非均质油藏堵水强化颗粒凝胶聚合物的合成及性能评价

在油田开发中,颗粒凝胶可用于堵水,以控制含水和封堵高渗层窜流,从而提高采收率。研究了纳米蒙脱土(Na-MMT)黏土在增强预成型颗粒凝胶(R-PPGs)中的强化作用。以丙烯酰胺为单体、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸钾(KPS)为还原剂、纳米Na-MMT为强化材料,合成了R-PPGs。采用X射线衍射、核磁共振、场发射扫描电镜和能量色散X射线能谱对合成的R-PPG进行了物理和化学表征。研究结果表明:Na-MMT黏土的平均粒径约为(368±20)nm,纳米黏土对PPG的基体有强化效果,δ=179.90和δ=41.89处始观察到2个峰对应酰胺基的羰基和脂肪族基团。纳米黏土强化PPG中有致密网状结构,其热稳定性较好。

Y区块变流度聚合物驱注入方式优化研究

Y区块属于二类油层,其油层发育、连通状况差异大,开采不均匀。为了更好地开发二类油层,需要进行变流度聚合物驱注入方式优化研究。运用数值模拟方法,进行水驱阶段历史拟合,研究剩余油分布情况,在此基础上设计“梯次降黏”“单一恒黏”“梯次增黏”3种方案进行变流度聚合物驱注入方式优化研究。结果表明:梯次降黏注入方式的效果最好,在水驱的基础上可提高采收率13.29%,比单一恒黏注入方式进一步提高采收率1.92%。研究成果对聚驱开发调整、实现聚驱优化提效有极大的借鉴意义。

适合延长油田低渗透储层分层注水井的有机酸解堵体系

为了解决延长油田低渗透储层分层注水井注入压力升高以及注水量下降的问题,以复合有机酸FH-S为主体酸液,结合黏土稳定剂、缓蚀剂和助排剂等主要处理剂,研制了一套适合延长油田低渗透储层分层注水井的有机酸解堵体系,室内对其基本性能和岩心驱替解堵性能进行了评价。结果表明:有机酸解堵体系具有良好的溶蚀性能、缓蚀性能和较强的铁离子稳定能力,降低表面张力和界面张力的效果也较好,体系与地层水的配伍性较好,不会出现浑浊和沉淀;另外,在天然岩心被注入水污染后挤入2 PV有机酸解堵体系,能够有效解除堵塞污染,岩心驱替压力明显降低,岩心渗透率恢复值可以达到100%以上,解堵效果较好。现场应用结果表明:目标注水区块5口注水井采取有机酸解堵体系施工措施后,注入压力显著降低,日注水量明显增大,并且措施的有效期较长,取得了良好的现场施工效果。

新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

为了更好地减缓油气田高温酸化下金属的腐蚀,研究出一种耐高温且配方简单的复合酸化缓蚀剂。以喹啉和氯化苄为原料,采用“一锅法”制备得到了一种新型稠杂环季铵盐(BQD)缓蚀主剂。通过添加甲酸、乌洛托品等复配剂,经过单因素失重法优选,得到一种配方简单的新型高温酸化缓蚀剂GS-1,通过电化学测试、表面形貌分析研究其缓蚀性能,采用分子模拟的方法研究BQD的缓蚀机理。结果表明,GS-1缓蚀剂在添加量为3%时,在160℃下盐酸与土酸的酸化环境中,N80钢片的腐蚀速率分别降低至41.63g/(m^(2)·h)、31.94g/(m^(2)·h),均可达行业标准要求;GS-1缓蚀剂可在N80钢片表面形成一层吸附保护层,属于兼具抑制阳极和阴极反应的混合型缓蚀剂;量子化学计算及分子动力学模拟表明,BQD的缓蚀活性优于常见的苄基喹啉季铵盐缓蚀剂(BQC),同时BQD分子是以共轭平面为基准,与金属基底平行的角度被吸附于界面上,具有更加高效的缓蚀性能。

PCB化学镀铜新型稳定剂配方与工艺研究

考察了在以EDTA为主络合剂、三聚甲醛为还原剂、酒石酸钾钠为辅助络合剂的化学镀铜基础液里甲醇含量和添加剂盐酸胍、亚铁氰化钾、1,1-联吡啶对镀液性能的影响,同时研究了其中任何一种化合物含量的变化对印刷电路板镀性的影响,得到了适宜的配方和试验条件,实验结果表明:配方中各种添加剂对镀液性能的影响程度不同,少量甲醇的添加能显著抑制甲醛的分解,聚甲醛的使用较甲醛方便,改善了操作环境。添加稳定剂明显改善了镀液的性能,镀液温度可以提高到50℃,生产效率提高。

