洗+聚合物胶团氧化降解、中远井高效固砂防治的油井解堵防砂一体化防治方案具有 良好的应用效果,平均单井提液86.8%。

    • 潘竟军1,2,苏日古1,陈 森1,2,王旭生3,熊启勇1,邓伟兵1,2,郭 勇3

      2022,39(3):438-443, DOI:

      Abstract:

      准噶尔盆地高探1井生产过程中,油管内壁形成大量黑色固体状沉淀物,严重影响生产。针对以上问题,采 用三氯乙烯对井壁内沉淀物的不同部位进行了有机物和无机物提取,表征了有机物和无机物的组成,分析了无 机物对原油吸附和沉积的影响,进一步探明了沉淀物的形成机理。结果表明,有机和无机成分含量相差较大,沉 淀物中心的无机物含量达到71.51%,而分散在表面颜色较深的部位仅为16.55%;不同部位有机物的族组分含量 却相近,其中沥青质占比为52.71%~58.37%。侧链长度大、支化程度高的沥青分子缔合体更易沉积。沉淀物中 的无机物主要为硫酸钡,其具有的片层状结构表面粗糙,加大了对沥青质的吸附。高探1井沥青垢的沉积机理为 1~20 μm的片层状硫酸钡等无机颗粒吸附原油中侧链长度大、支化程度高的沥青分子缔合体,聚集为20~100 μm的大颗粒堆积体,共同形成沉淀物黏附于管壁造成管柱堵塞。

    • 许康宁1,2,丁彬3,4,吴伟5,耿向飞3,4,华树常5,陈明贵1,2,石祺瑶1,

      2022,39(3):444-454, DOI:

      Abstract:

      吉林低渗-致密储层“孔小、喉更小”,原油储层流度低,导致水驱效果较差。采用一种核-壳结构的纳米流体 增渗驱油体系,通过岩心驱油实验评价纳米流体增渗驱油体系对致密岩心的驱油效率,通过岩心核磁共振测试 以及CT扫描重点研究致密油藏孔隙结构对纳米流体驱油效果的影响。研究结果表明:纳米流体增渗驱油体系 可降低致密岩心驱油实验的注入压力,最大降幅为46.2%;当致密储层孔隙结构较好时,驱油效果明显,最高提升 30.21%。纳米流体增渗驱油体系对分布在平均孔隙半径大于1 μm的原油驱油效果显著。岩心CT扫描研究发 现,致密岩心的平均孔喉半径、有效连通孔隙占比以及孔隙配位数均会对纳米流体增渗驱油体系注入压力及驱 油效率造成影响,其中平均孔喉半径和有效连通孔隙占比影响更大。

    • 于田田1,2,3,郝婷婷2,翟勇2,3,林吉生2,3,杨红霞4,王创业4

      2022,39(3):449-454, DOI:

      Abstract:

      为了分析增溶剂作用下CO2在稠油中的溶解机理,以乙二醇二甲醚为增溶剂,测定了不同温度、压力以及 增溶剂含量下CO2在稠油中的溶解量,并采用分子动力学模拟方法计算了不同条件下CO2的溶解度参数和CO2 与增溶剂分子的径向分布函数。研究表明,增溶剂的加入提高了二氧化碳在稠油中的溶解度,在低温度、高压 力、高增溶剂含量下,溶解度参数相对较大,有利于CO2的溶解。乙二醇二甲醚分子含有两个醚基,其与CO2氧原 子间存在强烈吸引力作用,揭示乙二醇二甲醚作为增溶剂提高二氧化碳在稠油中溶解度的微观机理。这为增溶 剂的研发提供了理论指导:富含醚基的有机小分子可能是潜在的CO2增溶剂。

    • 唐洪明1,王文卓1,彭东宇2,王子逸3,王昭1,周翊3

      2022,39(3):455-460, DOI:

      Abstract:

      蒙脱石是沉积岩重要的黏土矿物,为探究CO2的注入对蒙脱石产生的影响,明确蒙脱石在CO2水溶液中的 化学行为,利用XRD、XRF、ICP 等手段系统评价了蒙脱石在10 MPa、60 ℃条件下分别与CO2反应7、30 d 时的状 态,重点对比了蒙脱石粉末反应前后固相元素、晶体结构及反应液中离子浓度变化,结合蒙脱石结构特征,明确 蒙脱石在酸中变化的机理。结果表明,蒙脱石与CO2反应后液相中Ca2+ 、Mg2+ 、Al3+ 浓度先上升后下降;Si4+ 浓度先 上升后趋于平稳,固相中d(001)对应晶面在溶解反应后遭到破坏。相对于Al3+ 、Si4+,反应过程中Mg2+、Ca2+、Na+ 的变动幅度相对较大。一方面,由于蒙脱石阳离子交换容量较大,层间Na+、Mg2+、Ca2+等半径较大的活性阳离子 易被半径较小的H+置换出;另一方面,蒙脱石层间分子间作用力为范德华力,相对于静电力较弱,结构易被破 坏。在酸性条件下,硅氧四面体稳定性略强于铝氧八面体,但蒙脱石中非晶态Si 易溶解,使Si 的变化幅度大于 Al 的变化幅度。

    • 渠慧敏,尚岩,张广中,王海燕,韦良霞,戴群

      2022,39(3):461-518, DOI:

      Abstract:

      低渗透油藏在水驱开发中存在地层能量不足和注水困难的问题。一方面注水压力高、欠注严重;另一方面 地层压降大、产能递减快,采油速度和采出程度低,水驱过后依然存在膜状或油滴状等多种形态的残余油。针对 上述问题,以环氧氯丙烷、十二烷基叔胺、甲硝唑等为原料制得甲硝唑不对称Gemini 型表面活性剂,将其与脱氢 松香型表面活性剂、鲸蜡醇、乙醇等复配制得功能型增注驱油剂。研究了功能型增注驱油剂的乳化能力、润湿 性、防膨性、降压增注及驱油效果等,并在渤南油田进行了现场应用。结果表明,该功能型增注驱油剂不仅可以 吸附在油水界面降低油水界面张力,还可以乳化原油、清除油膜,并且其中的阳离子组分以水为传递介质在岩石 表面形成分子膜,稳定黏土,改善岩石表面润湿性,降低注入压力、提高注水采收率。功能型增注驱油剂在较低 浓度时即有较好的防膨效果,其降压增注及驱油效果较好。在压驱现场试验中,注水井的注入能力和对应油井 的产油能力显著提高。

    • 易凡1,陈龙2,师涛2,姚惠敏2

      2022,39(3):466-473, DOI:

      Abstract:

      表面活性剂的乳化能力强弱对提高低渗透油藏水驱开发后的驱油效果影响较大,为了增强表面活性剂驱 油体系的乳化性能、提高驱油效率,将具有良好界面活性的阴-非双子表面活性剂GEY-2 和具有较强乳化能力的 非离子表面活性剂6501 复配,研制出了一种适合低渗透油藏的强乳化复合表面活性剂驱油体系,并对其综合性 能进行了评价。结果表明:强乳化复合表面活性剂驱油体系具有良好的耐温性能和耐盐性能,在高温高矿化度 条件下,配方为2000 mg/L GEY-2+3000 mg/L 6501 的驱油体系仍能保持10-3mN/m超低数量级的油水界面张力, 该驱油体系与储层原油按照7∶3 所形成乳状液在75 ℃下放置10 min 和100 min 后的乳化水率仍能达到90.2%和 61.2%,具有较高的乳化性能。该驱油体系具有良好的抗吸附性能,可以减少驱油剂的浪费,有效保证驱油效 果。该驱油体系对低渗透岩心的驱油效果较好,当岩心渗透率为11.38×10-3 μm2时,水驱结束后注入0.5 PV强乳 化复合表面活性剂驱油体系可使采收率继续提高20%以上。现场应用结果表明,H油田低渗区块实施强乳化复 合表面活性剂驱油措施后,注入井压力有所升高,对应油井日产油量从措施前的2.20 t 升至5.41 t,平均含水率从 措施前的89.2%降低至71.5%,达到了较好的增油效果。

    • 李强1, 2,丁名臣1,张星2,吴寒超1,陈利霞2,王业飞1

      2022,39(3):474-479, DOI:

      Abstract:

      针对高凝油注水开发效果差的问题,为了明确一种能与原油形成原位微乳液的高效表面活性剂IMS驱替 高凝油的适应性,开展了表面活性剂-高凝油相互作用和单一表面活性剂、二元复合驱体系及泡沫驱油实验。研 究结果表明,质量分数为0.1%的表面活性剂IMS可将界面张力降至0.6×10-3mN/m,所形成的微乳液优先増溶高 凝油中的轻质组分,难以显著改变高凝油的析蜡点和凝固点。质量分数为0.1%~2.0%、用量为0.25~0.5 PV的 表面活性剂IMS吞吐或驱替,原油采收率增幅在1.7%~12.3%,进一步焖井浸泡不能明显改善驱油效果。聚合 物或泡沫的引入能够增强表面活性剂驱油能力,对应二元复合驱体系(1.0%表面活性剂+0.2%聚合物,0.5 PV)采 收率增幅为18.4%,不同浓度表面活性剂泡沫驱(1.0%和0.3%,气液比2∶1,起泡液0.5 PV)采收率增幅分别为 17.3%和16.8%。但是二元复合驱的注入压力高,在低渗高凝油藏中存在堵塞风险,而泡沫体系驱的注入压力相 对低,是提高采收率的较好方法。

    • 张峰1,王琪譞1,王浩帆1,王裕馨2,刘博峰1,吕龙1

      2022,39(3):480-485, DOI:

      Abstract:

      为了提高聚丙烯酰胺驱油剂的耐温抗盐性能,采用分子结构设计思路,从高分子的一级、二级结构入手对 聚合物结构进行设计,对高分子的高级结构、分子链聚集状态进行分析整合,以AM、AMPS为主要单体,引入自 制的疏水单体和枝化单体合成了一种无规微支化微交联缔合聚合物,采用正交试验方法研究了AM与AMPS物 质的量比、支化单体加量、疏水单体加量、pH值和引发温度对聚合物黏度的影响,并研究了该聚合物的耐温抗盐 性能。研究结果表明,各因素对聚合物黏度影响的主次关系为:支化单体加量>疏水单体加量>AM/AMPS配比 >体系pH值>引发温度。当AM、AMPS物质的量比为5∶1,支化单体加量为0.5‰,疏水单体加量为1‰,体系 pH值为7,引发温度为2 ℃时合成聚合物溶液具有最高的黏度。合成的无规微支化微交联缔合聚合物具有较高 的特性黏数(2868 mL/g)、更低的不溶物含量(0.12%)、更高的聚合物黏度、更优异的热稳定性能,在矿化度40 000 mg/L、95 ℃高温老化180 d 后,质量浓度为1500 mg/L 的聚合物溶液黏度为12.8 mPa·s,黏度保留率可达到 85%以上。老化后无规微支化微交联缔合聚合物溶液仍可满足驱油剂对驱油黏度要求,聚合物溶液在地层具有 较优异的长期稳定性。

    • 王红波1,连泽特1,曹强1,范赛华2,刘晓丽1,马挺3

      2022,39(3):486-492, DOI:

      Abstract:

      针对陆梁油田陆9 井区砂岩油藏主要采油功能菌的营养需求,以工业发酵副产品和农业废弃物为激活剂的 主要原料,辅助添加关键性营养生长因子组成营养体系。通过单因素实验筛选出最佳碳源、氮源、磷源,初步确 定各组分浓度;以此为基础再通过Plackett-Burman 实验和去因子实验分析各组分的显著性影响因素,确定各组 分的浓度;然后通过响应面实验,根据响应因素对各组分进一步优化,获得最终配方;最后模拟陆9 井区油藏条件 开展物理模拟驱油实验。结果表明,筛选出的营养体系高效、价廉,配方组成为0.15%农副产品加工废料、0.6% 无机盐(含氮量为16.47%)、0.25%无机盐(含氮量为26.16%)。该体系乳化原油效果较好,可激活主要采油功能 基因烃氧化基因拷贝数达到107 copies/mL。物理模拟驱油实验中注入0.4 PV营养体系,同时按气液体积比8∶1 注入空气,可提高采收率11.65 百分点。与现场在用配方相比,优化配方可降低成本20.25%。激活体系的筛选和 评价方法流程为营养体系的筛选评价提供借鉴。

    • 曹功泽1,李彩风1,陈琼瑶1,刘涛1,汪卫东1,汪庐山2,孙刚正1

      2022,39(3):493-497, DOI:

      Abstract:

      胜利油田罗9 试1 区块存在温度高、黏度高、含水高、水驱效率低等问题。为了进一步提升高含水油井的产 油量,研制了微生物多糖和微生物发酵液复合吞吐体系,对其耐温性、封堵性、乳化降黏作用及驱油性能进行了 研究,并在罗9 试1 区块进行了现场应用。结果表明,在55~95 ℃的条件下,新型微生物多糖的黏度始终保持在 120~125 mPa·s 之间,耐温性较强。将新型微生物多糖注入岩心后,压力升高,渗透率降低53.3%,可以有效封堵 岩心。微生物发酵液由主要成分为鼠李糖脂生物表面活性剂的发酵液Ⅰ和主要成分为糖-蛋白-脂生物乳化剂 的发酵液Ⅱ组成。当Ⅰ和Ⅱ的体积比为1∶2 时,发酵液的高温乳化能力最强,对原油的乳化降黏率达81.4%。 微生物多糖和微生物发酵液复合体系的驱油效果较好,可提高驱油效率13.9 百分点,优于单一体系的驱油效 果。现场单井吞吐应用中,4 口油井降水增油效果显著,累计增油达2730 t,有效改善了罗9 试1 区块油井的低 效生产状况。

    • 杨霖,梁兵

      2022,39(3):498-503, DOI:

      Abstract:

      为发展新型滑溜水减阻剂,以丙烯酰胺(AM)、疏水单体十二烷基二甲基烯丙基氯化铵(C12DMAAC)、丙烯 酸钠(NaAA)为原料,通过自制长链疏水引发剂2,2'-偶氮二异丁基十二脒盐酸盐(AIBL)制备了长链端基疏水 缔合聚合物(HPAM-L),通过红外光谱仪、核磁共振波谱仪、乌氏黏度计、荧光分光光度计和旋转流变仪等对 HPAM-L 的结构与性能进行表征,利用压裂液摩阻测试仪测定了不同浓度HPAM-L溶液的减阻性能。结果表 明,HPAM-L 的相对分子质量为7.43×106,临界缔合浓度为1~1.5 g/L,具有良好的耐温性和剪切稳定性。 HPAM-L的水溶液具有较宽的线性黏弹区,且浓度越高弹性特征越明显。在溶液质量分数为0.075%、0.086%、 0.1%、0.15%下的最大减阻率分别可达到71.6%、73.1%、73.3%和74.1%,减阻性能良好。

    • 宫兆波1,胡楚霄2,严 忠 1,武禹含2,郭进周1,李琴琴3,夏文杰2,李国强2,马 挺 2

      2022,39(3):504-509, DOI:

      Abstract:

      为了减少常规油田化学剂对环境的污染,提高油田采出液破乳效率和降低成本,根据新疆玛东区块页岩油压裂采出液的复杂情况,在满足环境安全的基础上,利用瓶试法对10 种通过微生物发酵生成的生物破乳剂进行筛选评价,同时对菌发酵液和纯化提取物进行了破乳效果对比。研究了生物破乳剂和常规化学破乳剂的复配破乳效果,并对破乳工艺进行了优化。结果表明,由 XJ-4菌合成的生物破乳剂 XJ-4-2(糖脂类化合物)与玛东区块采出液有较好的配伍性,脱水率大于80%。在60 ℃、破乳时间为120 min 的条件下,XJ-4-2与化学聚醚类破乳剂复配体系对原油的脱水率约 95%。通过投加工艺的优化,在 50 ℃、加药量为 200 mg/L 的条件下,原油热化学沉降2 h后的脱水率增加,剩余原油含水率和污水含油量降低。生物破乳剂在低温下的脱水率高、污水含油率低,改善了玛东区块压裂采出液快速低温脱水的难题。

    • 田宇轩1,2,戚亚明3,韩洪晶1,2,罗新占3,陈彦广1,2,张亚男1,2,张荣明1,2

      2022,39(3):510-518, DOI:

      Abstract:

      致密油采出液乳化稳定性强,导致下一步破乳处理等成本较高。以吉木萨尔致密油为研究对象,通过分析致密油组分组成,探究胶质含量及其氧化程度调控对采出液界面稳定性的影响规律。结果表明,吉木萨尔致密油中的胶质含量为16.83%、沥青质含量仅为0.3%,胶质含量高可能是致密油乳状液稳定的主要原因之一。对胶质进行氧化处理后,胶质中的氧含量增加,并产生部分含有—COOH的物质,使得胶质界面活性升高,不利于破乳的进行。当以0.4% H2 O2 对胶质的氧化程度进行调控时,可提高胶质芳香度,降低其极性,使得致密油与水的接触角变小,界面张力变大,进而降低致密油乳状液的储能模量和损耗模量,降低界面膜强度,有助于其破乳。在 80 ℃下,先以 0.4% H2 O2 溶液轻度氧化预处理 30 min,再用现场用破乳剂破乳,可使致密油乳状液脱水率由65.0%增至82.2%,对现场致密油采出液高效破乳提供了理论支持。

    • 杨长根,樊玉新,胡远远,朱新建

      2022,39(3):519-523, DOI:

      Abstract:

      以铝板为阴阳极,采用电絮凝方法对超稠油采出水进行深度除硅研究。对电絮凝的影响因素进行了优选,得到最佳聚合氯化铝(PAC)用量、pH 值、电流密度及阴离子聚丙烯酰胺(PAM)用量。结果表明,单独电絮凝不能实现深度除硅。“电絮凝+PAC+PAM”对超稠油采出水除硅具有协同作用。当PAC加量为 200 mg/L、pH 值为8.0、电流密度为 10 mA/cm2、PAM加量为 50 mg/L 时,随着电絮凝时间的增加,SiO2 去除率增加,但增幅减小。当电絮凝时间为13 min时,电絮凝出水中的SiO2 含量为20 mg/L,SiO2去除率为92%,实现深度除硅。

