低黏原油辅助气体吞吐稠油开采技术室内实验和技术界限

稠油蒸汽吞吐后期及蒸汽驱的油汽比仅为0.1~0.2,能耗大、碳排量高等问题突出,针对该问题,可利用低黏原油辅助气体吞吐的开采方法来改善开发效果。通过室内模拟实验和油藏数值模拟,开展低黏原油辅助气体吞吐开采稠油的机理及油藏适应性研究,制订低黏原油辅助气体吞吐的技术界限。研究表明:低黏原油辅助气体吞吐开采机理主要为稀释降黏、溶解增压、扩大波及范围和乳化相变等作用,带油率(采出稠油与注入低黏原油的体积比)可达到1.00~3.00以上,且能耗低、产水少;低黏原油辅助气体吞吐适合开采普通稠油油藏和特稠油油藏,尤其适合深层、薄互层和小断块稠油油藏。该研究对稠油转换低黏原油辅助气体吞吐开发油藏筛选和工程设计具有指导意义。

不同吸附基团对低黏吸附型缓速剂的影响

低黏吸附型缓速剂主要依靠吸附单体吸附在岩石表面形成保护膜来实现缓速效果,而不同类型的吸附单体之间性能差异大。利用丙烯酰胺(AM)、烯丙基聚乙二醇(APEG-2400)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和十四烷基马来酰胺(C14MA)分别制备一种主要靠APEG-2400吸附的缓速剂AAM(AM/APEG-2400/C14MA)和另一种靠DMC吸附的缓速剂ADM(AM/DMC/C14MA)。采用单因素实验法优化合成方案,并利用红外光谱和核磁氢谱表征缓速剂分子结构;对2种缓速剂的缓速性能进行评价,利用XPS、SEM、AFM对岩样表面进行观察。结果表明,在50℃和80℃条件下,质量浓度为9 000 mg/L的AAM和ADM型缓速酸均保持在低黏状态,AAM型缓速酸缓速性能更好,在岩石表面形成的吸附膜更致密。

磷石膏-玄武岩纤维固化低黏聚性土的组合优化研究

为提升低黏聚性土的力学性质,采用磷石膏-玄武岩纤维作为复合固化材料,设置磷石膏掺量、玄武岩纤维掺量、含水率、压实度4因素的正交试验,研究不同组合下固化土的黏聚力、压缩性及渗透性的变化规律,并通过熵值法筛选出最优组合。试验结果表明:极差分析显示含水率对固化土的抗剪强度、压缩性及渗透性影响程度最大,压实度对固化土渗透性影响显著;磷石膏掺量和玄武岩纤维掺量的增加有利于固化土的抗剪强度提高。通过熵值法确定磷石膏掺量、玄武岩纤维掺量、含水率、压实度分别为6.5%、0.8%、12%、98%时为最优组合,此时处理后的低黏聚性土黏聚力为75.9 kPa,压缩系数为0.17 MPa^(-1),渗透系数为1.43×10^(-5)cm/s。

低黏度传动系磨合清洗油的研制

传动系磨合清洗油用于商用车变速箱和车桥生产下线前的磨合工序,需满足相应的磨合需求并将机械加工和磨合过程产生的微小金属碎屑清洗带出。结合油品性能需求与低黏化趋势,利用BP神经网络辅助优化配方设计,本文研制了一款兼具优秀低温流动性与高承载能力的低黏度传动系磨合清洗油,能够满足广泛地区汽车主机厂在冬季寒冷气候下的传动系生产需求。

一种新的油水相渗数学模型建立及应用——以吐哈盆地低黏油藏为例

针对吐哈盆地低黏油藏油相相对渗透率初期急剧下降,高含水期后下降变缓的特点,提出了一种新的油水相渗数学模型。新模型待定参数求解简便,拟合精度较高,不仅可以描述初期急剧下降、后期下降变缓的油相相对渗透率曲线,以及弓背形水相相对渗透率曲线,还可以描述常见的“X”形油水两相相对渗透率曲线。为了应用方便,提出了新的油水相渗数学模型对应的水驱油解析法,并与Gao简化式油水相渗数学模型对比,进一步论证了油层平均含水饱和度与出口端含水饱和度的线性关系式,直接代入分流量方程中,可得到一种新的广义含水变化规律。油藏应用效果较好,可供同类油藏借鉴。

