凹凸棒/淀粉接枝AM-AMPS纳米复合吸水材料的制备及表征

在反应温度为30℃,引发剂质量分数为0.02%,交联剂质量分数为0.02%,反应时间为10 min的条件下,原位插层聚合制备了凹凸棒/淀粉接枝AM-AMPS纳米复合材料。通过正交实验研究了复合材料在蒸馏水和质量分数为2%盐水中的吸水倍率的优化工艺条件。通过红外光谱研究发现,复合材料形成了致密的柱状网络结构,凹凸棒与高分子基体有较多粘连。X射线衍射(XRD)结果发现,复合材料中凹凸棒片层(001)面的层间距增大到2.13 nm,形成了剥离型纳米插层复合吸水材料。

VES自转向酸体系流变性能

VES自转向酸分流酸化技术是近年来发展起来的实现大井段、多层系储层改造的新方法,VES自转向酸体系是实现该技术的关键。把室内合成的油酸酰胺丙基甜菜碱作为稠化剂,优化形成VES自转向酸体系,并对VES自转向酸体系的流变性能进行了研究。系统测试了酸液体系的pH值、环境温度以及剪切速率对残酸体系表观粘度的影响。实验结果表明,在不同环境下VES自转向酸体系的表观粘度都能保持在100mPa.s以上,能够保证分流酸化施工的顺利进行。酸液主要添加剂(缓蚀剂以及铁离子稳定剂等)都使残酸体系表观粘度有一定的下降,所以在优选酸液体系过程中必须进行酸液体系配伍性测试。当VES自转向酸体系中的铁离子质量浓度超过1g/L后,体系发生相分离或者絮凝,失去分流转向的能力。

乳化酸酸岩反应动力学实验研究

简述了酸岩反应实验方法,讨论了酸岩反应动力学参数的表达式。动力学测定采用旋转岩盘法,岩盘直径2.54 cm,使用塔河油田灰岩岩心（碳酸钙含量大于98%）和加有铁离子稳定剂、缓蚀剂、助排剂的油外相乳化盐酸,实验温度90℃,实验压力8 MPa。实验过程中盐酸浓度（H＋浓度）由Ca2＋、Mg2＋浓度测定值求出。取岩盘转数为500 r/m in,测定4个初始酸浓度（和4个反应时间）下的酸岩反应速率,反应速率的对数与初始酸浓度的对数之间有良好的线性关系,由此求得乳化酸与灰岩之间的反应级数m为1.3269,反应速率常数为7.6595×10-7（mol/L）-m.（mol/cm2.s）。乳化酸与灰岩间的反应速率仅为文献报道的胶凝酸1/2-1/3,普通酸的1/5-1/8。取初始酸浓度分别为5.674、4.475、3.813 mol/L,反应时间180 s,改变岩盘转数（300-1000 r/m in）,视乳化酸为幂律流体,求得实验乳化酸与灰岩之间的有效传质系数分别为2.314×10-8、8.363×10-9、2.978×10-9cm2/s,仅为文献报道的胶凝酸的1/10-1/30。

VES自转向酸变黏机理研究

VES自转向酸分流酸化技术是近年来发展的能够实现大井段、多层系储层改造的新方法,依靠酸液特殊的变黏特性实现酸液的自主分流,提高分流酸化设计针对性以及施工成功率和有效率。从影响VES自转向酸黏度变化的pH值以及无机盐入手,通过系统实验发现:在无CaCl2等无机离子的情况下,酸液pH值变化能使VES自转向酸具有较高的黏度,在鲜酸环境下,加入CaCl2对酸液黏度不会产生太大影响,在残酸环境下,加入CaCl2使酸液黏度明显增加;此外,与不加CaCl2的残酸相比,加入CaCl2后酸液达到最大黏度所对应的pH值较低。

