部分水解聚丙烯酰胺与核孔膜孔隙的匹配关系

采用核孔膜过滤、扫描电镜（SEM）和动态光散射（DLS）,研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）KYPAM-II与核孔膜孔径间的匹配关系。结果表明,聚合物溶液通过不同孔径的核孔膜时的过滤曲线、过滤前后溶液的粘度、质量浓度及聚合物分子线团大小均发生不同程度的变化。聚合物KYPAM-II溶液通过孔径0.6～0.7μm核孔膜时,溶液的过滤曲线、溶液质量浓度、粘度及分子线团尺寸大小均发生较明显的变化,聚合物分子在核孔膜表面发生了明显的滞留现象,容易对孔径小于0.7μm的核孔膜产生堵塞作用。而聚合物KYPAM-II与孔径大于0.7μm的核孔膜匹配关系较好,不会对其造成堵塞。聚合物KYPAM-II与较大孔径的核孔膜相匹配,聚合物与核孔膜孔隙的匹配性主要与其分子线团大小及核孔膜孔隙大小有关。     

改善聚表剂油藏适应性方法及其效果研究

抗盐聚合物通过分子间缔合作用来改变聚合物分子聚集态,促使其抗盐性明显提高。但改变聚合物分子聚集态也会增加分子线团尺寸,带来抗盐聚合物溶液油藏适应性变差问题。利用仪器分析、化学分析和现代物理模拟方法,以大庆油藏地质、流体和聚表剂为实验平台,以聚合物溶液黏度、分子线团尺寸、渗流特性和采收率等为评价指标,开展了聚表剂溶液分子聚集体调节方法及其效果实验研究。结果表明,β-环糊精可以抑制聚表剂分子间缔合程度,减小聚表剂分子聚集体尺寸,增加可进入储层渗透率范围。"聚表剂/β-环糊精"体系与岩心非均质性存在最佳匹配关系,此时聚表剂溶液扩大波及体积效果达到最佳,采收率增幅最大。     

疏水缔合聚合物驱油数学模型

为了研究疏水缔合聚合物驱油规律和动态,建立了疏水缔合聚合物驱油数学模型.根据室内对疏水缔合聚合物溶液结构的研究成果,采用聚合物线形体和聚合物聚集体共同描述疏水缔合聚合物溶液在多孔介质中的性质变化和渗流特性,同时考虑了疏水缔合聚合物溶液在不同孔渗条件下水相相对渗透率降低能力、不可入孔隙体积系数的变化、吸附滞留与建立流动阻力的关系等物化问题.利用模型对岩芯驱油实验结果进行了拟合,数值模拟结果与实际岩芯驱油结果基本一致.表明该模型能够有效描述疏水缔合聚合物溶液的驱油动态,为疏水缔合聚合物驱的理论研究和现场分析提供了研究方法.     

J油田吸附滞留和不可及孔隙体积实验研究

为定量描述吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积在聚合物驱过程的变化情况,从而为渤海J油田聚合物驱方案优化提供重要依据,参照渤海J油田特征参数,依据相似原则开展了聚合物驱油以及产聚质量浓度测试实验研究。结果表明,聚合物质量浓度与吸光度具有较好的线性关系,能够较为可靠地用来计算产聚质量浓度;在聚合物相同质量浓度条件下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随岩心渗透率降低而增加;在驱替岩心渗透率相近的情况下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随注聚质量浓度增加而增加。渤海J油田吸附滞留孔隙体积为0.04~0.22 PV,不可及孔隙体积为0.12~0.22 PV。     

不可及孔隙体积对聚合物段塞注入效果影响研究

通过室内实验与数值模拟方法研究了不可及孔隙体积对聚合物注入段塞效果影响。研究表明,对于不同渗透率地层,存在最优注入相对分子质量,且随着渗透率增加,最优相对分子质量逐渐增加;在将地层孔隙分为强水洗孔隙,油水混合孔隙与未水洗孔隙的前提下,针对地层孔隙内不同油水存在状态,应使用不同相对分子质量聚合物,以提高采收率;不可及孔隙体积存在最优值,不同时机转聚(孔隙内油水存在状态不同),最优不可及孔隙体积会发生变化,且转聚时间越晚,最优不可及孔隙体积越大,当含水率90%注聚时最优不可及孔隙体积为0.4,而含水率30%转聚时最优不可及孔隙体积为0.3。     

驱油用“插层”聚合物表征及其溶液性能

基于X线衍射(XRD)、红外吸收光谱(IR)和透射电镜(TEM)检测技术,分析"插层"聚合物中蒙脱土硅酸盐片层间距、聚合物基体化学组成和蒙脱土结构单元分散状态,利用动态光散射系统(DLS)、描扫电镜(SEM)、布式黏度计和流变仪等检测技术,检测和对比"插层"和"高分"聚合物的分子线团尺寸、分子聚集体形态、增黏性、流变性和黏弹性.结果表明:经过插层剂处理后,蒙脱土硅酸盐片层间距有较大幅度增加,通过原位插层聚合,可形成以聚丙烯酰胺为基体,硅酸盐片层均匀分散的剥离型"插层"聚合物;在聚合物质量浓度相同条件下,与"高分"聚合物溶液相比,"插层"聚合物的增黏性、流变性和黏弹性较优,而与"高分"聚合物不同,随溶剂水矿化度升高,"插层"聚合物分子线团尺寸呈逐渐增大趋势,清水"插层"聚合物溶液中分子线团尺寸比"高分"聚合物的大,这与高矿化度水溶液中硅酸盐片层之间的相互作用和"插层"聚合物在清水溶液中的聚集体形态有关.     

