《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，充当石油天然气工业与化学化工、生化工程领域之间的桥梁，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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2025(3):381-387, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.001
Abstract:
为了提升油基钻井液用清洗剂的润湿反转和冲洗效果，利用异构醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚的浊点效应形成乳液，同时与渗透剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠（快T）、司盘60复配制得冲洗液，通过考察冲洗液的冲洗效率以及相转变温度，确定了冲洗液的配方为：15%异构十醇聚氧乙烯醚（E1008）+ 6%辛基酚聚氧乙烯醚（OP-10）+ 3%快T + 3%司盘 60，考察了冲洗液的抗温性能、冲洗效率、相容性以及胶结强度等。研究结果表明，该冲洗液抗温达170 ℃，且在50～170 ℃下7 min 内20%冲洗液以及隔离液的冲洗效率达95%以上，除污后壁面实现润湿反转，且与钻井液、水泥浆的相容性能良好。该冲洗液现场应用10井次，取得了良好的固井质量。
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2025(3):388-392, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.002
Abstract:
常规堵漏材料通常较难兼顾可形变和高承压的结构特质，因此粒级匹配和承压堵漏效果较差。现有形状记忆堵漏材料虽然可在激活温度下形变，实现裂缝自适应封堵，但存在激活温度低、承压强度不足等问题，难以应对深层地质条件下严苛的温压环境。针对这些问题，以环氧树脂单体（E51）、固化剂三乙烯四胺（TETA）与聚醚胺（DP）、丙烯酸酯共聚物微球（PM）为原料，研制了具备激活温度高、形状记忆性能好的发泡树脂材料（SMFM），评价了SMFM的承压堵漏性能和强化固壁效果。结果表明，在E51、TETA、DP、PM质量比为0.05∶0.02∶ 0.02∶1.00 的条件下制备的SMFM具有较好的回复性能，回复率为 92.9%，玻璃化转变温度为 97 ℃，回复温度为130 ℃。堵漏剂配方为基浆+5% SMFM 时，承压能力可达 10.3 MPa，对天然裂缝性漏失具有良好的堵漏效果。 SMFM通过形状的变化，能自适应匹配裂缝宽度进入裂缝，达到激活温度后，由片状材料或椭圆微球膨胀为块状材料或圆形微球，在裂缝中迅速发生架桥，膨胀承压、填充封堵，协同形成致密封堵层，减少地下漏失，强化井壁。利用高激活温度形状记忆发泡材料配制的堵漏液可应用于高温深井裂缝性漏失堵漏。
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2025(3):393-399, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.003
Abstract:
常规油井水泥石是一种硬脆性材料，橡胶颗粒广泛用于增韧水泥石，但橡胶颗粒与水泥浆相容性较差，易漂浮，限制其在应用中的效果。文章采用微纳米颗粒复合技术，以橡胶颗粒为核，在其表面包覆纳米二氧化硅，制备核壳橡胶复合颗粒，研究了所制备核壳橡胶复合颗粒对水泥浆性能和水泥石力学性能的影响。研究结果表明，通过微纳米颗粒复合技术成功制备了4类核壳橡胶复合颗粒，其中增韧效果显著的是丁苯橡胶复合颗粒，且对水泥浆的流动性能影响较小；随着丁苯橡胶复合颗粒包覆量的增大，水泥石的弹性模量逐渐降低，而抗压强度呈现上升的趋势，这表明通过提高纳米二氧化硅的包覆量，可以有效弥补因掺入橡胶颗粒而导致的水泥石抗压强度的损失。当纳米二氧化硅的包覆量为5%、丁苯橡胶复合颗粒在水泥浆中的最佳掺入量为4%（BWOC）时，水泥石的弹性模量为6.5 GPa，较净浆下降36.9%，抗压强度为30.8 MPa，较净浆提升了38.1%，增韧效果显著。
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2025(3):400-405, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.004
Abstract:
针对压裂充填防砂施工后期返排过程中支撑剂回流返吐问题，基于表面接枝改性手段制备了覆膜支撑剂，利用扫描电镜、能谱分析及红外光谱等手段表征了支撑剂覆膜层组成，通过对照实验考察了支撑剂与携砂液的配伍性及支撑剂回流控制性能，采用第一性原理计算的方法研究了支撑剂覆膜层分子间相互作用。研究结果表明，在砂比为5%～30%范围内，覆膜支撑剂与聚合物携砂液配伍性较好。分子间相互作用分析表明，支撑剂覆膜层中聚乙烯吡啶链段二聚体化在能量上是自发的。支撑剂可通过覆膜层中聚乙烯吡啶链段间的π-π相互作用，达到提升充填层稳定性的目的。导流能力测试结果表明，覆膜支撑剂显示出优异的低温快速固化性能，在50 ℃条件下养护2 h后即可将充填层导流能力提升 19.7%～53.1%，并将支撑剂临界回流速度提升1.6～3.0倍。在压裂防砂施工末期低井温、快速返排条件下保持充填层稳定性具有重要意义。
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2025(3):406-412, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.005
Abstract:
现有自生热体系通常在地面配制过程中便开始生热反应，所产生热量及气体在运移过程中流失从而无法高效作用于目的层。同时，针对低渗透储层，基于压裂液的高表面张力导致其在目标储层中波及系数低，影响压裂液多尺度造缝及原油驱动能力。针对上述生热压裂液性能缺陷，研制了新型压裂液持续自生热增能驱油体系。其中，基于碳酰胺与亚硝酸钠在盐酸溶液中的放热反应，通过分别加入游离态和油包水乳液态的盐酸溶液实现自生热体系的配制；以顺丁烯二酸酐、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺和乙烯苯磺酸钠为单体，制得小分子聚合物增能驱油剂。研究了自生热体系的持续生热、产气能力，增能驱油剂的表/界面活性和对稠油的降黏能力，以及两者的配伍性和驱替原油效果。结果表明，自生热体系可于注入过程及注入 40 min 后两轮次放热产气，温度可达到 80 ℃以上，可同时实现热流体注入和储层加热，使原油降黏和储层增能。1500 mg/L 的增能驱油剂可使压裂液表面张力降低至 25 mN/m，压裂液与原油间的油水界面张力降低至0.0008 mN/m，室温下原油黏度从152.8 mPa·s降至38.2 mPa·s。自生热体系和驱油剂的配伍性良好，混合静置12 h后仍保持稳定，复配使用的采收率相较水驱可提高19.5百分点。
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2025(3):413-418, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.006
Abstract:
针对石油开采过程中面临的水锁伤害问题以及传统氟类水锁剂价格高、导致水质污染的现状，文章采用乳化硅油替代氟化物，以表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵为乳化剂，制备了非氟系防水锁剂J-C-0，测试了该剂的表面张力、界面张力、润湿性、接触角、自渗吸性能等性能，并与氟防水锁剂全氟壬烯氧基苯磺酸钠（OBS）和含氟丙烯酸酯共聚物（PFAc）对比。研究结果表明，在二甲基硅油与十八烷基三甲基胺质量比为8∶1、加剂量为0.3%的条件下，防水锁剂J-C-0体系表面张力可降至26 mN/m。防水锁剂J-C-0体系可使岩心的接触角由浸泡前的23.71°增至88.93°，将岩心的强亲水性变为弱亲水性。与防水锁剂OBS、PFAc 相比，J-C-0有较好的抗温抗盐性能。防水锁剂J-C-002 有更低的自吸水量和更高的渗透率恢复率，在经2% NaCl+0.3% J-C-0处理后岩心的渗透率恢复率为83.51%。J-C-0作为一种非氟系防水锁剂，在降低水锁伤害方面表现出色，具有良好的应用前景，有望解决传统氟类水锁剂的诸多问题。
