非常规油气开采压裂用减阻剂研究进展

体积压裂是非常规油气开采的主要手段.由于泵速高、液量大、排量大,要求压裂液具有可连续混配、低摩阻和高返排率性能,因此需要使用滑溜水压裂液体系.其中的核心组分高分子减阻剂直接决定了滑溜水压裂液的性能.本文针对近年来减阻剂的研究进展,综述了减阻剂类型和减阻机理,总结了影响减阻性能的因素,介绍了减阻剂的现场应用情况,展望了减...     

水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂中的应用进展

滑溜水压裂是致密页岩气开采主要采用的增产手段,水溶性减阻剂是滑溜水压裂液中用于降低流体在管道输送过程中所受阻力的化学试剂。介绍了减阻剂的减阻机理,综述了水溶性减阻剂在页岩气滑溜水压裂领域应用的研究进展,包括生物基多糖减阻剂、聚氧化乙烯减阻剂和聚丙烯酰胺类减阻剂在页岩气压裂领域应用的研究现状。对水溶性减阻剂的应用前景进行了展望,减阻性能好、对储层伤害低、环境友好和成本较低廉的减阻剂是未来研究的重点。     

页岩储层压裂减阻剂减阻机理研究

选择6种不同类型的减阻剂,通过研究不同浓度减阻剂的黏度和减阻效果,分析了减阻剂类型、分子量、分子结构、离子性能和浓度对其减阻性能的影响,并对减阻剂减阻机理进行了探索性研究。结果表明,减阻剂水溶液属于幂率流体,在一定流量范围内减阻率随着浓度的提高而提高;其水溶液黏度、离子特征和减阻率没有明显的联系,分子量在100万以上的减阻率在相同浓度下,减阻率趋于一致;影响减阻剂减阻性能的主要因素是减阻剂的分子结构。得出低分子量的长链结构的减阻剂和具有支链的长链结构的减阻剂以及具有柔顺、螺旋型分子链结构的减阻剂减阻性能更稳定;带支链的长链结构的减阻剂,在水中速溶,在较广泛的雷诺数范围内可得到理想的减阻率,具有较小的分子量,容易分解,对储层伤害小,此类减阻剂适合作页岩气储层大规模滑溜水压裂液的添加剂。     

滑溜水压裂液体系高温高压动态减阻评价系统

滑溜水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系,减阻剂是滑溜水体系中的最关键助剂,其研究与应用日益增加。为了定量评价减阻剂的减阻效果,室内需要有效的模拟评价实验仪器,但目前的评价装置都无法模拟高温高压的储层条件。JHJZ-I高温高压动态减阻评价系统,就是为真实全面地评价各种储层条件下减阻剂的减阻效果而研制出的评价装置。该评价系统能在高温高压下对减阻剂的减阻效果进行评价。通过测算减阻剂的减阻率,从而优选出满足各种储层条件下的减阻剂。该评价系统功能强、效率和自动化程度高,可模拟高温高压条件下管道流体在不同剪切速率下流变性的研究,对减阻剂的研究和生产具有指导意义。     

国内压裂用减阻剂的研究及应用进展

减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展的一种压裂液体系。阐述了减阻剂作用的机理,综述了国内减阻剂的研究现状,探讨了减阻剂产品在页岩气开发过程中应用前景。     

深层页岩气压裂滑溜水技术研究与应用

为满足深层页岩气地层特征对大型压裂施工使用滑溜水的造缝、耐温、减阻性能技术要求,通过改进聚合物分子结构以提高减阻剂的减阻性能,同时引入刚性基团提高减阻剂的耐温性能,采用两步法合成出耐高温、高减阻率的减阻剂,以及配套配伍性好的黏土稳定剂和助排剂,形成了深层页岩气压裂滑溜水技术。该滑溜水在丁山构造深层页岩气压裂进行了现场应用,地层垂深(TVD)4 095.46 m,最高温度达143℃,现场减阻率达到82%,单段携砂量最高达到83 m~3,解决了深层页岩气耐温造缝及携砂难题,满足了深层页岩气压裂需求。     

