四元两性疏水聚合物溶液流变和减阻性能

为丰富和发展聚合物减阻体系,以丙烯酰胺(AM)、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵(CDAAC)为单体合成出一种四元两性疏水缔合聚合物(PAADC),研究了其溶液的流变和减阻性能。考察了不同浓度该聚合物溶液的流变特性,讨论了该聚合物体系的摩擦阻力系数和减阻率随广义雷诺数的变化关系,并对比了PAADC与AM/AMPS/DMAM形成的三元水溶性聚合物(PAAD)的流变学和减阻效果。结果表明,聚合物体系具有良好的剪切稀释性,相同浓度PAADC溶液的触变性明显大于PAAD溶液;浓度为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%的PAADC体系,最大减阻率分别为32.29%、62.32%、69.52%和67.35%,证明PAADC溶液浓度显著影响溶液的减阻性能,其中0.3%PAADC体系的减阻效果较优。      

一种高温耐剪切超分子缔合弱凝胶清洁压裂液体系

超分子聚合物化学是超分子化学与高分子化学相互交叉融合形成的新方向,因此基于前期对超分子压裂液的研究成果,采用对疏水单体增溶性能好的ASF-1两性离子表面活性剂,与自制的LCM长碳链阳离子不饱和成链单体、自制的HTM抗高温单体等进行胶束共聚合反应,合成了一种高温耐剪切的超分子聚合物稠化剂SPM-2。通过复配具有蠕虫状胶束的物理交联剂PCA-1,制备出一种超分子缔合弱凝胶压裂液（0.8% SPM-2+0.5% PCA-1）。该压裂液具有超分子“蜂巢”网格结构,表观黏度随物理交联剂加量增大而持续增加,达到了胶束与聚合物链的强物理交联效果。该压裂液在150℃、170 s-1、2 h下表观黏度保持在58 mPa·s左右,相比超分子聚合物溶液提高了30 mPa·s ;剪切速率从40 s-1增至1 000 s-1,再降到40 s-1后,压裂液黏度迅速降低并快速恢复,剪切回复性好;在0.01~10 Hz内进行频率扫描,压裂液弹性明显优于黏性;支撑剂沉降速率小于8×10-3 mm/s,悬砂能力相比稠化剂溶液提高了一个数量级;在90℃、2 h下破胶液黏度小于2 mPa·s,未检出残渣;岩心伤害率小于10%。室内实验结果表明,该压裂液可满足致密砂岩气藏高温储层压裂需求。      

有机硼压裂液延迟交联特性研究

利用正交试验设计原理,对影响有机硼压裂液延迟交联特性的四种主要因素进行了正交分析,并单独考察了溶液ｐＨ值和温度对压裂液延迟交联作用的影响,提出了现场应用的原则。试验结果表明,ＤＢＬ－６１有机硼压裂液是以溶液ｐＨ值控制为主的延迟交联作用,并可控制延迟交联时间３０ｓ￣１２ｍｉｎ。     

耐高矿化度超支化聚合物滑溜水压裂液减阻与流变性关系研究

滑溜水压裂液是页岩气等非常规油气藏开采的重要材料,为明确高矿化度下聚合物滑溜水压裂液流变性与减阻性能关系,研究了超支化聚合物在不同浓度和不同矿化度下的流变性能,同时在大型摩擦阻力测试装置中测试其压差数据和摩擦阻力性能,在20万矿化度下减阻率可以达到70%左右。分析了聚合物的浓度、高矿化度对超支化聚合物流变性与减阻率的影响。并将计算得到的超支化聚合物在管路中流动的摩擦阻力系数(f)、广义雷诺数(Re)与聚合物溶液流变学参数(n)相关联,建立了表征高矿化度条件下超支化聚合物溶液摩擦阻力系数新方程,并获得了高矿化度下滑溜水摩阻系数与Re的幂律关系式。     

