聚硅酸氯化铝铁／稀土复合絮凝剂的制备及其在黄河水中的应用

以水玻璃、氯化铁、氯化铝和硫酸高铈为原料,制备了聚硅酸氯化铝铁（PArSc）／稀土复合絮凝剂。通过正交试验确定了最佳制备条件：Al^3＋／Fe^3＋摩尔比为2：1,Si^4＋／（Al^3＋＋Fe^3＋）摩尔比为1：3,硫酸高铈的用量为反应物总质量的32．14％,反应时间为5h。用制备的复合絮凝剂对黄河水进行处理,结果表明,该复合絮凝剂可有效降低黄河水的浊度、色度及COD值,且具有很宽的pH值应用范围,因而具有较高的应用价值。     

新型混凝剂聚合硅酸铝铁处理模拟水样后的残余铝含量研究

采用共聚与复合两种方法制备了一系列具有不同碱化度、不同Al/Fe/Si摩尔比的聚合硅酸铝铁 (PAFSC)混凝剂 ,并将其与聚合氯化铝 (PAC)用于处理模拟水样后的水中残余铝含量进行了比较。探讨了PAFSC的碱化度和Al/Fe/Si摩尔比以及水样pH值对水中残余铝含量的影响。结果表明 ,与PAC相比 ,用PAFSC处理后的水样具有更低的残余铝含量 ;残余铝含量随着PAFSC的铁含量和聚硅酸含量的增加以及碱化度的升高而下降 ,且在中性pH值的水样中PAFSC具有更高的降低残余铝含量的能力。     

硅酸钾聚合醇钻井液的研制及性能评价

从处理剂的综合作用出发,将硅酸钾的化学效应(胶凝沉淀)以及聚合醇的物理效应(浊点效应)复合应用,建立了一套具有凝胶-浊点效应的膜结构硅酸钾聚合醇钻井液体系,并对该体系的性能进行了综合评价。实验结果表明,该体系具有流变性好、失水造壁性好、抑制性强、抗污染能力强(抗NaCl污染6%(w);抗Ca2+或Mg2+污染0.5%(w);抗钻屑污染15%(w))、润滑性好、封堵能力强和热稳定性好等优点,为钻井液稳定井壁研究开拓了新的发展方向。     

聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的制备及影响因素研究

研究了聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)的制备方法,最佳制备工艺条件:Al3与Fe3的摩尔比为7:3,碱化度B*值为0.4,SiO2含量为0.30 mol/L且投加量为0.5%.絮凝效果影响因素主要包括:Al3+与Fe3+的摩尔比,Al3+、Fe3+与SiO2的摩尔比,碱化度(B*)和药剂投加量.现场应用表明,用PSAFS处理辽河油田酸化废水时有较好的去除效果.与原絮凝剂C-1相比,废水的除色率、除浊率和除油率有了明显的改善,除色率为74.4%,除浊率为96.8%,除油率达到89.5%,分别提高了9.3%、4.1%和1.4%,絮凝体的沉降时间由110min缩短为3min.     

大庆油田致密油水平井强抑制防塌水基钻井液技术

针对大庆油田齐家区块致密油水平井钻井过程中存在的井塌、卡钻等问题,在聚磺水基钻井液体系基础上研制出强抑制防塌水基钻井液。室内研究表明,聚合醇和有机硅酸脂的协同抑制作用,可有效降低泥岩、泥页岩水敏性,采用铝基聚合物封堵地层微裂缝,可提高井壁稳定能力。该体系在齐家区块应用5口井,均未出现井壁坍塌和卡钻等事故,平均机械钻速14.5m/h,平均井径扩大率5%,水平段钻进摩阻30~60 k N,有效解决了大庆油田齐家区块致密油藏长水平段水平井钻井中存在的问题,为致密油储层的高效钻进提供了借鉴。     

新型重晶石活化剂的研制及其在海水钻井液中的效果评价

为了有效地解决海水钻井液中加重材料的悬浮稳定性问题,开发出了抗盐、抗钙、抗温性好的新型加重材料的活化剂。介绍重晶石的活化机理,给出了新型活化重晶石在高温(180～210℃)和高密度(1.8～2.4g·cm~(-3)海水钻井液中的试验结果。     