一体化多功能减阻剂的研究与应用

传统压裂液一般是以减阻剂为核心,配合使用防膨剂、助排剂等多种添加剂而形成的溶液体系,配液流程复杂,体系配伍性以及稳定性不佳,并且对储层伤害高。为解决传统压裂液存在的问题,文章以反相乳液聚合法合成了一种兼具减阻、携砂、助排、防膨、低伤害等性能的一体化多功能减阻剂JHFR-Ⅱ,并对其进行室内试验及现场施工。室内实验结果表明：JHFR-Ⅱ溶液黏度在1.0～90.0 mPa·s可调,岩心渗透率的伤害率低于20.0%。优选出0.10%的JHFR-Ⅱ溶液作为减阻水,在储层矿化度下,减阻率达73.2%;优选出0.40%的JHFR-Ⅱ溶液作为携砂液,其携砂能力为清水的90倍,破胶液黏度低于5.0 mPa·s,表面张力低于28.0 mN/m,防膨率高于85%。通过现场施工表明,JHFR-Ⅱ减阻剂不但能够满足致密油气藏大规模体积压裂施工的减阻和携砂需求,还可以用于常规以及其他非常规油气藏的复杂缝网压裂中。一体化多功能减阻剂JHFR-Ⅱ具有一剂多效的特点,其单剂水溶液即可作为压裂施工液体,在压裂施工作业中可有效简化操作流程,降低施工成本。     

高聚物型减阻剂减阻性能的研究

对高聚物减阻剂的减阻性能进行研究,考察了高聚物减阻剂的相对分子质量、起始点的管壁切应力τw*、减阻剂添加量、雷诺数及高聚物减阻剂的降解对减阻效果的影响。根据高聚物减阻剂的摩阻系数与雷诺数关系曲线,拟合得到高聚物减阻剂的斜率增量δ。结果表明,减阻剂的减阻率随相对分子质量的增大而提高;减阻剂的均方回转半径Rg越大,减阻起始点要求的管壁切应力τw*值越小,减阻效果越好;减阻剂的减阻率随添加量的增加而增大;减阻剂的斜率增量δ越大,减阻效果越好;高聚物减阻剂在一定剪切力下都会发生一定程度的降解,使减阻率下降。     

浅谈减阻剂

用于降低流体流动阻力的化学剂称为减阻制（drag reducing agent），简称DRA，减阻剂广泛应用于原油和成品油管道输送，它是在特定地段提高管道流通能力和降低能托的重要手段。作者在《浅谈减阻剂》一文中介绍了减阻剂的发展历史．减阻机理、生产工艺、新动向及在国内外输油管道应用的实例：分析了在输油管道中应用减阻剂的优势。[编者按]     

天然气减阻剂开发应用现状及研究展望

目前天然气管道的减阻主要有内涂层技术和减阻剂减阻技术。与较为成熟的内涂层技术相比,天然气减阻剂减阻技术在施工及适用性等方面更有优势,近年来取得了一定的研究进展。依据国内天然气减阻剂近年来的开发及应用状况,对减阻剂种类、室内评价方法及现场应用情况进行了总结,在此基础上对研究中存在的一些不足进行了讨论。针对目前长输管道采用的内涂层技术减阻,管道粗糙度降低空间已经非常有限的现状,从减阻剂机理、减阻剂合成及应用方面对未来的研究内容进行了展望。     

天然气水合物储运天然气技术

随着世界能源需求的不断增长以及天然气资源的大力开发和利用,必然要求不断完善天然气储运技术。天然气水合物储运天然气技术具有安全可靠、成本低等优势,备受瞩目。概括了目前天然气主要的储运方式,简单介绍了天然气水合物的特性,从天然气水合物的制备、储存、运输、分解等几个方面分析了天然气水合物储运技术,比较分析了天然气水合物技术与其他天然气非管输技术的经济性。     

减阻剂减阻效果的评价与分析

针对临邑-濮阳管道添加HG减阻剂的输油工况,建立并运用旋转圆盘装置进行了管输原油加剂模拟实验。对临濮线加HG减阻剂的减阻效果和影响因素进行了分析,确定了减阻率与雷诺数;减阻率与剪切强度;减阻率与加剂浓度;减阻率与输油温度等关系,为减阻剂减阻效果的评价和研究提供了一种新的方法。     

模拟管柱的扭矩和摩擦阻力

水平井裸眼段完井时,准确地预测完井管柱受到的拉力、挤压力和扭矩极限可以大大降低油井事故的风险,从而达到顺利完井的目的.一种新的模拟软件可以完成对扭矩、阻力以及载荷的计算.     

