湿润剂对育苗基质水分吸持和黄瓜穴盘苗生长的影响

基质水分吸持特性直接影响基质含水量和蔬菜穴盘苗生长发育。为了探明湿润剂对穴盘育苗基质水分吸持的作用,研究了湿润剂添加后对不同粒径育苗基质的水分吸收量、蒸散速率和黄瓜穴盘苗生长的影响,结果表明:小粒径基质吸水速率和吸水量显著低于大粒径基质,湿润剂更有利于增加小粒径基质吸水量,相对于大粒径基质增加了17.32百分点;添加湿润剂同时提高了穴盘育苗基质吸水速率和蒸散速率,并使基质在1、2、3次吸水-蒸散过程始终保持较高相对含水量;基质添加湿润剂可有效促进小粒径基质条件下黄瓜穴盘苗生长发育,显著提高了黄瓜幼苗根冠比和成坨率。表明基质添加湿润剂可有效改善小粒径育苗基质水分吸持特性,有利于黄瓜穴盘苗壮苗形成。

不同粒径的高能燃烧剂的能量分析

制备9组不同粒径组合的铝粉和硼粉高能燃烧剂,利用红外热成像、水下爆炸、爆速测量与扫描电镜实验等方法,探究了粒径差异对高能燃烧剂能量特性的影响。结果表明:铝粉粒径1μm与硼粉粒径500 nm组合时,燃烧峰值温度最高,达到1310.9℃。在该粒径组合下,水下爆炸的峰值压力亦达到最大,为0.476 MPa。此外,该粒径组合还实现了最高爆速,为431 m/s。电镜扫描发现,由1μm铝粉、500 nm硼粉与硝酸钾制成的高能燃烧剂经过超声震荡后整体分散比较均匀,但存在些许团聚现象。研究结果有助于优化高能燃烧剂的配方设计。

交联聚合物微球体系水化性能分析

采用动态光散射法(DLS)、微孔滤膜过滤法和岩心封堵实验法研究了交联聚合物微球体系水化后的粒径变化、封堵性能和压缩变形性能。所研究的交联聚合物微球是一种预交联聚合物颗粒,由丙烯酰胺、丙烯酸及交联单体通过反相微乳液聚合制成,经过破乳、沉淀分离及萃取精制提纯。实验结果表明,聚合物浓度为200 mg/kg、氯化钠浓度为5000 mg/kg的交联聚合物微球体系,40℃下的水化时间由3天增至15天时,微球的水化动力学直径(Dh)由244.3 nm增至278.4 nm,15天时粒径达到最大值,此后随着水化时间的继续延长,微球Dh逐渐变小;聚合物浓度为200 mg/kg、NaCl浓度由0 mg/kg增至10000 mg/kg时,交联聚合物微球Dh由2090 nm减至229.6nm,但随着NaCl浓度的继续增加,Dh却逐渐增大。微孔滤膜实验表明,交联聚合物微球体系可对0.4μm的核孔膜形成有效封堵,但是长时间水化后的交联聚合物微球封堵性能降低。岩心封堵实验进一步说明水化后的微球具有很好的变形性和注入性。图3表1参6。

大庆萨北油田采出污泥调剖剂研发及应用

分析了取自大庆采油三厂一矿、二矿、联合站的含油污泥及其固相,含油污泥除含水、含油外,固相含量为37.34%～96.26%,固相颗粒外形不规则,粒径大于40目的占84%以上,主要为黏土矿物,90%以上为伊利石和高岭石。所研发的调剖剂为悬浮在聚合物污水溶液中的污泥固相颗粒,聚合物为M=2.5×107、水解度26.5%的大庆产HPAM,由沉降速率测定结果确定聚合物浓度为0.6～1.2g/L,污泥质量分数<6%。选择北4-8-丙水56井为调剖试验井,处理目的层为P11-2,有效厚度4m,处理厚度3m,设计分4个段塞注入调剖剂1.5×104m3,其中含聚合物13.3t,污泥固相435t(折合污泥1164t)。2008年8月21日起实施深部调剖,在51天内注入3个段塞共6526m3调剖剂,共利用含油污泥267.2t。注入期间注入压力迅速升高约1.5MPa后稳定在12.6～13.0MPa。5口连通油井(平均含水96.47%)中有4口含水平均下降1.4%,增油有效期110d,累计增油1135.2t。

钻井液暂堵颗粒粒径优化软件开发及室内评价

暂堵颗粒粒径分布的优化是保护储层暂堵技术的关键。为方便井场施工操作,以Alfred模型为基础,构建了钻井液暂堵颗粒理想充填分布模型,并以VB.NET为平台开发了颗粒粒径优化软件。根据输入的目标地层参数,软件自动给出相应的暂堵颗粒级配方案。室内通过PPT实验考察了二元及三元颗粒级配匹配度与滤失量的关系,验证了2者的反相关性。采用0.38~0.42μm2人造岩心进行了储层保护实验,进一步验证了匹配度与渗透率恢复值的正相关性。室内验证实验表明,暂堵颗粒粒径经软件优化后能有效降低储层伤害,可应用于完井、修井作业的施工方案设计。

