油田污水中Fe^(2+),S^(2-),DO及pH值对无机交联体系HPAM-Cr^(3+)CDG成胶性能影响的研究

在对河南油田下二门矿区油田污水进行全面分析的基础上 ,研究了污水中 Fe2 + ,S2 -,溶解氧 (DO)及污水的 p H值对无机交联体系聚丙烯酰胺 (HPAM) -Cr3 +胶态分散凝胶 (CDG)成胶性能的影响。研究结果表明 ,对于 HPAM-Cr3 +体系 ,污水中Fe2 + ,DO对其成胶性能没有影响 ;S2 -和污水的 p H值对其成胶性能有影响。 p H值增大 ,凝胶强度增强 ;S2 -浓度增加 。

低浓度HPAM/Cr^(3+)凝胶成胶行为影响因素的研究

研究了聚合物浓度、ｐＨ、温度及Ｃａ２＋浓度对低浓度部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）凝胶成胶行为的影响。实验结果表明：随着体系中聚合物浓度的降低，成胶速度降低，所成凝胶的强度和稳定性降低，成胶的ｐＨ范围变窄。在成胶的ｐＨ范围内，ｐＨ愈高，则成胶速度愈快，所成凝胶的强度愈高，稳定性也愈好。温度增高时成胶速度加快，凝胶的稳定性变差。Ｃａ２＋浓度增大时所成凝胶的强度下降。

HPAM/Cr^(3+)冻胶压裂液的低温破胶体系

HPAM/Cr3+冻胶压裂液是一种报道较少的压裂液体系,该压裂液具有增粘能力强、携砂性好、摩阻低、冻胶水化破胶后残渣少等优点。但在低温条件下,聚丙烯酰胺可控制性降解比较困难,限制了在油田上的应用。考察了破胶剂的低温破胶性能;研究了影响该压裂液的低温破胶性能的影响因素;提出了用于低温地层的破胶体系配方。该体系可在低温(30℃)下破胶。

一种用于深部调剖的HPAM/Cr^(3+)凝胶

由分子量4×106～7×106、水解度17.6%的聚丙烯酰胺(5～6g/L)、氧化还原体系交联剂Na2Cr2O7+NH4Cl、加入乙二醇的乳酸/丙酸/乙酸复配有机酸延缓剂组成的STP强凝胶调剖剂,其最佳成胶条件为pH值5.2,温度55℃,矿化度<7g/L,调节延缓剂用量可控制成胶时间(12～144h),适用温度为35～80℃。在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率24.3%),依次用STP调剖剂封堵第一、第二、第三高渗岩心后水驱,合层采收率分别达到46.8%、62.2%和69.1%,由此得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大。讨论了有关的驱油机理。简介了2000～2001年大庆萨中开发区48井次处理半径10～20m的STP深部调剖作业的结果(成功率91.2%)。图5参5。

Sol-Gel法合成SiO_2-Cr_2O_3纳米粉体及性能研究

以Si(OC2H5)4、EtOH、(NH4)2Cr2O7和HNO3水溶液为原料,采用Sol-Gel法首次合成出SiO2掺杂Cr2O3纳米粉体,其中Si与Cr摩尔比为3∶1。运用FTIR、XRD、TEM、TG和BET等技术手段对其结构和性能进行了表征。结果表明:SiO2-Cr2O3纳米粉体平均粒径为47.7nm、比表面积为151.2m2.g-1。在纳米粉体中,Cr2O3为晶态、SiO2为非晶态,实现了金属氧化物/非金属氧化物在分子水平的掺杂,并发现SiO2-Cr2O3纳米粉体FTIR谱有蓝移现象,探讨了蓝移的原因和反应历程。

表面活性剂和碱对Cr^(3+)聚丙烯酰胺凝胶成胶效果的影响及作用机理

在三元(或二元)复合驱过程中,调剖剂不可避免与表面活性剂和碱接触,因此碱和表面活性剂的性能可能会对调剖剂的性能造成影响。室内采用黏度计、动态光散射仪、扫描电镜和驱油实验装置,研究了碳酸钠、石油磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚对Cr^(3+)聚合物凝胶调剖剂的黏度、分子聚集体尺寸、分子聚集体形态和调剖效果的影响。结果表明,石油磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚对Cr^(3+)聚丙烯酰胺凝胶的黏度和分子聚集体尺寸几乎不影响;而Na_2CO_3的加入使Cr^(3+)聚合物凝胶不成胶,且Cr^(3+)聚丙烯酰胺凝胶成胶后加入Na_2CO_3会发生破胶现象,分子聚集体尺寸大幅下降,聚集体形态从大的团块状变成小的团块状,驱油过程中封堵效果明显变差。进一步分析发现,在碱性条件下,Cr^(3+)聚丙烯酰胺凝胶难以发生交联反应,即使发生了交联也会发生解交联。

