低密度微泡沫液放喷技术在大斜度及大位移井中的应用

随着海上老油田挖潜的深入,以及受军事、环保等因素的影响,大斜度及大位移井逐渐成为增储上产的重要井型。大斜度及大位移井具有井斜大,稳斜段长的特点,一趟管柱难以同时实施射孔与放喷作业,严重制约着大斜度及大位移井完井时效。低密度微泡沫液放喷技术,可有效解决这个难题。下入平衡射孔管柱,校深方式可采用泵送电缆校深或随钻校深,射孔后将射孔枪起出射孔段,再根据负压值向钻杆内替入设计量的低密度泡沫液制造负压,坐封机械可回收式封隔器后导通流程进行放喷作业。该技术能够在大斜度及大位移井完井中一趟管柱同时实施射孔与放喷作业,无需在射孔后单独下一趟管柱进行放喷,节省完工工期,降低完井作业成本,提高射孔放喷效果。

工艺参数和结晶预处理对聚乳酸/聚己内酯共混材料微发泡的影响

随着组织工程技术的快速发展,聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)由于其优异的性能在组织工程领域得到广泛应用。文中采用超临界二氧化碳(ScCO_(2))对PLA/PCL(80/20)共混材料进行微发泡实验,研究了工艺参数和结晶预处理对PLA/PCL共混材料微发泡泡孔形态的影响,分析了泡孔形态与材料结晶形态之间的关系。通过改变饱和压力、保压时间和发泡温度等发泡参数来控制泡孔的形态。结果表明,工艺参数对PLA/PCL(80/20)共混材料的泡孔形态有很大的影响,提高饱和压力、控制适当的发泡温度和保压时间,可以获得均匀致密的泡孔结构。为了增强晶体对气泡成核位点的影响,对PLA/PCL共混材料进行了熔融结晶预处理,结果表明,熔融结晶预处理有利于形成完善的球晶结构,诱导泡孔成核,提高PLA的发泡性能,且PCL的加入对PLA结晶形态有很大的促进作用,可起到异相成核的作用,有利于形成均匀致密的泡孔结构。

文23储气库储层段钻井液及储层保护技术

针对中原油田文23储气库储层段施工过程中地层压力系数低、分布紊乱,水敏性强,储层保护要求高等特点,研发出抗温120℃、密度0.85~1.00 g/cm^(3)的可调防漏型微泡钻井液,以及屏蔽暂堵和非渗透弹韧性水泥浆等关键技术,从而减少钻井液漏失,提高固井质量,保护油气层;同时,通过加强预封堵、强化微泡钻井液密度控制、做好固井前地层承压等工作,进一步完善了现场施工工艺。相关技术在文23储气库储层段应用66口井,漏失发生率仅为13.6%,储层段固井质量优良率达98.5%;后期注气作业中,单井平均注气速率达50×10^(4) m^(3)/d,超预测值15×10^(4)~20×10^(4) m^(3)/d的1.5~2.0倍,且储层保护效果明显。

海上低渗油藏CO_(2)微泡沫驱提高采收率实验与数值模拟研究

海上低渗透油藏层间非均质性较强,注CO_(2)气窜严重,制约了CO_(2)驱油及封存效果。借助室内实验评价了海上低渗透油藏CO_(2)微泡沫驱提高采收率效果,并与CO_(2)连续气驱、水气交替驱进行了对比,同时研究了各驱油方法的碳封存规律,通过数值模拟方法研究了微泡沫驱开发效果。研究结果表明,CO_(2)微泡沫驱的流度控制能力高于水气交替驱,可以显著提高波及体积;在渗透率级差为6.35的并联岩心实验中,采用CO_(2)微泡沫驱可以实现分流率反转,封堵高渗区域,提高低渗区域波及体积,进而提高采收率;提高微泡沫驱气水比可以提高驱油效果,但影响埋存效果,需根据储层及实际需求优化气水比,当气水比为1:1时,微泡沫在水驱的基础上使高渗岩心和低渗岩心的采收率分别提高20.32和24.32个百分点;微泡沫驱具有最优的碳封存能力,碳埋存率高达86.64%。数值模拟结果表明,CO_(2)微泡沫驱能有效控制气窜,降低生产气油比,注微泡沫5年后采收率达到了48%,高于连续气驱12个百分点。本文研究可为海上非均质低渗油田注CO_(2)开发提供指导。