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2025(3):419-426, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.007
Abstract:
利用冻胶堵水调剖是高含水油藏实现均衡驱替、提高采收率的重要技术，但在高温高盐油藏条件下冻胶的稳定性变差，且在生产压差下易被后续注入流体突破，导致冻胶封堵率低。向冻胶体系中添加微米级粉煤灰，以流变性能为表征指标，考察了粉煤灰填充的酚醛冻胶体系的注入性能、成胶时间、高温稳定性以及断裂应力等。研究结果表明，当粉煤灰用量为1%～2%时，冻胶成胶液的黏度为20.6～33.4 mPa·s，注入性能良好；成胶时间小幅度延缓，在90 ℃和150 ℃下成胶时间延长2～4 h；高温稳定性显著提高，150 ℃下稳定时间由20 d延长至120 d以上；冻胶的储能模量由7.4 Pa增至25.2～49.8 Pa，而断裂应力几乎不随粉煤灰用量而变化。添加粉煤灰能够有效提高冻胶热稳定性及封堵强度，在矿场试验中，粉煤灰增效冻胶表现出良好的堵水增油效果。
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2025(3):427-433, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.008
Abstract:
为了解决常规聚合物凝胶在注入过程中存在注入压力大、注入困难的问题，文章制备了一种低初黏易降解凝胶体系，考察了该凝胶体系的注入性、成胶性能；并通过扫描电子显微镜（SEM）和万能力学压力机深入研究了该凝胶的微观形貌和机械强度；进一步地，采用热重分析及凝胶脱水率测试评价了该凝胶的耐温性和热稳定性；最后，通过可降解性实验和物理模拟实验评估了该凝胶的可降解性能和封堵性能。研究结果表明，适用疏松砂岩储层的低初黏易降解海水基凝胶体系配方为：0.2%聚合物VC-1+2%衣康酸+0.7%三聚氰胺+0.1%硫代硫酸钠，成胶温度范围为50～90 ℃，成胶时间在5～22 h调控，抗压强度（90 ℃）为310.4 kPa，表现出较高的机械强度。凝胶在90 ℃下熟化90 d的脱水率仅为7.4%，且最高耐温达到201.1 ℃，具有良好的长期稳定性和热稳定性。凝胶具有良好的封堵性和可降解性。物理模拟实验中凝胶的突破压力达到3.99 MPa，并在首次水驱突破后能进行二次运移封堵。当降解液QC-1与凝胶的质量比为1∶2时，在70 ℃下熟化10 d的降解率达到98.2%。采用研发的低初黏海水基堵水凝胶体系进行控水作业，典型井平均日产油量由2.3 t 增至62 t，含水率从99.7%降至72.4%，阶段增产原油量达到2710 t，可显著提升油井产量并降低含水率。
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2025(3):434-441, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2025.03.009
Abstract:
调堵剂在石油开发、提质增效过程中发挥关键作用，但存在封堵强度不足、有效期短、堵水效率低等问题，严重影响实际应用效果，因此开发高强度调堵体系成为石油领域研究的热点。文章采用聚羟乙基丙烯酰胺（PHEAA）为骨架分子、1，6-己二异氰酸酯（HDI）为交联剂、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）混合溶液作为溶剂，成功构建了可发生溶胶-凝胶相态转变的有机调堵体系；考察了PHEAA、HDI加量及温度等因素对成胶时间和凝胶强度的影响，评价了调堵体系对填砂管的堵水调剖效果。结果表明，成胶后有机凝胶强度与 PHEAA 及 HDI 浓度成正比，而成胶时间与温度成反比。当 PHEAA 及 HDI 含量分别从 10%、2%增加至 16%、 7%时，成胶后的储能模量从 991 Pa 增至 3100 Pa，黏度从 22 400 mPa·s 增至 45 100 mPa·s。另外，伴随组分含量增加，调堵体系的成胶时间明显缩短，可从1 h降至20 min。随着环境温度从45 ℃升高至125 ℃，成胶时间从3 h骤降至13 min。SEM扫描结果表明，调堵体系成胶后，状态由液体薄膜转变为不规则三维交联网络，其相态转变主要归因于HDI与PHEAA中羟基之间的亲核反应。在填砂管封堵实验中，注入1 PV调堵体系后，在85 ℃下加热6 h，后续水驱注入压力最高可达26.11 MPa，堵水调剖效果较好。
2025年第42卷第3期
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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。
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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。
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Abstract:
随着我国碳中和目标的推进,石油领域作为碳排放大户,面临着不小的碳减排压力。本研究以页岩气压裂返排液低碳处理为目标,分析了页岩气压裂返排液水质特点及潜在影响,并对现有处理技术及原理进行了简要综述,指出页岩气压裂返排液处理应从减少污染物排放总量、能源回收与利用、节能降耗三个方面着手,认为应大力发展和推广少水或无水压裂技术、清洁压裂液工艺技术、新型微生物处理技术、压裂返排液节能处理技术、新能源替代技术、智能设备节能技术在油气田开发过程中的应用,用以确保页岩气合理开发与可持续发展。
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张永涛, 郭布民, 金颢, 鲍文辉, 秦世利, 邱守美, 张强, 赵健
Abstract:
针对海水中存在大量金属离子附着在胍胶表面，抑制胍胶分子的溶胀，不能满足现场连续混配的问题，以环氧氯丙烷、十八烯酸酰胺丙基二甲基为原料进行合成并得到阳离子单体GOA，然后将GOA接枝到胍胶分子链上，得到海水基压裂液稠化剂环氧丙基表面活性剂改性胍胶。在改性胍胶分子链上库仑力及静电排斥等作用，避免了金属离子附着在胍胶分子链上，保证胍胶分子的溶胀，提高了胍胶的耐盐性。论文对GOA改性胍胶的溶胀、耐盐、耐温耐剪切、携砂与破胶等性能进行了研究。结果表明：GOA改性胍胶在海水中溶解速度显著大于普通胍胶，在海水中的粒径中值约为普通胍胶分子的1/5；在转速500r/min 下，GOA改性胍胶溶胀5min左右的黏度能达到最终黏度的80%；微观分析显示GOA改性胍胶形成了清晰可见的无规则网状线团结构，胍胶分子链充分展开且交联键位增多。在160℃、170s-1连续剪切120min后的黏度仍高于50mPa·s，表明GOA改性胍胶压裂液具有较好的抗盐耐温度耐剪切性能且破胶液黏度为1.6mPa·s，破胶液中的残渣含量为297mg/L，满足现场压裂施工要求。
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Abstract:
针对传统滴定检测法的灵敏度低、抗干扰能力差、检测周期长等不足,本文利用液相色谱串联四级杆质谱联用仪建立了油田用烯烃磺酸盐的检测方法,实现了该类产品、注入液及产出液中目标物浓度的检测,检测条件为：色谱柱为阴离子型色谱柱；流动相为55% 甲醇+45% 8mmol/L乙酸铵水溶液(体积比),等度洗脱；质谱检测条件为电喷雾离子源,负模式,全扫描。该方法对烯烃磺酸盐产品、注入液、产出液的加标回收率分别为82.63-96.37%、78.60-95.41%、82.68-95.72%,8 min即完成一次样品检测,定量下限5 ppm,且聚合物、微量油等对检测结果无影响,即该方法快速、灵敏、抗干扰能力强。
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Abstract:
洛河组砂岩采动地层涌水频繁，严重影响了矿井安全生产。针对传统注浆体系面临渗滤效应严重和成胶性能不可控，难以实现裂隙出水有效调控的技术难题，通过分析典型岩心样品的矿物组成及微观形貌，明确了孔隙微观赋存特征，构建了低成本、稳定性优异的无固相冻胶注浆体系，进一步开展了注浆性能评价，结果表明：孔隙直径小和孔喉连通性差是造成传统注浆体系难以顺利注入和深部运移的地质原因；构建的低成本、无固相、易深部注入的新型冻胶注浆体系能够实现48h内成胶，长期老化稳定性优异；体系注入性良好，持续冲刷后压力衰减不明显，封堵率保持在80%以上；体系通过占据大孔道或裂缝空间，增大渗流阻力，迫使后续流体转向，实现出水层有效封堵。研究成果可为洛河组砂岩注浆堵水施工提供新思路。