环氧氯丙烷改性纤维素溶液的流变与减阻性能

为提高羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC）溶液的黏弹性，拓宽其应用范围，以环氧氯丙烷（EPIC）与CMHEC进行反应，首次制备出水溶性改性羧甲基羟乙基纤维素EPIC-CMHEC。研究了EPIC-CMHEC和CMHEC水溶液的流变特性（流动曲线、黏弹性、本构方程、触变性等）以及减阻性能。结果表明，EPIC-CMHEC溶液黏度显著提高，其3 g/L水溶液黏度为56.6 mPa·s，比3 g/L CMHEC水溶液的黏度（18.3 mPa·s）提高了2.1倍，且弹性也优于CMHEC溶液。在170 s-1剪切下，温度从20℃升至80℃后，0.3% EPIC-CMHEC溶液的黏度约为19 mPa·s，仍高于25℃时0.3%的CMHEC溶液的黏度；EPIC-CMHEC溶液的减阻性能也明显提高，0.10%的EPIC-CMHEC和CMHEC溶液最大减阻率分别为72.70%和68.41%。EPIC-CMHEC和CMHEC溶液的流动曲线可用Cross本构方程进行表征，EPIC-CMHEC可望用于油气田开采和减阻领域。      

橡胶沥青路面在旧水泥混凝土路面改造设计中的应用

根据2007年对常州市武进区境内常武路的改造工程实践,对老路进行了交通量分析、路面破损状况评定、路面结构加铺层方案比选等相关工作,选择橡胶沥青混凝土作为加铺层路面,通过对橡胶路面进行性能试验与分析,总结出适用的施工工艺,为类似工程提供借鉴。     

HPAM溶液流变性与减阻关系

通过研究不同浓度、不同分子量的HPAM溶液的流变及摩阻性能,建立了一个聚合物溶液摩阻系数方程。测试了5种不同浓度、4种不同分子量的HPAM溶液的稳态剪切黏度、触变性、流动曲线等流变性能;并分别测试其在管内径为0.77 cm,流量为3～9 L/min的压差数据,计算得摩阻系数数据,分析了聚合物分子量、聚合物浓度等对溶液减阻的影响,建立了聚合物溶液摩阻系数f和广义雷诺数Re及聚合物溶液流型参数n之间的摩阻系数方程。      

硼交联羟丙基瓜尔胶压裂液的综合性能

评价了有机硼交联的羟丙基瓜尔胶压裂液体系的延迟交联特性、耐温性、耐剪切性、流变性、粘弹性、破胶特性、滤失性能、残渣含量及对地层的伤害。该压裂液体系具有可控制的延迟交联作用、良好的耐高温和剪切恢复特性、快速破胶、助排能力和携砂能力强、储层伤害小等特点,可满足低、中、高温油气藏压裂的需要,能取得良好的施工和增产效果。     

低分子有机醇对泡沫压裂液性能的影响

含醇泡沫压裂液是在泡沫压裂液中加入低分子有机醇而形成的新的压裂液配方体系。文章介绍了在泡沫压裂液中加入低分子有机醇对压裂液各项性能影响的试验研究结果。结果表明,与不含低分子有机醇的泡沫压裂液相比,该压裂液配方体系具有更好的耐温耐剪切及流变性能,具有更低的滤失与表面张力以及更低的岩心吸附量与更低的伤害等特点,能大大降低压裂液对气藏储层的伤害。     

低聚瓜胶压裂液体系流变性及其本构方程

低聚瓜胶压裂液为新型清洁压裂液，对其流变性研究十分重要。为此，制备了低聚瓜胶压裂液，并研究了低聚瓜胶压裂液的流变特性及其本构方程，结果表明该压裂液具有良好的黏弹性和剪切变稀特性。使用非线性共转Jeffreys本构方程可表征低聚瓜胶压裂液体系的流动曲线，计算值与实验值吻合良好。这为低聚瓜胶压裂液的制备及应用提供了流变学基础。