物理微发泡螺杆设计、性能测试及仿真研究

自主设计的物理微发泡注塑成型FoamPro螺杆,对比现有产品,通过多种材料的实验测试及仿真验证,有更高的塑化效率,相当的发泡效果,可用于商业化应用。

水基微泡沫钻井液防漏堵漏原理研究

依据低密度和气泡变形堵塞理论,分析了微泡沫钻井液的防漏堵漏原理.采用砂石充填的模拟漏层实验方法,研究了无粘土相微泡沫钻井液防漏堵漏作用效果,结果表明,微泡沫钻井液对80～120目砂石构成的孔隙通道具有最好的堵漏效果,对40～80目砂石构成的孔隙通道具有良好堵漏效果,对10～40目砂石构成的孔隙通道具有一定的堵漏效果,而且,随着压力增加,微泡沫钻井液仍具有堵漏承压能力.

微泡沫体系直径影响因素及微观稳定性

针对普通泡沫稳定性差问题,通过玻璃珠填制的填砂管制备一种稳定性好、均匀度高且直径细小的微泡沫体系,用显微镜对微泡沫的微观形态进行观察,研究不同影响因素对微泡沫直径的影响,分析黄原胶稳定的微泡沫与普通微泡沫稳定性的差异。结果表明：气、液同时注入玻璃珠填制的填砂管时,可形成直径为10~100μm、变异因数小于10%的微泡沫体系。可通过改变溶液黏度、起泡剂质量浓度、两相流速、温度和回压等影响因素调节微泡沫的直径大小。随着溶液黏度、两相流速、回压的增大,微泡沫平均气泡直径减小,均匀性变好;温度升高导致微泡沫直径增大,均匀性变差。当起泡剂质量浓度高于5g/L时,起泡剂质量浓度增加对微泡沫直径影响不明显。由于溶液中的黄原胶增加液膜黏度和厚度,减缓微泡沫液膜排液过程,促使黄原胶稳定的微泡沫具有优越的稳定性,并在160g/L矿化度、90℃温度、6 MPa回压条件下,其稳定时间长达2h,而普通微泡沫的稳定时间少于20min。

微泡沫体系的制备及在调剖、驱油中的应用进展

为了推动微泡沫提高石油采收率技术的发展,综述了微泡沫体系的结构、性能及封堵原理,对高速搅拌法、微流法等制备微泡沫的方法进行了总结,概述了微泡沫体系在调剖和驱油方面的研究进展,最后指出了微泡沫体系存在的问题和发展趋势。

黄原胶稳定的微泡沫稳定性及在非均质地层中的调剖效果

针对普通泡沫稳定性弱、在强非均质地层调剖效果差的问题,将氮气和起泡剂溶液(黄原胶/甜菜碱表面活性剂)同时注入玻璃珠填制的填砂管制备出一种直径细微、稳定性强的微泡沫体系。通过气泡形态、平均气泡直径、气泡密度等参数对比了普通微泡沫(甜菜碱表面活性剂)与黄原胶稳定的微泡沫稳定性差异,并借助微观模型和并联填砂管模型对比了两种微泡沫的调剖能力。研究结果表明:随黄原胶浓度增加,微泡沫液膜的厚度和黏弹性提高,微泡沫平均气泡直径降低,气泡密度增加,微泡沫平均气泡直径和气泡密度的变化速率降低,微泡沫稳定性好于普通微泡沫。微泡沫在微观模型低渗区域的波及体积高达90%,远高于普通微泡沫。微泡沫对于级差为10的严重非均质地层具有较好的调剖效果,调剖效果的改善与起泡剂溶液中黄原胶浓度的增加有较好的对应性。

