具有吸附作用的酸液缓速外加剂FL-1的研制

针对目前常规酸液缓速外加剂普遍存在泵入地层困难,二次伤害大等问题,从分子结构出发,合成了一种具有吸附作用的酸液缓速外加剂。采用CO2气体采集装置对外加剂延缓酸岩反应性能和缓速酸液的黏度进行了评价。结果表明,外加剂质量分数为0.5%时,缓速时间为140 min,酸液初始黏度为4.5 m Pa·s;酸岩反应过程中随着盐质量浓度和转子转速的逐渐增大,酸液缓速外加剂仍具有较好的缓速效果,并且外加剂与其他处理剂配伍性良好。     

适用于碳酸盐岩储层复合有机缓速酸液体系研究

针对碳酸盐岩油气藏在使用常规酸化措施施工时存在管柱腐蚀严重,酸岩反应速率过快,二次沉淀污染等问题,通过室内实验,优选出了合适的主体酸、缓蚀剂、助排剂和铁离子稳定剂,研制出一套适合碳酸盐岩储层的新型复合有机缓速酸液体系。室内评价了该酸液体系的各项性能指标,结果表明,该酸液体系具有良好的缓速性能、较低的腐蚀速率以及较低的表面张力。岩心模拟酸化实验结果表明,复合有机缓速酸液体系对目标气田储层天然岩心的基质渗透率改善率大于170%,基质酸化效果好于普通盐酸。说明优选的复合有机缓速酸液体系对目标气田储层具有显著的改善作用,可以应用于现场酸化增产作业。     

耐盐缓速性酸液减阻剂GnR-1的研制

以葡萄糖苷、丙烯醇、环氧氯丙烷和十六烷基叔胺合成功能单体,再以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和功能单体为原料,采用反相乳液聚合的方法制备GnR-1,并对合成的GnR-1进行红外表征,测试了该减阻剂在酸液中的增黏性能、减阻性能、缓速性能和盐水中的减阻率。结果表明,室温时减阻剂在酸液中和盐水中具有良好的减阻性能; 90℃下,在15%的酸液中具有缓速性能,一定程度上减小了酸液对碳酸盐岩的溶蚀量。     

缓速酸酸液缓速性能研究

为了提高酸化效果,延长酸化有效期,达到深部酸化的目的,采用有机缓速酸是一种重要的酸化工艺。对获得的有机缓速酸体系,进行生酸速率、溶蚀率等性能的研究,实验结果表明,有机缓速酸具有良好的缓速性能,相对同浓度的盐酸,缓速酸氢离子浓度更低,溶蚀率更高,缓速酸的氢离子浓度随着温度的升高而增加。     

缓速酸化技术的实验与应用

本文针对临盘油田在开发中后期储层发生深部堵塞,酸化有效率偏低的现象,通过室内研究,优选出高性能的缓速酸液体系:有机复合酸和低伤害酸,实验证明酸液体系具有与地层岩心反应速度慢、溶蚀率高,缓蚀性能强、与地层流体配伍性好等特点。并根据临盘油田地质特征,配套了适合的酸化工艺,大量现场应用证明,有机复合酸和低伤害酸对我厂砂岩油藏适应性强,对处于中后期开采阶段的砂岩油藏实施酸化作业,油井增油有效率高.     

一种新型耐温酸化转向剂KHD501B的开发及性能评价

开发了一种新型粘弹性表面活性剂KHD501B,与国内常规粘弹性自转向酸体系相比,使用该表面活性剂配制自转向酸体系具有良好的抗温、抗剪切性能,并考察了酸化缓蚀剂KHD529与自转向酸体系的配伍性及自转向酸体系的缓速性,室内评价试验结果表明,随KHD501B浓度不断增加,酸液体系黏度不断升高,KHD501B浓度为5%时,20%盐酸中黏度仅为10m Pa·s左右,自转向酸随酸岩反应的进行黏度不断增加并实现自转向,转向黏度可达到300m Pa·s以上,之后酸岩继续反应直至自动破胶;酸化缓蚀剂KHD529加量为1%时,与酸液体系配伍性较好,且20%盐酸酸液体系中N80钢片腐蚀速率低于5g/(m2·h)。     

油井酸化用酸液的研究与进展

本文综述了油井酸化作业中常用的几种酸液,重点介绍了缓速酸的研究与进展以及酸化机理。展望了油井酸化的发展趋势,指出缓速酸应是今后的研究重点。     

低渗透油田暂堵酸化研究

本文以安塞油田杏河区块长6储层的低渗透非均质砂岩油藏开发过程中存在的问题为例,对常规酸液进行了优选,并对暂堵剂的油溶性、水不溶、酸不溶及在酸液中稳定性和暂堵剂与酸液的配伍性进行了实验分析。结果表明:所选的酸液有较好的缓速性、溶蚀能力,并与地层流体具有良好的配伍性;所选的DR-ZN堵剂的油溶性好,在酸液中表现为惰性,使低渗透油层吸收较多的酸液,提高了酸化效果,该技术对低渗透油田,具有极为重要的现实意义。     