钻井液暂堵剂颗粒粒径分布的最优化选择

叙述了自1977年Abrams发表著名的'1/3架桥规则'以来,钻井液暂堵剂颗粒粒径选择技术的发展:罗平亚等人提出的使用3%刚性粒子+1.5%可变形粒子+1%～2%软化粒子的屏蔽暂堵技术(1992);屏蔽暂堵技术的分形理论处理和最优化;各种粒径连续分布理论及其物理实验方法和计算机模拟方法求解;理想充填理论和d 90规则.建立了暂堵剂颗粒粒径优化选择的图解法,开发了相应软件:实测、计算或估算储层最大孔径d 90;测绘颗粒累计体积分数～颗粒直径平方根关系曲线,以d90点与原点间连线为基线,取曲线从右方最接近基线的暂堵剂粒径分布为最优化粒径分布,再稍加大大粒径颗粒的比例,得到理想充填最优化粒径分布.基于某储层岩心的实测孔喉数据和各种商品碳酸钙粉的粒度组成数据,采用所建立的方法求得,用作该储层钻井液中暂堵剂的300目、600目、1000目碳酸钙粉的理想充填最优化质量比为60∶30∶10.经这种钻井液污染的储层岩心,渗透率恢复率高达82.9%,而传统屏蔽暂堵、1/3架桥规则及空白的钻井液污染后的储层岩心,渗透率恢复率分别为65.5%,44.1%,39.2%.图3表3参9.

基于疏水缔合聚合物的新型钻井液封堵剂

针对常规封堵剂难以对非均质渗透性储层实现有效封堵的难题,基于疏水缔合聚合物的缔合理论,采用共溶剂聚合法,经分子结构优化设计,合成了新型的丙烯酰胺(AM)/十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC)/丙烯酸钠(AANa)疏水缔合共聚物(HMP),采用红外光谱、元素分析和凝胶色谱表征和测定了HMP的分子结构和分子量,并对其作为钻井液封堵剂的可行性进行了探讨。结果表明,新型疏水缔合聚合物HMP的重均分子量小于10万,对钻井液的流变性能影响小,当HMP分子中疏水单体C18DMAAC摩尔含量达到0.66%,且HMP在钻井液中的质量浓度达到0.6%后,其具有优良的封堵性能,在高温高压条件下可以实现对石英砂床和不同渗透率岩心的有效封堵,且形成的封堵层薄而致密;粒度分布测定结果表明,HMP将钻井液体系的粒度分布范围拓宽至几微米到几百微米,并能显著增大体系的平均粒径,这是其具有优良封堵性能的主要原因。

多尺度暂堵剂粒度参数优化及应用

为提高多尺度暂堵剂封堵效果,提出了一种基于粒度组成调控封堵层渗透率及强度的粒度优化方法。首先将d1/2理论和5/6匹配原则相结合,确定出不同缝宽下暂堵剂稳定堆积的粒度分布基线;然后,在考虑暂堵剂性能参数的基础上,基于Kozeny-Carman模型,通过分形理论建立了封堵层渗透率模型;最后,综合考虑摩擦和剪切失稳准则,建立封堵层强度模型,优化暂堵剂粒度分布和封堵层长度。根据优化设计方法开展室内封堵效果评价,设计了代表粒径为1.14 mm的暂堵剂对缝宽为3 mm的岩心进行封堵。结果表明:在闭合压力为40 MPa的条件下,封堵层的承压能力为33 MPa,渗透率为2.2×10^(-3)μm^(2),渗透率和封堵强度实验值与建立的理论模型预测值相对误差分别为9.09%和6.06%,表明优化设计方法可靠。现场应用结果显示,加入暂堵剂后,施工压力从88.4 MPa上升到93.2 MPa,微地震表明暂堵剂的加入促使裂缝转向开启,有效提高了裂缝复杂程度并增加了改造体积。研究成果可为暂堵剂粒度参数优化提供理论支撑。

肥料对不同粒径保水剂吸水性能的影响

以3种单质肥料和3种复合肥料及5种规格保水剂为试材,研究不同浓度的肥料溶液对不同粒径的保水剂性能所产生的影响。结果表明:保水剂在肥料溶液中的吸水倍率随着肥料浓度的增加而减小;同一种保水剂,小颗粒的吸水倍率要比大颗粒的吸水倍率大,6种肥料中磷酸二氢钙对保水剂吸水倍率的影响最大。不同种类的保水剂具有不同的分子结构、离子种类以及亲水基团等,这就决定了不同种类的保水剂对水的吸收能力各有不同。

