阳离子表面活性剂对纳米SiO_2流体稳定性的影响

通过研究纳米SiO2/水纳米流体的稳定性建立了差示透光率法,并利用差示透光率法和重力沉降法研究了阳离子表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基溴化铵(OTAB)对纳米SiO2流体稳定性的影响。结果表明:阳离子表面活性剂吸附在纳米SiO2颗粒表面后促使纳米流体形成凝胶,且不同阳离子表面活性剂对2.5wt%SiO2纳米流体稳定性的影响均存在三个临界浓度C1、C2和C3,这三个临界浓度的大小与阳离子表面活性剂疏水链长密切相关,碳链越长,相应临界浓度越低,并提出了阳离子表面活性剂在纳米SiO2表面吸附后纳米颗粒之间的疏水缔合作用理论。     

纳米材料在抗高温钻井液中的应用进展

纳米材料具有尺寸较小、热稳定性强等性质,使其可作为钻井液处理剂来提高钻井液的抗高温性能。抗高温钻井液用纳米材料一般采用将材料纳米化或将纳米材料与聚合物复合制得,大致可分为无机纳米材料、聚合物纳米球和纳米复合材料三类。此外,对纳米材料进行结构优化可提高其热稳定性和分散性,用于封堵岩层中纳米孔隙、降低钻井液滤失量、改善钻井液流变性和提高钻井液抗温能力。本文简要阐述高温对钻井液性能的影响,分析纳米材料在钻井液中的作用,重点介绍不同类型纳米材料在抗高温（≥150℃）钻井液中的应用,尤其是对钻井液流变性能和降滤失效果的影响。最后指出纳米材料作为钻井液处理剂未来发展应向着环保、合成工艺简化和室内与现场研究相结合等方向突破。     

非交联缔合结构压裂液新型增黏辅剂优选与性能评价

研究了以疏水缔合聚合物GRF-1H为稠化剂的非交联缔合结构压裂液基液与疏水尾基碳原子个数分别为6、10、14的新型非离子表面活性剂(GS-1、GS-2、GS-3)复配后体系表观黏度的变化规律,优选出了适用于该压裂液的增黏辅剂GS-3;确定了该辅剂的最佳浓度及适用温度范围;评价了其对压裂液基液黏性及黏弹性的影响。实验结果表明,加入微量(0.03%率0.05%)GS-3即可大幅提升基液表观黏度,其最佳浓度为体系峰值表观黏度对应的浓度,适用温度范围为30率90℃;在测试浓度范围内,随GS-3浓度增加,体系表观黏度先增大后减小,变化趋势符合Biggs三阶段模型;温度从30℃增至120℃时,体系表观黏度先增大后减小,63℃下的增黏率最大(168%);GS-3还可大幅提升基液黏弹性,储能模量可提升1率10倍;使用GS-3作为增黏辅剂,可达到降低压裂液稠化剂用量的目的。     

胜利油区海上油田二元复合驱体系性能评价

通过流变性、界面张力、吸附、老化、驱油等实验研究了适合胜利油区海上油田条件下的二元复合驱体系的性能,结果表明该体系具有良好的抗温、抗盐、抗剪切性及老化稳定性,表面活性剂在较大浓度范围内使油水界面张力达到10-3 mN/m.物理模拟研究表明,二元复合驱体系在多孔介质中具有良好的注入性能,在1 152.3×10-3μm的孔隙介质中具有较高的阻力系数和残余阻力系数,分别为504.2和102.7,大幅度降低了水测渗透率,且有效地扩大了波及体积.驱油实验结果表明该体系具有良好的驱油能力,能使胜利油区海上原油采收率提高24％以上.     

树枝状分子驱油剂的合成和评价

用一步法合成了聚酰胺-胺(PAMAM)端胺基树枝状聚合物,通过卤代烃与其端胺基反应得到了4种季铵盐.用傅立叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其进行了表征.4种季铵盐在岩心粉上的吸附等温线测定、界面性质评价(水溶液表面张力和对岩心润湿性的影响)和岩心流动实验表明:PAMAMC12在中一低渗透地层、PAMAMC3和PAMAMMe在亲油的较高渗透地层具有良好的驱油性能.这为中低渗透地层驱油剂的开发提供了新的思路.     

