延迟成胶弹性硅酸凝胶堵水剂及其性能研究

针对现有硅酸凝胶堵水剂普遍存在成胶时间短、成胶后脆性大的问题,结合L油田油藏条件,通过考察活化剂类型及用量,弹性改善剂类型及用量,以及水玻璃用量对成胶时间和弹性模量的影响,得出了一种延迟成胶弹性硅酸凝胶堵水剂。其配方为:6%水玻璃+0.85%活化剂三元弱酸一铵GL-1+0.1%弹性改善剂正电胶,该配方在油藏温度65℃下,成胶强度达到E级的时间为72 h,成胶后的弹性模量为589.46 Pa。采用填砂管实验评价了堵水剂的注入性及封堵性,结果表明堵水剂在L油田中具有良好的注入性及封堵性,在渗透率为1168.06×10^(-3)~5061.57×10^(-3)μm^(2)的填砂管中,注入0.8 PV的最高注入压力仅有0.72 MPa,封堵率均>96%。该堵水剂可用于L油田的油井堵水。

延迟硅酸凝胶堵剂研究

用模数2.8～3.2、含量40%的硅酸钠(工业水玻璃)、一种活化剂(HHJ)和2种延迟活化剂(YHJ 1和YHJ 2)在清水中配成了可延迟胶凝的硅酸溶液,根据初凝时间和凝胶相对强度(用加荷圆锥沉入法估测)评价其胶凝性能。由3.0%水玻璃、0.1%HHJ、3.0%YHJ 1和0.3%YJH 2组成的基本配方溶胶溶液的初凝时间,60℃下为15d,80℃下为94h,110℃下为6.5h。对基本配方作适当调整,在不同温度下考察了组分用量的影响,得到以下结果:水玻璃最低必需量为2.0%;胶凝温度低时可加大HHJ用量;在高温(90℃)下加大YHJ 1用量,低温(40℃)下加大YHJ 2用量,均可导致初凝时间缩短。在初始水测渗透率1.97～2.63μm2的3支洗油砂填充管中注入实验配方溶胶并在90～95℃胶凝,水测渗透率降至0.164—0.263μm3,堵塞率为90.0%～91.7%,突破压力为1.0～1.5MPa/m。表7参4。

岩心中硅酸凝胶堵剂突破压力的研究

在不同渗透率k(0.7～1、3～4、11～13μm2)的人造石英砂岩心上,测定了4个配方实验硅酸凝胶堵剂(4%、6%、8%、10%水玻璃+10%盐酸)的突破压力pt。堵剂用矿化度1.12×104mg/L、含Ca2++Mg2+377.8mg/L的注入水配制。堵剂注入岩心后在80℃下密闭放置24h使之凝胶化,测得对水的比突破压力p′t(单位岩心长度的突破压力)的对数值与岩心初始平均渗透率k的对数值之间有线性关系,lgp′t随lgk的增大而降低。设水在岩心内的流动为稳态单相流,导出了lgp′t与lgk之间的线性关系式,利用该式计算了4种实验堵剂的lgp′t～lgk直线斜率。当凝胶化温度升高时(40℃→60℃→80℃),测得的p′t值增大。在岩心渗透率0.7～1μm2,凝胶化温度80℃时,用蒸馏水配制的4种实验堵剂,其突破压力普遍大大低于用注入水配制的4种实验堵剂。图2表4参1。

硅酸凝胶调剖的适应性研究

为了推进硅酸凝胶在调剖堵水中的应用,测定了硅酸凝胶在不同渗透率岩心中的标准突破压力,通过多元线性回归得到了突破压力与渗透率、硅酸凝胶浓度的关系式,并利用突破压力和地层中压力梯度的计算式推导出了调剖时计算硅酸凝胶最低使用浓度的公式。研究了硅酸凝胶调剖的地层适应性,认为酸性硅酸凝胶可用于低渗透地层调剖,并利用多点测压的填砂管模型证明了酸性硅酸凝胶体系具有近井增注、远井调剖的作用;而碱性硅酸凝胶可用于常规地层和高含盐地层调剖。

CO2引发硅酸凝胶体系研究

针对双液法形成硅酸凝胶堵剂的不足,研究以CO2作为活化剂引发形成硅酸凝胶。以破裂强度为指标,应用质构仪研究了钠水玻璃模数、质量浓度、反应温度等因素对形成凝胶强度的影响,并研究了高压下CO2引发凝胶的可行性,以及形成凝胶的长期稳定性。结果表明,钠水玻璃模数越高凝胶强度越高,8%的3.3模水玻璃形成凝胶的破裂压力达到49822Pa;浓度越高强度越大;低温形成的凝胶强度更大;70℃128d,凝胶破裂压力保留率在80%以上。