    • 陈权生1,2,3,栾和鑫1,2,3,徐崇军1,2,3,关 丹 1,2,3,阙庭丽1,2,3,麦麦提·帕提古丽1,2,3,邵洪志1,2,3

      2022,39(3):524-528, DOI:

      Abstract:

      在化学复合驱中所用的聚合物(部分水解聚丙烯酰胺HPAM及其衍生物)分子中的酰胺基易发生水解,导致化学驱体系的性能产生变化,影响化学驱的效果。采用高效液相色谱法快速测定化学驱体系微量样品中聚合物的水解度,用以研究不同条件下化学驱体系中聚合物水解度的变化规律。研究结果表明,在不同油藏条件下聚合物的水解反应受油田水质、化学驱体系的碱型、油藏温度等因素显著影响。34 ℃下,蒸馏水配制的聚合物溶液就可以检测到聚合物水解度的明显变化,NaHCO3水型的油田水会促进聚合物的水解。化学驱体系中水解反应速率大小依次为强碱(NaOH)体系>弱碱(Na2CO3)体系>无碱体系。当温度大于60 ℃时,各种体系中聚合物水解度在实验的90 d内持续增加,80 ℃下实验90 d时强碱体系的聚合物水解度接近60%。

    • 蒲万芬,贺 伟,鹿嘉悦,常家靖,李思颖

      2022,39(3):529-535, DOI:

      Abstract:

      为了研究不同含水率乳状液的稳定性,通过分析不同含水率条件下原油和采出水的自乳化情况,同时与核磁共振技术(NMR)相结合,明确渤海A油藏的不同含水率乳状液稳定性特征。结果表明:在实验条件为 65 ℃(地层温度)、转速为 3000 r/min 的条件下,含水率为 40%和 50%下原油与水完全乳化,形成油包水型乳状液(W/O),乳化效果最好,乳状液平均粒径分别1.905 μm和1.487 μm,界面张力值分别为23.93 mN/m和18.89 mN/m,乳状液最稳定。含水率为40%和50%下所形成乳状液的弛豫时间和自扩散系数最小;含水率为60%的乳状液的弛豫时间和自扩散系数次之;含水率为70%的乳状液的弛豫时间和自扩散系数最大。含水率在40%~50%时乳状液最稳定。结合核磁共振技术,乳状液平均粒径越小,黏度越大,界面张力值越低,水的驰豫时间和扩散系数越小,乳化效果越好。

    • 黄小会1,2,王庆国1,2,刘明君3,刘纪琼1,2,康 燕 1,2

      2022,39(3):536-539, DOI:

      Abstract:

      针对目前三元复合驱油井采出液防垢剂浓度的检测方法尚属空白,采用了电感耦合等离子体发射仪(ICP)测定法,分析了三元采出液中聚合物、表面活性剂、碱以及硅离子对防垢剂浓度测定的影响。研究结果表明,聚合物对防垢剂浓度检测影响最大,表面活性剂、碱和硅离子对防垢剂浓度检测影响较小,平均精度偏差最高仅为2.6%。为消除聚合物的影响,采用氧化降解预处理方式,使检测平均精度偏差由 38.9%降为0.2%。使用 ICP 法对大庆油田某三元复合驱试验区块30口油井进行了防垢剂浓度检测现场试验,药剂方案符合率由检测前的80%

    • 张 雁,屈沅治,张志磊,王 韧,程荣超,杨 峥

      2022,39(3):540-547, DOI:

      Abstract:

      随着油气钻井不断向深部发展,钻遇深部超深部地层温度也越来越高,对钻井技术特别是钻井液技术提出了更高要求。在结合超高温钻井实际需求的基础上,分析了水基钻井液在超高温下的技术壁垒、超高温对水基钻井液效能影响作用,综述了超高温水基钻井液的关键处理剂及其所构建的水基钻井液体系的研究现状,并探讨了超高温水基钻井液的未来发展方向。

    • 姚 兰 1,李还向1,焦 炜 2,周 江 2,柯从玉3,张群正3

      2022,39(3):548-553, DOI:

      Abstract:

      随着油气田开发规模的日益扩大,压裂作业用水量逐渐增大与压裂返排液产生量大、返排液无法直接外排的矛盾日益突出。将返排液进行处理后再回用无疑是目前解决该难题的有效途径。针对我国压裂返排液重复利用研究与应用现状,从返排液处理过程中面临的技术问题、可回收压裂液体系的研发、返排液处理工艺及处理装置的改进等几个方面进行了系统介绍,指出处理后回用是返排液处理的最佳途径,也是未来油气田工业发展的必然趋势。返排液回用技术应该从可回收压裂液体系的研发及返排液回用处理工艺改进两方面入手,进一步完善和推广该技术在油气田开发过程中的应用。针对目前返排液回用技术存在的问题提出了建议,以期为我国返排液重复利用技术的发展提供指导。

    • 闫 飚,范洪富,伍国栋

      2022,39(3):554-563, DOI:

      Abstract:

      低矿化度水驱是指向地层中注入矿化度为1~5 g/L 的水来提高采收率。目前,关于低矿化度水驱提高原油采收率的机理仍存在争议。通过梳理低矿化度水驱技术的发展历程,总结了砂岩油藏低矿化度水驱提高采收率的机理大致可分为微粒运移和润湿性改变两大方面。简述了碳酸盐岩油藏低矿化度水驱提高采收率的机理,主要包括由于矿物溶解引起的双电层的变化和离子反应。浅析了适用低矿化度水驱技术的油藏条件,总结了低矿化度水驱和其他驱油工艺结合的新技术,介绍了分子模拟技术在低矿化度水驱方面的应用,并对未来的发展提出了建议。

    • 凌 革 1,李张洁2,李宁博1,朱金权2

      2022,39(3):564-570, DOI:

      Abstract:

      结垢对石油开采影响严重,加入阻垢剂是目前抑制结垢最有效的方法之一。本文介绍了传统阻垢剂在油田上应用面临的问题,如污染环境和耐高温性能差等;综述了绿色阻垢剂的研究现状,重点介绍了聚环氧琥珀酸和聚天冬氨酸等绿色阻垢剂,从引入羧基、氨基、酰胺基等改性基团的方向阐述了增强阻垢剂性能的方法及阻垢机理;最后,展望了绿色阻垢剂的发展方向,对该领域未来发展具有参考价值。

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    • 李晖, 罗斌, 李钦, 郭淑芬, 鲁红升, 兰健

      Abstract:

      与其它酸液胶凝剂相比,两性离子胶凝剂具有价格低和合成方便的优点,并能基于胶凝剂之间的超分子作用提升酸液的黏度。因此,两性离子胶凝剂在酸化压裂中有着广阔的应用前景。以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,以自由基水溶液聚合法合成了两种两性离子胶凝剂P(AM-AMPS-DMDAAC)(PAAD1)和P(AM-AMPS-DMC)(PAAD2)。实验结果表明:两种胶凝剂的酸溶时间低于40min,并且两种胶凝剂以一定质量比复配,在室温(25°C),170S-1下,酸液黏度可达39mPa·s,在160°C,170S-1下剪切90min后的黏度为15mPa·s,相较于单独使用的胶凝剂配制,复配胶凝剂的增粘、耐温和耐剪切性能更佳。

    • 胡俊杰, 马珍福, 邵现振, 钱军, 李月胜, 张贵才, 王翔

      Abstract:

      岩石润湿性对底水油藏压锥后延缓水锥回升具有重要影响,但其影响程度不明确。鉴于此以接触角为指标构筑具有不同润湿能力的4种润湿调节体系,将其溶于油溶性降黏剂,并对其性能进行评价。在此基础上,定量描述了润湿性和采出物性条件之间的内在联系,进一步说明了润湿性对抑制水锥回升的影响程度。结果表明:油湿润湿剂作用后的储层抑制底水回升的效果最好,平衡压力比达到3.75,净采出程度提高15.17%;而强水湿润湿剂作用后的储层平衡压力比仅为0.54,净采出程度提高6.51%。润湿性和采出物性条件之间表现出明显的规律性。调整储层润湿性可以有效抑制水锥的回升,提高原油采出程度。

    • 吴文川, 于小荣, 王 涛, 董国峰, 杨 欢, 苏高申

      Abstract:

      转向酸压是碳酸盐岩储层增产的有效措施之一,其中暂堵剂是该技术的关键材料。针对现有酸压用暂堵剂耐酸性差、解堵工艺复杂、成本高的缺陷,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),对WDS的降解性能、封堵性能及储层伤害性进行了评价,并进行了现场施工应用。研究结果表明:WDS在不同介质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完全降解时间由78 h缩短为45 h;HCl浓度由3%提高到20%,完全降解时间由75 h缩短为48 h。驱替实验结果表明:注入量越大,暂堵压力越大 ,达到最高暂堵压力的时间越短;裂缝宽度越宽,暂堵压力越小,达到最高暂堵压力的时间越长。WDS对岩心的伤害性较小,岩心渗透率恢复值可达到90%以上。现场应用结果表明:加入WDS后,施工压力上升了10 MPa,暂堵转向效果显著,在转向酸压中具有良好的应用前景。

    • 杨霖

      Abstract:

      为发展新型滑溜水减阻剂,本文以丙烯酰胺(AM)、疏水单体十二烷基二甲基烯丙基氯化铵(C12DMAAC)、丙烯酸钠(NaAA)为原料,通过自制长链疏水引发剂AIBL合成了长链端基疏水缔合聚合物HPAM-L,通过红外光谱、核磁氢谱、乌氏粘度计、荧光分光光度计和动态流变仪对HPAM-L 结构与性能进行表征,利用流动回路摩阻测试仪测定了不同浓度下HPAM-L溶液的摩阻性。结果表明,HPAM-L的黏均分子量约为7.43 ×106g / mol,临界缔合浓度约为1~1.5g/L,具有良好耐温性、剪切稳定性,HPAM-L的水溶液具有较宽线性粘弹区,且浓度越高弹性特征越明显。在溶液浓度为0.075%,0.086%,0.1%,0.15%下的最大减阻率分别可达到 71.6%、73.1%、73.3%和74.1%,减阻性能良好。

    • 杨长根, 樊玉新, 胡远远, 朱新建

      Abstract:

      以铝板为阴阳极,采用电絮凝对超稠油采出水进行深度除硅研究。通过单因素变量得到最佳PAC用量、pH值、电流密度大小及PAM用量。结果表明:单独电絮凝不能实现深度除硅;“电絮凝+PAC+PAM”对超稠油采出水除硅具有协同作用;当PAC为200mg/L、pH为8.0、电流密度为10mA/cm2、PAM为50mg/L,电絮凝时间为13min时,电絮凝出水SiO2为20mg/L,SiO2去除率为92%,实现深度除硅;随着电絮凝时间的增加,SiO2去除率增加,但其变化率减小。

    • 邹静, 胡语婕, 佘跃惠, 张凡, 黄培秀, 曲瑞雪, 王正良

      Abstract:

      针对油田污水破乳过程中物理和化学破乳剂昂贵和污染问题,宜研究合成绿色环保的新型破乳剂。本文采用溶胶-凝胶与溶剂热法相结合的方法制备生物表面活性剂(Biosurfactant,BS)稳定的纳米铁溶胶材料,研究最优的BS浓度,并采用SEM、XRD、FTIR、激光粒度仪、Zeta电位等对BS稳定的纳米铁溶胶进行了表征,研究其形貌、尺寸、物相、官能团、溶胶稳定性、粒径分布等的影响因素。考察合成的纳米铁溶胶对涠洲岛上岸油水混合物配制的含油污水乳液的破乳性能。结果表明:在产糖脂类生物表面活性剂T菌以特定的培养基发酵6d后,取离心后上清液合成铁溶胶。上清液浓度为80%和100%时分别可合成200nm左右和40-200nm粒径的铁颗粒,浓度为60%时纳米铁溶胶产物破乳效果最优,低温下能对十二烷基硫酸钠形成的水包油乳液产生很好的破乳效果,24h后脱水率达到78%。说明本文采用的方法能合成具有良好破乳特性的BS稳定的纳米铁溶胶,建议今后将生物代谢物与化学药剂有机结合,制备对环境友好的复合纳米破乳剂,同时研究其重复使用等问题。

    • 蒲万芬, 常家靖, 邹滨阳, 刘锐, 杜代军, 赵帅

      Abstract:

      相对渗透率是稠油开发实验中一个重要的基本测量参数,由于稠油黏度较高,水驱过程易发生油水乳化现象,使得稠油-水相渗曲线较难准确获取。传统的相渗曲线测量方法将岩心看作一个“黑匣子”,对出口端的油、水体积采用人工读数或者称重的方法,存在测量精确度低、获得信息少等缺点。为准确测量稠油-水相渗曲线,本文选取人造砂岩长岩心,基于低场核磁共振测量技术,通过对渤海B油藏稠油和地层水同时标定,采用非稳态法进行稠油-水相渗曲线的测量,对岩心以及出口端的采出液进行T2谱测试,从而较为准确地获取了岩心的孔隙体积(147.18cm3)、束缚水饱和度(25.9%)、残余油饱和度(43.83%)以及出口端的油、水含量,并得到较为精确地稠油-水相渗曲线,而且对发生油水乳化的采出液进行了D/T2二维谱测试,较为准确地判断出油水是否发生了乳化。研究结果可以为稠油水驱开发提供一定的理论指导,有利于稠油水驱开采机理的研究。

    • 渠慧敏, 尚岩, 张广中, 王海燕, 韦良霞, 戴群

      Abstract:

      受储层物性等影响,低渗透油藏在水驱开发中存在地层能量不足和注水困难的矛盾。一方面注水压力高、欠注严重,另一方面低渗透油藏地层压降大、产能递减快,采油速度和采出程度低,水驱过后依然存在膜状或油滴等多种形态状残余油。针对上述问题,本工作合成了甲硝唑不对称Gemini表面活性剂,并和脱氢松香型表面活性剂、鲸蜡醇、乙醇等复配形成了功能型增注驱油剂。该功能型增注驱油剂降低油水界面张力,乳化原油、清除油膜,其中的阳离子组分以水为传递介质在岩石表面形成分子膜,稳定粘土,改善岩石表面润湿性,降低注水阻力。配合压驱现场试验,井组初期日增油13.4t,5个月后日增油12.6t/d;水井由压驱前高压30MPa注不进,到压驱后27.5MPa、日注水量30m3/d,水井注入能力显著提高。

    • 王红波, 连泽特, 曹强, 范赛华, 马 挺

      Abstract:

      本文针对LQ井区砂岩油藏主要采油功能菌的营养需求,通过单因素实验筛选出最佳碳源、氮源、磷源,并初步确定各组分浓度,以此为基础再通过Plackett-Burman实验和去因子实验分析各组分的显著性影响因素,确定各组分的浓度,最后通过响应面实验,根据响应因素对各组分进一步优化,得出最终的浓度。筛选出的营养体系配方乳化效果较好,激活主要采油功能基因烃氧化基因达到107copies/mL,物模驱油实验提高采收率11.65%,本研究为LQ井区微生物驱现场试验提供了很好的技术支撑。

    • 刘盈, 陈安胜, 王建海, 王增宝, 程显光, 苗雨欣

      Abstract:

      油田广泛长期应用聚合物驱对应的油井堵塞严重,液量下降,严重影响聚驱后油藏的进一步开发。利用XRD、SEM等技术手段分析油井堵塞产物组分与构成;通过不同堵塞物流体模拟与近井储层条件模拟,研究油井堵塞的堵塞程度与影响主控因素。结果表明,聚驱油藏油井堵塞物主要是发生一定交联并嵌入吸附地层矿物盐、粘土的聚合物团聚体,占比65.6%;其次是地层出砂颗粒与胶结物、原油,分别为17.8%、16.6%。地层出砂颗粒造成多孔介质封堵是油井近井堵塞的主控因素,聚合物衍生交联与吸附团聚形成的聚合物团聚体加剧了油井堵塞程度。基于聚驱油藏油井堵塞机制研究指导的堵塞油井近井原油清洗+聚合物胶团氧化降解,中远井高效固砂防治的油井解堵防砂一体化防治方案具有良好的应用效果,平均单井提液86.8%。

    • 刘 倩, 管保山, 梁利, 刘玉婷

      Abstract:

      以长6的低渗致密储层为研究对象,选用两种具有不同界面性质的自制表面活性剂体系S1(改润湿性能力强)和S2(超低界面张力),分别用核磁共振手段表征了其静态渗吸和动态渗吸效果,并采用2.5维微观模型研究了其驱油过程,分析了具有不同界面性质表面活性剂体系的提高采收率作用效果和作用机理。结果表明:S1和S2均具有较好的增采效果,渗吸为水进入小孔隙将油置换到大孔隙的过程,表面活性剂可大幅促进小孔隙采出;驱油时形成优势通道明显,可实现润湿反转,存在附加渗吸作用,大幅增大波及体积和洗油效率,并能够将原油分散为小尺度状态。其中,改润湿性能力更强的S1毛管动力更大,对小孔动用程度更高,但采出速度较慢,驱替时存在的附加渗吸作用更强;可实现超低界面张力的S2油相流动阻力更小,渗吸速度快,采收率可更快达到平衡。

    • 李玺, 罗平亚, 叶仲斌, 舒政, 张健

      Abstract:

      疏水缔合聚合物以优异的流变性能受到广泛关注。但是由于疏水基团间的相互作用,缓慢的溶解速度制约了其在油田上的大规模应用。目前已有的物理加速溶解方法都不可避免地造成缔合聚合物溶液黏度不可恢复的损失。本文利用环糊精(CD)对疏水基团的包合作用,加速缔合聚合物的溶解,且避免了溶液黏度损失。环糊精对疏水基团的包合改善了缔合聚合物与溶剂的相互作用,随环糊精与疏水基团摩尔比(CD:[H])增加,缔合聚合物溶解时间呈指数下降。流变学结果证明,环糊精能大幅缩短缔合聚合物解缠结时间。环糊精通过包合作用破坏疏水基团的缔合结构而加速溶解。利用环糊精对客体分子的竞争包合特性,通过向缔合聚合物溶液中添加适量的与环糊精具有更强亲和力的非离子表面活性剂可以完全恢复溶液流变性能。

    • 曹功泽, 李彩风, 陈琼瑶, 刘涛, 汪卫东, 汪庐山, 孙刚正

      Abstract:

      罗9试1区块存在温度高、粘度高、含水高、水驱效率低等问题。为了进步提升高含水油井的产量,研制了生物多糖+微生物复合吞吐体系,对其耐温性、封堵性、乳化降粘作用及物模驱油效果进行了研究,并在现场开展了应用。结果表明,新型生物多糖在55~95℃条件下,粘度始终保持在120~125mPa.s之间,耐温性较强;新型生物多糖注入至岩心后,压力升高5.6倍,渗透率降低53.3%,可以有效封堵岩心。当微生物发酵液Ⅰ:微生物发酵液Ⅱ=1:2时高温乳化能力最强,原油的乳化降粘率达81.4%。物模驱油实验显示,生物多糖+微生物发酵液体系可以提高采收率达13.9%,优于单一体系的驱油效果。现场5口油井的应用结果表明,4口油井取得了成功,累计增油达2730t,增油降水效果显著,而且目前继续有效,有效改善了罗9试1区块油井的低效生产状况。

    • 宫兆波, 武禹含, 严忠, 胡楚霄, 郭进周, 李琴琴, 夏文杰, 李国强, 马挺

      Abstract:

      为了满足油田采出液破乳需求,同时减少常规油田化学剂对环境的污染,本文根据新疆玛东区块存在页岩油压裂采出液复杂情况,在满足环境安全的基础上,利用瓶试法对十五种通过微生物发酵合成的生物破乳剂进行筛选评价,同时对菌发酵液和纯化提取物进行了破乳对比,结果显示XJ-4菌所合成的生物破乳剂XJ-4-2对玛东区块采出液有很好的配伍性和80%以上的脱水率。为了提高破乳效率和降低成本,采用了生物破乳剂和常规化学破乳剂的复配体系,经过优化生物破乳剂XJ-4-2与化学聚醚类破乳剂的复配体系的破乳效率达到95%以上。通过投加工艺的优化,初始含水率为43.76%,在60 ℃下,加入化学破乳剂200mg/L时,沉降2h后脱水率为91.45%,脱水原油含水率为8.43%,污水含油率228mg/L;改进后原油初始含水率为33.85%,在50 ℃下,加入复合配方200mg/L时,热化学沉降2h后脱水率为94.56%,剩余原油含水率为1.84%,污水含油率156mg/L。综上所述,生物破乳剂在低温下脱水率高、污水含油率低,对玛东区块含页岩油压裂开采采出液的高效分离、保证油田的正常运行和经济效益具有重要意义。

    • 姜旭, 陈军斌, 张狄杰, 曹毅, 孙晨

      Abstract:

      纳米微球调驱技术已被广泛应用于低渗透油藏开发过程。为开展纳米微球在岩石矿物表面的吸附作用机理研究,需定量表征矿物种类对微球在其表面吸附量的影响。首先,运用淀粉-碘化镉法进行JCP-1纳米微球乳液的浓度标定,进而分别实现了微球在单组分矿物表面、多组分矿物表面的吸附量测定。随后,在所测单组分矿物表面的微球吸附量基础上按照岩石矿物相对含量进行加权叠加,得到多组分矿物表面微球吸附量预测值。结果表明:JCP-1纳米微球在不同矿物表面的静态吸附量差异较大。黏土矿物对微球的吸附能力普遍比非黏土矿物强。对该型微球吸附能力最强的是高岭石,其比吸附能力最弱的石英强14.75倍。微球在钾长石表面的吸附能力远强于在其它两种非黏土矿物表面的吸附能力,吸附量变化值分别是其在钠长石和石英表面的1.96倍和8.42倍。对于多组分矿物表面的微球吸附量,加权叠加方法预测值与实验直接测定值的相对误差在3% 以内。最后,基于纳米微球在孔隙通道运移时的固液界面吸附现象,分析认为孔隙壁面上的黏土矿物强化了微球的吸附作用,有利于改变孔隙半径,实现在“不完全封堵”条件下的“部分液流转向”。

    • 宋浩俊, 张亮, 梁玉珠, 李杨, 任韶然

      Abstract:

      海上油田注海水开发,注入水与地层水的不配伍常导致油井硫酸盐结垢现象严重。虽然可以采取挤注工艺防垢,但防垢剂返排寿命一般较短。本文考虑在前置液中添加吸附增强剂,以提高防垢剂在地层中的吸附量和降低防垢剂解吸速度,选择季铵盐表面活性剂DTAC和阳离子Gemini表面活性剂GS-A6为吸附增强剂、选择聚丙烯酸钠PAAS为防垢剂,开展了吸附增强剂与防垢剂的配伍性实验、静态吸附实验和动态吸附-解吸实验。结果表明,在120℃下,两种吸附增强剂与防垢剂的配伍性良好,吸附增强剂可以有效提高防垢剂在地层中的吸附量,延长防垢剂的返排寿命;其中,吸附增强剂DTAC受含油饱和度影响较大,在高含油饱和度时吸附增强效果有明显下降,而吸附增强剂GS-A6在不同浓度、不同含油饱和度情况下均具有稳定的吸附增强效果,适用于不同开发阶段的油井防垢。

    • 魏娟明, 贾文峰, 陈昊, 冯玉军

      Abstract:

      滑溜水水力压裂是高效开发页岩气的重要手段,但存在黏度低、淡水用量大和胶液不可自由转换等系列问题,限制了其在3500m以深的深层页岩气中的应用。为解决上述问题,室内合成了高黏高降阻一体化稠化剂(HVFR),考察了其溶解性、增黏性、降阻性、携砂性及耐温耐剪切性。结果表明,其相对分子质量为22.7x10^6 g/mol,HVFR表现出快速的溶解速率,1min增黏率达到93%,有利于实现压裂液的在线连续混配。在150 L/min 流量下,作为低黏、高黏滑溜水时的降阻率均大于70%;作为胶液时,降阻率可达到68%,具有一剂多能特性,通过调整HVFR的浓度实现低黏滑溜水、高黏滑溜水和胶液之间的自由转换。基于HVFR的交联压裂液具有良好的携砂能力及耐温耐剪切性能,在120 oC、170 s^(-1)条件下剪切120min后,压裂液保留黏度为120 mPa*s。

    • 幸雪松, 孙翀, 许明标, 王晓亮, 杨晓榕, 彭石峰

      Abstract:

      现有的固井水泥浆技术条件下,保障井筒完整性长期稳定面临挑战,尤其是常规低密度水泥浆,射孔后水泥石的完整性遭到破坏更严重,造成密封失效,水泥石与套管及井壁间的胶结质量差,易发生窜槽等问题。针对上述问题,优选了复配液体纤维使用来提高水泥石的强度和韧性,纳米减轻剂改善水泥浆沉降稳定性,优选10%加量的RES-1弹性材料降低水泥石的弹性模量,提高水泥石形变能力。室内对低密度弹性密封水泥浆展开了综合性能评价,结果显示:1.5g/cm3低密度弹性密封水泥浆体系具有良好的流变性,水泥浆稠化时间可调,失水量小于50mL,线性膨胀率达到0.45%,可有效抑制微环隙、微间隙的产生。较普通低密度水泥浆,低密度弹性密封水泥浆的渗透率和弹性模量分别降低了69.5%、78.4%,抗压强度和抗折强度分别提高了61%和54%,说明该水泥浆具有较好的致密性,柔韧性和弹性形变能力。水泥环封隔能力评价发现:低密度弹性密封水泥环在交变压力范围为20MPa-40MPa,升降压力频率5次条件下,模拟封固中的抗窜强度都大于7 MPa/m2,可以有效提高水泥环的长效封隔能力,改善固井质量。

    • 刘振东, 徐海, 李公让, 张敬辉

      Abstract:

      在泥页岩地层的钻井中,井壁稳定问题比较突出,由于页岩的特殊理化性质,极易吸水膨胀,导致井壁出现掉块、坍塌等情况,因此在钻井过程中需要对井壁进行加固。本文模拟生物矿化过程,对纳米颗粒自组装技术进行系统研究。本文在充分比较筛选了阳离子聚合物和纳米颗粒的基础上,进一步考察了改性纳米碳酸钙和BPEI的自组装沉积过程,并对沉积层的结构进行分析。实验结果表明,碳酸钙可在模拟井壁上形成形态良好的沉积层。另外,本文还探索这种技术在加固井壁,提高井壁的稳定性方面的应用,这也为井壁易失稳问题的解决提供了新的思路。

    • 周成裕, 孙圆, 曾令豪, 周敏, 雷茗尧, 董洪铎

      Abstract:

      为解决页岩储层缝网体积压裂前端摩阻大、尾端黏度低的问题。本文基于分子动力学研究不同碳链长度孪尾单体的空间位阻,聚合物均方末端距、均方位移(MSD)。利用甲基丙烯酸月桂酯(LMA)、丙烯酰胺(AM)、N,N-二正十二烷基丙烯酰胺(DiC12AM)通过胶束聚合方法合成聚合物LMA-AM-DiC12AM(LAD),对其进行红外、核磁分析;利用流变仪、摩阻仪等研究LAD溶液的流变性、降阻率、携砂性能。结果显示,DiC12AM单体的空间位阻较小、其分子链柔顺性最好、束缚水分子的能力最好,减阻潜力大。LAD具有良好的剪切稳定性(黏度达75 mPa·s)和剪切恢复性能,可耐温60℃,降阻率达67.4%,40/70目陶粒沉降速度为2.05×10-4 mm·s-1;该聚合物同时兼具减阻和携砂两种性能,与模拟结果基本一致。

    • 张小军, 郭继香, 高晨豪, 许振芳, 冯恒水

      Abstract:

      纳米颗粒是解决传统提采方法面临的低波及效率等技术挑战的潜在方案。本文梳理了近年来纳米颗粒增强化学驱、气驱、热采等提高采收率技术的应用进展,介绍了纳米颗粒增强EOR过程的主要原理、特点及研究成果,指出了该技术现阶段面临的技术问题及发展方向,为纳米颗粒在提高采收率方面的应用提供基础。

    • 杜征鸿, 沈建文, 睢 圣, 周成华, 黄胜强, 彭武

      Abstract:

      页岩地层纳米级微孔、微裂缝发育,常规封堵剂粒径较大,难以封堵页岩内孔缝。采用壳核结构设计,以无机纳米二氧化硅为核,以聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)为壳,制备了耐高温壳核型纳米封堵剂CLG-NM,通过红外光谱、透射电镜、动态光散射、热重实验对封堵剂进行了表征,通过页岩压力传递实验测试了其封堵性能。结果表明:纳米封堵剂CLG-NM粒径分布40~300nm,中值粒径89.4nm,在372℃以下可保持热稳定;CLG-NM与油基钻井液配伍性好,3%CLG-NM加入威页28-7HF井油基钻井液后钻井液流变性未发生明显变化,高温高压滤失量(180oC老化16h)从3.1mL降低至2.8mL,破乳电压始终高于700mV;CLG-NM与国内外同类产品KC-2、PT-Seal相比对页岩纳米孔-缝表现出更好的封堵效果。

    • 赵启阳, 尧艳, 严海兵, 张伟, 陈雪雯, 彭志刚

      Abstract:

      在深层和超深层油气资源固井中,由于地层高温影响,水泥浆中部分外加剂高温下失效,导致固相颗粒沉降严重,浆体失去稳定性,增加固井过程中的窜流风险。本工作研究了一种耐温性能好的聚电解质疏水缔合复合悬浮稳定剂P-AB。通过红外光谱、热重分析、粒径分析及冷冻扫描电镜等结果表明: P-AB可通过静电作用和疏水缔合作用等形成独特的网架结构,有助于防止水泥浆沉降和自由水分离;1% P-AB水溶液在40℃-150℃下可保持较高的黏度;水泥浆在高温200℃下加入0.5%-1%的P-AB后,水泥石上下段的密度差<0.02 g/cm3,浆体游离液为0,同时Zeta 电位分析表明,P-AB的加入可使浆体分散性能提高。该项技术有利于提高深井和超深井的固井质量,降低固井风险。

    • 孙琳, 任梓寒

      Abstract:

      原油生产过程中因活性组分的存在易使原油形成大量乳状液,主要包括沥青质、胶质、石油酸、蜡等。基于这些活性组分的组成与存在状态,阐述了各活性组分对乳状液稳定性的影响机制,重点剖析了各活性组分与沥青质间的相互作用及其对乳状液稳定性的影响。指出沥青质是构成界面膜的主要成分,适量的胶质能对沥青质起到协同乳化的作用。不同相对分子质量的石油酸与沥青质相互作用的结果也不同,蜡组分在结晶或与沥青质相互作用时能增强界面膜的强度。最后提出了目前存在的问题,并展望了今后的发展趋势。

    • 杨子腾, 张丰润泽, 张艺夕, 郑憬希, 刘灿, 刘学敏, 张鹏, 伍波

      Abstract:

      提出基于可逆加成-断裂链转移(RAFT)水溶液聚合制备调驱用微纳米级聚丙烯酰胺凝胶分散体,以期解决传统调驱剂制备工艺复杂及需要添加有机溶剂的问题。首先合成了一种新型水溶性RAFT剂,再用该链转移剂在纯水中一步制备出调驱用聚丙烯酰胺凝胶分散体。探究了反应物配比、聚合温度、聚合时间及固含量对其性质的影响,测试了凝胶分散体的流变性和粘弹性特征。表征了凝胶分散体的温度响应性、盐度响应性及pH响应性。结果表明,凝胶分散体的粘度随温度升高而降低、随pH值升高而降低,但影响程度较小,而其粘度几乎不受矿化度影响。最后用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)以及纳米粒度分析仪表征了其微观形貌及粒径。结果表明,凝胶分散体为不规则球状结构,且凝胶分散体的微米粒径在0.92 ~ 6.13 μm,纳米粒径为48 ~ 76 nm之间,证实了凝胶分散体的分子尺度为微纳米级别。

    • Abstract:

      针对现有降滤失剂在高温高矿化度环境下常常发生失效等问题,本文选择具有苯环结构和磺酸基团(对苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)和丙烯酰胺水溶性单体,以失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯和液体石蜡为油相,采用反相乳液法合成聚合物微球。使用红外光谱、热重分析、扫描电子显微镜、激光粒度仪等多种方式对样品进行表征,并对其进行了溶胀性能、抗盐性能、老化性能、耐温性能和岩心中封堵性能进行了研究。研究表明聚合物微球具有光滑的球型外貌,粒径在2.82-10.26 μm范围,在270 ℃开始热分解。研究发现微球在达到溶胀平衡后溶胀接近5倍,在高矿化度和高温测试环境中表现出良好的降滤失性能,具有抗老化性能,在驱替实验后的岩心中可以清楚地看到微球在大孔隙聚集从而进行封堵。

    • 张 涛, 张 颖, 袁宏强, 李冬宁

      Abstract:

      海上油田污水处理设备少,停留时间短,对污水处理药剂要求极高。为了提高油水分离效果,提升污水处理水质,有必要开发一种高效反相破乳剂。以丙烯酸乙酯(EA)、甲基丙烯酸(MAA)和丙烯酸十八酯(SA)为原料,利用乳液聚合法,合成了一种新型丙烯酸酯-甲基丙烯酸共聚物乳液型反相破乳剂(EMASA)。通过FT-IR光谱、1HNMR分析和DSC分析证实了目标产物的结构。以除油率为主要指标,对其净水性能进行研究,处理海上油田A平台采出液(水型为碳酸氢钠型)的瓶试结果为:EMASA在最优加注浓度30mg/L时,除油率为96.5%;协同现场絮凝剂ECHA的除油率为98.9%。在A平台开展中试试验:EMASA加注30mg/L,分离器出口水中含油值由255.75mg/L降低至197.58mg/L,降低22.74%,除油率由95.5%提高至96.52%。发现该药剂在处理碳酸氢钠水型采出液时效果明显,通过动态光散射、界面张力和界面扩张模量对其作用机理进行解释,证明反相破乳剂EMASA具有推广价值。

    • 何旋, 刘月田, 柴汝宽

      Abstract:

      为分析纳米沸石咪唑酯骨架颗粒作为纳米驱油剂对提高原油采收率的作用,在水相条件下制备了纳米ZIF-8颗粒并对其进行微观结构表征,将纳米ZIF-8颗粒分散在水中得到纳米流体并研究了该流体的稳定性,测定了界面张力和接触角分析提高采收率机理,最后通过岩心驱替实验评价了纳米ZIF-8驱油体系的驱油效率。结果表明,纳米ZIF-8颗粒平均直径为65.8nm,相态单一无杂质;质量分数不高于0.03%时,在水中分散性良好,zeta电位绝对值在30mV左右,具有较高的稳定性。在模拟地层水和低矿化度水中添加0.03%纳米ZIF-8颗粒,界面张力值分别降至4.662,3.965mN/m,比未添加时降低了75.76%,73.27%;接触角分别由114°,109°降至78°,73°,岩石表面润湿性转为水湿,更有利于油膜的剥离。岩心驱替实验中用地层水驱替至无油产出后转注质量分数为0.03%的纳米ZIF-8流体,在地层水和低矿化度水中采收率分别提高了8.25%,10.71%。图6参24