低黏高切型白油基钻井液体系优选及应用

普通白油基钻井液体系存在切力和破乳电压较低、高温高压滤失量大等问题,难以满足川渝地区小井眼页岩气水平井钻井顺利施工的需求,通过对比和优化等室内实验,优选出高效乳化剂以提高油包水乳液的乳化稳定性,结果发现:新的钻井液体系的破乳电压(ES)可达1180 V;优化封堵剂加量以增强钻井液封堵能力,高温高压滤失量降至2.4 mL;优化提切剂加量以提高钻井液动塑比,动塑比为0.250 Pa(/mPa·s),最终形成一套低黏高切型白油基钻井液体系,该体系的切力和破乳电压比普通白油基钻井液的要高,能有效降低高温高压滤失量。进一步对该体系进行相关性能评价,结果表明:低黏高切型白油基钻井液具有抗污染能力强、悬浮稳定性好、高温高压流变性良好等特点。自2022年以来,该钻井液体系在涪陵页岩气水平井中多次应用,能够满足小井眼水平井携岩的需求,而且在高密度条件下流变可控、性能良好,为川渝地区“瘦身井”安全顺利施工提供了有力的技术支撑。

高固低黏油漆在变压器表面涂装上的应用

制造业进入转型升级发展阶段,绿色环保成为变压器设计制造理念,高固低黏油漆是低挥发性有机化合物含量涂料产品的一种,本文中作者对其涂料性能、施工工艺性、成本等方面进行验证分析,其综合性能优异,满足变压器绿色环保涂装要求。

低黏润滑轴承可靠性强化试验中磁力加载研究

为给核主泵水润滑半尺寸轴承可靠性强化试验提供载荷环境，研究基于水润滑轴承失效模式的强化试验原理，并研制一套轴向和径向磁力加载系统。通过选择磨损、润滑和振动三种典型失效模式并给出对应的试验方案，研究水润滑轴承可靠性强化试验原理，揭示载荷与失效的定性和定量关系，据此提出水润滑半尺寸轴承强化试验的静／动载荷需求。设计并建造磁力加载系统，包括结构和测控两个模块。其中，轴向加载组件的静载与动载结构独立，径向加载组件采用8级式，测控模块支持开环和闭环两种控制策略。设计专项试验验证加载系统的性能。研究结果表明，磨损失效试验算例中比压增加20％时，瓦块磨损量增加1．0～1．2倍，启停次数减少50％～54％；轴向加载组件在间隙2mm、电流1．2A时可产生100kN静载，并可实现脉冲和谐波加载；径向加载组件可实现3．7kN静载、约500N幅值脉冲和115N幅值谐波动载功能。初步验证在水润滑轴承可靠性强化试验中引入电磁加载技术是可行的。针对引入加载装置的多场耦合轴承试验系统，采用人工调节电流的开环加载控制策略更有效。

核磁共振技术在低渗低黏油层孔隙结构评价中的应用

岩心核磁共振T2谱与压汞分析均能反映岩石孔隙结构特征,利用非线性关系建立T2谱与孔喉半径分布的转换模型。该模型得到的平均孔喉半径与压汞分析得到的结果非常接近,验证了模型的有效性。通过对饱和不同黏度模拟油的同一低渗岩心的核磁共振T2谱分析,确定了T2谱与孔喉半径分布转换模型适用的黏度范围。该方法克服了核磁共振技术只适用于水层孔隙结构评价的局限性,达到了油层孔隙结构评价的目的,为低渗低黏油层的评价与合理开发提供了重要的研究手段和理论依据。

垂直井筒低黏度液流最小携砂速度研究

油气井出砂开采或储层出砂后的垂直井筒最小携砂速度是井筒携砂的重要设计参数,一般的方法是对颗粒自由沉降末速附加一个固定的修正系数。基于理论和试验分析,用颗粒的等沉降速度当量直径取代了等体积当量直径,进而利用沉降试验解决了颗粒的形状系数测定问题,并通过携砂试验得到了埕北地区东营组油藏砂粒的最小携砂速度计算公式。研究结果表明,在低黏度流体中最小携砂速度的修正系数随颗粒直径减小而增加,在携砂试验条件下其变化范围为1.45～2.90。研究成果可用于计算垂直井筒内低浓度砂粒无淤塞的最低携砂流速,对于解决其他地质区块和微小颗粒的垂直井筒携砂问题具有借鉴意义。