水溶性钻井液加重剂的研制及性能评价初探

针对常用非溶性惰性加重剂使高密度钻井液体系固相含量增加,流变性变差,制约机械钻速提高的问题,开发了高性能水溶性钻井液加重剂RSW_1、RSW_2。20℃时,RSW1饱和溶液密度为1.33 g/cm~3,RSW_2饱和溶液密度为1.56 g/cm~3,两产品抑制性能和抗盐性能均较好。与目前市场上用量较大的水溶性加重剂Weigh_2和Weigh_3相比,RSW_1、RSW_2就单剂基本性能与其溶液密度、抑制性能和抗盐性能相当,甚至略好;体系性能、生物毒性及环保等性能还在进一步评价中。     

多功能聚合铝防塌剂AOP-1的室内评价和现场应用

防塌剂AOP-1是一种优良的化学反应型封堵防塌剂,兼具有抑制石膏溶解、固相清洁等作用.室内评价了多功能聚合铝防塌剂AOP-1的性能,介绍了其现场应用情况,并对其作用机理进行了分析.该防塌剂适用于微裂缝性泥页岩地层的封堵防塌、造浆性强的泥页岩防泥包和固相清洁,是一种具有广阔应用前景的处理剂.现场应用结果表明,防塌剂AOP-1具有抑制硬脆性泥页岩地层掉块、抑制石膏溶解和固相清洁作用,钻进过程中钻井液性能稳定,井下正常,起下钻畅通,开泵顺利,电测和下套管顺利,井径扩大率仅为4.1%.     

无机盐与聚丙烯酰胺对废正电胶钻井液脱稳协同作用的选择性

作为废钻井液的无害化处理研究的一部分,报道了正电胶钻井液的化学脱稳处理试验结果,讨论了无机盐与聚丙烯酰胺对正电胶钻井液的协同脱稳效应的选择性.实验表明,正电胶钻井液非常稳定;它的离心脱水效果受化学脱稳处理所使用的无机盐的类型、聚丙烯酰胺的类型及电性、加药顺序等因素制约.与通常对聚合物钻井液进行化学脱水处理时采用的加药顺序不同,先用弱阳离子性的聚丙烯酰胺MPAM处理正电胶钻井液时,能获得较好的离心脱水效果.推荐将MPAM与FeSO4@7H2O结合使用于正电胶钻井液的脱稳处理,同时讨论了它们的特性对脱稳机理的可能影响.     

抗高温油基钻井液用提切剂的研制及性能评价

针对油基钻井液在施工过程中流变性难以调控,钻井液泥浆动静切力比较低、容易发生沉降等问题,研制了一种抗高温油基钻井液用提切剂,在高温条件下仍能保持有效的提切性能。采用高纯度二聚酸(98%)、多烯多胺以及多元醇胺为原料,通过四元共聚法合成了一种可抗高温的油基钻井液用提切剂(命名为FPR-1),并对其做结构表征和性能评价。结果表明:提切剂FPR-1满足分子结构要求,可显著增强油基钻井液体系的动静切应力和电稳定性,动切力从6 Pa提高到12 Pa,破乳电压高达1 496 V,提高了钻井液降滤失效果,滤失量仅2.4 mL,且观察滤饼厚度极薄,泥饼质量得到极大的改善,更重要的是其抗温能力可达到220℃,适用于高温高压地层环境,解决了现场施工过程中泥浆流变性难以调控及钻遇高温高压地层钻井液部分性能失效的难题。     