ZN区块三类井组变流度聚合物驱注入参数优化研究

由于油层非均质性强,井间、层间、层内差异大,均一化设计注入方案满足不了所有井的需要,更满足不了所有层的需要,因此需从单井入手。在ZN区块PⅠ5~PⅡ10层段选取三类油层中渗透率级别为0.5~0.7μm^(2)的三类井组为研究对象,研究该井组驱替段塞前段注入参数界限。通过改变聚合物黏度、注入速度和段塞大小设计了不同注入方案。使用数值模拟方法对比各个注入方案,综合考虑开发效果、经济效益以及注入压力情况等因素,确定聚合物最优注入黏度、段塞大小和注入速度分别为33 m Pa·s、0.25 PV和0.16 PV·a^(-1);与常规水驱相比,采收率提高了14.24%,优化结果更好地指导了现场变流度聚合物驱的实施。

破乳剂存在下两亲聚合物对乳状液的影响研究

从体相和界面两个方面开展了破乳剂存在下两亲聚合物对乳状液的影响研究。结果表明:具有两亲性的聚合物易于吸附在油水界面上参与界面成膜,溶液中加入一定质量浓度破乳剂后,虽然破乳剂可以部分取代吸附在界面膜上的两亲聚合物分子,减弱界面膜强度,但随着溶液中两亲聚合物质量浓度的增加,体系界面活性增加,溶液中两亲聚合物分子伸向油相的疏水基团增多,同时伸向油相的两亲聚合物分子中的部分疏水基团与体相两亲聚合物疏水基团的缔合作用也增强,所形成的油水界面膜黏度增大,界面膜弹性特征增强,界面膜的强度随着两亲聚合物质量浓度的增加而增大。

鄂尔多斯盆地低渗透油田注水井化学调剖体系研究

为解决高温、高pH和高盐度条件下交联聚合物凝胶不稳定的问题,使用过硫酸钾作为引发剂,通过自由基聚合合成了聚(丙烯酰胺)接枝黄原胶共聚物。采用六亚甲基四胺(HMTA)和对苯二酚(HQ)组成交联剂进行交联。为了评估凝胶化行为,进行了流变学实验和瓶测实验。结果表明:接枝共聚物凝胶的导流能力优于商业上常用的聚丙烯酰胺凝胶。随着交联剂和接枝共聚物质量浓度的增加,凝胶形成时间减少,凝胶强度增加。因此,该堵水凝胶在改善老化油田、处理高油田异质性方面具有良好的应用前景,有助于提高油田的采收率。

疏松砂岩稠油油田钻井液提速技术研究

渤海绥中36-1、旅大5-2油田属于特高孔、特高渗储层,经过二次调整开发地层压力体系复杂,钻井过程中要钻遇到多种复杂地层,存在地层压力、地层状态、岩性和地层分层深度等不确定等因素,制约了钻井时效。为了加快勘探开发进程,研究和开发了钻井液提速剂,降低了钻屑对钻具的吸附,改变岩石表面润湿性,提高钻井液润滑性能,从而提高钻井速度。提速剂在渤海油田A6井、A9井、A12井、A18、A22井得到了应用,从应用的效果来看,试用的5口井平均倒划眼率比原来降低了21.6%。

表面活性剂化学性能分析及提高致密油田采收率实验研究

自制了一种适用于致密砂岩油藏驱采的表面活性剂FDP,利用X射线衍射仪、扫描电镜及界面张力仪等手段分析了目标油藏的储层特性,测试了FDP对岩石界面张力与润湿性的影响特性,利用岩心驱替实验装置评价了表面活性剂FDP与SDS溶液驱油时静态吸附与动态吸附特性,对比分析了其在渗吸采收率方面的效用。结果表明:表面活性剂FDP在多孔介质中可有效通过改变岩石润湿性、降低油水界面张力及乳化作用实现驱油效果。目标区块油藏孔隙类型主要为长石溶孔,其间连通性差,整体表现为弱亲水性。0.02%FDP体系,其油水界面张力仅为2.33 mN·m^(-1),三相接触角低于30°,其在静态渗吸与动态渗吸中的渗吸采收率均显著高于SDS体系,可有效提高致密砂岩油藏采收率。