制备硅酸凝胶实验条件的探讨

对制备硅酸凝胶的实验条件作了分析和探讨，指出溶胶的ｐＨ值，杂质，ＳｉＯ２的浓度，粒子的大小，电解质浓度等都将影响溶胶胶凝的速度。

单液法硅酸凝胶堵水剂FH-01研究及其应用

所报道的单液法硅酸凝胶堵水剂FH-01，由75％～95％水玻璃、0．9％～1．05％复合电解质胶凝剂，8％～12．5％包覆剂组成，常温下为淡黄色液体，在地层条件下经10～15小时固化。简介了硅酸钠在氢离子作用下生成单硅酸，再聚合成多聚硅酸并形成凝胶的原理。将有效成分含量30％的堵剂0．3PV注入渗透率分别为3、2、1μm^2的孤岛油田产出砂填充管，在70℃固化后封堵率达92．9％、93．6％、95．7％，堵剂有效成分含量增大时封堵率增大，注入并联高、低渗（3．1和0．95μm^2）填砂管时，使分流率由90％和10％变为30％和70％。在孤岛中二北馆5单元的4口经多轮次蒸汽吞吐的热采井中，将该堵剂放置于距井眼6m的近井地带，平均单井用量110m^3，关井候凝后开井生产，产出液含水由94．3％～96．5％降至69．2％～88．5％，周期产油量大幅增加。图1表2参2。

HPAM增强CO_2引发硅酸凝胶的性能

针对双液法形成硅酸凝胶堵剂的不足,采用部分水解聚丙稀酰胺(HPAM)增强CO_2引发形成的硅酸凝胶。利用黏弹性测试及封堵性实验考察了HPAM和硅酸钠的配比对凝胶黏弹性的影响,分析了HPAM增强硅酸凝胶的稳定性、注入性和封堵性。实验结果表明,采用6%(w)硅酸钠+0.05%(w)HPAM体系时,所形成凝胶的黏弹性能较好;该体系形成的凝胶在70℃下老化96 d后,凝胶强度仍能满足对高渗层气、水流度的控制;在油藏温度下的黏度均小于3 mPa·s,注入性较好;注入HPAM增强硅酸凝胶后,46 d后,封堵率在99%以上,高于无HPAM时的封堵率。

硅酸凝胶电解液对铅酸蓄电池电学性能的影响

近年来,各种小型铅-酸蓄电池在国外相继问世。其中胶体电池,是采用硅酸凝胶电解液的电池,它具有不渗酸、不漏液,没有酸雾逸出等优点。可应用于家用电器,小型计算机,医疗器械,通讯设备等各个领域,它的性能取决于硅酸凝胶的性质及其对电极过程的影响。硅酸凝胶对铅-酸蓄电池电极过程的影响如何,目前还不清楚。因此。

延迟硅酸凝胶调剖剂超长岩心驱替实验研究

延迟硅酸凝胶调剖剂具有价格低,可解堵,便于现场大剂量注入的优点,相比有机聚合物冻胶类堵剂,可降低调剖作业成本近1/2,但在推广应用中,对该堵剂进入地层后性能变化、成胶效果却无法监测和评价。通过30m超长岩心驱替实验研究,考察了吸附及水体稀释等综合因素对该堵剂性能影响。实验结果表明:影响延迟硅酸凝胶胶凝强度的主要因素是稀释与吸附,吸附导致延迟硅酸凝胶体系成胶组分匹配关系的破坏,但是该体系在吸附和稀释后依然有较好的成胶效果。

硅酸凝胶碳热还原氮化法制备氮化硅粉体的结构及形貌

以水玻璃为硅源,炭黑为碳源,利用碳热还原氮化法制备了Si_3N_1粉体,研究了氮化温度、氮化时间和碳硅物质的量比对产物结构的影响,并对其形貌进行了观察。结果表明:氮化温度高于1 400℃时,产物全部为Si_3N_4;氮化时间大于5 h时,可以得到较纯的α-Si_3N_4;碳硅物质的量比为3:1时,产物全部为Si_3N_4;碳硅物质的量比为4:1的前躯体在1 400℃氮化5 h后得到的Si_3N_4粉体为不规则的、分散性良好的颗粒,颗粒尺寸为0.3～1μm;碳硅物质的量比为3:1的前躯体在1 450℃氮化5 h后得到的Si_3N_4粉体分散性良好,具有规则锤状形态。