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Abstract:
胜利油田低渗透油藏埋藏深、温度高，针对CO2驱波及效率低、常规泡沫调驱性能变差等问题，构建了由两性表面活性剂HSD和改性SiO2纳米颗粒组成的高稳定性超临界CO2泡沫体系。该体系表现出了很好的耐高温特性，120℃条件下浓度0.5%的纳米颗粒使泡沫析液半衰期由17min提高到了40min，稳定性提高了近2.5倍。基于幂律模型研究了纳米颗粒对超临界CO2泡沫体系流变特性的影响，结果表明相同剪切速率条件下体系表观粘度随纳米颗粒浓度增加而增加，稠度系数由0.073增加至1.22。通过岩心驱替实验模拟了多孔介质中超临界CO2泡沫表观粘度的变化规律，泡沫在多孔介质中的稳态表观粘度随纳米颗粒增加而增加，超临界CO2泡沫泡沫呈“颗粒状”堆叠排放，泡沫尺寸大约在10~20um。最后通过实验证实纳米颗粒增强CO2泡沫稳定性机理，表面活性剂分子的吸附使亲水性纳米二氧化硅具有了界面活性，从水溶液中吸附到气液界面上，从而提高了泡沫稳定性。
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Abstract:
近年来,低聚表面活性剂作为一类高效低耗的新型表面活性剂,在三次采油、医药、工业缓蚀等领域展现出了非常好的应用前景。低聚表面活性剂由两个或更多两亲基元通过联接基团以化学键的方式联接而成,其结构介于单链表面活性剂和聚表面活性剂之间。联接基团拉近了分子中多个两亲基元的距离,使其表现出更强的聚集能力。同时,联接基团结构和分子空间拓扑结构更加多样化,使其具备了更加丰富的构象和聚集形貌转变过程。上述特性使其作为高效低耗型油田化学剂和响应性软物质材料方面独具优势,但其合成难度大,限制了该类表面活性剂的系统研究。基于此,详细归纳了线状、星状和环状三类不同空间拓扑结构的低聚阳离子表面活性剂的合成方法,并对该领域的发展方向进行了展望。
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Abstract:
井漏是制约油气钻井工程质量和效率提高的主要技术问题。提高一次性堵漏成功率是保障全球油田“安全、高效、经济”钻井的迫切需求。针对钻井液漏失机理的研究,系统总结了钻井液漏失机理。通过近年来国内外学者的研究,开发了以桥接、高失水、可固化等为代表的堵漏材料。系统地介绍架桥、高失水、固化、聚合物凝胶类等各类堵漏材料的性质和相互作用机理。明确了目前堵漏材料存在的问题,提出了堵漏材料未来发展的方向。
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孟文玉, 唐善法, 王思瑶, 董沅武, 王睿, 高洁, 陈泽群
Abstract:
针对低渗油藏注入性差、洗油效率低,水驱无法有效提高采收率等问题,本文提出了一种低界面张力小分子驱油剂(LST)提高低渗透油藏采收率新技术,评价了该驱油剂的界面活性、增黏性、乳化性、润湿性及其油藏环境适应性和驱油效果。结果表明,该驱油剂具有良好的界面活性和增黏性,在矿化水中质量分数为0.4%时,其油水界面张力就低达0.012mN/m-1,且黏度与油藏原油黏度相近(3.4mPa?s)；该驱油剂还具有较好的油水乳化能力,可改善油藏水润湿性,且矿物静态吸附对其界面活性及增黏性影响小；可以实现低剂量或低成本有效提高水驱采收率。注入0.4%LST(0.4PV),可使均质岩心(50mD)水驱采收率提高11.21%,非均质岩芯(级差3-10)水驱综合采收率提高6.55-19.4%,且随岩心非均质性增强其改善驱油效果愈明显。表明LST可对大孔道进行有效封堵并调节驱替流体流度,从而有效启动低渗小孔道中残余油；展示其在低渗非均质油藏化学驱提高采收率方面广阔的应用前景。
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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。
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Abstract:
低渗油藏具有孔喉半径小、渗透能力低、吸水能力差的特点,为提高化学驱油效果而构建醇醚磺酸盐与甜菜碱表面活性剂的复合体系。以十二醇为原料引入环氧丙烷和环氧乙烷,并经磺化得到醇醚磺酸盐DP6E6S。将其与十六酸酰胺甜菜碱PNC进行复配,评价了复配体系的表面性能、界面性能、润湿性和乳化性能,并通过岩心流动实验评价了增注性能。研究表明,PNC与DP6E6S具有较强的协同作用,可以有效降低临界胶束浓度(cmc)及表面张力；复配体系的界面张力均随着盐度的增加而降低,尤其是n(PNC):n(DP6E6S)=1:1、2:3在较宽盐度范围内(>5%)可达到10-3mN?m-1；复配体系在摩尔配比分别为2:3和1:1时形成的中相乳液体积较大,增溶效果最好,其乳液粒径随盐度的增加而呈现先下降后上升的趋势；复配体系通过岩心吸附后界面张力仍然达到低界面张力,抗吸附性能较好；复配比1:1的润湿角较大,毛细管力更小,有利于降压增注。两个优化体系的降压率可达到28.9%和23.9%,说明低界面张力和高润湿角有利于低渗储层的降压增注。
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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。
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Abstract:
胜利油田稠油油藏开发存在原油黏度大、流动性差等问题，水驱采收率不理想。因此，以乳化不稳定系数、油膜收缩速率、最小乳化转速为指标，构筑了乳化-剥离双效体系。评价了不同类型表面活性剂对稠油的乳化和剥离能力，优选出0.3wt%CBT/ASC（m（CBT）：m（ASC）=3:2）复配体系。通过室内填砂流动实验评价了乳化-剥离双效体系的驱油效果，并利用微观模型研究了其作用机理。结果表明：CBT对稠油具有优异的乳化性能和大幅降低界面张力的作用，ASC对稠油具有良好的剥离能力。复配体系兼具优异的乳化和剥离性能，可提高采收率达14.18%。研究结果对稠油油藏高效开发具有重要指导意义。
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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。
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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。
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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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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）。
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Abstract:
二氧化碳驱(CO2)是三次采油基础上进一步开发高含水老油田、提高采收率的有效手段。针对二氧化碳与原油黏度差较大引起的气窜问题,制备了一种可应用于驱油的超临界二氧化碳增稠剂P-1。通过正交实验分析,认为引发剂用量对反应分子量分布影响最大,合成最优单体摩尔比为4：1：1,此时分子量分布1.12,产率88%。对最优条件下合成的产物进行红外表征,特征吸收峰与产物符合。评价结果表明,P-1在超临界二氧化碳中饱和溶解度为2.30%,最小混相压力7.77Mpa；单体浓度0.2%的增稠剂在30Mpa、50℃下实现对超临界二氧化碳有效提黏42倍,黏度为1.1675mPa.s,升温至110℃,黏度保持率46.41%。模拟地层环境(15MPa),引入质量浓度0.2%的增稠剂P-1能有效改善超临界二氧化碳驱驱油效果,渗透率越低提采效果越显著。同一岩心,超临界二氧化碳驱比水驱后超临界二氧化碳驱的总采出程度高10%以上。图3表2参6
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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%。
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Abstract:
针对川渝区块页岩气堵漏高承压、易返吐的特点，本文以高软化点树脂为主体，研制了一种ARP抗返吐堵漏剂，具有变形和胶结固化能力，与桥堵颗粒复配使用，可在地层裂缝中与堵剂颗粒胶结固化，提高承压能力和抗返吐能力。实验室评价了ARP堵剂在现场油基钻井液中分散性、与现场堵漏剂的胶结强度，并测试了胶结固化后承压能力，以及抗返吐能力，根据现场应用的需求确定了ARP抗返吐堵漏剂密度为1.8g/cm3、粒径为0.5-2mm，并与现场堵剂形成了最优配比，即ARP抗返吐堵漏剂占25份，现场堵漏剂占75份，其胶结强度可达7.8MPa，封堵2-3mm天然裂缝时，正向承压可达8MPa，抗返吐能力可达3.3MPa。同时根据材料特点设计现场施工工艺，且取得较好的现场应用效果。
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Abstract:
通过腐蚀失重实验、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时缓蚀率可达83%以上，且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。
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王晓军, 尹家峰, 景烨琦, 步文洋, 孙云超, 鲁政权, 任艳, 廖凤武
Abstract:
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，研制了抗高温插层吸附抑制剂，其分子结构中具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；通过改变黏土表面张力和润湿性，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。室内评价实验表明，自主研发的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崩散等性能，有利水基钻井液的流变性稳定和井壁稳定，具有良好的应用前景。
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Abstract:
摘要：针对深水油气田钻井过程中，由于海底泥线附近温度较低，易导致钻井液的增稠、糊塞、跑浆等问题，以丙烯酰胺、N-乙烯基己内酰胺、二乙烯苯、烯丙基磺酸钠为原料制备温敏增稠共聚物ASSN，与具有抗盐性能强、提切效果显著的香豆胶复配形成具有低温恒流变特性的流型调节剂，并与其他处理剂形成一套深水恒流变无固相储层钻井液体系。0.5%ASSN+0.3%香豆胶作为流型调节剂对低温条件下钻井液的流变性起到了良好的调控作用，其对钻井液的低温调控能力受不同加重剂的影响较小，与钻井液其他处理剂具有良好的配伍性，所形成钻井液体系的FLAPI仅为5.2mL，具有良好的抗污染土、现场钻屑、盐、海水侵污能力和储层保护性能（现场岩心渗透率恢复值大于95%）。
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Abstract:
本文采用丙烯酸(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,合成了一种低分子量两性离子聚合物钻井液用降粘剂。以室温降粘率为考核指标,确定了降粘剂的最佳合成条件：单体浓度55%,TMTD加量为0.75%,氧化-还原引发剂加量占单体浓度的3%,NaOH中和(AA+AMPS)50%,AMPS加量为 5.5%,DMC加量为4.5%。在此条件下,合成所得两性离子聚合物降粘剂的数均分子量为914 g/mol,其淡水基浆中的降粘率为91.53%,且具有良好的抗温性能,可以满足180℃的抗温要求。本研究为低分子量两性离子降粘剂的合成工艺提供了更绿色环保的选择。
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姜会心, 杨红霞, 崔梦雨, 赵文静, 孙瑞雪, 金雨, 王创业
Abstract:
沥青质的聚沉行为显著影响稠油的黏度，研究CO2对稠油中沥青质的聚集行为可以进一步解析CO2驱替过程中发挥作用的机理。在不同CO2压力及条件下，对稠油以及添加了苯和乙醇作为CO2增溶剂的稠油进行CO2溶解实验，分离四组分后得到了经CO2处理后的沥青质。运用X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等分析仪器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在稠油中溶解导致沥青质聚集堆叠的层间距增大，减缓沥青质分子的聚集行为，从而起到降低稠油黏度的作用。
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Abstract:
为提高水基钻井液润滑性,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。本文对近年来国内外出现的醇醚类、烷基糖苷类、改性植物油类、复配型润滑剂以及极压润滑剂和囊包型润滑剂的最新研究进展进行了详细介绍,并对各自的优缺点进行了评述,在此基础上对水基钻井液润滑剂的发展进行了展望。
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Abstract:
针对延长化182井组长6油层在实际采油开发过程中注采比不理想以及开发井低产、低能，地层水矿化度和钙镁离子高导致常规表面活性剂失效等问题，研究一种抗盐性表面活性剂驱油剂，该剂在不用螯合剂和稳定剂的条件下，采用PPM-12、AES-12（十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠）与OB-2（十二烷基二甲基氧化胺）复配而制得。筛选最适宜的表面活性剂总浓度0.3wt%，较适宜的配比范围为4:1:1-1:1:4，油水界面张力均能达到超低，确定最佳配比是2:1:3，此时油水界面张力能达到最低值（0.0012 mN?m-1）。在最佳配比且总浓度为0.3wt%条件下进行了吸附实验、乳化实验和抗盐实验，结果表明：体系六次吸附后油水界面张力仍在10-3mN?m-1数量级；体系乳化分水时间达2894s，且油水界面清楚；体系在油田钙镁离子范围内达能到10-3 mN?m-1数量级，镁离子对体系界面张力影响最大，其次为钙离子，钠离子影响最小。实验表明PPM-12、AES-12和OB-2复配体系适合于延长化182井组长6油层提高采收率，其平均提高采收率达10.3%，在类似高盐低渗油藏具有良好的应用前景。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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%。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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”。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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川南泸州地区套管变形井液体胶塞封堵能力及预测模型
刘祥康, 王学强, 师一帅, 陆林峰, 徐波, 宋颐, 许懿, 孙大龙, 杨洋
Abstract:
我国页岩气资源丰富，开采潜力大。然而，页岩气开发过程中，受工程和地质因素影响，水平井套管变形严重，导致后续压裂增产措施难以实施，油气井产能被限制。液体胶塞由于其独特的流变性和相变性，已成为变形套管压裂用桥塞的候选者，但目前尚无变形套管中封堵效果方面研究。因此，本文以功能性改性聚丙烯酰胺TSRP和聚乙烯亚胺（PEI）构成的液体胶塞为研究对象，通过基础性能评价，明确了作为压裂用桥塞的可行性。以川南泸州地区实际变形套管为基础，构建了液体胶塞封堵承压测试平台，确定了上述液体胶塞在不同长度和变形类型的套管内的封堵承压能力，形成了不同长度和不同类型套管变形井段液体胶塞承压能力图版。基于液体胶塞承压封堵实验结果，采用灰色关联分析法，形成了含分段1套管变形长度、分段2套管变形长度、分段1封堵长度、分段2封堵长度、分段1封堵直径、分段2封堵直径的变形套管内液体胶塞承压封堵预测模型，为现场实际应用提供了指导。
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低界面张力抗高钙镁减氧空气泡沫体系与性能评价
Abstract:
针对延长油田在长6致密油藏高盐地层水(≥120000mg/L),高钙镁(Ca2+≥20000mg/L、Mg2+≥400mg/L),储层非均质强(极差=50)条件下注水驱油效果差,含水高(≥75%),采出程度低(14.7%),油藏手段无法进一步解决开发矛盾,目前泡沫体系无法适应的难题。在模拟油藏环境条件下,采用高温高压泡沫仪综合评价装置、致密储层渗吸系统测试了8种双子型表活剂发泡性能、半衰期、综合泡沫指数,筛选出最佳发泡剂、主剂及其浓度,构筑了一种低界面张力抗钙镁减氧空气泡沫体系。评价了不同温度、Ca2+、Mg2+含量、含有率及pH值条件对该体系发泡体积和半衰期的影响,考察了体系非均质储层驱油效果及渗吸效率规律。结果表明0.4% LY-12(双十二烷羟磺酸盐)+0.1% LX-14(十四烷基氨基酸盐)为最佳泡沫体系,温度、Ca2+离子含量、含油率、pH对发泡体积、泡沫半衰期影响大,而受Mg2+含量影响较小,温度≤45℃、Ca2+离子含量≤20000mg/L、含油率≤30%、pH为中性条件下可保证最佳泡沫性能,泡沫综合指数≥12000mL.min,界面张力为6.63×10-2mN/m。当渗透率级差为50时,非均质储层连续泡沫驱较泡沫段塞后续水驱综合驱油效率提高7%,渗透率为0.96×10-3μm2时,渗吸效率达42.88%,在低渗储层中具有很好的适应性。
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东濮凹陷生物质合成基钻井液技术
周启成, 张弌, 单海霞, 王丽, 位华, 冉茂林, 马金, 王进杰
Abstract:
东濮凹陷地质构造复杂,断层多,埋藏深,砂体薄,砂泥岩互层段易失稳,给长水平段的勘探开发带来极大挑战。以改性植物油研发的生物质基液为核心,形成了适应东濮的生物质合成基钻井液体系,性能评价结果表明,体系抗温180℃,HTHP≤5mL,ES≥700v,16h滚动回收率为98.32%,72h线性膨胀率0.817%,并在现场成功应用9口井,表现出抗高温长期稳定性强,流型呈“低黏高切”,具有良好的携岩带砂能力,携岩指数＞1.5,应用最高温度156℃,有效解决了沙河街组井壁易失稳、长水平段携岩带砂难、薄层定向托压等问题,具有较好应用推广前景。
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一种抗高温降粘剂的合成与评价分析
Abstract:
目的:深井底部高温作用下钻井液的流变控制手段有限且困难，降粘剂是调整钻井液流变性的有效手段，但目前国内对抗高温降粘剂的研究较少，本文作者合成了一种抗高温降粘剂GMZ，并对其进行了表征、性能评价及机理分析，以期为国内钻井作业提供更加可靠、高效、环保的钻井液降粘剂产品。方法与结果:红外分析结果表明丙三醇、硫酸锆、聚马来酸发生了反应，GMZ为目标产物；热重分析结果表明GMZ的热稳定性良好，800 ℃高温灼烧结束质量保留率仍能高达55%；性能评价实验结果表明GMZ可抗210 ℃高温，基浆中降粘率高达82.61%，GMZ配伍性良好，在磺化体系及去磺化体系中均具有良好的抗高温降粘、降切效果；生物毒性测试结果表明GMZ的生物毒性大于40000 mg/L，完全满足国家标准对水基钻井液在一级海域要求的生物毒性容许值。粒径与zeta电位实验结果表明，加入2%GMZ的膨润土浆经210 ℃高温老化后的粒径、zeta值均减小，膨润土颗粒分散性增强，说明GMZ削弱膨润土颗粒的高温聚结；光学显微镜及SEM扫描电镜结果均表明GMZ使膨润土颗粒更分散；XRD及TEM分析结果表明GMZ的阳离子取代粘土边缘铝离子使得分子间斥力增强，进而发挥抗高温降粘作用。结论:GMZ已实现工业化生产，具有广泛的应用前景，但其在高温高密度条件下的降粘效果有待现场作业的进一步验证。
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基于微流控的新型微生物多糖微观驱油机理研究
刘涛, 胡婧, 宋永亭, 岳胜辉, 向易为, 马梦琪, 汪卫东, 张本华, 朱桂平
Abstract:
本文以新型微生物多糖为研究对象，选择胜利油田高温高盐稠油油藏条件为实验设计依据，基于Micro-CT扫描结果，利用QSGS技术设计了微观模型通道图案，利用湿法刻蚀方法结合表面修饰方法制作了实验用微流控模型。在高温环境中进行微生物多糖微观驱替实验，获取各驱替阶段整体图像及微观现象，评价了高温高盐普通稠油油藏中生物多糖体系微观驱油效果。研究表明新型微生物多糖具有较好的耐温耐盐特性，在温度86℃、矿化度49000 mg/L的环境中具有优异的粘弹性能，与黄原胶相比性能大幅提升，适合在不同类型油藏中应用。微观条件下新型生物多糖能够动用更多簇状剩余油，簇状剩余油被驱动的过程中逐渐向多孔剩余油转变，进一步形成滴状剩余油，水驱基础上进一步提高驱替效率10.15%，高出黄原胶3.08%。新型微生物多糖作为一种纯生物制剂具有更好的耐温耐盐特性和高的驱油效果，可以为高温高盐油藏绿色高效开发提供一条可行的技术途径。
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新型微生物聚合物的溶液性能与驱油作用
李彩风, 曹嫣镔, 束青林, 刘涛, 刘亚明, 汪卫东, 宋永亭, 陈琼瑶
Abstract:
常规合成聚合物HPAM耐温抗盐性差，高温高盐下易降解失黏，且残余单体易污染环境。微生物聚合物在极端油藏中面临分子链断裂、絮凝等问题，导致黏度损失，难以满足高温（≥80℃）、高盐（≥30000 mg·L-1）油藏需求。为了适应苛刻油藏环境，开发了一种新型微生物聚合物FH，系统研究了该聚合物的流变特性及其在高温高盐油藏环境下的应用潜力。采用流变仪重点考察温度、盐度、剪切力和pH值等因素对FH聚合物流变性能的影响，同时利用扫描电镜对不同矿化度条件下的FH聚合物微观外貌特征进行了观察，并评价了FH聚合物在极端油藏环境下的长期热稳定性及驱油效果。实验结果显示，FH聚合物和黄原胶均呈现显著的剪切稀化特性，当剪切力解除后，黏度具有可逆性，几乎完全恢复到初始黏度，但是HPAM剪切后，黏度出现不可逆的机械损失现象。FH聚合物在温度（25℃～100℃）、盐度（1000mg·L?1～80000mg·L?1）及pH值（2.0～12.0）范围内，黏度保持稳定，尤其在高矿化度地层水中可以形成密实的网状结构，增强了苛刻油藏环境的耐受性。此外，高温高盐环境中处理40d后，加入含硫有机化合物抗氧剂可以提高FH聚合物的热稳定性，保黏率达73.6%，并在物理模拟驱油实验中表现出良好的驱油效果，提高原油驱替效率13.2%。
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一株贝莱斯芽孢杆菌的驱油性能及缓蚀行为
Abstract:
目的 针对微生物驱油技术（MEOR）中钢材腐蚀加剧现状，从长庆油田采出水中分离得到贝莱斯芽孢杆菌4-19，探究该菌株驱油效率及该菌株对J55钢缓蚀的协同作用机制。方法 通过原油降粘实验、四组分分析及气象色谱分析表征重质组分降解；采用失重法、电化学阻抗谱（EIS）和扫描电镜（SEM）解析缓蚀行为；结合等效电路拟合与X射线能谱（EDS）揭示膜层防护机制。结果 4-19使原油表面张力降低54.5%，3天原油降解率达69%，35℃与40℃原油粘度均有所降低，芳香烃、胶质的相对分子质量分别降低了17.61%和18.60%；J55钢腐蚀速率降低76.23%。EIS显示膜电阻（Rb）提升42.6%，极化电流密度降低76.7%。结论 4-19通过分泌脂肽类生物表面活性剂降解重质组分并竞争性耗氧，形成致密腐蚀产物膜，实现驱油-缓蚀功能耦合，为MEOR现场应用提供新策略。
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新型耐温耐盐三元共聚物稳泡性能评价及其作用机理的分子动力学模拟
戴玉婷, 李梅, 高鹏超, 李丹宸, 高淇, 许星光, 张磊
Abstract:
本文针对高温高矿化度油藏中泡沫稳定性差的问题,利用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸(AMPS)和丙烯酸(AA)三种单体,采用自由基聚合的方式,合成新型耐温耐盐三元共聚物稳泡剂AMPA。通过与阴离子表面活性α-烯烃磺酸钠(AOS)和非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP-40)复配,在80 ℃、100000 ppm矿化度条件下提高了CO2泡沫的稳定性。结果表明,AOS和OP-40质量比为5:5、表面活性剂总浓度1 wt%、稳泡剂浓度0.35 wt%时AMPA泡沫体系起泡体积(420 mL)和半衰期(35.6 min)表现更好。相较于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)体系,AMPA体系在高温高盐条件下半衰期提升2.3倍。通过分子动力学模拟研究两种体系界面特性,结果显示AMPA与表面活性剂之间具有更强的协同作用,形成更厚的水化层和气体吸附层,降低液膜排液速率、延缓气体扩散,同时大幅降低界面张力和界面形成能,具有更稳定的界面,有效提升泡沫性能。研究结果为后续新型稳泡剂分子设计提供了理论基础。