通过残酸离子浓度测定评价酸液性能

残酸离子分析是研究砂岩酸化反应过程及2次伤害的新方法。通过测定残酸中Si、Al、Ca、Mg、K、Na、Fe等离子浓度的变化,可评价酸液的缓速及抑制2次沉淀的性能,进一步优选酸液体系。实验评价了常规土酸、低浓度土酸、氟硅酸、氟硼酸、有机缓速酸5种酸液对大庆肇州油田州2井岩心的酸化效果,表明有机缓速酸、氟硅酸、氟硼酸与常规土酸相比具有一定的缓速作用,对地层伤害小,在实际应用中可作为砂岩缓速酸使用。     

缓速酸性能评价方法改进及现场应用建议

对乳化酸、胶凝酸(稠化酸)、自生酸、表面活性剂等不同类型缓速酸缓速机制进行了分析。对缓速酸缓速性能测试中酸液性能变化、地层岩性、酸液取样对测试结果的影响进行了探讨。指出了用导流能力评价缓速酸缓速性能存在的误区,根据不同缓速酸缓速机制提出缓速酸缓速性能测试改进方法;并结合不同类型缓速酸缓速机制、酸压裂工艺、储层岩性差异等对缓速酸液的现场应用提出了建设性意见。该研究对碳酸盐岩酸化压裂技术现场应用具有指导意义。     

Polymeric and non-crosslinked acid self-thickening agent based on hydrophobically associating water-soluble polymer during the acid rock reaction

Different from traditional crosslinked polymer diverting agents, a polymeric and non-crosslinked acid self-thickening agent (ZPAM) based on hydrophobically associating water-soluble polymer of acrylamide (AM), [2-(methacryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride (DMC) and N,N′-dimethyl octadecyl allyl ammonium chloride (DOAC) was synthesized. The apparent viscosity variation of ZPAM acid solutions in acid rock reaction and rheological properties of ZPAM spent acid solutions were studied. Results showed that ZPAM acid solutions demonstrated good uninterruptedly thickening ability from low apparent viscosity to high apparent viscosity during the acid rock reaction. Meanwhile, ZPAM spent acid solutions showed good shear resistance, viscoelasticity and high temperature resistance. The thickening mechanism of ZPAM acid solutions during the acid rock reaction was explained by apparent viscosity change, rheological properties of simulative ZPAM acid solutions, and ZPAM aqueous solutions with different concentrations of CaCl₂. The results showed increasing calcium chloride concentration enhanced the hydrophobic association strength of the thickener solution, resulting in increasing solution viscosity, in other words, the self-thickening agent showed excellent salt resistance and acid resistance. In addition, the change of association strength of ZPAM acid solutions during the acid rock reaction was further confirmed via environmental scanning electron micrographs and UV spectrum. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47907.     

BZ-51酸化缓速剂的研制

酸化是油井增产、水井增注的重要措施之一.在酸化施工中,所使用的常规酸液,如盐酸与土酸对灰岩和砂岩地层的酸化,由于酸、岩反应速度快,酸的作用距离短,只能消除近井地层的堵塞,达不到疏通深部地层通道从而增产的目的.甚至容易造成近井地带过度酸化,引起溶洞或出砂,破坏地层渗透性,严重影响油井增产、水井增注效果.为此,以不同的原料为起始剂,研制出了系列聚氧丙烯聚氧乙烯醚,筛选出了符合要求的酸化缓速剂.     

Combination of lignosulfonate and AMPS®-co-NNDMA water retention agent—An example for dual synergistic interaction between admixtures in cement

In this study, compatibility between Na⁺ lignosulfonate retarder and CaAMPS®-co-NNDMA water-retention agent, two admixtures commonly used in oil well cement, was investigated. A dual synergistic effect was found which demonstrates good compatibility of both admixtures. Na⁺ lignosulfonate improves the fluid loss performance of CaAMPS®-co-NNDMA while the latter greatly enhances the retarding effect of lignosulfonate. The mechanism behind is that in cement pore solution, Na⁺ lignosulfonate forms complexes with calcium ions and then associates into negatively charged, large agglomerates (R_h ~ 2.4 μm). These agglomerates precipitate onto the surface of cement and result in a polymer layer of low permeability. Through this mechanism, Na⁺ lignosulfonate retards cement hydration by hindering the migration of water to the surface of non-hydrated cement. Similarly, retarding effectiveness of Na⁺ lignosulfonate is enhanced by CaAMPS®-co-NNDMA, as is evidenced by prolonged cement thickening times. The effect is caused by concomitant adsorption of CaAMPS®-co-NNDMA and lignosulfonate Ca complexes.     