高盐中低渗油藏聚合物溶液储层适应性研究 ——以长庆油田“长4＋5”块为例

目前，对聚合物驱油技术的需求正从低盐油藏向高盐和特高盐油藏转移，提高聚合物溶液在高盐油藏的适应性已经成为石油科技工作者亟待解决的技术难题。为了提高目标储层的采收率，主要对长庆油田“长4+5”高盐油藏区块，从物理化学、高分子材料学和油藏工程等知识入手，通过仪器检测、化学分析和物理模拟等实验方法，在高矿化度溶剂水条件下进行了聚合物溶液油藏适应性研究。结果表明，在聚合物质量浓度（CP）为300～900 mg/L的条件下，当聚合物的相对分子质量（M）分别为800×104、1 400×104、1 700×104、2 000×104时，聚合物溶液岩心渗透率极限（Kg）分别为（25～40）×10－3、（30～55）×10－3、（35～70）×10－3、（45～80）×10－3 μm2。在目标油藏注入水和温度条件下，油藏储层内岩石与水解聚丙烯酰胺聚合物溶液间配适性与岩石孔隙渗透率、聚合物相对分子质量和聚合物质量浓度等因素有关，相关曲线上方为配伍区，下方为堵塞区，孔喉半径中值与聚合物分子线团尺寸Dh的比值为3.02～5.76。     

砾岩油藏微观结构对聚驱后剩余油影响研究

采用岩心饱和度分析、荧光薄片分析和核磁共振分析方法研究了砾岩油藏不同岩性及微观孔隙结构与聚驱后剩余油分布规律的关系,研究表明,纵向上正韵律油层中顶部驱油效率低,剩余油饱和度较大,而反韵律油层剩余油分布较均匀.聚合物驱对不同岩性砂砾岩均具有较好的驱油效果,对自由态剩余油驱替效果最好,复模态结构砾岩储集层不利于聚合物驱替束缚态和半束缚态剩余油.不可及孔隙体积对聚合物驱剩余油分布有一定影响,在低渗透砾岩油藏聚合物分子量大容易造成聚合物注不进去,在注聚过程中,应考虑聚合物的分子量与地层渗透率的匹配关系.     

三元复合驱采出污水回注渗透率的影响因素分析

基于大庆油田三元复合驱采出污水回注对地层存在的损害现象,研究了污水回注渗透率的影响因素。采用室内水驱实验方法,对三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等因素进行了分析,阐述了各种成分对渗透率的影响机理。结果表明,悬浮物颗粒会堵塞孔隙喉道,油产生的“贾敏效应”将增大油水流动阻力,碱与岩石及黏土矿物间的物理化学作用会使地层结垢,聚合物在岩芯中的吸附和滞留共同造成地层渗透率的下降。因此,建议将三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等处理合格后再进行回注,以减轻对地层的损害。     

HPAM溶液在油藏岩石中的物化参数测定方法研究

针对某油藏,用配方研究中筛选出来的聚合物,用岩心流动实验方法评价了聚合物的注入性,提出了“串联岩心实验法”对评价聚合物溶液的注入性比传统的“多测压点长岩心实验法”简洁,方便。实验研究了聚合物在油藏岩石中的静态吸附规律,发现在低浓度段与Langmuir等温吸附规律存在明显偏差。用“双段塞法”测定了聚合物在油藏岩石中的不可入孔隙体积和滞留量,为CMG－STAR模拟器提供了相关参数,并为该油藏实施弱交联聚合物调驱可行性研究和矿场试验提供了重大依据。     

N开发区注聚合物段塞优选研究

为提高聚合物驱油效果,对N开发区进行不同段塞注入聚合物驱油室内实验,优选段塞。采用不同质量分数的2 500万和700万相对分子质量聚合物,对岩心进行室内驱油实验,明确各组合段塞的采收率、聚合物用量、含水率变化和注入压力变化,优选段塞组合。研究表明,高质量分数聚合物有助于地层憋压,提高采收率,可更快获得含水率低值及较低的含水率,单一聚合物驱宜采用高浓高分子聚合物,同时,高分子聚合物也可用于组合段塞的前置段塞使用;相同聚合物不同质量分数三段塞组合可获得与单段塞较接近的采收率,但随前置高质量分数段塞的注入量增大,其注压上升明显;实际中,宜综合考虑,选择采收率较高、注压较低、聚合物用量较少的方案;与单一段塞、相同聚合物组合段塞相比,不同聚合物组合段塞在采收率、聚合物用量、含水率及注压等综合性能上,更具优势。     