凝胶水泥堵漏剂的制备与性能

针对大裂缝、孔洞性恶性漏失以及含水层的恶性漏失，为了解决水泥浆堵漏存在水泥浆无法驻留、易被水 稀释、胶结强度差、堵漏效果差的问题，以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、N-乙烯基吡咯烷 酮（NVP）和疏水单体MJ-16 的共聚后水解方式制备了四元高分子凝胶，将凝胶加入水泥浆中形成凝胶水泥浆复 合堵漏体系，研究了复合体系的抗水稀释性能、流变性、驻留能力以及抗压强度。结果表明，该凝胶高温下具有 良好的流变性能，表现出较好的抗温性能。凝胶与水泥、缓凝剂、消泡剂形成的凝胶水泥体系流动度达21 cm、稠 化时间可调，可安全泵送；体系入水仍为一体，在150 r/min 的搅拌速度下未被水稀释，具有良好的抗水侵性能；体 系通过1 mm裂缝的时间是普通水泥浆的10 倍以上，具有良好的滞留能力，能够停留在漏层入口处堆积，且抗压 强度达到7 MPa以上。该凝胶水泥体系特别适用于大孔道、大裂洞、暗河及含水层的漏失堵漏。     

疏水缔合聚合物的静态悬砂性能研究

本文考察了部分水解聚丙烯酰胺BRQ-0和疏水缔合聚合物BRQ-5的黏度-剪切速率和黏弹性，并对不同黏度下的聚合物水溶液进行了静态悬砂性能研究。结果表明：通过黏度-剪切速率曲线，拟合出剪切速率170 s^-1下黏度区间10～30 mPa·s对应的聚合物浓度，为后续的黏弹性和静态悬砂性能研究做准备；在黏度区间10～30 mPa·s内，疏水缔合聚合物的弹性模量G′更大；在黏度区间10～30 mPa·s内，疏水缔合聚合物的静态携砂性能比部分水解聚丙烯酰胺要好，规律与聚合物的黏弹性相符合。     

箱型钢结构井架制作工艺

主要从前期准备、下料、组对、焊接、防腐等几个方面详细阐述了大型钢结构箱形井架的制作工艺及质量控制措施，该工艺既保证了井架的整体拼接尺寸，同时又保证了井架的焊接质量及焊接变形，取得了一定经济效益。     

耐温抗盐疏水缔合聚合物的制备与性能评价

传统的聚合物驱油剂难以满足耐温耐盐和长期老化热稳定性的要求。以N-苯乙基-N-十二烷基甲基丙烯酰胺(PEDMAM)为疏水单体、2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸(AMPS)为功能单体,与丙烯酰胺(AM)共聚制备了水溶性疏水缔合聚合物PSA,考察了最优单体(AM、AMPS、PEDMAM)质量比为83∶15∶2时共聚物的综合性能。结果表明,与传统的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,三元共聚物PSA具有良好的增黏性能、耐温耐盐性、抗剪切性、老化稳定性及驱油性能。在85℃和32 g/L矿化度(钙镁质量浓度800 mg/L)条件下,1500 mg/L PSA溶液的黏度为16.3 mPa·s;在85℃无氧条件下老化60 d后的黏度保留率80%。室内岩心驱替实验表明,0.7 PV1500 mg/L PSA可在水驱基础上提高采收率35.05%,比相近黏度的HPAM(3000 mg/L)高12.35百分点,具有明显的驱油优势。图8表3参19     

适用于连续混配的耐120 ℃高温聚合物压裂液

为了解决压裂用聚合物粉剂产品在连续混配施工时排量波动及泵吸困难的问题,选取3种现场用稠化剂(胍胶、LP-1和LP-2低分子聚合物)作为研究对象,研究了聚合物溶液幂律关系、黏弹性及维森伯格爬杆效应等流变性,揭示其内在作用机制,构建了满足抗高温(120 ℃)的清洁压裂液体系,并进行现场矿场应用。实验结果表明：从幂律关系及溶液黏弹性可知,LP-1为线性分子结构且相对分子质量较高,其弹性及稠度系数较大,溶液维森伯格爬杆效应明显,导致现场泵吸困难,混液不均匀,致使排量波动。基于低爬杆效应的微支化缔合型聚合物 LP-2,以“物理+化学”交联原理而构建满足工程应用的清洁压裂体系(配方为：0.3% LP-2+0.3% FA+0.25%GAF-5+0.3% FP-15+0.4% AP-5),该体系的基液黏度为 35.5 mPa·s,120 ℃、170 s^-1剪切1 h的黏度为110.3 mPa·s,具有用量少、耐高温(120 ℃)、低伤害(残渣含量 35.2 mg/L、对岩心伤害率为 8.46%)、易返排(破胶液表面张力26.89 mN/m、与煤油间的界面张力为 1.15 m N/...