油品管道减阻剂

中国石油管道分公司研制的威普牌EP系列减阻剂是世界著名的减阻剂品牌之一,拥有先进的α-烯烃系列减阻剂工业生产线,年产量可达5000m2。自主研发的EP—W、EP—A、EP—O、EP—P、EP—S系列油品减阻剂,可在15。30mg／L的添加量下,使原油管道增输15％～35％,成品油管道增输30％～50％。产品的生产采用先进的本体聚合催化工艺,合成的超高分子量减阻聚合物相对分子质量可达千万级,     

非线性随机波浪阻力谱特性研究

应用非线性谱分析理论,对非线性随机波浪阻力谱特性进行分析.波浪阻力计算取决于海水质点的速度,而速度计算又依赖于所采用的波浪理论.研究表明给定波浪基本参数,用线性波理论计算的速度值比三阶Stokes波理论计算的速度值大;非线性波浪阻力经过线性化后,其计算值比实际值偏小,均方误差接近10%,这对海洋结构物的安全是不利的.因此,对于重要的海洋结构物,应当考虑随机波浪阻力的非线性特性.     

非线性随机波浪阻力谱特性研究

应用非线性谱分析理论,对非线性随机波浪阻力谱特性进行分析。波浪阻力计算取决于海水质点的速度,而速度计算又依赖于所采用的波浪理论。研究表明:给定波浪基本参数,用线性波理论计算的速度值比三阶Stokes波理论计算的速度值大;非线性波浪阻力经过线性化后,其计算值比实际值偏小,均方误差接近10％,这对海洋结构物的安全是不利的。因此,对于重要的海洋结构物,应当考虑随机波浪阻力的非线性特性。     

原油减阻剂的研究概况

减阻剂是一种高分子聚合物的化学制品 ,能减少液体在管道内流动的摩阻。减阻剂的使用 ,对输油管道的增输、节能降耗、提高经济效益和社会效益起到重要的作用。减阻剂的研究热点仍是开发新产品及新合成方法。通过改变单体种类、结构单元连接方式、序列分布和单体组分组成 ,可以合成品种众多的聚合物 ,为制备具有指定结构和预期性能的高分子聚合物减阻剂提供了可能性和可行性。     

基于流固耦合的水下井口系统拖曳系数研究

分析水下井口系统力学特性时,需要确定水下井口系统的拖曳系数。鉴于此,采用Hydril公司的防喷器组单元尺寸参数为建模标准,并基于Transocean公司防喷器组的选型依据进行建模。在ANSYS流固耦合模块中对适用于不同深度的防喷器组型号及该深度下海水水体环境进行数值模拟。研究结果给出了适用于不同环境下的水下井口拖曳系数,并表明拖曳系数与传统确定方法相比具有较大的偏差,其与防喷器组结构尺寸相关明显,与雷诺数关系较小,即在静水体环境下,防喷器组拖曳系数可近似于仅与其型号有关。研究结果可为水下井口力学分析提供一定的参考依据。     

钻柱摩阻扭矩测试试验装置设计

现有的钻柱摩阻扭矩理论模型假设较多,导致计算值与真实值有较大差异,这严重制约了钻柱力学行为研究和钻井参数的优化。鉴于此,基于相似理论,考虑井斜角和方位角的变化,设计了可模拟不同井身结构的钻柱摩阻扭矩测试试验装置。该装置可有效测量不同钻井参数对钻柱摩阻扭矩的影响,可对任意角度的井斜角、方位角的井身结构的整体钻柱进行模拟。结合运动学和强度分析,验证了试验装置设计合理、安全可行。钻柱摩阻扭矩测试试验装置可用于竖直井、大位移井和水平井钻柱的摩阻扭矩分析、运动学和动力学等方面的研究,也可用于自动化钻井和页岩气开采等相关的科研及教学。