低黏吸附型酸化缓速剂的合成及性能评价

为改善深度酸化效果,降低储层二次伤害风险,合成了一种低黏吸附型酸化缓速剂。采用AM、非离子型表面活性剂(FLZ-1)、C-18、SSS 4种单体,通过自由基水溶液聚合得到一种低黏且具有吸附作用的酸化缓速剂。通过单因素法筛选出最佳的合成条件,利用傅里叶红外光谱仪和核磁共振波谱仪对产物的结构进行表征,结果与设计的结构相符。通过考察酸化缓速剂添加量对缓速酸性能的影响,结果表明当缓速剂添加量质量分数为0.7%时,缓速效果较好且具有较低的表观黏度(10mPa·s以下),有利于酸液的注入与返排。并在75℃下对缓速剂与其他酸液常用助剂的配伍性进行评价,结果显示配伍性良好,且各种助剂之间不影响各自的使用效果。排水采气、X射线光电子能谱和扫描电镜的结果表明,缓速剂在酸岩反应的过程中在岩石表面发生了吸附。

用于底部填充的低黏环氧树脂胶粘剂的固化性能研究和评价

以A-95系列环氧底部填充胶粘剂为对象,研究了不同胶粘剂的黏度和凝胶时间,以此评价了不同胶粘剂在底部填充过程中的流动填充性能和对芯片装配可操作期的影响。通过对不同胶粘剂的固化反应热的表征,确定了固化反应温度,并以此为依据确定了固化工艺。通过本体力学性能、玻璃化转变温度(Tg)、模量和线膨胀系数(CTE)的测试,评价了不同胶粘剂的综合性能。研究结果表明:该系列胶粘剂的室温凝胶时间均大于7 h,满足实际可操作期的要求,固化条件确定为80℃/6 h;室温黏度均小于650 mPa·s,具有较好的流动性能,满足底部填充胶的低黏特性;Tg均大于60℃,但A-80和A-75的模量较小,A-95的CTE最小。通过从固化工艺、本体强度、模量、Tg和CTE等多方面的性能来看,A-90与A-85的综合性能匹配性较高,为底部填充胶粘剂的可靠性评价提供了依据。

高浓低黏环保型氧化淀粉的制备

以玉米氧化淀粉为原料,采用干法制备了高浓低黏环保型氧化淀粉。并通过单因素对比实验,探讨了过氧化氢用量、反应温度、反应时间及p H值对氧化淀粉黏度、黏度热稳定性的影响。实验结果表明:当过氧化氢用量为淀粉质量的5%、反应温度为25℃、反应时间为3 h、反应p H值为6.5时,制备的氧化淀粉的黏度为15.1 m Pa·s、黏度热稳定性为90.1%。该氧化淀粉在浆料制造、纺织上浆及退浆过程中均无三废排放,是一种良好的高浓低黏环保型纺织浆料。

碳酸盐岩储层低黏酸化缓速剂关键吸附单体研究

低黏酸化缓速剂主要依靠缓速剂分子在碳酸盐岩表面吸附成膜,实现缓速效果,吸附单体是该类缓速剂实现缓速效果的关键。采用自由基水溶液聚合法,利用丙烯酰胺(AM)、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C-18)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-2400),分别制备2种不同的低黏酸化缓速剂AD-1(AM/C-18)和AD-2(AM/C-18/APEG-2400)。通过单因素实验优化合成条件,并利用红外光谱进行结构表征;对2种缓速剂的缓速性能、酸岩反应速率、吸附量进行测试,并利用扫描电子显微镜对反应后的岩石表面形貌、元素含量变化进行观察。结果表明,当缓速剂的质量浓度均为7000 mg/L时,AD-2缓速酸的黏度远低于AD-1,且缓速性能大幅度提升,这与其在碳酸盐岩表面更易形成吸附的特点有关,说明APEG-2400可以作为低黏酸化缓速剂的关键吸附单体。

低黏高弹改性沥青及其混合料性能研究

针对目前已有的超薄磨耗层技术,以保证沥青高温稳定性且大幅提高其低温抗裂性和疲劳性能为目的,自主研发一种低黏高弹改性沥青,并对其胶结料及混合料性能进行研究。试验结果表明,低黏高弹改性沥青具有高软化点、低黏度和高弹性,施工和易性良好;该沥青的PG分级为PG76-18,具有良好的高温流变性能及低温性能;低黏高弹改性沥青混合料EMC-10具有良好的高温稳定性、水稳定性,同时具有优异的低温抗裂性和疲劳性能,可用于高弹高强超薄罩面。