岩石受压应力应变关系的扰动状态理论描述

扰动状态理论(Disturbed State Concept theory,DSC)利用本构模型描述材料响应:材料的真实响应是两种参考响应的加权平均值,参考响应利用合适的本构模型得到.扰动状态理论结果和RMT150B岩石实验系统得到的实验结果都可以给出稳定的、连续的、包括软化段的应力应变关系曲线.在岩石单轴受压实验中,在一定应变范围内试件保持在连续体状态,这一点与扰动状态理论的理论基础一致.从压密点开始描述应力应变关系,压密点同时提供了应力应变关系曲线的计算初始值.应力应变与体应变的描述中,扰动因子演化方程分别以有效塑性偏应变值和当前轴向应变值作为自变量.对红砂岩的体应变描述也同样体现扰动状态理论的平均化思想.     

粘土稳定剂在致密砂岩气藏中的适应性研究

分析川西地区低渗透致密砂岩气藏的物性特性和孔喉尺寸,计算与川西地区储层孔喉匹配的小分子量聚合物粘土稳定剂分子量控制范围。通过合成优化实验,合成出一系列不同分子量的粘土稳定剂产品。通过静态和动态实验对该系列粘土稳定剂与川西地区储层孔喉尺寸的适应性进行综合评价。     

砂岩储层的毛管压力曲线反演模型

储层孔喉分布是储层评价的重要研究内容。储层孔隙度和渗秀是储层微观孔隙结构特征的宏观综合表现。通过对来自吐哈、辽河、胜利和四川德阳等地区油气田393个砂岩样品汞测试资料及物性数据的多元统计分析研究,成功地发现了对于砂岩储层,孔隙度和渗透率（特别是渗透率）与岩样不同孔喉大小的体积分布有密切的相关性,建立了毛管压力曲线反演模型,即储层孔喉体积分布预测模型,解决了在一个地区部分层段、部分井因缺乏压汞测试样品或岩芯资料给储层孔隙结构研究带来的困难,有利于正确评价工区储层孔隙结构的非均质性。     

Fabrication of Porous Scaffolds Using NaHCO3 Particulates as the Porogen Material

A new method of fabricating porous polymer scaffolds was developed, using sodium hydrogen carbonate particulates as the porogen to foam. The pore structure of polymer scaffolds can easily be manipulated by controlling the size and weight fraction of sodium hydrogen carbonate particulates. The scaffolds are highly porous with a porosity greater than 90% and with a larger pore size ranging from 100-400μm, and are well distributed with the interconnected and open pore wall structure which is necessary for tissue engineering. We investigated the effect of the porosity of scaffolds, the pore size of scaffolds and material of polymer on the mechanical properties of scaffolds. The scaffolds fabricated by the method have more big pores than those by the convenient method of salt leaching.     

聚合物性能预测

从计算机技术与聚合物科学间的发展出发．着重就聚合物性能预测作了介绍。预测方法主要有两种：基团贡献法和关联指数法．文中分别就基团贡献法和关联指数法的基本原理、拟合方程及其应用等进行了阐述．着重介绍了基团贡献法对聚合物的比容、溶解度参数、玻璃化转变温度及缠结点间分子量等性能的预测，取得了较满意的结果．对关联指数法的全过程进行了介绍，并以聚氯乙烯为例进行了详细的说明，该法模拟结果与实验值也基本相符．     

High-performance porous carbon for supercapacitors prepared by one-step pyrolysis of PF/gelatin blends

A high-performance porous carbon material for supercapacitor electrodes was prepared by using a polymer blend method. Phenol-formaldehyde resin and gelatin were used as carbon precursor polymer and pore former polymer, respectively. The blends were carbonized at 800 °C in nitrogen. SEM, BET measurement and BJH method reveal that the obtained carbon possesses a mesoporous characteristic, with the average pore size between 3.0 nm and 5.0 nm. The electrochemical properties of supercapacitor using these carbons as electrode material were investigated by cyclic voltammetry and constant current charge-discharge. The results indicate that the composition of blended polymers has a strong effect on the specific capacitance. When the mass ratio of PF to gelatin is kept at 1:1, the largest surface area of 222 m²/g is obtained, and the specific capacitance reaches 161 F/g.     

二类油层聚驱注入相对分子质量匹配关系研究

研究了目标油层在水聚干扰相对较为严重的情况下,不同井组分别注入中、高相对分子量聚合物以后,依据现场资料分析总结出井组周围油井的见效情况、含水率变化、阶段采出程度,得到了二类油层井组合适的参数,以保证注入的聚合物的质量以及注入聚合物的效果,从而极大地提高采收率以及目标区块的开发效益。结果表明,该油层更适合注入1 200~1 600万相对分子量的聚合物,黏度应在30~50 mPa∙s;在背景条件相近的情况下,中分更适合动用薄差油层,使该二类油层高聚合物质量浓度驱含水率下降幅度大,增加产油量的效果非常好,采取该技术可以提高采收率,较常规聚合物质量浓度高10%以上。