一种页岩气压裂用耐盐减阻剂的研制

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,采用反相乳液聚合法制备了AM/DMC/MMA三元共聚物减阻剂(KY-2)。研究了KY-2形成的滑溜水的减阻性、耐盐性。结果表明,单体总质量浓度为30%,引发剂浓度为0.08%,反应温度30℃,反应时间4 h的条件下制备的KY-2具有良好的性能。用清水配制的质量浓度0.1%KY-2的滑溜水,减阻率74.6%。在10.0×10^(4)mg/L氯化钠、氯化钙盐水溶液条件下,配制0.1%KY-2滑溜水减阻率均在70%以上,表观黏度在2 mPa·s以上;与普通减阻剂JZ-1相比,KY-2在高矿化度盐水中的减阻率、表观黏度降低少,耐盐性能更佳。

基于遗传算法的钻井液流变模式参数计算

采用线性回归算法和遗传算法对钻井液常用流变模式的参数进行求解。使用线性回归拟合出幂律、宾汉和卡森模式的参数,然后使用遗传算法对这三个模式的参数进行优选对比。对这两种方法结果进行对比表明:对于线性模式(如宾汉模式),遗传算法和线性算法的精度大致相当,但对非线性的流变模式(即幂律和卡森模式),遗传算法表现出独特的优势其拟合精度有较大的提高。

提高乳化酸稳定性纳米颗粒材料的室内研究

乳化酸的稳定性对其运用效果具很重要作用,将纳米颗粒材料引入到乳化酸中从而提高其乳化稳定性。室内合成了疏水性较强的纳米颗粒材料,其平均粒度为106.4nm,表面水润湿接触角可达120°以上。表面疏水性的纳米颗粒材料可以与乳化酸的表面活性剂形成协同效应,对乳化酸稳定性大幅度提高;乳化酸中添加1.0%纳米颗粒材料后,缓蚀效果比常规乳化酸提高了23.7%。并联模拟岩心驱替实验表明,含有纳米颗粒材料的乳化酸选择性酸化过程中绝大多数进入油润湿的模拟岩心中,对油润湿模拟岩心改造的渗透率增加幅度为1.77倍,对水润湿的模拟岩心增加幅度为0.62倍。

快速培养好氧颗粒污泥处理页岩气压裂返排液

为高效环保的处理页岩气开发过程中产生的大量压裂返排液,在序批式反应器(SBR)中以实际页岩气压裂返排液为进水废液,CH3COONa为碳源,NH4 C1为氮源,接种上流式厌氧污泥床反应器(UASB)中厌氧颗粒污泥,在好氧曝气条件下运行.厌氧颗粒污泥通过厌氧颗粒污泥驯化、好氧颗粒污泥转化、好氧颗粒污泥成熟3个阶段完成了好氧颗粒污泥的转变,转变过程可大幅缩短至24 d.最终形成的好氧颗粒污泥形态、大小稳定,平均粒径3.6 mm,MLVSS/MLSS为0.82,SVI为30 mL/g.成熟后的好氧颗粒污泥处理页岩气压裂返排液,化学需氧量(COD)去除率稳定在70% ~80%;悬浮固体(SS)去除率稳定在85%以上;总铁去除率稳定在90%以上,表现出优良的处理效果.

一种压裂用滑溜水阳离子疏水缔合聚合物减阻剂的合成与评价

作为滑溜水压裂液核心添加剂,减阻剂通常使用的是反相乳液聚合的方式进行合成,为了简化合成方法,文章仅以水作为溶剂,采用简单的水溶性疏水单体,合成出了阳离子疏水缔合聚丙烯酰胺减阻剂,通过核磁氢谱和红外光谱证实合成产物结构与预设一致;并实验考察了减阻剂的降阻性能和携砂性能,结果表明,当加量为0.06%时,减阻率可达70%以上;同时携砂能力较清水大幅度提升。

低吸附耐高矿化度滑溜水体系研制与现场应用

为降低压裂用滑溜水对储层的吸附伤害和实现产出水直接配制,提高回收再利用率,基于耐高矿化度、低吸附的要求,通过引入极性阳离子片段设计并制备了一种高耐盐低吸附降阻剂NY,将NY与助排剂、黏土稳定剂等添加剂复配得到滑溜水体系,对滑溜水配方进行了优化,评价了滑溜水的综合性能,并在四川盆地页岩区块进行了现场应用。结果表明,降阻剂NY的耐盐降阻性能良好,在高矿化度(≤300 g/L)下的降阻率大于70%,并与各添加剂的配伍性良好。滑溜水的耐盐降阻性能良好,在矿化度为0~300 g/L的条件下,滑溜水体系的起黏时间均小于60 s,表观黏度为1~3 mPa·s,表面张力均小于30 mN/m,防膨率均大于80%,页岩吸附量≤3.66 mg/g,各项指标均满足行业标准与现场压裂需求。现场实施8口井,施工成功率100%,产出水重复利用率100%。与普通耐盐滑溜水相比,该滑溜水吸附性和对储层的伤害低,液体综合成本降低17%,单井产量提升44%,现场应用效果显著。图4表7参21。

气体钻井地层出水仿生处理技术研究

针对气体钻井钻遇地层出水以后泥页岩自吸水导致黏土水化引发的井壁失稳问题,提出了气体钻井泥页岩表面仿生处理工艺技术,研制了一种仿生泡沫处理液。室内综合性能评价表明,该仿生泡沫处理液具有良好的泡沫性能,其抗盐、抗油、抗温、抗岩屑污染能力强,同时展现出强效、持久的泥页岩抑制能力。采用该仿生泡沫处理液处理后的泥页岩岩样,可将泥页岩表面的润湿性能由亲水性向疏水性转变,从而起到阻止地层水液相侵入泥页岩地层内部的目的,大幅度提高泥页岩在清水中的强度,达到维持泥页岩地层井壁稳定的目的。