低黏耐腐蚀堵剂的研制与应用

针对高含硫气井堵水作业中现用胶乳水泥类堵剂在流变性、耐酸腐蚀及抗硫化氢性能方面的缺陷,研发了低黏耐腐蚀树脂添加剂CSL-1,其常温下塑性黏度低至37 mPa·s,高温130℃条件下2.5 h后自固化,固化后抗压强度18 MPa。CSL-1作为添加剂与水泥复配后,可提高水泥浆流变性和水泥石的耐腐蚀性。实验表明:将CSL-1加入胶乳水泥后,胶乳水泥浆常温下塑性黏度可由73 mPa·s降至60 mPa·s,固化后水泥石在质量分数为15%的盐酸溶液中浸泡7 d后,质量损失率由19.4%降至5.6%,在15%H_2S和8%CO2环境中腐蚀30 d后,水泥石强度保留率大于80%。该技术在P105-2井的连续油管堵水现场试验获得成功,表明CSL-1与胶乳水泥复配的堵剂体系满足普光高含硫气井堵水要求,具有极大的推广应用价值。

低黏环氧树脂胶粘剂的固化性能研究

针对A-95系列环氧底填充胶粘剂,对不同胶粘剂黏度及凝胶时间进行考察,以此来评估底部填充时不同胶粘剂的流动填充性能及其对芯片装配可操作期性能的影响。用不同胶粘剂固化反应热表征,对固化反应温度进行测定,在此基础上,确定固化工艺。通过本体力学性能、玻璃化转变的温度(Tg)、模量及线膨胀系数(CTE)试验,对不同胶粘剂进行综合性能评价。研究表明:这一系列胶粘剂室温凝胶时间都在7 h以上,达到实际可操作期,固化条件定为80°C/6 h;室温黏度都在650 mPa·s以下,流动性能更好,符合底部填充胶低黏特性;Tg均大于60°C,但A-80和A-75的模量较小,A-95的CTE最小。通过在固化工艺、本体强度、模量等方面、从Tg同CTE几个方面综合来看,A-90和A-85综合性能匹配性更强,对底部填充胶粘剂可靠性评估奠定基础。

低渗低黏油藏CO2气水交替注入主控因素分析

针对低渗低黏油藏常规注水存在注采压差大、有效驱替压力系统难以建立、产量递减快及常规注气存在气体突破时间早、波及体积小等问题,以中东X油藏为例,利用数值模拟方法对低渗低黏油藏CO2气水交替注入开发方式进行研究,分别研究储层渗透率、原油黏度、气水比、注入速度、注入周期和注入压力等因素对低渗低黏油藏采收率的影响;基于数值模拟结果,利用灰色关联分析法确定影响CO2气水交替注入采收率的主控因素。研究结果表明:储层渗透率、原油黏度、气水比和注入速度是影响低渗低黏油藏CO2气水交替注入开发效果的主控因素,其次是注入周期和注入压力。

基于聚集诱导发光效应的高固低黏丙烯酸荧光树脂的制备及其性能研究

为了研制一种具有荧光功能特性的高固低黏羟基丙烯酸树脂。从聚集诱导发光效应(AIE)出发,将具有AIE性质的二对丙烯酸四苯乙烯酯荧光分子通过自由基共聚连接于聚合物链段。由于聚合物链段对荧光分子化学键固定以及聚合物链的包裹束缚作用,导致荧光分子运动受限,从而实现涂层在紫外灯下荧光发光。通过荧光光谱的实时跟踪,探索高固低黏羟基丙烯酸树脂的合成以及固化规律。此外,由于聚合物链段对外界刺激具有实时响应性,从而间接影响了所连接的荧光分子的荧光发光行为。因此,文中也探索了涂层在外界温度与化学气体的影响下所发生的荧光变化的规律,以探索其在功能涂层中应用的可行性。

高固低黏微支化哑光醇酸树脂的合成及性能研究

合成一种高固低黏的微支化哑光醇酸树脂,讨论了影响醇酸树脂性能的各种因素,包括油度、多元酸、多元醇、合成工艺、溶剂。实验表明,由该树脂制备的哑光清漆能够满足涂料消费税的要求,有效降低VOC排放,保护环境,同时非常有利于施工,具有良好的涂膜效果。