深部调驱剂SMG封堵效果实验研究

针对深部调驱剂SMG的不同粒径尺寸,开展了单管、三管封堵效果评价实验。结果表明,封堵效果与SMG粒径尺寸及被封堵油层的渗透率密切有关。水化后的SMG颗粒在岩心中通过运移、架桥、封堵变形、再运移、再封堵,不断提高注入流体的波及体积。通过不同粒径尺寸的SMG对不同渗透率模型的封堵能力实验,表明深部调驱剂SMG较适合于中低渗油藏的调驱矿场应用。

硅酸盐水泥调剖剂粒度分形维及其与封堵性能的关系评价

基于粗集料粉体颗粒的Fuller堆积模型及分形理论,评价了4种硅酸盐水泥调剖剂实测和模型计算的粒度分布分形维及其与封堵性能的关系。结果表明,测试粒度分布与Fuller法计算结果均有偏差,粗颗粒比细颗粒的含量高。测试的4种样品粒度分布分形维2.079 4~2.233 3,小于Fuller法计算结果拟合得到的分形维数2.6。4种样品空隙率62.46%~65.01%,固化抗压强度22.1~25.5 MPa,硅酸盐水泥调剖剂颗粒粒度分布分形维数越大,其空隙率越小,颗粒堆积结构越紧密,固化后的抗压强度越高,调剖的封堵能力和抗后续注入水冲刷能力越强。调剖工程设计中,可将测算的粒度分布及分形维数作为硅酸盐水泥调剖剂种类选择、封堵性能评价的参考依据。

光散射法粒度测量技术在钻(完)井液屏蔽暂堵配方设计中的应用

为了使屏蔽暂堵钻(完)井液在井壁上形成渗透率接近零的泥饼,需要测量暂堵颗粒的粒度.介绍了光散射法粒度测量技术的原理、特点,并介绍了它在储层保护钻井液配方设计中的应用.与其他传统的粒度测量方法相比,它具有测量速度快、样品用量少、测量范围宽,无需用标准物进行标定等特点,是定量设计屏蔽暂堵钻(完)井液配方、优选暂堵颗粒的好方法,在石油行业及其它领域有着广阔的应用前景.利用该技术成功地为塔里木、青海、长庆等油田设计屏蔽暂堵型钻(完)井液配方.

纳米级封堵剂及其应用

大量的永久性封堵作业表明,采用水硬性颗粒封堵剂能够满足对地层永久性封堵的要求,以超细水泥为代表的封堵剂在封堵中渗地层中发挥了重要作用。为了封堵低渗透地层及一些特殊的工程需要,研制了纳米级封堵材料。其固相成分的粒径均为纳米级,粒径减小不但使其能够进入渗透率更小的地层;而且该封堵剂还具有一些特殊的性能,如无需添加膨胀剂固化体体积就会膨胀、浆体具有高流动度等。介绍了纳米级封封堵剂的生产方法及粒径检测结果、封堵剂的性能及现场应用实例。

气/水两相驱替煤粉引起的煤裂缝导流衰减特征实验研究

查明气/水两相驱替不同粒径煤粉引起的煤中裂缝导流衰减特征对煤层气井排采时气/水两相流阶段防煤粉措施的制定意义重大。采用自制的气-液-固三相驱替煤粉模拟装置,进行了气/水两相驱替不同粒径(40~60,60~80,80~100,100~150,150~200,>200目)煤粉在树脂-煤芯柱样裂缝中的运移实验,通过对比无煤粉气/水两相驱替的空白实验,分析了驱替不同粒径煤粉时气、水的渗流规律差异。基于气/水两相驱替不同粒径煤粉的渗流模型,结合平板理论、拟合得到的气相渗透率与裂缝缝宽的关系,定量描述了驱替过程中气体流动、液体流动、煤粉封堵所占据的裂缝缝宽随驱替时间的变化规律,并以气体、液体流动所占裂缝缝宽之和的变化规律表征了树脂-煤芯柱样裂缝导流能力的衰减特征。结果表明:在几乎相同初始驱替压力下,气、水两相通过树脂-煤芯柱样时会相互争抢柱样内裂缝空间,且气相渗透率、液相渗透率随时间变化呈三角函数分布;不同粒径煤粉驱替前期,柱样气相渗透率、液相渗透率仍会表现出管弦状波动特征,但在煤粉堵塞一定程度后,二者开始同时减小;气/水驱替不同粒径煤粉时产出液内煤粉质量浓度、裂缝完全堵塞时间随煤粉粒径减小而增大;气/水驱替不同粒径煤粉时裂缝导流能力变化可分为液体产出前的裂缝快速封堵、气/液携粉产出的裂缝缝宽小幅增加、液体流动能力骤减的裂缝快速闭合、气体流动能力缓慢降低的裂缝完全封堵等4个阶段。