高温合成聚合物压裂液体系研究

根据高温低渗储层压裂改造对压裂液性能的要求,从聚合物分子结构分析入手,以聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、2-丙烯酰胺基,2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,合成新型耐高温聚合物,并对其性能进行了评价。实验结果表明,剪切3 h后,压裂液黏度降低1.4 mPa.s,剪切稳定性良好,并且剪切恢复性较好。随着温度的增加,压裂液交联时间逐渐缩短。该压裂液耐温可达170℃。在60℃时,聚合物压裂液破胶困难,可以通过提高破胶剂加量以提高压裂液破胶效果。聚合物压裂液的残渣率为0.83%,对岩心的伤害率为16.7%,对支撑裂缝导流能力的伤害小于植物胶压裂液。适合高温低渗储层的压裂改造。

2-氨乙基十七烯基咪唑啉缓蚀性能评价

实验以二乙烯三胺和油酸为原料,经升温脱水合成咪唑啉缓蚀剂.以正交试验法和静态失重法研究了以油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为携水剂合成咪唑啉缓蚀剂时在模拟采出水中其反应物配比、合成温度、合成反应时间对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响.经红外光谱、咪唑啉缓蚀性能实验表明,其最佳合成反应条件为:n(油酸)∶n(二乙烯三胺)=1.0∶1.0、合成温度为170 ℃,反应时间为8 h,此时缓蚀效率最佳达95%;实验室评价结果表明:该种缓蚀剂的最佳使用温度为50 ℃,当质量浓度为250 mg/L时缓蚀率可达96%;腐蚀试片腐蚀形貌分析可知,该种缓蚀剂能抑制点蚀;通过添加不同浓度缓蚀剂电化学曲线实验表明,该种缓蚀剂为混合型缓蚀剂.

一种新型抗温抗盐超强堵剂的研制

将聚乙烯亚胺用作交联剂,与梳型聚丙烯酰胺（KYPAM）的酰胺基团反应制备一种共价键交联的抗温抗盐堵剂,考察各因素对成胶性能的影响。结果表明：随着KYPAM相对分子质量、交联剂或KYPAM质量浓度的增加,成胶时间缩短,相应的表观黏度增大,相对分子质量太高或交联剂质量浓度过高易脱水;成胶时间随着pH值的增加呈现缩短、增长又缩短的趋势;温度越高成胶时间越短,凝胶强度越大,温度过高会破坏聚合物凝胶的网络结构,高温下形成的凝胶弹性较差,发脆,容易被破坏;成胶时间随矿化度的增加而变长,成胶强度随矿化度的增加而变弱;KY-PAM相对分子质量800万,聚合物质量浓度12 g/L,交联剂质量浓度9 g/L,pH值5-7为最优配方,其适用油藏温度为80-110℃,矿化度小于、等于80 g/LNaCl＋1.2 g/LCaCl2;采用最优配方,聚乙烯亚胺PEI-KYPAM凝胶堵剂的突破压力和强度比酚醛树脂-KYPAM凝胶堵剂高,其耐冲刷性也优于酚醛树脂-KYPAM凝胶堵剂。

适用于柴油基钻井液的前置液用表面活性剂优选方法

采用前置液有效驱替油基钻井液是提高页岩气井固井质量的关键,表面活性剂则是决定前置液驱替效果的关键。目前,单纯以清洗效率为指标考虑工程性能来优选表面活性剂,工作量大且有一定的盲目性。因此,开展了基于表面活性剂特性的优选方法研究：1确定了清洗效率较高的表面活性剂离子类型和HLB值范围;2确定润湿渗透柴油基钻井液表面所需的临界表面张力γc;3从表面活性剂表面张力和临界胶束浓度（CMC值）进行优选;4将材料研究与工程模拟评价相结合,最终确定一套适用于柴油基钻井液的前置液表面活性剂优选方法。实验结果表明,适用于柴油基钻井液的前置液用表面活性剂应满足以下特性：1应选用非离子或阴离子表面活性剂,且HLB值应在12~15;2表面活性剂的较优加量应接近或大于表面活性剂的临界胶束浓度;3表面活性剂的γlg（溶液表面张力）应小于或接近润湿柴油基钻井液表面的γc（临界表面张力为25~27mN/m）,此时,前置液的清洗效率较高。该方法可为表面活性剂的优选提供指导,有助于提高页岩气井固井质量。