    • 梁玉凯, 于晓聪, 宋吉峰, 阚长宾, 韩宇, 徐启立

      Abstract:

      针对高黏土疏松低渗砂岩油藏注水过程中微粒运移堵塞储层孔喉导致注水压力高的难题,通过室内实验优选出了一种中性型梯度防堵体系,低速梯度防堵体系:0.5 %KCl黏土稳定剂,高速梯度防堵体系:0.2 % KCl+0.3%有机阳离子黏土稳定剂。考察了梯度防堵体系的防膨性、驱替过程中岩心压力和渗透率变化。结果表明,该体系防膨率超过91 %,与空白生产水驱替对比,低速下,经防堵体系处理后,压力增长倍数由5.41降为2.03,渗透率保留率由18.49%提高到49.15%;在高速下,经防堵体系处理后,岩心渗透率逐渐恢复,当转生产水驱替8PV后,渗透率保留率由10.56%提高至91.58%,压力增长倍数由9.47降为3.28,并持续降低。该防堵体系为中性,为低渗透油藏的超前绿色注水高效开发提供了有力支撑。图9表3参19

    • 吴天江, 赵燕红, 程辰, 曹荣荣

      Abstract:

      针对长庆低渗透油藏特点,提出聚合物微球/表面活性剂复合调驱提高采收率技术。聚合物微球初始粒径一般为50~300nm,具有水化膨胀特性,膨胀倍数5~10倍。扫描电镜可观察到微球水化膨胀过程中的聚集特性,其粒径呈高斯正态分布。表面活性剂最经济的使用浓度为0.3%。聚合物微球加入表面活性剂后混合液粘度增大,微球分散相颗粒屏蔽了表面活性剂的界面活性以及形成胶束的能力,导致界面张力降低幅度变小,不利于表面活性剂驱油。微球质量浓度大于0.4%时封堵率80%以上。聚合物微球与表面活性剂最佳注入方式为体积比1:1的段塞式注入。该体系在安塞油田现场应用效果显著,累计增油3576t,表现出良好的技术适应性。

    • 刘学鹏

      Abstract:

      本文以二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚环氧丙烷二醇、硅酸盐水溶液、重质碳酸钙等为原料合成了一种多相颗粒材料,用于油井水泥石降低弹性模量。多相颗粒第一相是多孔洞状连续相,第二相呈球状;多相颗粒中第二相嵌合于第一相的孔洞之内,且球状第二相中含有18~20%的Si元素。实验表明:含多相颗粒水泥石相较净浆水泥石具有更低的弹性模量,且强度不降低;多相颗粒对水泥浆的稠化时间和流变性影响较小;多相颗粒界面的球型结构含有大量硅羟基参与或部分参与了水泥的水化,与水泥石在界面处形成完整的结构,保证了水泥水化结构的连续性。

    • 刘冬梅, 曾文广, 杨康, 石鑫, 魏晓静, 张腾方, 孙霜青

      Abstract:

      本文通过泡沫实验研究了十二烷基硫酸钠(SLS)、十二烷基磺酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)分别与N-十二烷基-N,N-二甲基叔胺(C12A)等摩尔复配的溶液的泡沫性能,以及无机盐和油相对复配体系泡沫性能的影响。此外,针对泡沫性能较好的SLS/C12A复配体系、SDS/C12A复配体系进行CO2响应消泡以及N2加热恢复的重新起泡消泡实验。研究结果表明,SLS/C12A复配体系的泡沫稳定性最好,并且耐盐能力强。SDS/C12A复配体系的抗油效果显著,两种复配体系均表现出较好的CO2响应性和可逆性。通过消泡后溶液变化、表面张力变化推测响应机理为:质子化的C12A与阴离子表面活性剂静电吸引,形成络合物,从溶液中析出,降低了溶液的表面活性,加速了泡沫的破碎。

    • 沈浩坤, 孙金声, 吕开河, 黄贤斌, 刘敬平, 王金堂, 白英睿, 金家锋

      Abstract:

      传统水基钻井液存在配置钻井液过程繁琐、针对性差、自适应能力弱等不足。智能水基钻井液由于具有更好的针对性、普适性,同时能够大幅降低人工干预程度,成为油田化学领域新的研究方向。通过文献分析,阐述了目前智能水基钻井液处理剂等智能材料在水基钻井液中的作用机制和研究进展,针对不同智能钻井液处理剂的特点,论述了智能材料在水基钻井液的可行性,展望了智能钻井液处理剂在智能钻井液体系中的研发思路和方法及应用前景。

    • 李宜坤, 党杨斌, 关超, 才程, 牛壮, 程涛, 黎兴文, 崔浪, 刘敏

      Abstract:

      昆北油田砂砾岩储层厚度大,平面、层间、层内非均质性强,开发初期水平井就表现出产量递减大、含水上升快的特点,迫切需要治水。基于昆北砂砾岩油藏特征及开发生产特点,合成了丙烯酰胺(AM)-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)-二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)三元共聚物水平井选择性堵水剂。用流变力学实验考察了堵水剂的注入性能,用填砂管堵水模拟实验考察了堵水剂的选择性。填砂管实验表明,堵水后注入压力提高了6.06倍,水驱封堵率为83.5%,油驱封堵率为20%,具有显著的油水选择性。在室内实验研究和矿场生产特征研究的基础上,在昆北油田开展了6口水平井堵水矿场试验,取得了显著增油降水效果。

    • 马腾飞, 周宇, 李志勇, 孙晗森, 杨刚

      Abstract:

      滇东地区飞仙关组三段、飞仙关组一段地层为易失稳地层,为保护煤层储层,设计应用新型低伤害高性能微泡沫钻井液技术。将研制的起泡剂LHPF-1与起泡剂BS-12和增粘剂XC进行复配,利用Box-Behnken实验设计法分析三种处理剂间的交互作用对于泡沫综合指数Fq的影响。在此基础上优选降滤失剂和抑制剂,最终确定微泡沫钻井液配方为:0.25%LHPF-1+0.25%BS-12+0.25%XC+1%SPNH+1%NH4HPAN+0.2%KPAM。研究结果表明,该钻井液密度可降至0.49g/cm3,起泡量可达420mL,泡沫半衰期可达2000min以上,泡沫液膜厚度能达到泡沫尺寸的50%,煤层岩心封堵率和渗透率恢复值均在90%以上,同时可抗7%的岩屑和煤粉污染。该钻井液在滇东地区老厂勘探区LC-C7-2D井二开井段进行了现场应用,纯钻进时间4天,无任何井下复杂事故,全井段平均井径扩大率为5.9%,滤失量小于5mL。

    • 张颖, 周东魁, 余维初, 张凤娟, 董景锋, 王牧群, 张磊

      Abstract:

      玛湖1井区百口泉组为典型的低孔低渗致密油储层,当前的主要增产手段为大规模水力压裂,面临着3大难题:压裂液减阻效果差、对储层伤害大;水资源匮乏,油田污水处理困难;缝间剩余油分布,采收率有待提高。文中合成了一种低伤害JHFR减阻剂,构筑了JH低伤害滑溜水压裂液,主要组成为0.1%JHFR减阻剂+0.2%JHFD多功能添加剂,具有速溶(溶解时间15 s)、高效减阻(减阻率76.9%)、低油水界面张力(0.89 mN/m)、防膨效果好(CST比值0.92)等特点,且体系与玛湖1井区的地层水和返排液配伍性良好、对岩心渗透率损害程度低,适用于玛湖1井区的大规模连续压裂施工。

    • 司晓冬, 罗明良, 李明忠, 贾晓涵, 杨玉玲, 战永平

      Abstract:

      减阻剂是致密砂岩、页岩等非常规储层改造压裂液的关键添加剂,其性能将直接影响压裂施工效果。本文介绍了减阻剂类型,分析比较了减阻剂优缺点及研究进展,重点阐述了减阻剂的减阻机理及减阻失效机理,归纳总结了纳米材料在压裂减阻中的应用研究进展,指出在高温、高剪切、复杂介质等非常规储层压裂环境中,同时具有储层伤害小、携砂能力强、减阻稳定且高效、易返排、易回收利用等优点的新型多功能复合减阻剂将是今后研究的重要方向。

    • 张朝良, 吕建荣, 张德富, 冷润熙, 李珂怡, 段明, 唐洪明

      Abstract:

      为了精细评价化学驱过程中化学剂的洗油能力,准确刻画表面活性剂、聚合物、碱剂及三元复合体系驱油过程的吸附损失,利用双偏振光极化干涉(简称DPI)技术,对克拉玛依油田七东1区化学驱用化学剂的洗油能力和吸附特征进行了评价。结果表明:注入相同时间(400秒)时,单一碱剂和单一聚合物溶液均能够使芯片上油膜的质量和厚度明显减小,它们对于七东1区原油具有较强的洗脱能力;使用单一表面活性剂驱替后,芯片单位面积上物质质量增加11.7%,厚度增加25%,表明表面活性剂与七东1区原油吸附作用较强;对于三元复合体系,在表面活性剂的吸附作用与聚合物、碱对油膜的洗脱作用双重作用下,其油膜洗脱效果较差,驱替后芯片单位面积上物质质量增加0.2%,厚度增加4.43%。聚合物、表面活性剂、碱剂以及三元复合体系四者的油膜洗脱能力为:碱剂>聚合物>三元复合体系>表面活性剂。

    • 万青山, 聂小斌, 陈丽艳, 李婷婷, 扎克坚

      Abstract:

      区别于单胶液体系,本文依据部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、多羟基醇弱凝胶形成原理,用有机硼/锆复合交联剂FHBZ-1与HPAM及多羟基醇共同作用制备交联凝胶,并将其用作LG-2复合线形胶压裂液。分别评价了LG-2线性胶压裂液体系的交联性能、耐温耐剪切性能及破胶性能。在110℃,170s-1恒速剪切120min条件下与HPAM/有机锆单一凝胶体系进行了耐温耐剪切能力对比,其中LG-2线性胶压裂液的最终粘度为103 mPa.s,而单一HPAM/有机锆凝胶仅为48mPa.s。同时,在130℃,170s-1恒速剪切速率下,LG-2线性胶得到交联冻胶峰值粘度为448mPa.s,充分显示其良好的耐温耐剪切性能。评价了LG-2线性胶压裂液在60℃及90℃时破胶性能,LG-2线性胶压裂液破胶液粘度小,残渣量低,分别为约16mg/L 及12mg/L。通过WY-8页岩气井现场试验验证LG-2线性胶压裂液体系具有优良的造缝携砂性能。

    • 管保山, 梁 利, 姜 伟, 刘玉婷, 刘 倩

      Abstract:

      用4种方法制备了模拟破胶返排液,通过考察降解过程分子量的变化、分子量分布与黏度的关系、残余稠化剂对循环配液的影响,给出压裂液破胶过程稠化剂的降解机理及循环利用的制约因素,结果显示,破胶4h返排液黏度合格,分子量降低至瓜胶的1/2,破胶初期氧化剂优先作用于α-1,6缩醛键,破胶液中半乳糖含量增加,残渣中甘露糖:半乳糖为4.5:1;破胶液残余稠化剂含量在0.3%以上配制的压裂液冻胶黏度明显下降,并且不耐剪切,常规氧化破胶液黏度不达标,残余稠化剂浓度增大,消耗的交联剂增加,破胶更困难,二次循环使用的冻胶破胶液分子量为251×105,远大于瓜胶的2.8×105

    • 郭明哲, 刘慧卿, 东晓虎

      Abstract:

      针对水敏性稠油油藏,抑制黏土膨胀是有效进行热采的前提,然而后续防膨机理尚不十分明确,因此提出一种Pickering微乳液抑制黏土膨胀的方案,通过Fick定律与Langmuir吸附理论相结合,对Pickering微乳液黏土防膨机理进行量化分析。利用疏水纳米SiO2与月桂基三甲基溴化铵(DTAB)复配形成Pickering微乳液,然后测试了微乳液的表面张力和对膨润土的防膨率,且获得了最佳复配方式。最后,以最佳配方进行段塞驱替实验来研究动态防膨效果。其中,机理量化分析表明采用表面吸附进行黏土防膨是可行的,另外纳米SiO2与DTAB在比例为1:2,浓度为0.6wt%时防膨效果最好,驱替实验中显示最佳的段塞注入量为0.2PV。随着Pickering微乳液注入量的增加防膨效果越发明显,但是出口含水率上升速度也随之加快,说明对于渗透率较高的稠油油藏抑制黏土膨胀应适当。

    • 赫英状, 易浩, 李斐, 路飞飞, 刘强, 项楠, 严圣东, 严思明

      Abstract:

      针对油气田开发中高压油气、后期压裂、储气库周期性压力变化等带来的层间流体窜流、井口带压问题,以有机胶凝材料-水溶性树脂,研制了一种适用于中低温的树脂固井工作液体系,并对该体系的工程性能、封隔性能、树脂固化动力学等进行了研究。结果表明,该树脂体系密度在1.20~1.80g/cm3可调,流动性能良好;60~90℃时,稠化时间在60~410min可调;模拟顶替效率91.5%时,树脂固化体的胶结强度为3.01MPa,窜流突破压力大于12MPa,远高于相近顶替效率下的常规水泥石;树脂固化体90℃×24h抗压强度在50MPa以上,六次循环交变应力加载后的弹性恢复率均超过85%,优于常规水泥石;固化体热分解温度为398℃,具有良好的耐温性能;确定了S-HR/CA-1与S-HR/DCY体系的固化动力学方程、固化度与固化时间的关系。该树脂工作液体系固井界面胶结强度高,形变恢复能力强,有利于保证固井环空固化体的长期完整性和封隔性,防止窜流的发生;固化动力学方程的建立为此类树脂工作液体系的研究与应用提供了理论参考。

    • 张佃臣, 张世坚, 胡晓明, 唐敏, 邱波, 单雨婷, 敬加强

      Abstract:

      由于稠油乳状液不透明,无法直观认识砂粒对稠油乳状液稳定性的影响过程,一些学者通过傅里叶红外光谱检测到矿物颗粒表面吸附的沥青质,推测这些颗粒因吸附油水界面膜上的沥青质破坏了油水界面膜强度,促进了水滴聚团沉降,从而实现稠油乳状液破乳分层。但这种认识无法解释笔者实验中的一些现象,本文进行了杯式分水、流变性测试和润湿性测试等实验,得到了石英砂对稠油乳状液稳定性影响机制:砂粒粒径较小,水滴粒径较大时,即会发生水珠完全浸湿包裹砂粒的现象,包裹砂粒的水珠比重增加,沉降速度加快,这是砂实现稠油乳状液破乳分层的主要原因,而这一认识也通过砂在白油中的沉降实验得到了验证。

    • )利用双分子亲核取代反应成功合成出了新型具有pH和CO双重响应的表面活性剂分子, 江山红, 王立双, 戴彩丽

      Abstract:

      为解决水力压裂返排液对储层的伤害和环境的污染,通过合成新型环境响应分子,并用其构筑可循环利用的清洁压裂液体系,对体系压裂液性能和循环利用性能进行评价,利用电子显微镜和分子动力学模拟从介-微观层面揭示该智能响应清洁压裂液体系的成胶-破胶可控机理,从而进一步优化体系并形成可应用于现场的可循环利用清洁压裂液体系。研究结果表明:成功合成出了具有良好的响应增黏性和水溶性的CO2响应型分子;用其制备的清洁压裂液体系通过环境刺激响应可根据需求智能成胶和破胶。分子动力学模拟及电镜揭示了体系囊泡和蠕虫状聚集体的形成及转变机理,探讨了分子聚集体的转变动力学,为现场应用提供指导。

    • 申会兵, 李媛媛, 吴萍萍, 张宏玉

      Abstract:

      针对当前无机盐型粘土稳定剂耐水洗效果差,聚合物型高分子粘土稳定剂易吸附阻塞孔道且耐温性能差等问题,开发用于高温低渗油藏的新型小分子粘土稳定剂已迫在眉睫。本论文采用三甲胺与γ-氯丙基三乙氧基硅烷合成小分子耐高温粘土稳定剂ZWS-1,通过对其防膨性能与耐水洗性能的测定确定最佳使用浓度为1.5%。复配试验优选出最佳的复配方案为1.5%ZWS-1+4%KCl(150℃下,粘土防膨率为98.3%,耐水洗率为91.4%)。偏光显微镜观察表明ZWS-1可以将粘土团聚为颗粒,增加粘土的稳定性,傅里叶红外光谱结果表明ZWS-1与粘土矿物表面羟基发生脱水缩合反应,证实ZWS-1与粘土矿物表面存在化学键作用。

    • 王兴坤, 刘逸飞, 易飞, 吴文俊, 黄波, 陈维余, 方彦超, 戴彩丽

      Abstract:

      表面活性剂渗吸作用是提高致密油基质原油动用的重要手段。本文研究了致密油基质-裂缝模型中表面活性剂渗吸提高原油动用特征。首先,通过自发渗吸、界面张力及润湿性的测定,优选0.05wt%的ASB作为渗吸用表面活性剂。进一步,通过基质-裂缝岩心模型及微流控模型,分别研究了裂缝迂曲度及缝内流速对近缝基质动态渗吸提高原油动用特征的影响。结果表明,近缝基质动态渗吸的原油采出程度随模型迂曲度的增加而增加,即裂缝复杂程度越高,动态渗吸的采出程度越高;缝内流速越快,毛细管中油水界面运移速率越快,即渗吸速率越快,且油水界面运移速率与缝内流速整体符合二次函数规律。另外,通过静态渗吸实验,研究了表面活性剂作用深度及浓度对深部基质自发渗吸提高原油动用特征的影响。结果表明,表面活性剂作用深度越深,单位体积基质原油动用量越低;当表面活性剂浓度较高时,毛管力的主控参数为界面张力,此时自发渗吸采出程度与界面张力的变化规律一致,当表面活性剂浓度较低时,毛管力的主控参数为岩石表面润湿性,此时自发渗吸采出程度与界面张力的变化规律相反。