Cr^(3+)掺杂对TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶 凝胶法制备了TiO2 粉末和以釉面瓷砖为载体的TiO2 薄膜,讨论了不同Cr3+ 掺杂浓度对TiO2 光催化活性的影响,并采用UV VIS对其光学性能进行了检测.结果表明,Cr3+ 掺杂和釉面瓷砖的交互作用能够显著提高TiO2 薄膜的光催化活性,最佳掺杂浓度为6 0 4×10 1 7个·cm- 3,且随着TiO2 光催化活性的提高,薄膜的吸收带边发生了明显的红移。

ZnGa_2O_4∶Cr^(3+)红色荧光粉的光致及电致发光性能

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法合成ZnGa2O4∶Cr3+红色荧光粉,在空气气氛中1000℃煅烧得到ZnGa2O4单相.对粉体进行X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)测试,结果显示,在空气气氛中煅烧,铬离子以三价形式存在(Cr3+),未出现高价铬离子(Cr5+,Cr6+).Cr3+取代Ga3+占据八面体格位,位于695nm的红光发射带属于Cr3+的2E-4A2跃迁.Cr3+的激发带与基质发射带间有大面积重叠,两者间存在有效的能量传递.利用丝网印刷方法制成电致发光器件,与硫化物电致发光器件相似,ZnGa2O4∶Cr3+电致发光器件的亮度与电压满足L=L0exp(-bV-1/2)关系,且亮度与频率成正比.器件的Q-V曲线为闭合回路,发光效率η约为13lm·W-1.

溶剂水pH对Cr^(3+)聚合物凝胶分子内交联成胶效果影响

为进一步探究不同pH条件下Cr3+聚合物凝胶"分子内"交联成胶机理,针对大庆喇嘛甸油田储层地质特征和流体性质,以聚合物质量浓度、矿化度调节剂浓度和聚铬比为影响因素,在通过正交试验优选出成胶效果良好的聚合物凝胶配方组成基础上,研究了pH对Cr3+聚合物凝胶成胶效果影响。结果表明,酸性条件能够促进醋酸铬的电离,增大多核羟桥配离子与聚合物分子链上羧基之间发生配位反应的概率,有利于Cr3+聚合物凝胶形成"分子内"交联结构体系;随溶剂水pH增加,溶液中OH-数量增加,参与交联反应的Cr3+数量减少,聚合物凝胶分子内"交联成胶效果变差;适当降低溶剂水pH可进一步改善聚合物凝胶"分子内"交联成胶效果。

Cr^(3+)对玉米萌发的影响

玉米为材料,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术检测了玉米种子萌发过程中和不同浓度的Cr3+胁迫48h后恢复过程中淀粉酶的变化,实验结果表明玉米萌发过程中淀粉酶同工酶发生系列变化;铬盐对玉米幼根的生长抑制作用明显;当铬盐浓度为0.1mol/L时,对玉米的抑制表现为不可逆,直至种子萎蔫死亡;铬盐对淀粉酶的活性影响不是很显著,但刺激了Rf为0.242淀粉酶的提前表达。

聚合物凝胶用Cr^(3+)交联剂检测方法探讨

胜利油田交联聚合物驱、封堵大孔道中使用Cr3+交联的HPAM凝胶。探讨了Cr3+交联剂的检测方法。将4种商品HPAM和6种商品Cr3+交联剂在矿化度5727mg/L、钙镁含量108mg/L的胜利盐水中配制成24个HPAM/Cr3+成胶溶液,根据70℃下反应72h后在70℃测定的凝胶相对强度(要求在代码C以上),确定使用分子量1.11×107、水解度28.8%的一种HPAM,配液浓度为1300mg/L。推荐采用在70℃、振荡频率f=0.422s-1测定的复数粘度η 和储能模量G′表示凝胶的强度,给出了HPAM浓度不同、各Cr3+交联剂浓度为最低需要量的6种凝胶的η 和G′值;推荐取G′值达到0.1Pa的时间为成胶时间,由上述6种体系的G′ t曲线求出成胶时间在98～300min范围。提出其他应测定的性能包括:成胶溶液抗剪切性,凝胶热稳定性(抗热老化性),凝胶抗温性,凝胶抗盐性及岩心堵水率,对测定方法作了详略不等的讨论。特别指出,用于热老化实验的成胶溶液必须彻底除氧,否则粘时曲线的变化将无规律(给出了实例)。图7表7参3。