CO_2气液两相缓蚀剂SM-12B及其性能评价

针对CO_2气液两相腐蚀的特点,通过合成双咪唑啉季铵盐和多单元吗啉环己胺缓蚀剂,再与含硫有机物及炔醇类缓蚀剂进行复配,得到抑制CO_2腐蚀的气液两相缓蚀剂SM-12B。通过失重法研究了SM-12B缓蚀剂在模拟气田采出液中的缓蚀率,用极化曲线及X射线衍射(XRD)等方法研究了SM-12B缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明,使用400 mg/L的SM-12B缓蚀剂,在温度为90～110℃之间,其气相缓蚀率达到71.57%以上,液相缓蚀率达到80.82%以上;适用于CO_2分压低于1.0 MPa的CO_2腐蚀环境。SM-12B缓蚀剂浓度为300～1000 mg/L时,其缓蚀作用类型为以阳极为主的混合型缓蚀剂;腐蚀产物为FeCO_3。

微小井眼钻井技术及应用前景

微小井眼钻井技术是最近几年国外迅速发展起来的一项高效、低成本、安全环保、提高勘探开发效率的钻井前沿技术。微小井眼钻井技术是指井眼直径小于88.9mm的钻井技术,由于井眼小,使用连续油管钻井,采用新的地震测试技术,易于自动化钻井,因此钻井所需的设备装备减小,停钻时间缩短,生产效率高,能降低勘探钻井成本,降低开发钻井成本1/2,降低海上钻井成本1/2以上。同时产生的少量固体废弃物和处理液也减少了对环境的污染。但微小井眼钻井的配套技术及装备还不是很完善。微小井眼钻井技术的使用范围十分广阔,能够用于定向钻井、欠平衡钻井,地层测试,钻浅层开发井,钻深层勘探孔或其它敏感环境,可在超低水下、海上及陆上边远地区和一些恶劣自然环境条件下进行作业。微小井眼技术独特的应用是在储层或储层附近进行信息检测或通过探测储层如何流动来追踪油气回收作业。低的钻井成本将会使微小井眼钻井技术在今后得到广泛的推广应用。

聚合物类油井水泥缓凝剂的研究现状概述

综述了近年来国内外2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)类聚合物、非AMPS类聚合物和复配聚合物三类油井水泥缓凝剂的研究现状;分析总结了现今油井水泥聚合物缓凝剂存在的不足与今后的发展趋势。指出了聚合物缓凝剂存在的不足主要在于温度敏感性大,温度适用范围小,稠化曲线线形异常,对高温沉降稳定性和水泥石强度发展影响大等问题。提出油井水泥缓凝剂的发展方向主要侧重于开发智能缓凝剂、可降解缓凝剂,以适应油田固井需求,保证固井质量稳步上升。

空心玻璃微球制备的研究进展

由于空心玻璃微球(HGM)具有呈完全球形的空心体、密度小、热导率小以及极好的流动性等特点,从而使得以空心玻璃微球为核心的一系列新型材料得到广泛运用。结合国内外研究情况概述了液滴法、干凝胶法、降解芯轴技术和喷雾干燥法等HGM的制备方法以及HGM粒度、壁厚、耐压强度等的测试方法。

近年来油井水泥降失水剂研究现状概述

概述了近年来国内外天然类高分子材料、合成类高分子材料、颗粒类材料3类主要油井水泥降失水剂的应用情况和研究现状,从作用机理角度出发分析了目前油井水泥降失水剂存在的不足和今后研究发展趋势。指出目前合成类降失水剂在复杂地质环境中、高温条件下性能下降明显,颗粒类普遍存在稳定性不好、与其他外加剂配伍性差,降失水剂作用机理的相关研究偏少等问题。现用降失水剂的合成选用单体大部分为有毒物质,生物降解性能差,在各国对环境保护力度加大的大背景下,开发环境友好型降失水剂是大势所趋。