    • 卓绿燕

      Abstract:

      国内供应的重晶石砷含量多超出《GB 36600-2018 土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(暂行)》中第二类建设用地筛选值要求,常用加重剂铁矿粉、钛铁矿粉,由于其对钻具的严重磨损、应用后可能影响电测结果以及使用后钻井液色度不达标等问题,目前已甚少使用。碳酸钙类加重剂由于其自身低密度,加重后易造成钻井液性能流变性恶化。针对上述加重剂环保性能及应用性能存在的不足,通过优选碳酸钙类加重剂,按比例复合重晶石,经过表面涂覆改性、干法活化处理等生产工艺,降低了粘度效应、解决了砷超标问题,同时利于碳酸钙类加重剂的油气层保护特性,创新形成了对油气层与环境进行双重保护的双保型加重剂。现场实施10口井,实施井均安全钻进,与邻井均值相比,机械钻速提高10个百分点,平均井径扩大率降低1.8个百分点,投产井平均单井每米产层增油0.60t,泥饼重金属砷含量达到了标准筛选值要求(低于60mg/Kg)。

    • 马鹏, 张磊, 聂育志, 陈红壮, 邱在磊, 董国峰, 张顺

      Abstract:

      本文将超声处理与沉降法相结合,在5%高浓度淀粉溶液条件下制备纳米淀粉颗粒。通过超声处理可以降低5%高浓度淀粉溶液的粘度,再利用沉降法制备小粒径的纳米淀粉颗粒。该方法所制备的纳米淀粉颗粒平均尺度小至30nm,粒度主要集中于20-50nm、分布相对均匀,且在150℃能抗盐至20g/L NaCl。在基浆中加入1.0%的纳米淀粉颗粒后,表观黏度、塑性黏度、动切力和滤失量分别为22.0 mPa?s、14.5 mPa?s、11.5 Pa和9.3 mL。在150℃下老化16 h后,表观黏度、塑性黏度、动切力和滤失量分别为21.1 mPa?s、14.0 mPa?s、10.8 Pa和10.0 mL。纳米淀粉颗粒改善钻井液性能的机制在于,其与膨润土能形成网络结构,能提升钻井液的综合性能,且抗高温能力强。超声处理与沉降法相结合的方法操作简易,成本低廉,易于推广应用,所形成的技术能为开发一种新型的纳米钻井液体系提供重要的技术支撑。

    • 沈秀伦

      Abstract:

      针对低温浅层油气井压裂破胶不彻底、返排能力较低的问题,着重分析了亚硝酸盐与铵盐、三氧化铬和葡萄糖、过氧化氢等三种不同自生热体系的生热量以及对压裂破胶性能的影响。实验结果表明:亚硝酸盐与铵盐生热体系的生热量最高,温度可达到80℃以上;另外,在实验中也确定了三种不同生热体系与破胶剂的添加顺序,使压裂液破胶效果达到最优,其中葡萄糖和三氧化铬生热体系和亚硝酸盐与铵盐生热体系的加入顺序是先加入生热体系后加入APS破胶剂,过氧化氢生热体系的加入顺序是自生热体系和APS破胶剂两者同时加入;最后,得出亚硝酸盐与铵盐自生热体系是压裂液破胶体系的最佳添加剂,能使压裂液粘度降低到6 mPa.s以下,破胶性能最优。

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    • 用于超稠油乳化降黏的两亲型聚合物研究及性能评价

      张蕊, 张刚, 王桂芹, 张添锦, 张伟

      Abstract:

      为了提高超稠油油藏乳化降黏开发的效率,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS)和功能单体(DTAM)为原料,合成了一种两亲型聚合物(PBS-2)。通过单因素实验优化了其合成条件,采用红外光谱图和核磁1HNMR谱图对其结构进行了表征,并评价了其界面活性、润湿性能和对不同黏度稠油的乳化降黏性能。实验结果表明:合成PBS-2时的最佳单体摩尔比为AM:AMPS:DTAM=90:4:6时,单体总质量分数为25%,引发剂用量为0.4%,反应温度为50℃,反应时间为6h。PBS-2的界面活性较强,当其质量浓度达到3000mg/L时,即可将油水界面张力值降低至10-2mN/m数量级;PBS-2的润湿性能较好,可使稠油表面润湿性由亲油转变为亲水;PBS-2对超稠油的乳化降黏效果较好,当质量浓度为3000mg/L时,对超稠油样品的降黏率可以达到99%以上。研究结果认为合成的两亲型聚合物PBS-2能够满足超稠油乳化降黏的需求,为超稠油油藏化学降黏开发提供一种新思路。

      • 1
    • 1,3,5-苯三甲酸三十二酰胺在天然气管道中减阻/缓蚀性能的研究

      李鑫源, 卢旺, 朱琰, 马文哲, 陈思雨, 闵文鹏

      Abstract:

      合成了一种低聚物1,3,5-苯三甲酸三-十二酰胺(BATD)并以雾化时间和浓度为变量,辅以扫描电镜,综合评价了其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,并显著提升输气管道的输送效率,并兼具缓蚀效果。当BATD的雾化时间为60 min,浓度为6g/L时,最大减阻率达到13.32%,缓释率达到85.12%。

      • 1
    • 低温活化过硫酸盐降解聚合物冻胶实验研究

      朱建军, 丁名臣, 王业飞

      Abstract:

      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。首先利用自由基淬灭实验和自由基测试,确定了TA活化过硫酸盐降解聚合物机理;其次,研究了不同温度下活化体系中过硫酸盐浓度、TA浓度、地层水中阴离子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够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,该体系比其他常规聚合物驱油藏解堵剂有更好的降解效果。

      • 1
    • 基于老化油研制钻井液用润滑油实验研究

      李家学, 邢晓凯, 鲁文君, 孙杰, 卫雨涵

      Abstract:

      油田地面生产中副产品老化油中具有复杂界面特性,脱水处理困难。利用老化油研制钻井液用润滑油,可以利用其中的乳化稳定性能,可以免于脱出老化油中泥、砂、水的难题。通过大量的实验,优选基于老化油研制钻井液用润滑剂的关键乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚OP-4、润湿剂为十二烷基苯磺酸钠ABS、稳定剂为羧甲基纤维素钠Na-CMC,实验确定最佳配方为:100ml钻井液+3ml老化油+1.5gOP-4+0.15gABS+0.015gNa-CMC。实验中基于老化油研制钻井液用润滑剂,通过对标国家标准实验,研制的润滑剂符合标准中对润滑剂的要求。以老化油为作为基油研制钻井液用润滑剂是一种可行性的老化油资源化处理方案,有较大应用价值。

      • 1
    • 纳米纤维素增强的高机械强度聚丙烯酰胺复合水凝胶

      马彦琪, 华  朝, 林梅钦, 董朝霞, 张储桥

      Abstract:

      凝胶的强度决定了其用途,高机械强度的凝胶在许多领域得到应用。为了增强丙烯酰胺凝胶的强度,本文利用纳米纤维素(NCC)制备丙烯酰胺/纳米纤维素复合水凝胶,通过质构仪和流变仪研究了NCC对丙烯酰胺/纳米纤维素复合水凝胶的拉伸性能、压缩性能、粘附性能及粘弹特性的影响,并利用扫描电镜(SEM)观察了复合凝胶的微观结构。结果表明,添加NCC的丙烯酰胺/纳米纤维素复合水凝胶的拉伸强度、压缩应力、粘附力及粘弹性均明显大于不含NCC的丙烯酰胺凝胶。当AM与NCC质量比为5:3时,所形成的复合水凝胶的拉伸强度、压缩应力及粘弹性均达到最大,AM/NCC复合水凝胶的韧性增强效果明显,拉伸应力及粘附力较AM凝胶提高近4倍。AM/NCC复合水凝胶的强度与其微观结构有关,AM/NCC复合水凝胶的网络结构明显比AM凝胶更加致密。

      • 1
    • 一种高温碳酸盐岩储层双重缓速酸的制备及性能研究

      吴越, 蒋琪, 杜娟

      Abstract:

      针对高温碳酸盐岩储层酸化中缓速酸缓速效果不佳,注入困难等问题,研究了一种低粘双重缓速酸体系。双重缓速酸体系由合成的缓速稠化剂CPAM、缓速剂S(十二烷基三丁基溴化膦)、缓速分散剂F(尿素)三部分组成,主要依靠CPAM和F提高缓速剂S在岩石表面的附膜效果实现缓速。该双重缓速酸体系对应鲜酸和残酸进行剪切后粘度均小于10mPa·s,在90℃环境下缓速效率高达97%,缓速效率明显优于稠化酸。在180℃高温环境下,导流能力保持率高,抗压能力强。该双重缓速酸具有易注入、抗高温、缓速效果好的优点,适用于180℃以上碳酸盐岩储层酸化改造。

      • 1
    • 高压注水井带压作业凝胶封堵体系性能评价

      汪万飞, 付红

      Abstract:

      为满足高压注水井带压作业对凝胶封堵体系的强度、成胶时间以及可破胶的性能要求,采用AM/AMPS(丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)为二元聚合物体系,Smel30(三羟甲基化合物)为交联剂制备了一种耐温抗盐凝胶封堵体系。研究了温度、无机盐、模拟油含量、剪切时间对凝胶体系成胶时间和凝胶强度的影响,同时研究了破胶剂过硫酸钠用量对凝胶体系的破胶效果的影响。研究结果表明,温度60℃时,凝胶强度为73.5Pa,成胶时间为7h;加入三种无机盐,聚合物链间距离减小,成胶时间缩短,凝胶强度略有增加,且三种盐对成胶时间和凝胶强度的影响顺序为NaCl<MgCl2<CaCl2;抗油污和抗剪切能力较强,在剪切60min后,凝胶强度仍能保持81%以上。凝胶体系老化15天未出现脱水且凝胶强度仍有67Pa;过硫酸钠可以高效低成本破胶,残液表观黏度低于64.4mPa·s。

      • 1
    • 基于γ-Al2O3载体的高孔隙率Ni-Mo催化剂制备及催化特超稠油降粘效果评价

      袁成东, 刘磊, Il’dar R. Il’yasov, 丁保东, 曹畅, 周晓冬, Mikhail A. Varfolomeev

      Abstract:

      针对塔河油田特超稠油井筒掺稀降粘开采过程中存在的掺稀比高、频繁上返异常、难以实现经济有效开采的技术难题,本研究提出地面催化改质降粘+改质稀油回掺的开采技术,以节约掺稀油用量,提升开采效果。为了开发能够有效降低特超稠油粘度、实现地面改质的催化剂体系,针对塔河特超稠油高沥青质含量的特点,研发了一种基于γ-Al2O3载体的高孔隙度Ni-Mo催化剂,并评价了其地面改质降粘效果。实验结果表明,Ni-Mo催化剂可以将特超稠油50℃的粘度从28200mPa?s降低至298mPa?s。粘度降低接近100倍,降粘率为98.94%。密度从1.007g/ml降低至0.8724g/ml。同时,饱和烃的含量显著增加,胶质和沥青质的含量大幅降低。开发的催化剂体系对特超稠油显示了非常好的地面催化改质效果,具有广阔的应用前景。

      • 1
    • 国内油田三次采油提高采收率主体技术进展

      李广超

      Abstract:

      目前,化学驱、气驱和稠油热采是我国提高采收率三大主体应用技术。纳米驱油被视为提高采收率的革命性新型化学驱技术。重点聚焦化学驱、气驱、稠油热采等三大技术,阐述国内油田提高采收率主要技术新进展及发展趋势。研究表明,化学驱技术应用主要在中国,传统化学驱逐步向适应更高温高盐、更稠、更低渗透油藏及海上应用方向发展。纳米驱油技术尚处于室内研究和矿场试验阶段,未来将是高含水、特低渗、致密、非常规等油藏大幅提高采收率的有效利器。在能源低碳转型背景下,CO2驱油/CCUS技术发展迅速,应用规模不断扩大;氮气驱在我国初步实现了规模化工业应用。稠油热采向多元热流技术组合和新型降粘方向发展。

      • 1
    • 表面活性剂影响鄂尔多斯盆地致密砂岩储层渗吸采收率的实验研究

      史伟奇, 程宇雄, 吴 彬, 严亮, 葛一卓, 陈明贵

      Abstract:

      添加表面活性剂是提高渗吸采收率的有效方法。为研究致密砂岩储层表面活性剂的渗吸作用机理,首先对四种不同类型的表面活性剂进行了润湿性与界面张力测试,并开展了岩心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,并对渗吸过程中进行核磁共振测试,研究了不同孔隙类型的渗吸作用机理。结果表明:阴离子表面活性剂润湿性改变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;划分致密砂岩孔隙类型为纳米孔(r < 0.1μm)、微孔(0.1μm < r < 10μm)、宏孔(r > 10μm),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(CTAB)、两性(BS-12)表面活性剂对渗吸具有抑制作用,非离子表面活性剂(APG-12)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0.1%表面活性剂,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

      • 1
    • 致密气藏压裂用防水锁剂性能评价

      张黄鹤, 程兴生, 李永平, 张智勇, 张大年

      Abstract:

      针对低压强亲水致密气藏的水力压裂,大量外来流体的侵入导致气藏产量低、改造效果差等问题,目前应对措施最为广泛、最为简便、经济效益明显的是添加防水锁剂预防水锁。市面上大量防水锁剂应用效果欠佳,究其原因是防水锁剂需要添加到压裂液体系中(或者前置液中),故其筛选和应用,需要评估其载体和使用环境对其性能的影响,确保防水锁剂发挥其应有的功能。通过研究氟碳阴离子FCY、氟碳非离子FCF以及自研纳米FC-ST三种不同类型的表面活性剂,考察不同因素对其性能影响,测试结果说明当压裂液黏度大于4mPa.s,会影响表面活性剂的溶解扩散,降低活性,增强亲水性,需要重视低黏压裂液的降解问题;纳米FC-ST可在120℃、0.5g/LAPS质量浓度下保持性能稳定,满足常见低压强亲水致密气藏的普遍温度需求;最高可耐受1×105mg/L矿化度配液水质,耐碱能力在pH≤11范围内;纳米FC-ST在滑溜水压裂液中可以显著降低毛管力,减少水自吸量,降低近井地带吸附,具有50%以上的渗透率同比恢复率,相较于常规防水锁剂、助排剂,性能受载体及环境影响小,预防水锁性能显著。

      • 1
    • 高凝油化学驱用聚合物参数设计与应用

      李晓风, 肖传敏, 郭斐, 杨灿, 侯力嘉

      Abstract:

      聚合物分子量是评价化学驱配方体系注入性的重要参数,直接影响现场注入压力及驱油效果。针对中低渗高凝油油藏S区块化学驱先导试验区个别井组出现注入压力高、注不进以及见效不均衡的问题,利用动态光散射法、微孔滤膜法和天然岩心注入性实验,开展高凝油油藏冷伤害后聚合物分子尺寸与储层微观孔喉匹配关系研究。综合聚合物分子回转半径、水动力学尺寸以及注入性实验结果,将S区块聚合物分子量由2000万调整为1200万,单井注入厚度比例由42%-51%上升至64%-85%,为先导区聚合物分子量调整以及扩大区实施决策提供了依据。

      • 1
    • 静电强化成膜控砂剂分子设计、性能与机理研究

      宋金波, 张川庭, 贾培峰, 梁伟, 魏庆彩

      Abstract:

      针对传统的化学固砂剂注入程序复杂、成本高、对地层渗透率伤害大以及聚合物类控砂剂吸附力弱、有效期短等问题。通过分子模拟确定了季铵基团的引入增强了控砂剂聚合物与二氧化硅之间的相互作用能。利用改性单体2,3-环氧丙基三甲基氯化铵制备了季铵化改性聚酰胺控砂剂,在此基础上完成结构表征、性能测试和配方优化,确定了强化成膜控砂剂的作用机理。通过模拟井下控砂实验,确定季铵化最佳反应接枝率为4%,流量7000mL/h时,出砂量仅为32 mg/L。进一步研究了控砂剂用量对控砂性能的影响。最后,通过研究粒间结合力、砂粒表面Zeta电位和覆膜砂粒的SEM图明确了控砂机理。

      • 1
    • 基于紫外遮蔽的HPAM干扰下聚合物微球含量定量检测方法

      王洪涛, 冯丽娟, 陈亚娟, 何萌, 王莉, 吴健平, 王旭东, 宋御冕

      Abstract:

      聚合物微球调驱技术已经在华北油田各采油厂广泛应用,取得较好效果。由于油田产出液中存在线性聚丙烯酰胺(HPAM)的干扰,聚合物微球含量难以准确测定。本文利用紫外分光光度计法,采用特定波长下不同浓度样品线性拟合曲线斜率最大化方法,优选最佳检测波长,采用部分遮蔽紫外响应的方法,向参比及待测溶液中添加遮蔽剂消除HPAM的影响,实现了HPAM干扰下聚合物微球含量的定量检测。实验结果表明:最佳聚合物微球紫外检测波长为196nm,优选了一种具有铵类基团的遮蔽剂,在遮蔽剂添加量为0.3%,微球浓度为1mg/L~200mg/L时,明确了吸光度(y)与微球浓度(x)的线性关系y = 0.0039x + 0.0024,相关系数为0.9987,表明了该检测方法的可行性。研究结果可为类似油藏聚合物微球含量定量检测提供借鉴。

      • 1
    • 高温高压下离子液体对原油中沥青质沉淀抑制效果评价

      曹鹏福, 赵沪春, 闫占冬, 刘海洋

      Abstract:

      离子液体在油藏开发中防止沥青质沉淀具有很大潜力,但高温高压条件下离子液体的抑制效果尚不明确。在对2种离子液体[bmim]Cl和[bmim]Br以及2种商业抑制剂对原油中沥青质沉淀抑制效果进行评价的基础上,采用其中的最佳抑制剂及浓度开展了高温高压沥青质沉淀测定实验,研究了离子液体对地层原油及CO2注入后地层原油中沥青质沉淀起始压力(AOP)及沥青质聚集体尺寸的影响。实验结果表明,离子液体[bmim] Br对沥青质沉淀的抑制效果远高于离子液体[bmim] Cl和另外2种商业抑制剂,最佳浓度为600ppm。纯地层原油的AOP为28.7MPa,当添加[bmim] Br后,AOP降幅为21.6%,当在离子液体中添加异丙醇后,AOP降幅达到29.6%。饱和30mol%CO2的地层原油的AOP为31.6MPa,比纯地层原油的AOP增大了10.1%,当添加异丙醇与离子液体混溶剂时,AOP降幅达44.3%。异丙醇能够与[bmim] Br及CO2产生三元相互作用,提高[bmim] Br的活性,大幅降低饱和CO2原油的AOP,减缓沥青质颗粒粒径的增长速度,降低沥青质在井筒中的沉积深度和堵塞程度,将沥青质沉积引入更易控制的节点,具有广阔的应用前景。

      • 1
    • 石油污染土壤处理新技术--植物型微生物燃料电池的适用性研究

      高洁

      Abstract:

      石油在炼制、储运和使用过程中进入土壤并对土壤造成污染,石油污染物危害程度大,处理难度高。现提出植物型微生物燃料电池技术(Plant Microbial Fuel Cell,PMFC)解决这一问题。以受石油污染的土壤为阳极底泥构筑PMFC,通过检测输出电压、功率密度、表观内阻和石油去除率,对电池植物和电极材料进行优选,并用优化后的PMFC探究其石油浓度的适用性和最佳适用范围。结果表明,植物中绿萝在PMFC的厌氧环境中不能成活,而白鹤芋-PMFC的产电性能和降解性能均优于香菇草-PMFC;电极材料中碳毡-PMFC的产电性能和降解性能较碳海绵-PMFC有明显的提升;以白鹤芋为电池植物、碳毡为电极材料的PMFC适用于任一石油浓度,并且随着石油浓度的增加,PMFC的产电性能和降解性能均呈现出先升高后降低的趋势,因此存在最佳石油浓度适用范围5-10g/kg。PMFC技术为石油污染土壤处理提供了一种新的思路,能在有效处理土壤污染问题的同时发电,实现双赢。

      • 1
    • 基于原油物性定量表征的油包水乳状液黏度预测模型*

      罗海军, 文江波, 宋扬, 王志华

      Abstract:

      采用8种不同物性的原油制备成油包水乳状液,通过流变仪对乳状液的黏度特性进行测定,研究了温度、含水率及剪切率对油包水乳状液表观黏度的影响。结果表明,油包水乳状液的表观黏度随温度的升高而减小,随含水率的增加而增大,随剪切率的增加而减小,具有剪切稀释性。采用幂率模型来描述油包水乳状液的流变特性,即 ,随着含水率上升,油包水乳状液的稠度系数K逐渐增大,而流变特性指数n逐渐减小;随着温度升高,稠度系数K逐渐减小,而流变特性指数n逐渐增大。以实验数据为基础,并对原油物性进行定量表征,建立了能够适用于不同原油、不同剪切条件的油包水乳状液黏度预测模型。该模型的预测偏差结果显示,模型计算黏度值与实测值之间的平均相对偏差为8.1%。

      • 1
    • 超深水裂缝储层钻井堵漏高效降解凝胶体系

      田野, 刘智勤, 王成文, 孟仁洲, 宋丽芳

      Abstract:

      针对南海永乐超深水区块花岗岩储层裂缝发育,钻井液漏失严重,裂缝性储层的堵漏与储层保护难兼顾难题,构建了高效降解凝胶堵漏体系。通过研发动态共价硼酸酯键交联剂,可与聚乙烯醇、黄原胶在可控时间内以动态共价键的交联方式发生物理化学交联作用,形成具有较高强度的堵漏凝胶体系,用于裂缝性地层堵漏;动态共价硼酸酯键交联剂在低pH下容易在过氧化物破胶剂作用下发生键断裂,具有较好的降解性能。测试结果表明:高效降解凝胶体系成胶时间可调、凝胶强度高、封堵能力强,对于裂缝宽度为3.5 mm的模拟岩心,在110℃以下,承压可达5.8 MPa;凝胶固化前具有较好的流动性和触变性;该凝胶体系破胶时间短,在pH=4、6%浓度氧化剂溶液中,6.1 h时完全破胶,破胶后残液黏度低,有助于裂缝性储层钻井防漏堵漏过程中的储层保护,是一种适用超深水裂缝性储层钻井堵漏用的高效降解凝胶体系。

      • 1
    • DSJ-1防膨和缩膨机理的探究

      赵凯强, 于丹, 吴琼, 杨超

      Abstract:

      针对泥质含量高、渗透率低的油藏,许多报道指出缩膨剂能够起到降压、增注的效果,但尚无相关机理的研究报道。本文考察了DSJ-1缩膨剂加量对防膨率和缩膨率的影响,并对处理前、处理后的膨润土进行了XRD、XRF、zeta电位、热重、粒度分布、光学显微镜表征。通过表征对其防膨和缩膨机理进行了分析,发现防膨处理过程中,DSJ-1主要吸附在粘土表面,吸附量、zeta电位对防膨率影响最大;在缩膨处理过程中,DSJ-1主要吸附在晶层间,颗粒聚集体尺寸、zeta电位影响缩膨率大小。

      • 1
    • 中性螯合体系对无机堵塞物的溶蚀机理及性能评价

      屈鸣, 侯吉瑞, 吴伟鹏, 王远征, 肖立晓, 赵宝顺, 王恒

      Abstract:

      酸化解堵技术常用于解决碳酸盐岩油藏在长期开发过程中滋生的储层污染、供液不足等问题。常规酸化技术因碳酸盐岩油藏物性特殊,在生产过程中易出现水锁、腐蚀管柱、井筒结垢等现象,导致储层受损,降低储层产能。为此本文研发出解除无机堵塞物,不需返排,不对地层产生二次伤害的中性螯合体系。以螯合剂EDTA和缓蚀剂PAA为主要成分,加入少量稳定剂Na2SO3,经去离子水融合过滤,120℃脱水研磨粉碎,500℃焙烧活化制备而成。实验表明,该体系对Ca2+、Mg2+离子无机堵塞物具有良好的溶蚀性,常温下24h内溶蚀率可达95%;对N80级钢材具有较好的缓腐蚀性,90℃环境12h腐蚀速率最高为4.45g/m2·h;对天然碳酸盐岩心平均溶蚀率可达70%以上;因此认为中性螯合体系具有较好的矿场应用潜力。

      • 1
    • 高效聚合物钻井液泥饼润滑剂及作用机理研究

      冯福平, 董乐园, 张健伟, 于洋, 韩旭, 刘圣源, 张朝琪

      Abstract:

      水平井和大位移井钻进至中后期,钻井液中有害固相含量增多,井壁泥饼润滑性随之下降,进而导致管柱与井壁之间摩阻不断增大,引起起下钻困难、机械钻速慢、托压甚至卡钻等问题。针对上述问题,本文提供了一种固体粉末状高效聚合物水基钻井液泥饼润滑剂RHGXJ-3。该泥饼润滑剂RHGXJ-3由高分子化合物、硅酸盐、高分子树脂以质量比为10:11:2复配而成,研究了该泥饼润滑剂的宏观性能,包括泥饼粘滞系数、温度敏感性、钻井液配伍性,最后结合SEM和XRD微观表征分析该泥饼润滑剂的润滑机理。室内试验表明,泥饼润滑剂以0.9%的加量加入井浆,泥饼粘滞系数1min内从0.0966降为0.0496,泥饼润滑性提高48.65%,适用温度为30℃至120℃。润滑剂RHGXJ-3与钻井液的配伍性良好,井浆的漏斗粘度由55s降低到39s,流动能力提升29.1%。该润滑剂够在泥饼表面和内部生成溶剂化水膜和凝胶类物质,通过填充空隙、提升压缩性等途径提高泥饼的润滑性,降低泥饼摩阻。将润滑剂RHGXJ-3与石墨、球状固体润滑剂进行润滑效果对比评价,发现润滑剂RHGXJ-3的泥饼润滑效果更佳,是其它固体润滑剂的1.6~2.2倍,而使用成本则降低约50%。

      • 1
    • 新型耐高温调堵剂的研究与应用

      姚大伟, 张磊

      Abstract:

      油田中高渗油藏高含水开发阶段后期表现出油藏温度高、注采不平衡、层内层间矛盾突出等问题,针对上述问题制备了一种新型耐高温高粘弹性调堵剂并开展实验研究。室内实验发现,该调堵剂的成胶时间可控,能够实现定位封堵,有效控制油藏优势水流通道,改善吸水剖面。耐温可达150℃以上,具有良好的封堵性、承压性。该调堵剂在现场应用效果明显,L90-58井浅调剖见效后,对应油井平均日产油提高3.38t,含水下降19.15%,取得较好的降水增油效果,对油田的开发具有一定的实际意义。

      • 1
    • 聚合物堵剂对窜槽封堵效果的实验研究

      时光

      Abstract:

      随着油田深入开发,受增产、增注措施和储层物性影响,水泥环窜槽井数逐渐增多。窜槽打乱了原有开发层系,造成严重层间干扰。分析聚合物堵剂在窜槽中的封堵规律是实现高效封堵的关键。文章利用水泥环窜槽封堵物理模拟装置,以窜槽模型的突破压力、微观结构及岩心的分流率作为评价手段,从窜槽结构、注入轮次、注入速度三个角度分析水泥环封窜规律。实验结果表明,在一定的实验条件下,窜槽模型的结构直接影响了封窜效果,窜槽裂缝宽度越宽,模型的突破压力越低,尤其在模型上部窜槽会出现堵剂无法紧密贴合缝壁或堵剂断裂等情况;大部分堵剂流经裂缝进入了高渗层,分流率大于80%。注入轮次也是影响封窜效果的重要参数之一,对于结构复杂的窜槽则需要二或三轮次的封窜才能保证效果。降低注入速度,可以改善堵剂对低渗层的污染。研究内容实现了对水泥环窜槽封堵规律的探索,对窜槽井的封窜具有重要的指导意义。

      • 1
    • 非均质油藏深部调驱用聚合物微球的制备及性能评价

      荆波, 陈龙

      Abstract:

      为解决常规丙烯酰胺类聚合物微球在高温高盐非均质油藏中应用效果较差的问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和改性环状单体(NW-1)为合成原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺和有机锆作为交联剂,制备了一种具有双重交联结构的聚合物微球SAM-2,室内对其综合性能进行了评价。结果表明,聚合物微球SAM-2在储层温度(110℃)和矿化度(10.2×104mg/L)条件下老化180d后仍能够具备较高的黏度和良好的膨胀性能,具有良好的耐温抗盐性能和长期热稳定性能。聚合物微球SAM-2的黏弹性能较好,使其具有较强的深部运移能力,注入长岩心后能够在深部区域产生有效的封堵,并能有效的改善非均质岩心的吸水剖面,注入聚合物微球后高、低渗岩心的剖面改善率可以达到98.7%。三层非均质岩心水驱结束后注入0.5PV聚合物微球SAM-2,可使采收率继续提高25.34%,调剖驱油效果较好。现场应用结果表明,M-101井采取聚合物微球SAM-2深部调驱措施后,平均日产油量提升56.8%,平均含水率降低10.1%,达到了良好的降水增油效果。

      • 1
    • 带压作业用自降解凝胶性能评价

      杨 雪, 廖锐全, 汪瀛

      Abstract:

      凝胶带压封隔技术要求凝胶所需的强度与其破胶性能的矛盾性限制了该技术的发展。鉴于外部破胶困难,因此通过引入不稳定交联剂PLG与丙烯酰胺、丙烯酸共聚合成了一种自降解凝胶。通过单轴压缩实验探究了凝胶强度;通过热重分析以及与PEGDA凝胶的对比,分析了PLG降解性能;采用单一变量法研究了配方组分浓度对凝胶降解时间的影响;最后探究了凝胶的封堵性能。结果表明凝胶的本体强度为55.1N;热重分析表明PLG凝胶具有优异的降解性能,降解温度低至40℃;相比不稳定交联剂PEGDA,PLG具备更短的降解时间。丙烯酰胺、丙烯、PLG和APS均对凝胶降解性能有较大的影响;凝胶在60℃~100℃均可实现降解,温度越高降解时间越短。此外,凝胶封堵实验表明凝胶在60~100℃均有较好的封隔能力,并且在凝胶封堵作业结束后不需要额外注入破胶剂。凝胶降解时间可以通过设计配方来控制,以实现凝胶的快速破胶返排。它节省了时间成本和经济成本。这种自降解凝胶可以作为油气井带压作业封堵剂。

      • 1
    • 具有稠油降黏作用的泡沫体系室内实验评价

      陈超, 张新春, 刘广峰, 徐浩, 王鹏, 廖建军

      Abstract:

      针对鲁克沁玉东区块高温高盐稠油的特性,且现场应用的XHY-4驱油效果不理想的问题,采用新型具有稠油降黏作用的DY-2与XHY-4进行了降黏效果、泡沫稳定性、抗油性能、封堵能力以及驱油效果等一系列室内实验评价。实验结果表明,当DY-2有效浓度为0.1%时,原油降黏率可达82.5%,发泡体积为445 mL,泡沫半衰期为2 186 s,析液半衰期为96 s,泡沫综合指数为72.96×104 mL.s;DY-2泡沫体系还具有较好的抗油性与封堵性,当含油量从0%增加到20%的过程中,泡沫体系稳定性无明显下降;此外,当渗透率为938 mD时,阻力因子可达61.5;在双管驱替实验中,DY-2在对高低渗管分流率、综合含水率以及综合采出程度方面的改善效果均优于XHY-4,其中采出程度增幅为16.2%,比XHY-4高出4.6%。可见DY-2可以更好的满足玉东区块泡沫驱提高采收率的技术要求。

      • 1
    • 160℃无固相氯化钙冲洗隔离液体系构建*

      潘丽娟, 方俊伟, 邓小刚, 石鑫, 胡广强, 胡正文, 林凌, 王静

      Abstract:

      传统隔离液存在抗温、抗钙能力不足,对油基钻井液体系顶替不充分和冲洗效率低等问题。通过采用非离子型抗温抗盐聚合物,提高隔离液体系流变性能,复配表面活性剂提高清洗效率,制备了一种无固相抗温抗钙高效冲洗隔离液。对隔离液体系进行抗温性能、流变性能、配伍性能和冲洗效率评价及性能优化,确定隔离液体系配方为0.5%聚合物+30%氯化钙+2%除氧剂+0.4%表面活性剂。研究结果表明,无固相隔离液体系密度1.3 g/cm3,160℃老化后动切力大于10 Pa,冲洗效率大于95%,与油基钻井液和氯化钙完井液均具有良好的相容性。

      • 1
    • 仿生超疏水材料在石油化工中的应用进展

      刘云鹏, 杨清海, 石白茹, 刘山虎

      Abstract:

      仿生超疏水材料具有亲油疏水、自清洁等特点,在石油化工领域有重要应用前景。本文简要介绍了超疏水的原理,从油水分离、金属材料防护、冷凝传热、钻井开采等四个方面综述了超疏水材料在石油化工行业的应用,并对超疏水材料在该领域中的应用前景进行了展望。

      • 1
    • 可控自聚集微球/乳化分散体系协同深部调控技术在渤海某油田的研究与先导性试验

      赵德喜

      Abstract:

      针对渤海某油田储层高孔高渗、非均质性强、水油流度比大,导致水驱效率低的问题,本文提出采用可控自聚集微球/乳化分散体系协同深部调控技术,来实现该油田控水增油。室内评价结果表明,微球在注入过程中的压力呈“阶梯状”缓慢增加,具有良好的注入性和深部运移能力;在油藏条件下,微球可通过其表面的功能化链段实现自聚集;聚集后,对2000~2600mD高渗窜流区域的封堵率可达50%以上。所选乳化分散驱油剂不仅对油田原油有很好的乳化性能,而且驱油效果良好。当驱油剂浓度≥2000mg/L时,原油的乳化率可达100%;乳化的原油可对地层微观均质性起到微调作用。现场先导性试验结果显示,该技术在试验井组控制区域内提高采收率效果明显,3个月净增油量达3260.41m3。。

      • 1
    • 自愈合材料在油气钻采领域中的研究现状及思考

      桑宇彤, 郑憬希, 张艺夕, 张丰润泽, 暴丹, 张鹏

      Abstract:

      自愈合材料是一类受外界作用损坏后本身能自我愈合的材料,对于延长材料使用寿命,消除安全隐患,降低维护成本具有重要意义,近年来在油气钻采领域取得了广泛研究与应用。基于不同的愈合方式将自愈合材料分为外援型和本征型,本文系统概述了外援型(微胶囊、油气激活型材料、压差激活密封剂)和本征型(物理自愈合、化学自愈合)自愈合材料的愈合机理及特点。物理自愈合主要有氢键、疏水缔合、静电、主客体识别等作用,化学自愈合主要有亚胺键、酰腙键、双硫键等的结合与断裂。总结了不同类型自愈合材料在固井、井下管件修复、防漏堵漏、固壁、降滤失、调剖堵水等领域的研究现状,并对其发展前景进行展望。

      • 1
    • 基于长链疏水单体的新型疏水缔合聚合物的分子动力学模拟

      魏媛, 王梦颖, 魏玲艳, 李毓哲, 刘鹏, 戴姗姗

      Abstract:

      为了探究不同疏水单体对聚合物类减阻剂耐盐性能的影响,本研究采用分子动力学模拟方法研究了三种不同的疏水长链型疏水单体与亲水的丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚形成的疏水缔合聚合物在盐溶液中的减阻性能和聚集行为。结果表明:三种疏水单体均能提高共聚物与水的相互作用,其中疏水长链由亲水的烷氧基链、烷基链和芳环类疏水基共同组成的疏水单体性能最优异。三种疏水单体均能提高共聚物的回转半径,且链长更长并带有芳环类疏水基的疏水单体使共聚物的流体力学半径更大;此外,聚合物疏水链的疏水缔合有利于促进共聚物通过氢键进行分子间交联,形成聚合物链之间的空间网络结构,增加聚合物链的刚性。

      • 1
    • 提高原油采收率中油包水乳状液的稳定性研究及其应用

      赵学松, 刘 琦

      Abstract:

      随着油田开发中后期的到来,原油中的含水量不断上升,再加上大规模强化采油技术的应用,原油乳化越来越严重,并且化学驱油剂的注入使采出液黏度增加和乳状液稳定性增强,给原油的生产、运输和加工带来诸多不便。原油生产过程中,因为沥青质、胶质、固体颗粒等天然活性组分的存在,易形成乳状液,这些界面活性组分对油水界面活性和乳状液的整体性质有较大影响。其中,沥青质是天然乳化剂的主要成分,胶质与沥青质具有较强的协同作用,通过改变沥青质的溶解度影响乳状液的稳定性。不同大小和结构的环烷酸也会影响油水界面的界面活性,蜡组分通过形成蜡晶与沥青质结合,聚集在油水界面,增强界面膜的厚度,从而稳定乳状液。本文基于油水体系的乳化机理,综述了原油组成、水相组成和乳化条件对油包水乳状液稳定性影响的研究进展。此外,油包水乳状液具有良好的流度控制能力,可以扩大波及体积,提高驱油效率,本文还对油包水乳状液在提高采收率方面的应用做了分析。

      • 1
    • CO2在非常规油气增产领域应用研究进展*

      侯向前, 卢拥军, 张福祥, 胡广军, 张涛, 苗红生

      Abstract:

      针对CO2在非常规油气增产领域的研究现状与挑战,概述了CO2在压裂、驱油、封存过程中的12项应用机理;分析了近年来CO2干法压裂技术、CO2泡沫压裂技术、CO2混合压裂技术和CO2驱油技术的国内外研究现状与技术需求;展望了CO2在非常规油气增产领域的未来研究重点。

      • 1
    • 酸化用抗高温杂化胶凝剂的研制与性能评价

      孙亚东, 杨立, 李新亮

      Abstract:

      针对高温深井酸化作业中常规胶凝酸体系抗温不足的问题,利用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)、疏水单体和烯基聚倍半硅氧烷分子纳米粒子为原料,采用乳液聚合方法合成了一种胶凝酸用抗高温杂化胶凝剂。通过单因素分析法确定了关键原料的最佳比例,采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)等对其进行了表征,并对其酸溶时间、抗高温性能、缓速性能和残酸黏度进行了综合评价。实验结果表明,该杂化胶凝剂加量低,易溶于酸液,具有较好的缓速性能,增黏效果突出,在170 s-1剪切速率下,将胶凝剂溶于质量分数20%的盐酸中,常温下酸液表观黏度可达到51 mPa.s,在180 °C下胶凝酸液表观黏度仍高于15 mPa.s,具有良好的抗温性能;利用过氧化氢和过硫酸铵复合破胶后,胶凝酸液残酸黏度仅为4.5 mPa.s,便于返排,该胶凝剂可应用于抗高温的胶凝酸体系开发。

      • 1
    • 高稳定性壳聚糖凝胶堵剂及其成胶行为

      杨洋, 贺小萱, 时娟, 张浩

      Abstract:

      聚丙烯酰胺类凝胶堵剂在油田调剖堵水、井筒堵漏、修井暂堵等领域应用广泛,但其耐温、抗盐、抗剪切性能不足,在高温高盐油藏条件下难以实现高强度封堵并维持稳定。针对以上问题,研发了一种有机交联壳聚糖凝胶(CTS)体系,针对体系成胶行为进行了系统研究。结果表明:壳聚糖与交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)可通过迈克加成反应形成共价键交联,交联后凝胶体系强度及成胶时间随CTS及MBA浓度上升分别表现出增加和降低的变化规律;矿化度的增加可降低交联反应活化能,促进交联反应的进行,CTS-MBA凝胶体系在高矿化度条件下强度更高;pH值会影响CTS质子化程度,当pH值低于4.2时,胶凝强度急剧降低;CTS-MBA凝胶体系抗剪切性能较好,凝胶基液在6000 r/min剪切速率下剪切30 min后成胶强度仅降低2.4%,在温度120oC及矿化度30000mg/L条件下,2.0 wt% CTS和0.6 wt% MBA组成的凝胶体系老化90d可维持稳定。

      • 1
    • 改性硅酮CO2增稠剂的流变特性及评价

      眭世元, 肖朴夫, 崔茂蕾

      Abstract:

      在压裂过程中,由于压裂液的流变性,液态CO2压裂液的压裂性能发生了很大的变化。本研究的主要目的是提出一种新型硅酮CO2增稠剂的合成思路,并测量其在不同物理参数下的黏度,研究增稠CO2流体的流变特性和驱油效率,并分析变化的原因。结果表明:增稠剂含量和增稠剂的分子量均能显著改善液体CO2的流变性,其稠度系数K随增稠剂含量的增加而增大,而流变性指数n呈下降趋势,当体系压力超过18MPa后,三维网状结果的稳定性会加强,表观黏度会增加。核磁共振实验结果显示,相比超临界CO2驱,增稠剂CO2流体能提高0.01μm以上的孔隙中原油动用效率,提高12.23%的驱油效率。驱油研究结果为改进CO2压裂工艺和CO2增稠剂的分子设计提供了技术参考。

      • 1
    • 非磺绿色抗温水基降滤失剂研究进展

      由福昌, 侯珊珊, 吴宇, 周书胜

      Abstract:

      随着我国油气勘探开发逐渐向海洋及更深部地层不断扩展,同时磺化类材料被提议列入我国“危险废弃物名录”,开发水基钻井液用非磺化抗高温降滤失剂就成了当前研究学者的紧迫任务。本文概述了高温水基钻井液非磺化降滤失剂的研究进展,涵盖改性淀粉、改性腐殖酸、改性低聚糖、改性树脂、合成聚合物和有机/无机复合纳米等类型,重点综述了非磺化原材料的选择、制备方法、产品性能及作用机理。通过分析各类抗高温非磺化类降滤失剂的优缺点和适应性,预测了其未来的发展趋势,以期为将来非磺化类抗高温降滤失剂的优化升级和推广应用提供参考。

      • 1
    • 表面活性剂提高页岩气井固井水泥浆抗污染性能研究

      何冠羲, 姜洪斌, 梁悦, 杨扬, 韩龙

      Abstract:

      页岩气储层采取水平井开发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,不可避免的会有部分油基钻井液掺入到固井水泥浆中,对水泥浆的性能造成污染。因此,为了提高页岩气固井水泥浆的抗污染能力,室内以现场油基钻井液和固井水泥浆为研究对象,开展了表面活性剂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;随着固井水泥浆中表面活性剂AFSG-1加量的不断增大,水泥浆自身的抗污染能力逐渐增强,当固井水泥浆中表面活性剂AFSG-1的质量浓度达到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,表面活性剂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。研究结果认为表面活性剂AFSG-1可以有效提高页岩气固井水泥浆抗油基钻井液污染的能力,能够提高固井质量,保障固井安全。

      • 1
    • 温敏聚合物P(AMPS-MBA)-g-P(AM-DEAM)分子结构对其溶液特性的影响

      程仲富, 潘丽娟, 李亮, 温建泰, 陈晋东

      Abstract:

      以自制温敏大单体聚(丙烯酰胺-co-N,N-二乙基丙烯酰胺)[poly(AM-co-DEAM), PADA]、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)和N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)等单体为原料,采用自由基聚合法,制备了不同分子结构的温敏共聚物CGPADA。采用流变仪、可见分光光度计等仪器,研究了温敏共聚物分子结构、外加盐类型等对其溶液温敏增稠性能的影响。结果表明,只有当温敏大单体PADA 中DEAM含量处于一定范围时,CGPADA才会呈现出优良的温敏增稠性,且DEAM含量越高,CGPADA溶液的临界缔合温度(Tcass)和浊点(LCST)越低,温敏增稠现象越显著;与一价盐相比,二价盐对PADA侧链疏水缔合的促进作用更强,使得聚合物溶液的温敏增稠现象更加显著。

      • 1
    • 多支链多胺基多苯环型清水剂合成及评价

      魏强, 李家俊

      Abstract:

      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。以加入清水剂一定时间内,污水含油量降至20mg/L以下为评价标准,对合成的系列清水剂进行评价。结果表明:清水剂F-14与F-15按照2:1的比例进行复配,可使污水含油量在规定时间内降低至18mg/L,符合标准要求。在渤海某油田进行现场中试,结果表明清水剂适用现场短流程、含聚污水水质,注水油含量稳定在20mg/L以下,达到现场技术要求。

      • 1
    • 超疏水型生物质复合气凝胶的制备及吸油性能评价

      祝金亮, 王雪枫, 何龙, 黄雪莉

      Abstract:

      含油废水对生态环境具有极大危害,研究具有油水分离功能的新型材料成为了科研工作者关注的焦点之一。本文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-常温浸渍法合成出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),静态水接触角对气凝胶进行表征分析,并对其吸油性能和循环使用性能进行了评价。结果表明:当葵花杆纤维与壳聚糖质量比为6:1,硬脂酸浓度为0.5 g/30 g,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。本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,具有潜在的应用前景。

      • 1
    • 羟丙基胍尔胶超声降解参数优化及降解机理分析*

      王富华, 孙泽壮, 廖丽, 时贤, 陈君, 冯大强, 赵玉, 姜琪

      Abstract:

      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,本文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胍尔胶的超声降解规律,并探讨了其降解机理。结果表明:羟丙基胍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胍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。对于一定浓度的羟丙基胍尔胶溶液,最优降解参数为:超声模式40%、超声功率360W、超声时间60min、温度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 5.0-11.0)。

      • 1
    • 低酸高酚原油分子组成与界面活性

      张波, 刘哲宇, 徐春明, 谭晓琼, 林远平, 李宜强, 史权, 冯甜甜, 李艳琦

      Abstract:

      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,并根据原油分子组成,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。实验结果表明: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。

      • 1
    • 转向剂/乳化剂复合体系性能实验

      王威, 卢祥国, 刘长龙, 陈征, 李彦阅, 吕金龙, 曹伟佳, 徐元德

      Abstract:

      针对渤海油藏稠油丰富、非均质性严重,水驱开发效果较差等问题,单独使用颗粒转向剂或稠油乳化剂提高采收率效果不理想,因此,研究稠油乳化剂及颗粒转向剂复合体系的性能具有重要意义。笔者利用室内评价的方法开展了对渤海LD5-2稠油油藏稠油乳化剂与聚合物微球和冻胶分散体等颗粒转向剂复配体系性能及转向效果的研究和机理分析。结果表明,聚合物微球初始粒径中值8.7~9.2μm,膨胀倍数2.5~3.0,冻胶分散体外观呈现不规则形态,缓膨效果不明显。转向剂颗粒吸附表面活性剂致使稠油乳化剂有效含量减少,乳化降黏效果变差,但当油与降黏体系的质量比在一定范围内仍具有较好的降黏效果。“稠油乳化剂/颗粒转向剂”二元复合体系中表面活性剂分子吸附在微球或冻胶分散体颗粒表面,颗粒间产生静电排斥作用,致使颗粒排列结构疏松。与单独使用颗粒转向剂相比,复合体系中的颗粒转向剂具有良好的抗剪切性、注入性及深部调驱能力。对于存在大孔道或特高渗透条带油藏,颗粒转向剂必须与强凝胶结合使用,发挥微观和宏观液流转向协同效应。

      • 1
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    • 董汶鑫 1,蒲晓林 1,任研君 1,王梓豪 2,翟玉芬 1,王红彬 2

      2019,36(1):23-26, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.005

      Abstract:

      水基钻井液中常加入大量的表面水化抑制剂,却未能有效提高井壁稳定性,造成钻井成本高、回收处理难、环境污染大等问题。因而提出小分子表面水化抑制剂能否有效进入地层这一问题。以抑制效果佳且分子量最低的表面水化抑制剂己二胺为研究对象,采用柱前衍生液相色谱法及线性膨胀实验研究了不同类型泥饼对己二 胺的阻挡作用以及滤液的抑制性变化。结果表明,泥饼对抑制剂的阻挡作用不可忽略,45%~ 90%己二胺不能有效进入地层,己二胺钻井液滤液对岩心水化膨胀的抑制性明显降低,泥饼对抑制剂存在吸附与束缚作用,诠释了现场加入过量抑制剂而不能有效提高井壁稳定性这一问题。图 10参20

    • 刘银仓,谢 娟,孙春佳,张高群,杨超,郭粉娟,赵 莹

      2019,36(1):33-37, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.007

      Abstract:

      为了改善羧甲基羟丙基胍胶(CMHPG)酸性压裂液性能,满足高温深井储层压裂改造需求,合成了一种有机交联剂,形成了组成为 0.3%~ 0.6%CMHPG+0.6%~ 1.0%有机交联剂 ZJ-1+0.6%交联调节剂 TG-1+0.2%黏土稳定剂 NW-1+0.3%高效增效剂 G-ZP+0.05%APS的酸性压裂液体系,考察了该压裂液体系的耐温耐剪切性能、黏弹性、滤失性能、破胶性能和岩心基质损害率。研究结果表明,CMHPG加量为 0.6%、交联剂 ZJ-1加量为 0.75%的压裂液体系在 130℃、170 s-1连续剪切 90 min,冻胶的黏度大于 200 mPa·s,150℃、170 s-1连续剪切 90 min,冻胶黏度大于 100 mPa·s,表现出良好的耐温耐剪切性;CMHPG加量为 0.3%的酸性压裂液冻胶的 G'/G"值大于 4,结构黏度强,携砂性能好;在 90℃、破胶剂加量 0.05%的情况下可实现 1.5 h内破胶,破胶液黏度小于 3 mPa·s,破胶液残渣含量为 157 mg/L,对钠膨润土的防膨率为 93%,表面张力 23.9 mN/m,与煤油间的界面张力为 0.85 mN/m;压裂液滤失量低,滤液对储层岩心基质渗透率伤害率约 16%,对储层的伤害较小。该 CMHPG酸性压裂液体系在某盆地页岩油探井进行了现场应用,取得了良好的应用效果。图 3表7参 10

    • 杨明娇,林章碧

      2019,36(1):188-190, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.035

      Abstract:

      从编辑实践出发,分析了科技论文摘要、前言、实验、结果与讨论及结论写作中常见的不规范问题,提出了采用思维导图梳理写作思路,提高论文写作水平的方法。图 1参7

    • 陈志学 1,兰 芳 2,梁 为 3,于文华 4,张世清 2

      2019,36(1):1-6, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.001

      Abstract:

      华北油田牛东地区油层埋藏深,井底温度超过 200℃,且钻井中易发生井壁失稳等复杂事故,常规钻井液体系稠化严重、防塌性能不足。基于深部地层岩样 X射线衍射、扫描电镜组构分析结果,进行了深部地层井壁失稳机理及对策研究,结果表明牛东地区深层岩样黏土矿物含量较低,微裂缝发育,钻井液滤失是井壁失稳的主要原因。通过实验优化构建了两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,并优选了刚性及可变形封堵防塌剂,形成了适合牛东地区的两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,在牛东 101 井目的层段(井底温度 207℃)进行了试验应用。室内评价结果表明,两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系在 240℃热滚前后具有良好的流变、滤失性能,加入复配的刚性及可变形封堵防塌剂后砂床滤失量降低 80%以上。现场应用过程中,钻井施工正常,电测一次成功,与邻井同井段相比,平均井径扩大率从 56.74%降低为 9.6%,实现了安全钻井的目标。该体系及其现场应用技术对牛东地区甚至其他高温超深井钻井具有非常重要的参考意义。图 2表7参 9

    • 邓志颖 1,2,王伟波 3,宋昭杰 1,2,王尔珍 1,2,吴文超 4

      2019,36(1):27-32, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.006

      Abstract:

      针对姬塬油田长 X储层近年来注水井注水压力高、酸化效果差、多次措施无效的问题,研发了一种螯合酸酸液体系,形成了“不动管柱+在线注入”的主体酸化工艺技术,实现了“一步”代“多步”、高效、快速酸化作业。考察了螯合酸的缓速性能、螯合性能、沉淀抑制性和腐蚀性,并进行了岩心流动实验和现场应用。室内酸液性能评价结果表明,与常规土酸对比,螯合酸具有缓速性好、腐蚀慢、螯合能力强、抑制沉淀能力强等特点,可确保施工工艺,减少了起下管柱、残酸返排等步骤。室内岩心模拟实验结果表明,螯合酸可有效提高岩心渗透率和孔隙度,同时避免了常规土酸生成二次沉淀堵塞孔喉的缺点。矿场试验结果表明,该技术可有效提高单井日注水量,降低注水压力,缩短施工用时,38口欠注井平均施工用时 10 h,平均单井注水压力下降 1.7 MPa,平均单井日增注13 m3,累计增注 311695 m3。 图 3表 4参 10

    • 马京缘,潘谊党,于培志,安玉秀

      2019,36(1):181-187, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.034

      Abstract:

      从胺类抑制剂、纳米复合材料以及其他抑制剂等方面综述了近十年来国内外新型页岩抑制剂的研究现状以及一些抑制剂评价方法,分析了各类抑制剂的抑制机理。总体而言,各类抑制剂主要从化学和物理两个方面对页岩的水化膨胀及分散进行抑制,从而改善页岩稳定性。参 49