硅酸凝胶的制备及其对微泡沫的稳定作用

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)溶液制备微泡沫,在搅拌过程中加入硅酸钠(Na2SiO3)并用盐酸调节pH以形成硅酸凝胶泡沫,从而改善微泡沫的稳定性。研究了pH和盐酸浓度对硅酸凝胶形成过程的影响;通过光学显微照片观察以及排液行为和流变性测试,对硅酸凝胶泡沫进行了表征。实验结果表明,碱性硅酸凝胶形成的pH范围为10.7～11.2;凝胶化的微气泡呈球形,且气泡界面包覆有凝胶层,可稳定保存48 h以上;硅酸凝胶泡沫表现出非牛顿型流体特征,并具有触变现象。

碱性硅酸凝胶堵水剂的实验条件探讨

碱性硅酸凝胶作为一种重要的堵水剂,具有许多其他堵剂不具备的优点。本文利用几种活化剂制备了一系列硅酸凝胶,并通过对制备过程中的实验条件如温度,浓度,搅拌时间等进行比较与讨论,最终寻找出凝胶时间与实验条件之间的关系。由实验可知,温度、搅拌时间、浓度都会对凝胶形成产生影响。

硅酸凝胶实验条件的探究

从硅酸钠溶液的浓度、酸的种类、酸的浓度和温度几个方面对硅酸凝胶形成快慢的影响进行了探究，最后选取形成硅酸凝胶的适宜实验条件，从而有利于教师进行课堂演示实验，达到有效教学的目的。

小型硅酸凝胶铅蓄电池的研制与性能测试

硅酸胶体电解质蓄电池国外已广为应用,国内意见尚不一致。我们进一步研究表明,硅酸胶体的加入,确实提高了电池的容量和贮存性能,再加上公认的优点,该种电池值得大力研究开发和应用。

引导学生探讨制取硅酸凝胶的实验条件

引导学生探讨制取硅酸凝胶的实验条件金华浙江农业机械学校（３２１０１７）肖珊美制取硅酸凝胶实验的成败取决于反应物浓度、试剂用量和添加顺序、混合均匀程度、溶液酸度、静置时间、加热温度等诸多因素。因此其中蕴藏着丰富的教育潜能，教师如能充分利用这一教学资源，...

硅酸凝胶和硅酸溶胶的实验改进

通过查阅资料和研究发现,制备硅酸凝胶和硅酸溶胶时,对试剂的浓度都有较高的要求,硅酸钠溶液的来源和酸的浓度及用量对实验都有影响。 硅酸是很弱的酸,K1=10-10,K2=10-12,在水溶液中主要以原硅酸形式存在,并由它聚合成不同的多硅酸。虽说硅酸在水中的溶解度微小。

硅酸镁基胶凝材料的制备与性能研究进展

硅酸镁基胶凝材料是由活性氧化镁和硅质原材料及外加剂按照一定比例混合制得,具有低碳排放、轻质高强、隔热保温等优良特点,受到了国内外学者的广泛关注。主要从原料配比、水化机理及其性能的影响因素综述了硅酸镁基胶凝材料的研究进展,硅酸镁基胶凝材料的性能主要受MgO活性、养护温度、Mg/Si比和外加剂、掺合料掺量的影响。其中MgO活性与Mg/Si比对体系反应产物影响显著,养护温度对反应进程起到了控制作用。概述了当前硅酸镁基胶凝材料存在的问题,并提出了可行的改进措施。

氢氧化钙掺量对硅酸镁基胶凝材料性能的影响

采用氢氧化钙(Ca(OH)_(2))对硅酸镁基胶凝材料中的原材料MgO进行了不同质量比例的替代,对其流动度、凝结时间和抗压强度进行了测试,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、热重分析(TG-DTG)和压汞测试(MIP)分析了影响机理。结果表明,Ca(OH)_(2)能够显著增大硅酸镁基胶凝材料的流动度与抗压强度,缩短其凝结时间。XRD、SEM-EDS、TG、MIP测试结果说明了抗压强度提升的原因:Ca(OH)2与硅灰反应生成了C-S-H凝胶,并且促进了MgO的水化,提高硅酸镁基胶凝材料的水化程度,使其孔隙率显著降低。