磺酸盐型Gemini表面活性剂合成研究进展

磺酸盐型Gimini表面活性剂是一类新型的阴离子表面活性剂,它由联结基团通过化学键将2个或多个单体磺酸盐型表面活性剂连接在一起,由此产生高表界面活性,低临界胶束浓度值,增强了洗涤能力,与传统的阴离子表面活性剂有较好的复配性,奇异的流变特性和良好的抗盐性等一系列的性质,从而具有广泛的应用前景。本文以原料来源不同分类,综述了一系列磺酸盐型Gemini表面活性剂的合成方法,展望了合成磺酸盐型Gemini表面活性剂的研究方向。

纳米ZnO,ZnO晶须,炭黑并用补强NBR的实验研究

为使丁腈橡胶具备更优异的强度、弹性和耐油等综合性能,对纳米氧化锌、氧化锌晶须、炭黑三者在NBR中的并用方法和补强效果进行实验研究。采用对比实验法,初步优选炭黑/纳米氧化锌、炭黑/氧化锌晶须分别作为补强剂时的最佳用量配比,并进一步确定炭黑/纳米氧化锌/氧化锌晶须三者的最佳用量配比为1∶0.4∶0.3(质量比)。通过性能测试发现,以该最佳用量配比加工的硫化胶力学性能、耐溶剂性能均较补强剂单用时性能有很大提升,表明三者之间存在协同补强效应。

氧化环境对金属化金刚石热稳定性能的影响

采用化学气液相处理(CVLT)技术在SMD35金刚石表面制备Cr、Ni等金属膜,经X-射线衍射分析,金刚石表面生成了Cr3C2碳化物,实现了金刚石与镀层金属的化学键结合;对经CVLT技术金属化的金刚石和未镀膜金刚石进行了高温下表面形貌观察、组织结构、热失重和抗压强度测试分析,结果表明:经1000℃高温加热后,表面金属化金刚石比未镀膜金刚石失重率低近1/4,抗压强度提高约1/3。

塔里木油田高温高矿化度油藏三次采油初步研究

概述了塔里木高含水油藏主力油田塔中4油田和轮南油田的开发现状及目前面临的问题。提出了塔里木油田高温高矿化度油藏三次采油前期研究思路,重点突破口在于剩余油分布和新材料的研究。从高分子水凝胶、高分子树脂、有机无机复合材料及无机材料方面对剖面调整所需材料进行了初步研究。从表面活性剂如非离子-阴离子表面活性剂、多极表面活性剂和特殊表面活性复配方面对驱油剂进行了初步研究。

添加剂对丁腈橡胶结构和性能的影响

丁腈橡胶经过硫化剂硫化并使用补强填充剂及其它填加剂后,其定伸强度、弹性、刚度、抗拉强度、耐候性、耐老化性等一系列物理机械性能都会大大提高,详细论述了合理选用添加剂及其协调配合使用对丁腈橡胶结构和性能的影响,提高丁腈橡胶的综合性能,对实际生产和应用提供了有效的指导作用。

一种咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能评价

采用正交试验法和静态挂片失重法,研究了以油酸和三乙烯四胺为反应物、二甲苯为携水剂,且适合某模拟采出水的咪唑啉缓蚀剂的性能及其合成条件。通过红外光谱、静态腐蚀失重、电化学测试和扫描电镜等方法,研究了咪唑啉分子结构和缓蚀性能。结果表明,咪唑啉最佳合成反应条件为酸胺比为1.0:3.1,合成温度为190℃,反应时间为7 h,此时缓蚀效率达到90%;该类型缓蚀剂在低于60℃介质环境中,最佳使用浓度为300mg/L,此时缓蚀率为93%,使用周期约为30 h;极化曲线表明,该缓蚀剂为混合型缓蚀剂;扫描电镜表明,缓蚀剂抑制了腐蚀反应和腐蚀产物的生长。

考虑注汽井筒压力变化的热损失计算

在注蒸汽热采过程中,井筒中压力的变化必然导致井筒温度和饱和蒸汽物性参数的变化。文章在考虑注汽井筒中压力变化的基础上,建立了井筒综合传热数学模型,对井筒传热过程进行了计算。计算结果表明,为了提高蒸汽干度利用率和减小井筒热损失,应提高注汽速率,减小井口蒸汽压力,加大井口蒸汽干度。这一成果对于指导油井现场注蒸汽热采,综合评价系统注汽效率具有一定的指导意义。