微泡沫在高温高盐油藏中的驱油作用

针对普通泡沫在高温高盐油藏中稳定性弱、驱油效果差的问题,采用将气体和起泡剂溶液(5000 mg/L甜菜碱表面活性剂SL1+5000 mg/L黄原胶XG)同时注入填砂管泡沫发生器的方法制备了一种稳定性强、尺寸细微的微泡沫体系,即黄原胶稳定的微泡沫。通过微观可视化模型对比了普通微泡沫(5000 mg/L SL1)与黄原胶稳定的微泡沫在原油存在条件的下稳定性差异,分析了驱油机理,借助填砂管模型对比了两种微泡沫的驱油性能。微观实验结果表明:气泡液膜中吸附的黄原胶增加了微泡沫液膜厚度,有效抑制了气泡聚并和液膜排液,使黄原胶稳定的微泡沫具有更强的稳定性和耐油能力。微泡沫越稳定,微观波及体积越高、采油效率越高。微泡沫主要的驱油机理为直接驱替机理、乳化机理、同向液膜流动机理、逆向液膜流动机理。物模实验结果表明,在160 g/L矿化度、90℃条件下,黄原胶稳定的微泡沫驱的采收率可在水驱基础上提高22.9%,比普通微泡沫驱高15.2%。

微泡沫酸性清洁压裂液的制备及性能

合成一种非离子表面活性剂脂肪酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺(SCF-18)作为增稠剂,以NaHCO3为起泡剂,在酸性条件下交联,制得一种微泡沫酸性清洁压裂液。对该体系的性能进行了室内评价,结果表明,质量分数分别为3%SCF-18+0.5%缓蚀剂ATMP+3.6%NH4Cl+1%冰乙酸+0.5%NaHCO3,90℃、170 s-1剪切60min,压裂液的黏度为75 mPa.s,具有较好的耐温耐剪切性;在温度低于70℃时,储能模量远大于耗能模量,黏弹性良好;90℃体系的砂降速度为0.766 1 mm/s,具有很强的携砂能力;加入质量分数5%的原油,40 min即可破胶,破胶液黏度为2.84 mPa.s。通过化学反应形成的CO2微泡沫可以有效地降低压裂液的滤失量,同时可以提高返排率,降低对底层的伤害,改善压裂效果。

碳泡沫先驱体酚醛泡沫制备工艺研究

通过分析发泡剂、匀泡剂和固化剂的用量与酚醛泡沫密度及性能的关系,确定了制备酚醛泡沫的最佳发泡工艺。以苯酚和甲醛为主要原料,碱性催化合成改性酚醛树脂,再加入正戊烷、tween-80和20％硫酸等制备了酚醛泡沫。用红外光谱和数码显微镜等方法测定该泡沫的化学组成、泡孔结构、孔径分布及其他相关理化性能,结果表明,该工艺制备的酚醛泡沫具有优良的阻燃、隔热保温性能,是理想的碳化和石墨化用酚醛泡沫。

超临界CO_2制备微孔球扁药的研究

为改善球扁药的燃烧性能,根据燃面渐增原理,设计出了一种具有微孔结构的球扁药,并采用超临界流体技术升温发泡工艺制备出该结构的球扁药,分析了发泡过程中的泡孔的成核和长大机理;研究了CO2含量和粒子对泡孔形貌的影响。扫描电镜(SEM)结果显示,微孔球扁药内部泡孔是独立的闭孔泡,粒子可以改变泡孔的形貌,随着CO2在球扁药中含量的降低,平均泡孔直径变小。密闭爆发器试验表明,该微孔发射药具有良好的燃烧渐增性能。因此,利用超临界流体技术可以制备出不同泡孔形貌和燃烧性能的微孔球扁药。

层状液晶凝胶对微泡沫的稳定作用

以非离子表面活性剂单硬脂酸甘油酯(GMS)制备出稳定的微泡沫.采用偏光显微镜、冷冻断裂蚀刻透射电子显微镜(FF-TEM)、差示扫描量热仪(DSC)和流变仪对其表面活性剂溶液相态、泡沫体系的微观结构、相变行为和流变性进行研究以探索微泡沫的稳定机理.实验结果表明,表面活性剂分子吸附在气泡界面,发生晶化形成有序、紧密排列的层状液晶凝胶相液膜,该液膜具有较强的刚性,能抵抗由Laplace附加压力驱使的气泡溶解和聚并行为.微泡沫可稳定10个月,无明显的相分离和气泡破裂现象.其稳定作用机理是通过影响泡沫排液过程,增强Gibbs-Marangoni效应,从而提高了气泡液膜强度,减缓了气相扩散速率.