原子吸收法测定铬交联体系中Cr^(3+)的新方法

所报道的方法用于定量测定铬交联聚合物驱(弱凝胶驱)油藏产出水中的Cr3+。选用还原性火焰原子吸收光谱法测定Cr3+。Cr3+标准溶液由重铬酸钾溶液制备,介绍了制备方法及标准曲线。为了提高测定灵敏度,在4种试剂中筛出了Na2SO4,在2 mL含Cr3+试液中加入1 mL 10%Na2SO4溶液使吸光度由空白时的0.349增加至0.594,加大加入量对吸光度的影响很小。与使用重铬酸钾标准溶液的传统原子吸收光谱法相比,这种新方法测定的3个铬交联聚合物溶液样中的Cr3+质量浓度(706,737,1084 mg/L),与已知值(700,750,1100 mg/L)更加接近。在2个样中进行加标测试,回收率分别为99%和98%,可以满足工业分析要求。图1表4参3。

延缓型HPAM／Cr(Ⅲ)堵水调剖剂的研制及其机理

由乙酸铬交联剂、木质素磺酸钠作延缓增粘剂及HPAM研制了一种延缓型HPAM／Cr (Ⅲ)调剖堵水剂,考察了不同因素对成胶性能的影响,确定了调剖剂的最佳组成:0．3％-0．6％复合离子HPAM,0．12％-0．20％乙酸铬溶液,0．53％-0．80％延缓剂,0．08％～0．17％催化剂溶液。该调剖剂适应的温度为30-90℃,pH 3-11,成胶时间3～15 d(可调),生成的凝胶粘度大,稳定性好,可用油田采出水配制。该体系可用于深部调剖且材料费用较低。

正极材料Li_3V_(2-x)Cr_x(PO_4)_3/C的制备及性能

用溶胶-凝胶法制备了锂离子电池正极材料Li3V2-xCrx(PO4)3/C(x=0、0.05、0.10和0.20)。用XRD、SEM、充放电、循环伏安和电导率测试等方法,研究了Cr掺杂对样品的影响。样品均为单相,尽管在低倍率(0.2C)下的初始比容量随着x的增加而下降,但适量的Cr掺杂可改善循环及倍率性能。Li3V1.90Cr0.10(PO4)3/C以0.2C和4.0C充放电的首次放电比容量分别为171.4 mAh/g和130.2 mAh/g,第100次循环时的容量保持率分别为78.6%和88.9%。

BZ28-2S油田Cr^(3+)聚合物凝胶渗流特征及其调驱效果研究

渤海BZ28-2S油田具有油藏厚度大、平均渗透率高、非均质性严重、溶剂水矿化度较高和原油黏度较低等特点,注水开发过程中水窜现象比较严重,进而影响水驱开发效果,亟待采取调剖技术措施来改善水驱开发效果。针对BZ28-2S油藏储层特征、流体性质和及其井网特点,以黏度、阻力系数、残余阻力系数和采收率为评价指标,开展了Cr^(3+)聚合物凝胶配方优选和调驱注入参数优化实验研究。结果表明,在目标油藏储层和流体条件下,交联剂Cr^(3+)与聚合物分子链间可以发生交联反应,形成具有"分子内"交联结构特征、独特渗流特性和与储层适应性良好的Cr^(3+)聚合物凝胶体系。与聚合物溶液相比较,在段塞相同条件下,Cr^(3+)聚合物凝胶调驱效果较好。从技术经济效果考虑,推荐Cr^(3+)聚合物凝胶体系组成:C_P=1 200~1 600 mg/L,m(Pol):m(Cr^(3+))=180:1~270:1,段塞尺寸为0.075~0.125 PV,预计采收率增幅1.6%~2.5%。在室内研究基础上,2012年12月开始在渤海BZ28-2S油田进行了矿场试验。目前矿场调驱施工正在进行之中,截止到2013年5月,由于调驱时间较短,部分油井已经见效。

Cr^(3+)与聚合物在岩心内静态成胶效果评价

近年来,在SZ36-1和LD10-1油田开展了聚合物驱和聚合物凝胶调驱矿场试验,取得了明显增油降水效果,为海上油田提高采收率找到了一条有效途径,但油藏中的各种复杂环境和条件可能会对其交联反应存在影响。通过理论分析和物理模拟实验,开展了交联剂Cr^(3+)与聚合物在岩心内静态成胶效果评价实验研究。结果表明,在静态条件下,交联剂Cr^(3+)与聚合物分子间可以在岩心孔隙内发生交联反应,其成胶效果受到岩心渗透率及其类型(是否含胶结物)、岩心含油饱和度、黏土矿物类型和含量等因素的影响,其中渗透率影响程度较大;随岩心渗透率增大即孔隙尺寸增大,岩心内成胶效果变好;随含油饱和度降低,岩心成胶效果变好;随黏土含量增加,岩心内成胶效果变差,而且在三种岩心黏土类型中,伊利石的影响最大,其次为高岭石,再其次为蒙脱石;岩石颗粒胶结愈疏松,成胶效果愈好。这些研究成果对于国内外油田利用弱凝胶进行深部调剖技术进一步提高开发效果具有指导作用。