暂堵剂应用于压裂施工中的实验研究

水溶性压裂暂堵剂用于压裂封堵老裂缝,造新缝,改善油流通道;该剂在1%的水溶液及压裂液破胶液中在50℃、80℃、120℃均可溶解,溶解速度随温度增加而加快;室温20℃下,在压裂液中可分散并稳定;与压裂液及添加剂配伍;暂堵剂粒径对暂堵效果有影响,不同粒径组合比单一粒径暂堵压力高。

高危地区弃置井封堵技术研究与应用

针对天津市滨海新区内工业区、居民区、海上等高危地区不同油气藏储层特点,研究了用于浅层、极浅层疏松砂岩油藏弃置井的多级粒径组合防漏失堵剂,和用于海上、储气库等弃置井用胶乳-超细颗粒高强度堵剂,研究优化了弃置井封堵工艺。通过室内实验表明,多级粒径组合防漏失堵剂抗压强度大于20 MPa,漏失量与水泥类堵剂相比下降40%以上,胶乳、超细颗粒高强度堵剂抗压强度35 MPa、抗韧性强度7 MPa,均为常用普通油井水泥类堵剂的2倍。2017—2018年,在滨海开发区、自然保护区、居民区及滩海地区等高危地区现场实施29井次,均达到了弃置井永久性安全的目的。

砂岩油藏聚窜通道深部长效封窜技术研究与应用

针对疏松砂岩油藏注聚区块注聚窜聚严重、封堵技术有效率低、有效期短的问题,研究了一种无机矿聚物溶胶深部封窜剂,用于封堵注聚井聚窜通道,并提出了无机矿聚物溶胶深部封窜剂+多粒径复合纤维防漏失堵剂封口的长效封窜工艺。室内研究表明,无机矿聚物溶胶深部封窜剂的岩心突破压力大于3.6 MPa,水驱2PV后压力未见明显变化,多粒径复合纤维防漏失堵剂的抗压强度大于20 MPa,漏失量与水泥类堵剂相比下降40%以上。现场试验表明聚窜通道深部长效封窜技术可有效改善砂岩油藏注聚井聚驱效果,提高注聚受益油井产量,封窜平均有效期达到1年以上。

多级粒径防漏失高强度堵剂研究与应用

针对疏松砂岩油藏封堵作业的需求,研制出一种多级复合粒径防漏失高强度堵剂,体系由多级粒径颗粒材料、架桥剂和多功能悬浮剂按一定比例组成。性能评价结果表明,该多级粒径防漏失高强度堵剂与目前常用的堵剂体系相比漏失量降低59%以上,抗压强度大于24 MPa,在70℃的温度下,稠化时间大于6 h,保障了现场施工安全。结合架桥堵漏和颗粒级配堵漏原理,能够在漏失通道中驻留,具有较强的防漏失性能和较高的抗压强度。该技术已应用23井次,施工成功率100%,有效率87%,累计增油达12 035 t,封层、封窜效果显著,可用于地层胶结疏松,非均质性强,漏失严重的低压油藏的封堵作业。

泥页岩微裂缝微观封堵模拟

有效致密封堵微裂缝是钻井液稳定泥页岩井壁的主要技术措施之一。微纳米封堵颗粒和微裂之间存在着复杂的力学作用关系,简单的理论分析无法精确描述这一复杂的物理过程。为了进一步说明泥页岩微裂缝的微观结构和固体颗粒封堵剂的封堵过程,利用离散元PFC 2D模拟软件对封堵颗粒侵入微裂隙封堵过程进行模拟,分别研究了4种不同裂缝倾角、3种不同开度的纳米级和微米级裂缝、3种不同压差下的封堵过程。结合观察分析缝内封堵状况,结果表明:地层倾角对封堵颗粒侵入地层程度影响较小;符合1/3规则的颗粒较适合于封堵裂缝;压差增大到1.5 MPa时,达到最佳封堵状态,再随着压差的增大,封堵效果变差;随着封堵颗粒浓度增加,封堵效果会趋于稳定。

燃煤飞灰润湿性能实验研究

文中针对燃煤飞灰造成环境污染,以碳氢研究中心中式循环流化床装置产生的飞灰为原料,以润湿效果为指标,通过实验得出,南京大学提供的灰润湿剂对灰有良好的润湿效果。通过激光粒度仪测试相同实验条件下,不同浓度灰润湿剂中悬浮液飞灰颗粒粒径的分布。结果表明:润湿剂浓度低于0.5%以下时,随着润湿剂浓度的增大润湿性能增大效果明显;润湿剂浓度从0.5%增大到1%时,润湿性能随浓度增大变化不明显。