聚己内酯/聚乳酸共混材料流变性能对其超临界流体微发泡的影响

采用单因素实验方法,对聚乳酸(PLA)与聚己内酯(PCL)的共混物进行间歇微发泡实验,研究PCL/PLA共混物的流变性能与微发泡材料泡孔形貌之间的关系。采用旋转流变仪和扫描电镜分别对共混物的流变特性与发泡样品的泡孔形貌进行表征。结果表明,随着PLA含量的增加,共混材料的储能模量、耗能模量和复数黏度增加,tanδmax先减小后增加;微发泡材料的泡孔尺寸先减小后增加,泡孔密度先增大后减小,PLA含量30%的微发泡材料的泡孔分布最为均匀致密。微发泡泡孔结构受熔体黏性和弹性的共同作用,其中弹性效应(应变硬化)的作用更加关键。

可变形微泡油层保护液在官23-46井的应用

官23-46井位于大港油田采油三厂孔店潜山构造带,是一口电泵井,该井压力系数约为0.71,属于低压漏失井,2012年4月该井使用80 m3清水进行冲砂作业全部漏失。为了降低成本,使用由新型发泡剂、活性剂、复合稳泡剂等处理剂配制而成的新型可变形微泡油层保护液与无固相体系,并结合段塞法进行作业。该微泡体系具有较高的稳定性(比一般泡沫稳定),结构复杂,过渡层明显,有一定抗压性,能够受挤压变形,是一种针对低压漏失井研制的新型修井液体系。作业顺利完成,施工成本降低20%,而且作业后2 d恢复产量,油层保护效果显著。

ICF靶用超低密度微泡沫材料研究进展

介绍了国外惯性约束聚变(ICF)高增益低温靶用超低密度均匀有机微泡沫材料的研究进展。对各种微泡沫材料的研制方法,如溶液倒相法、高内相乳液法、气溶胶法等进行了分析与讨论。

汽车内饰用聚丙烯微发泡专用料的研制

利用化学改性非交联法和单螺杆挤出机,采用一步法挤出工艺研制了汽车内饰用聚丙烯(PP)微发泡料。以均聚PP和共聚PP为基础树脂,考察了影响PP发泡的主要因素(如引发剂、发泡剂的用量、挤出温度等)。结果表明,具有良好性能的PP微发泡专用料的配方(质量份数):均聚PP为40.00份,共聚PP为60.00份,过氧化二特丁烷为0.18份,过氧化二异丙苯为0.02份,改性剂为0.50份,碳酸钙为0.50份,发泡剂AC为0.40份。以其制备的微发泡片材泡孔直径小于50μm,泡孔密度可达106个/cm3。

新型微发泡仿木塑料的生产开发

针对新型微发泡仿木塑料(称为PS101压线),阐述了其生产开发的技术关键,指出采用吸热型发泡剂及自行设计的FRSJ60/30单螺杆挤出机是主要关键,选择合适的温度、压力和剪切速率等加工条件也十分重要。

发泡用改性聚丙烯的制备和性能研究

通过熔融共混法采用均聚聚丙烯(PP-H)和嵌段共聚聚丙烯(PP-B)制备了PP微发泡基础树脂,并研究了PPH用量对基体树脂发泡后力学性能的影响;同时采用发泡改性剂和成核剂(碳酸钙、滑石粉)对PP微发泡基础树脂进行改性,研究了发泡改性剂和成核剂用量对PP发泡性能的影响。结果表明,随PP-H用量的增加,发泡片材的拉伸强度下降,弯曲强度增加;发泡改性剂提高了PP的熔体强度,随成核剂碳酸钙、滑石粉用量的增加,发泡片材的密度下降,泡孔密度增大,其适宜用量为0.5份(质量份,下同);改性后PP的剪切黏度变小,挤出胀大比增大,相对分子质量分布变化不大;用改性PP制备的微发泡片材的泡孔直径小于50μm,泡孔密度可达10~6个/cm^3。