Cr3+在不同基质Y3Ga5O12或Ga2O3中的荧光特性

以Ga2O3、Y2O3、Cr(NO3)3·9H2O为原料,柠檬酸为配位剂,通过溶胶-凝胶高温固相合成法制备出Ga2-2xO3∶2xCr^3+(Ga2O3∶xCr)与Y3Ga5-5xO12∶5xCr^3+(YGG∶xCr)2种多晶粉体(x=0.01,0.03,0.05,0.07)。并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)对样品的结构、组成、形貌和荧光性能进行测试分析。XRD和IR分析结果显示在900℃煅烧后Ga2O3∶xCr和YGG∶xCr两种样品均成相。SEM照片显示Ga2O3∶xCr样品形貌为柱形多面体,YGG∶xCr为短棒状。PL结果显示Cr^3+在Ga2O3和YGG两种基质中的最强荧光发射峰分别位于742和740nm,均属于Cr^3+的2E-4A2跃迁,对比发现Cr^3+在YGG基质中的荧光发射强度更强,在远红光区的荧光性能更好,能满足温室照明中植物光合作用的需求。

Ca^(2+)和Mg^(2+)对Cr^(3+)聚合物凝胶性能影响实验研究

为进一步探究Ca^(2+)和Mg^(2+)对弱凝胶调驱效果的作用机理,针对渤海某油藏地质特征和流体性质,以黏度、黏弹性、阻力系数、残余阻力系数以及采收率为评价指标,从增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果等方面着手,开展了Ca^(2+)和Mg^(2+)对弱凝胶性能及其调驱效果影响研究。结果表明,与注入水相比,软化水虽然矿化度较高,但其几乎不含Ca^(2+)、Mg^(2+)二价阳离子,利用其所配制Cr^(3+)聚合物凝胶溶液中的聚合物分子链受阳离子影响较小,聚合物分子聚集体尺寸较大,其增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果均强于注入水配制Cr^(3+)聚合物凝胶。对海上油田注入用水进行软化处理,即除去水中Ca^(2+)和Mg^(2+),有利于改善Cr^(3+)聚合物凝胶调驱效果,进一步提高原油采收率。

纳米γ-Al_2O_3的制备及其对铅(Ⅱ)镉(Ⅱ)铬(Ⅵ)的吸附性能

采用溶胶 凝胶法合成纳米γ Al2 O3 ,以透射电镜 (TEM )、X射线衍射 (XRD)、比表面积测定 (BET)等技术对所得的纳米γ Al2 O3 进行了表征。表明纳米粒子的直径在 30 70nm ,并利用Zetaplus电位仪测定了其等电点。考察了纳米γ Al2 O3 材料在静态吸附条件下对Pb(Ⅱ )、Cd (Ⅱ )、Cr(Ⅵ )金属离子的吸附性能。结果表明 ,在 pH值为 6 7条件下 ,对金属离子Pb(Ⅱ )、Cd (Ⅱ )、Cr(Ⅵ )有强烈的吸附能力 ,且符合Freundlich吸附方程。吸附于纳米γ Al2 O3 上的金属离子可用 0 1mol/LHCl溶液进行解脱 ,再生后的纳米γ Al2 O3

调驱用RSP3抗盐聚合物弱凝胶研制

目前使用的调驱用弱凝胶抗盐性差。分析了常用或推荐的改善弱凝胶调驱体系抗盐性的措施 ,包括清水预冲洗地层 ,使用钙镁离子络合剂 ,使用有机交联剂 ,使用粘土胶液和无机凝胶 ,认为均不能令人满意。合成了RSP系列抗盐聚合物 (类梳状聚合物 ) ,用中等分子量 ( 9.5× 1 0 6 )、低水解度 ( 1 0 % )的一种抗盐聚合物RSP3和有机铬交联剂CL 2配制了弱凝胶 ,并与几种常用HPAM进行了比较 ,结果如下。用模拟长庆油田高矿化度、高钙镁含量地层水 ( 2 .3 %NaCl+ 1 .7%CaCl2 溶液 )配制的 0 .3 %RSP3溶液的粘度 ,在 3 0℃下为 3 7.5mPa·s,65℃下为 2 3 .0mPa·s,在 65℃下放置 2 4小时后为 2 0 .5mPa·s,均较相同条件下 4种HPAM同浓度溶液粘度高约 1倍。用该模拟地层水配制的 0 .2 5%RSP3 /CL 2凝胶属于中等变形不流动凝胶 ,在 51℃、60℃放置 60天以上不析水、不破解 ,而 3种HPAM的 0 .3 %凝胶在热老化过程中或发生析水 ,或破解 ,或强度下降。用人工海水 ( 3 %NaCl+ 0 .3 %CaCl2 溶液 )配制的RSP3溶液 (和弱凝胶 )性能更好。