镁铈双金属氧化物改性活性炭脱除烟气二氧化硫

采用适合工业应用的煤基柱状成型商品活性炭为改性对象,采用浸渍煅烧法对活性炭进行负载镁铈金属氧化物(Mg O、Ce O_(2))改性。采用XRD、SEM及N_(2)吸附脱附等对改性前后活性炭的物相、微观形貌、比表面积及孔结构特征等进行了表征,并测试了其脱硫性能。结果表明:浸渍煅烧法能实现在活性炭内表面均匀负载镁铈金属氧化物;镁铈金属氧化物的负载,降低了活性炭的比表面积及孔隙率,导致活性炭物理吸附性能降低,但显著提升了其化学吸附性能,其中采用质量分数6%Mg、质量分数4%Ce浸渍煅烧获得的双金属氧化物改性活性炭脱硫性能最佳,最大脱硫容量达63.9 mg·g^(-1),是改性前的51倍。

功能性调驱微球的制备及稳定性研究

渤海油田已形成了微球调驱、分级组合深部调剖、在线组合调驱等多项具有渤海特色的调驱技术,通过对产出液中调驱体系的精准检测,可进一步提高调驱过程动态调整的精准度,提升多轮次方案设计精度。但目前受微球材料、检测方法的限制,难以较好实现微球调驱产出液的精准检测。针对此问题,提出选用在制备功能性调驱微球过程中加入荧光量子点,然后和壳层单体水液混合吸附的方法制备功能性调驱微球,并对其稳定性进行分析。结果表明:制备的功能性调驱微球具有良好的荧光特性,并且随着老化温度、老化时间、模拟水矿化度的变化,仍表现出较好的稳定性。

表面活性剂辅助智能水分层注水对采油率的影响

低盐度(LS)注水可提高石油采收率,在注入水中加入表面活性剂可以通过增加毛细管数量来提高采收率。用醇丙氧基硫酸盐与丙烯烃磺酸盐混合比较中低界面张力下的低盐度表面活性剂(LSS)驱油工艺与超低界面张力下的最佳盐度表面活性剂(OSS)注入工艺的采收率。以辽河油田砂岩岩心为研究对象,研究了不同注入方案对原油采收率的影响。结果表明:LSS驱的采收率比超低界面张力下表面活性剂驱的采收率低2个数量级。此外,LSS驱的采收率比LS高出约60%。在此基础上,在超低IFT下,LSS工艺比OSS注入工艺更经济有效。

聚合物微球调驱化学机理及其在低渗油田开发中的应用

采用反相微乳液法在实验室制备了一种聚合物纳米微球驱油剂,首先对聚合物纳米微球的物理化学性能进行了实验测试,结果显示制备的微球室温条件下可膨胀至初始的2.3倍,具备优良的耐高温、耐矿化度与堵塞性能。激光粒度仪测试结果显示初始平均粒径基本在130 nm左右。结合双管并联实验平台,进行了微球粒径、注入浓度、注入量及渗透率级差等关键因素的驱替效果分析,优选出了0.3 PV时1600 mg·L^(-1)聚合物纳米微球的最佳注入参数。结合实际矿场井组测试,进一步评价了聚合物纳米微球驱油剂的效用。

耐温水基聚合物压裂液制备及性能评价

针对低渗油藏水基压裂液体系进行了实验研究,通过室内性能评价测试优选了耐温水基聚合物压裂液体系配方,结合红外光谱及热重分析等微观手段对其结构、热稳定进行了分析,利用室内评价实验测定了其流变性、携砂性、返排防膨性及滤失性等相关特性,并在油田现场进行了先导性试验。压裂液主体配方(质量分数)为:0.2%~0.8%HPAM稠化剂、1.0%B3黏土稳定剂、0.1%~0.3%M2破胶剂、0.3%G6助排剂、0.2%TB破乳剂及0.02%~0.06%FS交联剂。微观测试结果表明其具备优良的热稳定性。压裂液破胶残渣远低于其他体系,对于黏土质量分数大于18%的岩屑防膨率可以达到88%。压裂液体系不需要额外降滤失剂的添加,对储层的伤害程度相较于胍胶体系压裂液可降低超过10%。

硅灰石纳米复合材料的制备及应用研究进展

硅灰石是一种用途广泛的无机矿物材料,属于单链硅酸盐矿物,具有优异的耐热性、化学稳定性和绝缘性等特点。本文介绍了硅灰石纳米粒子的工业生产方法、实验室制备方法和硅灰石纳米复合材料的制备策略,论述了硅灰石纳米复合材料在补强填料、催化剂、生物医学等领域的应用研究进展。