SSMA和AMA对钻井液降黏作用效果研究

为探讨聚合物钻井液降黏剂结构与性能的关系,本文以对苯乙烯磺酸钠、丙烯酸、马来酸酐为原料,过硫酸铵为引发剂合成了对苯乙烯磺酸钠-马来酸酐（SSMA）和丙烯酸-马来酸酐（AMA）两种聚合物降黏剂,研究了二者在钻井液中的降黏效果和耐温抗盐性能。研究结果表明,含磺酸基团的SSMA和含羧基的AMA均能有效地拆散钻井液中的黏土颗粒结构、降低钻井液的黏度和切力,但二者在钻井液中遇盐（NaCl）、钙（CaCl₂）与高温条件时表现出较复杂的行为规律。AMA在淡水钻井液、盐水钻井液中的降黏作用比SSMA的强;当加量较低时（≤0.3%）在钙处理钻井液的降黏作用比SSMA强,但加量较高（>0.3%）时,AMA在钙处理钻井液中的降黏效果降低甚至起增黏作用。与AMA相比,SSMA处理的钻井液抗NaCl污染能力较差,抗CaCl₂污染能力较强。AMA的降黏作用受高温老化的影响较SSMA小,表现出更好的耐温性能。     

钻井液除硫剂除硫效果的静态评价实验及认识

目前室内评价出的钻井液硫化氢吸收液除硫效果与现场使用时的效果差异较大。为此,通过在水基钻井液中加入除硫剂制作成吸收液进行室内静态实验,考察了吸收液在改变温度、膨润土含量、无水碳酸钠含量、基浆水化时间、吸收液pH值后的除硫（使用）效果,得到了温度、硫化氢气体发生装置的稳定性、膨润土加量、无水碳酸钠加量、基浆水化时间、吸收液的pH值、碘量法中标准溶液的配制,操作误差以及滴定终点的判断等因素对测定钻井液除硫剂除硫效果影响的认识。研究结果认为,室内评价钻井液除硫剂的除硫效果的最佳实验条件如下：温度40 ℃、膨润土加量为4%、无水碳酸钠加量为0.5%、基浆水化时间为2 d、钻井液pH值大于11、碘量法滴定前调节吸收液的pH值大于11。     

一种油基钻井液封堵用油溶胀微凝胶的制备及性能评价全文替换

为解决油基钻井液在页岩气储层钻遇井壁失稳的难题,通过超声波分散技术以及微悬浮聚合法制得了一种油基钻井液封堵用油溶胀微凝胶,并对其分子结构进行了表征,对其热稳定性能和微观形貌进行了分析。结果表明,封堵剂合成的最佳条件：单体酚醛环氧丙烯酸酯(MEP)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)、甲基丙烯酸十八酯(SMA)的摩尔比为3∶3∶4,二乙烯基苯(DVB)和过氧化苯甲酰(BPO)用量分别为单体总质量的1%、1.5%,反应温度为75℃,纳米SiO₂用量为体系的1.5%;封堵剂与油基钻井液具有良好的配伍性,其抗温性能高达180℃;在油基钻井液中加入3%封堵剂,高温高压滤失量由17.4 mL降至4.8mL,封堵效率高达72.41%。     

纳米材料对CO2泡沫体系的稳定作用及驱油效果评价

泡沫与CO_2交替驱可改善CO_2驱在非均质性油藏中的应用效果,但高温对泡沫稳定性影响较大,降低了泡沫改善CO_2驱的效果。为揭示纳米材料稳泡剂在高温条件下对泡沫性质的影响以及相应的驱油效果,采用高温高压泡沫评价装置(改进型的气流法),研究了不同稳泡剂对起泡剂起泡性能(20~120℃)和驱油效果(95℃)的影响。结果表明,改性纳米材料颗粒的润湿接触角为78°、粒径平均值为29.3 nm;泡沫体积受温度影响较小,泡沫半衰期随温度升高而迅速降低;纳米材料、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和羧甲基纤维素钠(CMC)三种稳泡剂均能改善起泡剂的泡沫稳定性,其中改性纳米材料的效果最理想。驱油实验结果表明,在CO_2驱中加入起泡剂和改性纳米材料稳泡剂可大幅提高采收率,水驱后CO_2驱、泡沫与CO_2交替驱以及添加改性纳米材料泡沫驱的采收率增幅分别为15.51%、26.94%和30.93%,改性纳米材料稳泡剂可进一步提高泡沫的稳定性和CO_2泡沫体系的驱油效果。