    • 郑 凯,史璐皎,曹 辉

      2019,36(1):74-82, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.015

      Abstract:

      为改善黄原胶(XG)的各项性能,以 3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵、环氧丙烷为改性剂与 XG发生醚化反应,分别获得阳离子黄原胶(CXG)和阳离子羟丙基黄原胶(HCXG)。采用红外光谱、核磁共振和 X射线衍射(XRD)等方法表征了产物的结构,研究了 XG、CXG和 HCXG溶液的流变性能及其作为压裂液的性能指标。红外、核磁以及 XRD 测试结果表明,阳离子醚化剂和羟丙基已成功接入 XG。制备的 HCXG 的阳离子取代度平均值为0.3175%,羟丙基化程度为 0.500%。HCXG溶液的流变性能和压裂液基液性能优于 CXG和 XG溶液。XG改性后的溶液黏度增加,0.4% HCXG溶液的表观黏度分别是 XG、CXG溶液的 6.27倍和 2.27倍。XG改性后,溶液强度、屈服应力、黏弹性、耐温耐剪切性、携砂性和破胶性均明显提高。HCXG溶液流变性能和压裂液基液性能较好,可用于压裂液增稠剂。图 19表 3参 21

    • 何 静 1,王满学 2,吴金桥 1,王 敏 1

      2019,36(1):48-52, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.010

      Abstract:

      为获得滑溜水压裂液优良的减阻性,以柴油为分散介质、失水山梨醇单油酸酯和聚氧化乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯为复配乳化剂、过硫酸钾和偶氮二异丁腈为引发剂,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和α-十二烯(EA)为反应单体,采用反相乳液聚合的方法制备了滑溜水减阻剂 DGSA-1。用红外光谱仪对合成产物的结构进行了表征。通过测定减阻剂水溶液的特性黏数,对减阻剂制备条件进行了优选,研究了减阻剂的抗盐性、表面活性和减阻性。结果表明,在 AM、AMPS、EA 3种物质摩尔比为 1.1∶1∶0.1、引发剂用量占单体总质量的 0.048%、复配乳化剂的HLB值(表面活性剂的亲水亲油平衡值)为 5.5、反应温度 55℃、反应时间 6 h的条件下制备的滑溜水减阻剂 DGSA-1的减阻效果最佳。DGSA-1减阻剂具有分散溶解性好、抗盐、高效减阻和低表界面张力的特性。0.15% DGSA-1水溶液的黏度在 2 min内达到最大,减阻率为 73.2%,减阻性能优于国内外同类产品。图 3表 2参 16

    • 都伟超 1,4,孙金声 2,3,蒲晓林 4

      2019,36(1):12-17, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.003

      Abstract:

      针对深水钻井中钻井液黏土水化抑制性和封堵性能不足、低温流变性差等问题,以烯丙基磺酸钠(AS)、三羟乙基烯丙基溴化铵(THAAB)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为原料制得多羟基低聚物黏土水化抑制剂 PDWC。在常规水基钻井液中加入 10% KCl和 0.7% PDWC,得到密度为 1.1 g/cm3的强抑制强封堵深水钻井液体系。通过红外光谱仪、热重分析仪和凝胶色谱法表征了 PDWC的结构,研究了强抑制强封堵深水钻井液的封堵性、润滑性和抗温抗盐性。结果表明,PDWC的相对分子质量为 2.2×104,抗温可达 280℃,强抑制强封堵深水钻井液体系具有良好的抑制和封堵性能。红土滚动回收率高达 93.5%,人造岩心在滤液中的常温常压线性膨胀高度仅为1.7 mm。在 0.69 MPa的条件下,钻井液在模拟砂床中侵入 30 min后的深度为 4 cm。钻井液的抗温和抗盐能力较好,其低温流变性和润滑性能良好,满足深水钻井工程需要。图 6表5参 14

    • 张举政 1 ,杨远光 1,孙勤亮 2,付家文 2,万浩东 1,谢应权 1

      2019,36(1):7-11, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.002

      Abstract:

      固井前甲酸盐钻井液的流变性和失水造壁性差是导致固井质量不理想的关键问题之一。为提高环空钻井液顶替效率和井壁泥饼冲洗效率,研究了 pH值和稀释剂磺化丹宁对油田现场某井区甲酸盐钻井液流变性和失水造壁性的影响,通过比较甲酸盐钻井液调节前后形成泥饼的微观结构,分析了钻井液性能改变的机理。结果表明,pH值和稀释剂对甲酸盐钻井液的流变性和失水造壁性的影响较大。随 pH值和稀释剂加量的增大,甲酸盐钻井液的塑性黏度、动切力、高温高压滤失量和泥饼厚度先降低后增加,泥饼冲洗效率和界面胶结强度先增加后降低。在 90℃下,现场甲酸盐钻井液适宜的 pH值为 11.5、稀释剂最佳加量为 0.3%。甲酸盐钻井液经 NaOH溶液和稀释剂调节后,改善了黏土颗粒的分散性,优化了钻井液性能,并提高了形成泥饼的致密性,有利于环空钻井液的顶替和井壁泥饼的冲洗清除,改善固井胶结质量。图 9表5参 19

    • 林 凌 1,罗平亚 2,鲍 晋 3,何启平 3,赵昱坤 1,罗源皓 1,郭拥军 4,周明源 4,梁 彦 4

      2019,36(1):134-138, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.025

      Abstract:

      为揭示疏水微球对疏水缔合聚合物流变性能的影响规律,以苯乙烯为单体,通过自由基共聚制得单分散的聚苯乙烯微球(PSM),并与疏水缔合聚合物(HAP)配成溶液。用环境扫描电子显微镜研究了 PSM对 HAP溶液微观结构的影响,用旋转黏度计和流变仪等考察了 PSM/HAP溶液的表观黏度、剪切稀释行为和黏弹性。结果表 明,PSM呈球状,粒径约 1 μm,且分布较窄;HAP加量超过其临界缔合浓度(2 g/L)时,HAP在水溶液中形成网状结构的主要方式为链间缔合。PSM 加入 HAP 溶液后,PSM 散布在较粗的 HAP 链束表面,且 PSM 团聚程度随PSM浓度增大而快速上升。PSM可适当提高 HAP溶液的表观黏度和抗剪切性能,并改善其黏弹性。当 HAP网状结构处于“破坏-恢复”的动态平衡时,PSM可作为物理交联点与 HAP疏水基团作用,对网状结构的恢复有利。图 12参 22

    • 秦正山 1,罗 沛 1,张文昌 2,刘先山 1,谢 晶 1,周建良 1

      2019,36(1):174-180, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.033

      Abstract:

      利用人造岩心模拟已知物性参数的地层条件来替代天然岩心,已成为天然岩心存量较少条件下石油开发室内研究的一种趋势。通过综合全面地考虑人造岩心物性参数的影响因素,制定人造岩心配比设计正交方案,制备人造岩心,测试物性参数,分析预考虑影响因素与物性参数的关系;采用灰色关联法,明确岩心孔隙度、渗透率、粒度中值的主要控制参数,进一步分析和判断预考虑影响因素的合理性;基于影响因素分析结果、实验数据、BP神经网络原理,建立人造岩心配比设计数学模型。结果表明,预考虑影响因素的全面性和影响因素数据化、定量化是建立模型的基础。影响人造岩心物性参数的影响因素主要有砂型配比、胶结物加量、压制压力和加压时间等。其中,胶结剂加量和压制压力对孔隙度影响程度大;粒径为 0.224v 0.45 mm石英砂加量对渗透率影响最大;0.154~ 0.28 mm石英砂加量对粒度中值影响最大;0.074~ 0.18 mm石英砂加量对孔隙度、渗透率和粒度中值的影响最弱。由配比设计模型计算岩心制备加量,根据计算结果制备的人造岩心物性参数测试值与期望值的总体相对误差小于 10%。该方法可用于指导定制物性参数模拟误差小的人造岩心。图 9表2参 15

    • 张文哲1,2,李 伟1,2,王 波1,2,刘 云3

      2019,36(2):191-195, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.001

      Abstract:

      为了加快致密油开发进程和提高延长油田致密油藏水平井钻井技术,针对现阶段延长油田致密油藏钻井所用的聚丙烯酰胺钾盐(K-PAM)聚合物钻井液体系存在流变性不佳、封堵和抑制性不足等缺点,室内对现场常用降滤失剂、抑制剂、润滑剂、封堵剂等处理剂进行优选,获得适合致密油藏使用的强封堵型纳米聚合醇水基钻井液配方,并在现场进行了应用。结果表明,聚合物降滤失剂COP-FL可显著提高体系失水造壁性,无荧光防塌润滑剂FT342抑制性较强,液体极压润滑剂JM-1整体润滑效果好,复配封堵剂无水聚合醇WJH-1和纳米乳液RL-2 可使钻井液封堵率提高 51.7%,增强井壁稳定性;将配方为 4%钠膨润土+0.2%纯碱+0.4% K-PAM+2%COP-FL+1.5% FT342+1.0% JM-1+5% WJH-1+3% RL-2的水平段强封堵型钻井液体系用于延长致密油藏两口水平井现场试验,施工过程中体系防漏失、封堵效果较好,机械钻速相比邻井提高30%,施工周期缩短35%,井下事故率降低85.7%,钻井成本减少34.7%,为延长油田致密油藏水平井的优快钻井提供了有效的技术支持。图1表4参19

    • 万浩东 1 ,杨远光 1,邓天安 2,刘 强 2,张举政 1

      2019,36(1):53-57, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.011

      Abstract:

      针对储气库在交变载荷作用下易发生封隔失效的问题,优选了热熔型自愈合材料 RS-1,研究了其对水泥石自愈合的影响规律,同时为改善体系水泥石的弹、韧性及胶结强度,加入纤维增韧剂 XW46和膨胀剂 BS500,配合其他外加剂形成了密度 1.89 g/cm3的自愈合水泥浆体系,研究了该体系的常规性能、自愈合性能和力学性能。研究结果表明,自愈合水泥石 1 d愈合缝宽可达 150 μm以上;7 d压折比与胶结强度较常规水泥浆分别提高 33%、67%;弹性模量仅 5854 MPa,弹性极限应力与应变则分别为 37 MPa、0.77%,同时交变循环应力加载第 7周时弹性恢复率达 77%以上。该自愈合水泥浆体系适用于储气库 75~ 90℃的井口压力为 13~ 37 MPa范围的储气库固井。图 5表5参 16

    • 张 鹏,杨子腾,王文哲,陈世兰,周成裕,贾振福

      2019,36(1):107-111, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.020

      Abstract:

      提出一种将类似机械“滑轮”的化学结构引入到水凝胶中充当交联点的方案,以期赋予水凝胶颗粒更优异的形变能力。首先通过三步反应设计构筑出一种具有“滑轮”效应的水溶性聚轮烷交联剂,进而与丙烯酰胺交联共聚制备了凝胶颗粒。通过红外光谱、核磁共振、X射线衍射表征了交联剂的结构,对比研究了由聚轮烷交联剂制备的凝胶颗粒和由传统 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺交联剂制备的凝胶颗粒的形变能力。结果表明,已引入双键的α-环糊精与改性聚乙二醇形成了包合结构,成功制备了聚轮烷交联剂。聚轮烷交联剂制备的凝胶颗粒具有更优异的形变能力,溶胀 10 h后,以聚轮烷交联剂合成的凝胶颗粒受力为 286.4 N时仍未发生破碎,且外力撤去后凝胶能够恢复至原始状态,而以传统交联剂制备的凝胶颗粒受到 174.2 N的力时即发生破碎。图 9参 15

    • 葛红江,张宏峰,程 静,杨卫华

      2019,36(1):139-142, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.026

      Abstract:

      聚合物驱、凝胶驱是我国陆上油田最主要的两种驱油体系,为考察等成本条件下聚合物和凝胶驱的驱油效果,采用三联填砂岩心管,模拟了不同浓度的聚合物驱、凝胶驱及聚合物-凝胶组合驱的采收率增幅,以及聚合物-凝胶交替注入工艺对采收率增幅的影响。研究结果表明:对于较均质油藏,相同药剂成本的低浓度聚合物驱、高浓度聚合物驱、低浓度凝胶驱及聚合物-凝胶组合驱采收率增幅差异不明显,单纯高浓度凝胶驱采收率增幅略小;对于非均质油藏,等成本凝胶驱及凝胶-聚合物驱组合采收率增幅明显大于单纯的聚合物驱或凝胶驱,其中凝胶-聚合物组合驱采收率增幅最大。等成本的凝胶-聚合物组合驱交替注入对采收率增幅有显著影响,其中凝胶-聚合物组合驱 4次交替注入采收率增幅最明显。图 3表 2参10

    • 祝仰文

      2019,36(1):97-101, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.018

      Abstract:

      为了研究剪切条件下 B-PPG溶液的黏度及黏弹性变化的机理,通过机械剪切(模拟聚合物从设备到井筒注入过程中所受剪切)和射孔孔眼(炮眼)剪切(模拟聚合物溶液通过射孔孔眼及近井地层所受剪切)方法,研究了B-PPG在不同剪切强度作用下溶液的黏度保留率,并利用原子力显微镜观察 B-PPG溶液的微观结构。结果表明,B-PPG的增黏性较好。70℃下当溶液质量浓度大于 3.5 g/L时,颗粒的支化链相互缠绕形成的网络结构导致溶液黏度迅速增大。B-PPG的抗剪切性较好。B-PPG溶液的表观黏度随剪切速率增加而降低;B-PPG溶液浓度越高,溶液黏度降幅越大。机械剪切后 B-PPG溶液的黏度保留率大于 50%,模拟射孔孔眼剪切后的黏度保留率大于 20%。剪切前后的 B-PPG溶液均以储能模量为主。两种剪切条件下 B-PPG原有的交联网络结构均有不同程度地破坏,分子间连接较弱,不同剪切类型及强度对网络结构的破坏程度不同,射孔孔眼剪切对网络结构的破坏最大。图 13参14

    • 郐婧文 1,曹伟佳 1,卢祥国 1,徐国瑞 2,李 翔 2,张云宝 1,3,葛 嵩 1

      2019,36(1):83-89, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.016

      Abstract:

      针对渤海油田开发现状和技术需求,为解决在泡沫调剖过程中泡沫稳定性差的问题,评价筛选出可大幅增强泡沫稳定性的 SiO2纳米颗粒并分析其稳泡机理,研究了起泡剂阴离子型表面活性剂 PO-FASD和 SiO2纳米颗粒加量、气体类型、环境压力对三相纳米泡沫体系起泡性能的影响,考察了三相纳米泡沫体系的封堵效果和液流转向能力。结果表明,SiO2纳米颗粒自身聚集性越好、粒径越小,对表面活性剂降低界面张力性能影响越小。相较于在二氧化碳和空气环境下,在氮气环境中泡沫的起泡性与稳定性最优。在 PO-FASD加量 0.5%、纳米颗粒(比表面积 350~ 410 m2/g)加量 0.3%和氮气条件下,三相纳米泡沫性能最佳。随环境压力升高,泡沫稳定性增强。三相纳米泡沫封堵性和调剖性良好,对均质岩心的封堵率为 99.3%;在非均质岩心中,可有效封堵高渗透层,低渗透层采收率增幅44.17%,整体采收率增幅达 16.06%,调剖堵水效果较好。图 8表 5参 30

    • 杜 林 ,刘 伟,陈星杙,秦晓渊,任雪霏

      2019,36(2):367-372, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.034

      Abstract:

      CO2在原油中的扩散在油藏增产中起着重要的作用,其影响到采收率提高幅度和原油黏度的降低程度等。本文从直接法和间接法两个方面进行了CO2在原油中扩散系数测定方法研究进展总结,重点阐述了间接方法测定扩散系数的模型差别及研究进展,指出了完善影响因素分析、丰富研究维度、完善不同尺度孔隙中扩散规律研究等将成为未来CO2在原油中的扩散研究重点和热点。图10表1参47

    • 邹 剑 1,曹哲哲 2,王秋霞 1,张龙力 2,张 华 1,刘 昊 1

      2019,36(1):121-125, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.01.023

      Abstract:

      为配合注蒸汽热采技术用于海上稠油的乳化降黏,用自制的水溶性乳化降黏剂 SP(阴-非离子表面活性剂)配制水溶液,将渤海油田海上稠油与表面活性剂水溶液以油水质量比 70∶30混合制得 O/W型乳状液。研究了矿化度、pH值、温度和 SP浓度等因素对乳状液稳定性的影响,以乳化体系在 50℃下静置 60 min的出水率作为体系的稳定性表征参数,出水率越高、稳定性越差。此外,通过测定表面活性剂溶液和稠油间的界面张力,分析了乳状液稳定性机制。结果表明,矿化度、pH值对乳状液稳定性的影响最大,SP加量次之,温度的影响较小。随着矿化度的增加,界面张力和出水率先降低后增加,当矿化度为 55 g/L时,体系的界面张力最小,稳定性最好;钙离子对乳状液界面张力的影响大于钠离子。碱性条件有利于乳状液的稳定。随着 SP加量的减少,界面张力升高,乳状液稳定性降低。SP对海上稠油的最佳乳化温度为 50~ 70℃;SP耐温性良好,经 300℃的高温处理后仍具有良好的活性,可配合注蒸汽热采技术用于海上稠油的乳化降黏。图 9表1参 18

    主管:中国石油天然气集团有限
                公司

    主办:四川大学高分子研究所
                高分子材料工程国家重点
                实验室

    主编:张熙

    创刊年:1984年

    刊期:季刊

    编辑出版:《油田化学》编辑部

    地址:四川省成都市一环路南一
                段24号/四川大学高分子研
                究所

    电话:028-85405414

    邮箱:ofchemythx@163.com

    国内发行:四川省报刊发行局

    国外发行:中国国际图书贸易集
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