金属阳离子对铜锌硫化矿浮选行为影响的研究

铜锌硫化矿的浮选过程中,矿浆中必然存在一些金属离子或无机阴离子,矿物本身也可能会发生溶解而释放一些离子于矿浆中,影响矿物浮选。通过单矿物浮选实验,在烯丙基己基硫氨酯捕收剂体系下,考察了金属离子对黄铜矿、闪锌矿和黄铁矿浮选行为的影响。结果表明,在pH=2~12内,Ca^(2+)、Fe^(3+)、Fe^(2+)对黄铜矿浮选性能没有影响,Cu^(2+)对闪锌矿和黄铁矿浮选具有明显的活化作用,Fe^(3+)对闪锌矿的浮选性能没有影响。pH<11时,Ca^(2+)能够促进闪锌矿与捕收剂的作用,当pH为12时,Ca^(2+)对闪锌矿浮选具有抑制作用。pH<6时,Fe^(2+)对闪锌矿浮选没有影响,pH>6时,Fe^(2+)对闪锌矿浮选有一定的活化作用。Ca^(2+)、Fe^(3+)、Fe^(2+)对黄铁矿浮选有一定抑制作用,其中Ca^(2+)抑制作用最强。

耐盐型聚合物压裂液制备与性能研究

部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)具有良好的溶解性和增稠性,是压裂液中常用的增稠剂。然而,油气生产中的高温和高矿化度等情况限制了其使用。为解决这一问题,采用络合引发聚合的方法合成了具有良好耐温耐盐性能的疏水缔合聚合物CIT。合成的聚合物CIT的分子结构经红外光谱确证。研究了CIT聚合物的水溶性、增稠性和耐盐性。结果表明:CIT聚合物溶液的表观黏度最初随氯化钠的加入而降低。随着盐质量浓度的进一步增加,CIT聚合物溶液的极性也增加,分子间的疏水缔合作用也增强,导致疏水缔合网络结构更加致密,聚合物溶液的表观黏度增加。黏弹性测试表明,随着盐质量浓度的增加,聚合物溶液的黏弹性先减小后增大。此外,与传统的HPAM相比,它具有更好的耐温性、抗剪切性和剪切恢复能力。同时,CIT聚合物可以在行业标准时间内完全破胶,没有残留物。CIT聚合物的优点包括增盐、耐高温和彻底破胶。因此,它具有作为耐温耐盐压裂液增稠剂的巨大潜力。

低渗油田化学驱油机制实验研究

低渗透率油藏的有效开发是提高油田采收率的关键挑战之一。通过实验方法探究了化学驱油技术在低渗透率油藏中的应用效果,着重研究了表面活性剂和聚合物溶液对驱油效率的影响。结果表明:化学驱油技术显著提高了低渗透率油藏的采收率,当表面活性剂质量分数为1.0%时,油水界面张力降至10.4 mN·m^(-1),驱油效率提高至85.3%;当聚合物质量分数为0.3%时,相对驱替效率提升至1.25倍;化学驱油能有效改善岩石的孔隙结构,使岩心样本的孔隙度从15%提升至20%,渗透率从49.5 mD增加至75.8 mD;碱性化学剂和盐类化学剂的使用能进一步提高采收率,尤其是当碱性化学剂质量分数达到1.5%和盐类化学剂质量分数达到0.3%时,采收率提高比例分别达到12.6%和13.6%。研究结果证实了化学驱油技术在提高低渗透率油藏开发效率方面的潜力,为实际应用提供了理论依据和技术支持。

新型生态友好型微乳液基钻井液

通过使用水相(水与甘油溶液质量比为1∶1)、油相(松树植物油)和不同的非离子表面活性剂(吐温80、壬基酚聚氧乙烯醚100和150),从微乳液体系中配制出对环境友好的钻井液。在加入增黏剂(黄原胶)、加重剂(巴利丁)、密封剂(方解石)和分散剂(水)的条件下,使用了2种黏土(PA和20A)来配制钻井液流体。分析了配制的钻井液的质量损失、滤失量和流变性等特性。结果表明,流体的剪切应力-剪切速率数据符合Herschel-Bulkley流变模型,R^(2)=0.99。使用PA配制的流体获得了最低的稠度指数,在0.37~0.61,因此,获得了启动流体所需的力也最低。热重分析表明,所制得的微乳化钻井液可在100℃下工作,使其在高温的油井中应用成为可能。滤失量为2.4~4.0 mL,滤饼最大厚度为0.8 mm,渗透率较低(0.0173 mD)。分析结果表明,当加入微乳液体系后,润滑性也有所改善。总体而言,环保型微乳液钻井液具有良好的防膨效果、良好的流变性和较低的API滤失量,可用于油井钻井作业。