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硅泥陶粒调堵剂研制及性能评价
李吉祥, 钟立国, 宁彬雨, 高任飞, 张勇, 石小枫, 王鸽
Abstract:
针对辽河油田注蒸汽热采污水除硅产出硅泥难处理以及稠油注蒸汽开发后期地层亏空、井间汽窜等问题，以废弃硅泥为原料经造粒和烧结处理制得一种耐温高强硅泥陶粒，与聚合物溶液配制成硅泥陶粒调堵剂。通过单因素实验研究了硅泥组分含量、烧结温度对硅泥陶粒抗压强度及表观密度的影响，评价了调堵剂的水热稳定性、悬浮性和封堵性。结果表明，硅泥陶粒在硅泥掺量60%、烧结温度1180℃条件下抗压强度>14 MPa、耐温350℃。对应的调堵剂聚合物中沉降速率≤0.0075 m/min、高温封堵率>82%，可以满足辽河油田稠油热采油藏对于调堵封窜和填充地层亏空的性能要求。同时，通过将采出污水除硅产生的硅泥制备陶粒并进行油田回注利用可减少油田硅泥污染物排放。
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耐温抗盐二元复合驱体系在超长岩心中的渗流及驱油特征
Abstract:
传统研究聚合物驱油体系的渗流多采用静态吸附法和小模型法,色谱分离现象不明显,无法体现油藏中的真实的渗流规律规律。为了研究新型耐温抗盐二元驱油体系在胜利油田Ⅲ类油藏中真实的运移规律,采用 10 m 超长填砂模型在油藏温度 90℃、总矿化度为58002mg/L盐水条件下考察了二元体系的动态性能变化及长距离运移情况,并同时研究了常规二元和耐温抗盐二元体系驱油效率和剩余油分布情况。研究结果表明：随着运移距离的增加,体系黏度逐渐降低,黏度损失在注入前期较多,运移一定距离后,黏度损失逐渐平缓。随着注入量的增加,体系黏度呈梯度分布,黏度曲线峰不断右移；常规二元和耐温抗盐二元体系驱油实验结果发现,0.6PV常规二元驱油体系提高采出程度16.65%,而0.6PV耐温抗盐二元驱油体系提高采收率21.72%,比前者高出5.07个百分点,仅在化学驱0.6PV阶段就高出4.41个百分点；剩余油分布测试结果表明,近井地带(0~2m)剩余油启动效果良好；在模型中部(3.33~7.33m),耐温抗盐二元驱的剩余油饱和度有所提高；而在模型深部(7.33~10m),由于体系性能损失严重,剩余油饱和度明显较高。从两种体系驱油后剩余油饱和度看,耐温抗盐二元体系具有更好的整体推进性能,能够较好流度控制能力；均质油藏大段塞注入驱油体系更有利于提高采收率。
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非均质条件下弱凝胶分布与运移深度的可视化研究*
薛新房, 杨劲舟, 王业飞, 李翔, 邱世泽, 徐国瑞, 张俊谦, 于童, 丁名臣
Abstract:
弱凝胶的分布与运移能力直接影响其调驱效果，常规岩心模型中的封堵实验难以实现凝胶分布的直观观测，且对非均质性影响的反映较少。设计了长填砂模型、大尺寸可视化非均质模型和非均质岩心模型中的弱凝胶调驱与CT扫描实验，研究了弱凝胶在模型中的分布与运移深度。长填砂模型结果表明，成胶液在达到终凝时间12.0-14.0 h前，其动态注入压力已显著增大，最高至37.5 MPa，一方面证明了动态成胶的发生，另一方面说明孔隙介质中成胶液终凝前即会出现运移阻力的急剧增大和流动困难，终凝时间不能准确反映成胶液在孔隙介质中的流动性。成胶液注入和后续水驱中，弱凝胶能够运移，但距离较为有限（模型总长21.5 m，胶体挤注0.0-4.2 m，后需水驱运移封堵4.2-8.5 m）, 且需要极大的顶替压力（15.0-37.5 MPa范围）。可视化非均质模型中，一轮次弱凝胶封堵深度在27.0 cm左右，后续注水和接续二轮、三轮凝胶时，存在明显绕流，注入压力仅略微增大，前置轮次凝胶并不能明显运移，且会对后续轮次凝胶的运移造成遮挡；三轮次凝胶封堵深度为有限的43.3 cm，远小于模型总长200.0 cm，证明了凝胶在非均质条件下的弱运移或不可运移性。岩心模型中流体分布结果也再次证明，非均质条件下弱凝胶成胶后基本无法有效运移，弱凝胶更多发挥“调剖”作用而非“调驱”。
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高盐油藏硅酸钠对聚合物耐盐性影响
Abstract:
渤海高盐油藏平均渗透率较大,常规聚合物耐盐性较差。为提高常聚合物耐盐性,增加驱油剂增油降水效果,通过黏度和扫描电镜测试,结合物理模拟评价方法,开展了高盐油藏硅酸钠对聚合物耐盐性影响及作用机理研究。结果表明,低矿化度条件下,普通聚合物增黏能力大于抗盐聚合物。随硅酸钠浓度增加,聚合物黏度逐渐增大。在不同的加药方式中,初期“聚合物+硅酸钠”体系黏度低于“硅酸钠+聚合物”,剪切后二者黏度相差不大。聚合物分子为网状结构,无机凝胶为絮状结构,“聚合物+硅酸钠”为骨架更为密集的网状结构。渗流特性实验过程中,相比于单一聚合物溶液,“聚合物+硅酸钠”体系封堵能力增强。随硅酸钠浓度增大,复合体系阻力系数增大,残余阻力系数先增大后减小。研究结果和认识为提升目标油藏含聚调驱剂深部液流转向效果所需药剂配方组成优选和工艺参数优化技术决策提供了实验依据。
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加拿大油砂层钻井无机沥青固化剂作用效能及机理
Abstract:
在加拿大油砂层钻井作业中，油砂中的沥青粘附钻井部件导致的作业效率降低问题亟待解决，但该问题在国内少有钻遇，并无有效解决方案、更无相关评价方案可供借鉴，研究难度极大。本文聚焦沥青固化技术，借鉴无机固化剂高温释放活性氧原子重构油砂组分机制，首次将沥青针入度作为主要性能指标引入本研究。选取市售六种典型无机固化剂，将其与加拿大油砂在老化罐中热滚老化，考查固化前后油砂针入度、模拟钢棒粘附性、钻井液性能影响等，系统研究其性能。研究表明，无机固化剂中的硫代硫酸钠、无水乙酸钠和过硫酸钾表现出显著固化效能，可使沥青针入度值最高由108/0.1mm降低至25.89/0.1mm并具备长效稳定性，其中，硫代硫酸钠体系在对钢棒的粘附性测试中展现出最优抑制效果，沥青的粘附率由50.93%显著降至 6.71%。此外，油砂固化后对钻井液体系流变性影响较小的同时，会引发滤失量升高及模拟钻具腐蚀等负面效应。在机理研究部分，通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析发现，固化剂中的活性离子（如 CH?COO?、SO?2?）与沥青中的极性官能团（羟基、羧基）发生了化学交联反应；四组分分析发现固化剂促使沥青组分中低分子量饱和烃与芳香烃向高分子量胶质、沥青质发生了转化，硫代硫酸钠、无水乙酸钠和过硫酸钾分别可使高分子量部分的含量增加153%、215%和615%；扫描电镜（SEM）和蜡晶形貌分析的结果进一步证实，固化后沥青微观结构形成多孔网络状骨架，导致滤饼孔隙率提升，进而加剧了钻井液滤失量的增加。本研究首次揭示了无机固化剂与油砂沥青的作用机制，为解决油砂钻井粘附难题提供了理论依据。
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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
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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
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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
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吴伟鹏1，2，侯吉瑞1，2，屈 鸣1，2，闻宇晨1，2，梁 拓1，2，杨景斌1，2，赵梦丹1，2
2020,37(1):133-137, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2020.01.023
Abstract:
由中国石油大学（北京）非常规油气科学技术研究院自主研发的2-D智能纳米黑卡是一种具有尺寸小、比表面积大等优势的片状纳米材料（尺寸为80×60×1.2 nm，比表面积约57m2/g）。本文使用不同孔隙度、渗透率的二维可视化模型，进行2-D智能纳米黑卡微观驱替可视化实验。通过分析岩心渗透率、颗粒浓度和注入速率等因素对驱油效果的影响，研究在微观条件下该纳米材料的微观渗流机理和运移规律。研究表明，该材料具有优异的亲水亲油平衡性，能够改变岩石表面润湿性，在两相界面产生楔形渗透压，形成微观回旋流，相对于以往如SiO2等球型纳米颗粒，具有更大的表面接触性。2-D智能纳米黑卡可有效驱替地层剩余油，剥离微小孔喉壁面上的油膜，扩大低渗层波及体积，提高原油采收率。图38参22
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张汝生1，王增宝2，3，赵梦云1，刘长印1，孙志宇1，纪 圆2，赵修太2
2019,36(2):225-229, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.007
Abstract:
为降低压裂过程中压裂液滤失侵入储层、破胶后的固相残渣等给储层带来的伤害，基于屏蔽暂堵油气层保护理论，结合微胶囊破胶剂的特点，以有机酸为芯材、乙基纤维素为囊材、聚乙烯吡咯烷酮为致孔剂、聚乙烯醇为保护剂，采用液中干燥法制备了助破胶胶囊型压裂屏蔽暂堵保护剂TD-1，优选了制备工艺条件，评价了TD-1的性能。结果表明，在聚乙烯醇加量2.0%、乙基纤维素与聚乙烯吡咯烷酮加量4.0%、搅拌速率为500 r/min的条件下制得的TD-1主要粒径约为300 μm，包覆芯材有机酸的含量为34.1%，释放率为69.0%。TD-1有助于压裂液的破胶，可使压裂液破胶液黏度降低35.6%，固相残渣含量降低44.9%，并对压裂液黏度与破胶时间的影响较小。TD-1可在储层表面形成暂堵带，降低压裂液滤液、固相物质侵入储层造成伤害，提高渗透率恢复率11.32%，使岩心渗透率恢复率达82.47%，具有良好的屏蔽暂堵保护油气层的作用。图5表2参24
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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
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2021,38(2):360-367, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.02.028
Abstract:
油水乳状液的稳定性直接影响着油田地面生产系统中原油脱水及污水处理工艺技术的高效运行。针对原 油极性组分沥青质、胶质，特别是实施三次采油化学驱中聚合物、表面活性剂等驱油剂返出对油水乳状液形成与 稳定的影响，基于对宏观尺度研究这些因素影响所形成相关认识的综述，从可视化、乳状液体系密度分布、乳状 液结构径向分布函数、油水界面形成能及分子扩散系数等表征出发，论述了分子动力学模拟在研究油水界面稳 定机制方面的进展及软件平台。认为分子动力学模拟因具有微观结构表征的优势而已成为揭示相间界面作用 的一种重要方法，同时，突破模型简化和单因素模拟的局限，综合内、外相组分特性，并兼顾温度、压力等外部因 素，从微观尺度探究分子吸附、液滴聚并、液滴分离，是今后分子动力学模拟方法在油水乳化与破乳分离领域的 研究应用和发展方向。
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2020,37(3):557-563, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2020.03.032
Abstract:
对稠油进行有效开采的根本措施在于降低稠油黏度，提高其流动性。本文介绍和比较了注蒸汽加热降黏、 火烧油层、乳化分散降黏、催化降黏、掺稀降黏及微生物降黏等国内外主要的稠油降黏开采技术的机理、发展及 应用状况，总结了各降黏技术的特点以及现阶段的不足，提出了稠油降黏开采技术的发展方向。参42
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2021,38(3):564-570, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.03.033
Abstract:
自生CO2提高采收率技术是通过化学药剂的相互作用，在储层内自发产生CO2或者泡沫进行调驱的一种新 技术，该技术不需要天然CO2资源、能控制产气量、注入工艺简便、与地层配伍性好，是一种极具潜力的提高采收 率技术。在深入调研的基础上，本文综述了近年来自生CO2产气体系的研究进展以及自生CO2提高采收率技术 的作用机理，为后续进一步深入研究该技术提供参考和借鉴。图2参57
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2020,37(1):185-190, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2020.01.032
Abstract:
蒸汽辅助重力泄油（SAGD）技术广泛应用于超稠油油藏开采，但在开发过程中存在汽窜严重、热利用率低等问题。通过总结目前改善SAGD开发效果的主要技术方法，如气体辅助SAGD技术、溶剂辅助SAGD技术、泡沫辅助SAGD技术、化学添加剂辅助SAGD技术，介绍了改善SAGD技术的作用机理和提高采收率效果，指出了存在的问题并提出了使用建议。应综合考虑油藏地质条件与施工条件的差异，选择不同的辅助SAGD技术使经济效益最大化。参45
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2021,38(1):184-190, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.01.034
Abstract:
纳米流体强化驱油技术对于降低石油开采成本和提高石油采收率具有十分重要的意义。关于纳米流体强 化驱油机理的研究，近年来取得了一系列重要成果。本文重点阐述了关于纳米流体驱油机理的相关基础研究工 作，在综合不同学术观点和研究成果的基础上归纳了纳米流体强化驱油的四种机理，据此指出在结构分离压力、 岩石润湿性改变和油水界面张力降低的共同作用下使得纳米流体在驱油过程中表现出“卷起”与“扩散”的双重 特征，从而具有强化驱油作用。最后指出纳米流体在提高石油采收率领域内将具有非常广阔的应用前景，但是 对纳米流体的驱油效果以及影响因素还需进行大量的研究。此外，将纳米流体驱油与泡沫驱油有效结合是一种 值得探索的提高石油采收率途径。图19参49
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刘 彝1，2，罗 成1，李良川1，2，吴 均1，2，吴佐浩1，颜 菲1，2，但佳敏1，2
2019,36(3):394-399, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.03.003
Abstract:
针对高尚堡油田压裂液所用过硫酸铵（APS）破胶剂破胶不彻底、不均匀的问题，从海栖热袍嗜热菌中提取β-苷露聚糖酶的基因片断，通过凝胶色谱法和电喷雾离子化质谱分析了APS与生物酶的破胶原理，研究了苷露聚糖酶适宜的温度与pH值范围，用胍胶、生物酶和胶囊破胶剂及其他添加剂配制压裂液，在高尚堡深层水井进行了现场应用。结果表明，苷露聚糖酶为内切酶，通过内切作用大幅降低胍胶黏度与分子量，其直接作用于糖苷键，主要产生二~六低聚糖，单糖极少；而APS较易断裂糖环上的C—C键。β-苷露聚糖酶耐温120℃、耐受pH值 4~ 10.5，该酶最适宜的温度为 70℃、pH 值为 6~ 7，120℃下的活性为最高酶活的 40%，保持活性时间为 55min，90℃下的活性可保持180 min。在压裂液中同时加入APS和生物酶破胶，可降低残渣含量22%~ 45%。9口注水井压裂现场应用时，在压后裂缝完全闭合后，尾追高浓度生物酶溶液，现场增注效果良好，初期注水压力平均下降约13 MPa，平均累计增注1.2×104 m3，有效期290 d
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2019,36(2):215-218, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.005
Abstract:
基于对延长油田某油井的胍胶压裂返排液的水质特性分析，采用“水质调节-絮凝-O3氧化”工艺对该压裂返排液进行处理，通过实验探索各工艺参数对处理效果的影响，并考察了处理后返排液回配滑溜水压裂液的性能。先将压裂返排液的pH值调至9.0，然后加入800 mg/L絮凝剂IF-A和1.0 mg/L 助凝剂FA-B，再在通臭氧量30 mL/min 处理 500 mL 返排液的情形下通气处理 40 min。处理后水质呈无色、清澈透明状，SS 含量小于 3.00mg/L，Fe离子含量0.5 mg/L以下，黏度降至1.28 mPa·s，细菌含量低。用处理液回配滑溜水压裂液的各项性能与用自来水配制的滑溜水压裂液性能相近，符合DB.61/T 575—2013《压裂用滑溜水体系》标准，满足滑溜水压裂液配制用水要求。图3表2参11
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2019,36(2):230-235, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.008
Abstract:
针对高强度铬冻胶堵剂普遍成胶过快的问题，通过优选阳离子聚合物并利用铝溶胶对配方进行优化，制得适用于深部调剖的阳离子聚合物有机铬冻胶堵剂，并对其性能进行了评价。结果表明，对于丙烯酰胺（AM）/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）二元共聚物有机铬冻胶，其阳离子度越低，成胶时间越长；铝溶胶可以有效延缓阳离子聚合物有机铬冻胶成胶时间，并能提高其强度和长期稳定性；阳离子聚合物有机铬冻胶体系最优配方为0.8%聚合物Y5（阳离子度5%）+0.3%醋酸铬+0.2%铝溶胶，90℃下的成胶时间为55 h，成胶后弹性模量为16.6 Pa，属于高强度冻胶；该冻胶堵剂注入性好，同时具有较好的抗剪切性和耐温抗盐性，封堵率可达96%以上，满足深部调剖对堵剂的要求。图4表8参18
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冯晓羽1，2，3，侯吉瑞1，2，3，程婷婷1，2，3，翟浩雅1，2，3
2019,36(2):280-285, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.018
Abstract:
纳米颗粒驱油技术在低渗油藏有较好的驱油效果，但纳米颗粒作为驱油剂在水溶液中的团聚并堵塞地层小孔隙的问题，一直未得到很好的解决。本文使用低成本的油酸对纳米TiO2进行表面改性，采用红外光谱分析仪、扫描电镜和Zeta电位分析仪分析了改性纳米TiO2的结构和形貌。并通过低渗透岩心模拟驱油实验优选合理的驱油体系。研究表明，使用油酸对纳米TiO2表面进行改性，当反应物摩尔比为1∶1，在60℃条件下反应4 h时，改性得到的纳米TiO2在水溶液中稳定性最好。红外光谱测定证明了油酸基团成功接枝到纳米TiO2表面。改性后的纳米TiO2颗粒分散稳定性得到大幅提升，粒径的测试结果显示纳米TiO2在水溶液中的平均粒径为246.7nm。质量分数为0.05%的改性前后的纳米TiO2体系在亲水载玻片表面的接触角分别29.95o、81.44o，油水界面张力值分别为0.475和0.74 mN/m，说明改性TiO2颗粒提高采收率的机理依然是主要依靠改变岩石润湿性和降低油水界面张力两方面。对于渗透率范围在9×10-3～12×10-3μm2的低渗油藏，合理注入体系为0.1%改性纳米TiO2+0.05% OP-10，注入体积为0.3 PV，提高采收率达到15%。纳米TiO2溶液不仅能降低注入水的压力，而且能提高低渗透油藏的采收率。图7表1参18
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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: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2022.03.028
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。
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赵洪波1，2，3，单文军2，3，朱迪斯2，3，岳伟民2，3，何远信1，2，3
2021,38(4):740-746, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.028
Abstract:
重点从裂缝性地层漏失机理，堵漏剂种类、配方、工艺等方面综述了近三年的最新研究成果。此外，还介绍 了井眼强化等井漏预防工程技术方法、漏层确定方法的优缺点等。最后给出了一些建议，为以后油气钻井堵漏 作业提供借鉴
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2019,36(2):277-279, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.017
Abstract:
针对渤海某油田注水系统硫化氢浓度过高的现状，通过测定脱硫剂对注入水的脱硫效率和阻垢剂对注入水中钙离子浓度的影响，优选出改性三嗪类液体脱硫剂和聚磷酸盐防垢剂，并在注水水源井所在C平台进行了现场中试。结果表明，改性三嗪类液体脱硫剂对注入水的脱硫效率为98.1%，脱硫效果最好，但会使水中钙离子浓度降低，出现结垢。与聚磷酸盐防垢剂一起使用可明显减少钙离子的沉积。在平台现场药剂中试时，脱硫剂和防垢剂加量分别为500 mg/L和20 mg/L，水源井系统的硫化氢浓度由800 mg/m3降至约20 mg/m3，产液中的硫化氢量从150 mg/m3降至约4 mg/m3，满足平台脱硫的需求，同时避免了沉积垢。图2表2参12
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2019,36(2):209-214, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.004
Abstract:
为了改善纤维素溶液的增稠能力和交联性能，合成了一种新型疏水醚化改性剂（3-氯-2-羟丙基芥酸酰胺醋酸铵），并采用该改性剂对羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC）进行疏水改性，首次制得了芥酸酰胺丙基二甲基叔胺疏水改性纤维素（ED-CMHEC），研究了CMHEC和ED-CMHEC溶液的流变性能（表观黏度、流动曲线、触变性和黏弹性）和交联性能。研究结果表明，改性后ED-CMHEC溶液的表观黏度得到显著提升并表现出更显著的触变性与黏弹性。质量分数0.3%的 CMHEC和ED-CMHEC 溶液在30℃、170 s-1的表观黏度分别为18 mPa·s和71mPa·s，后者较前者提高了2.94倍。不同质量分数（0.3%~0.5%）的CMHEC和ED-CMHEC溶液均表现出剪切变稀性质，其流动曲线可用Cross模型进行描述。有机锆交联剂FAC-201加量为0.2%时，质量分数0.3% ED-CMH EC溶液交联形成凝胶的黏度是改性前的2.4倍，表现出更强的交联性能。图9表4参22
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刘 京1，2，刘 彝1，2，李良川1，2，王金忠1，2，张 霞1，2，唐 聪1，2
2019,36(2):271-276, DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2019.02.016
Abstract:
针对冀东高尚堡油田注水开发过程中，注水压力抬升快、高压欠注的问题，结合冀东低渗透油藏物性特征制得阳离子-非离子表面活性剂降压增注剂JDZC，研究了JDZC加量对其表面张力、油水界面张力、乳化能力的影响及其耐温性和降压增注能力，并在现场进行了推广应用。结果表明，用聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂和环氧丙基三季铵盐制得的JDZC降压增注剂耐温可达130℃。随JDZC加量的增加，溶液表面张力降低并逐渐稳定，500 mg/L JDZC溶液的表面张力为28 mN/m；用冀东油田注入水配制的JDZC溶液的临界胶束浓度为1000mg/L。500~5000 mg/L的JDZC与冀东原油的最低界面张力维持在10-2mN/m的数量级。JDZC对原油的乳化能力较好，且加量越大，乳化能力越强。JDZC对冀东高尚堡主力层岩心具有明显的降压增注效果，可使洗油后的岩心渗透率提高40%，压力降低26%。现场38口井应用结果表明，现场实施有效率为94%，注水井初期注水压力平均下降8.5 MPa，有效期超过半年，平均单井增注超过2×103m3，改善了冀东高尚堡低渗透油藏注水难题。图3表5参12