缓凝剂SN-3的制备及其对水泥浆横向弛豫时间T2分布的影响

首先合成了一种新型两性聚合物缓凝剂SN-3,然后采用红外光谱和元素分析等测试手段对其进行结构表征。其次,对其应用性能作了进一步研究,主要包括稠化时间、加量和温度敏感性等,实验结果表明应用性能满足现场施工要求。利用低场核磁共振测试技术重点研究了缓凝剂SN-3对油井水泥浆水化过程中横向弛豫时间T₂分布的影响,在相同的水灰比、温度和水化时间下,对纯水泥浆C和掺有缓凝剂SN-3的水泥浆CHN的横向弛豫时间进行测试和分析,借助迁移速率和峰形指数两个参数表征水泥浆T₂分布曲线的变化过程。最后,结合X衍射和扫描电镜（SEM）进一步探讨缓凝剂SN-3的缓凝作用原理。实验结果表明,缓凝剂使水泥浆中填充于絮凝结构之间的水的受缚程度减小,存在时间变长,转化为化学结合水所经历时间变长;缓凝剂SN-3主要通过沉淀和络合作用达到缓凝效果的。     

缓凝剂对补偿收缩胶凝体系水化放热的影响

采用等温量热法,研究了酒石酸和硼酸这2种缓凝剂对掺氧化钙型膨胀剂与氧化钙-硫铝酸钙复合型膨胀剂的水泥净浆的诱导期结束时间、主放热峰出现时间及其最大放热速率、不同时间累计放热量等方面的影响.结果表明:与掺膨胀剂水泥净浆相比,缓凝剂均明显推迟补偿收缩胶凝材料体系的诱导期结束时间和主放热峰出现时间,减少最大放热速率和24 h内累计水化热,72 h总水化热略低.对氧化钙型膨胀剂水泥体系,硼酸比酒石酸缓凝效果好.     

氧化还原引发丙烯酸酯乳液共聚物的合成研究

本文以丙烯酸丁酯－苯乙烯－丙烯酸－丙烯酸羟乙酯为聚合体系，以过硫酸铵／亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂。考察了不同氧化剂／还原剂用量、不同反应温度、不同乳化剂用量对单体转化率、特性上度、乳液稳定性的影响，并与过硫酸铵单组分引发进行了比较，用红外光谱（IR）和差热分析（DSC）对共聚物进行了表征。结果表明：采用氧化还原引发剂可以使聚合反应低温快速进行，过量的还原剂起阻聚或缓聚的作用，采用复合乳化剂体系可提高聚合反应速度和乳液的稳定性，合成的共聚物为无规共聚物。     

含磺酸基和羧基的纤维素衍生物型减水剂的合成与性能研究

以新疆棉短绒为原料,氨基磺酸、丁二酸酐为酯化剂,采用一锅法合成了磺酸基/羧基纤维素酯(简称：CLCSC)。通过IR、NMR表征了产品结构,GPC测量了产品的重均分子量在2.29× 103 ~1.94× 104范围内。考察了pH对CLCSC溶液黏度性能的影响,并对其用作减水剂的性能和机理进行了初步研究。结果表明：CLCSC取代度最高达到0.92;pH为2~12对不同取代度、不同浓度的CLCSC溶液的黏度影响较小,并且其黏度维持在较低状态,而且当CLCSC掺量为水泥量的1%时,混凝土减水率为28.5%,泌水率为80%,混凝土抗压实验结果表明, CLCSC能在保持相同工作性的条件下起到减水增强作用。因此,CLCSC有望成为具有实际应用价值的混凝土高效减水剂。     

有机硅改性丁香酚基环氧稀释剂的合成及性能研究

设计合成了一种低黏度有机硅改性的丁香酚基环氧稀释剂（HSEE）。首先以丁香酚和环氧氯丙烷为原料合成了丁香酚缩水甘油醚（ EE）然后 EE和 1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷（ HMTS）通过硅氢加成反应制备了 HSEE,并用核磁、红外对,HSEE进行了结构表征。将 HSEE与双酚 A型环氧树脂 E51进行复配,采用脂环胺类固化剂（ PACM）制备高固体分环氧清漆。结果表明： HSEE与环氧树脂 E51有着良好的相容性,共混时无相分离现象,且 E51树脂的黏度随着 HSEE含量的增加而不断降低,当添加量为 20%时,树脂的黏度从 12. 17 Pa·s降低至 1. 72 Pa·s。与纯 E51涂层相比,添加了 HSEE的环氧涂层的柔韧性、耐化学品性和耐腐蚀性能均有所提升。