砂岩基质酸化中HF与铝硅酸盐的二次、三次反应研究

为进一步弄清土酸的真实溶液化学行为，应用^19FNMR结合岩心流动实验深入研究了砂岩基质酸化过程中HF与铝硅酸盐的化学反应，实验结果证明其间不是简单的一次反应，存在二次反应和三次反应，并受地层温度及矿物组成等因素的影响：60℃以上，H2SiF6与铝硅酸盐的二次反应逐渐进行完全；90℃以上，氟铝配合物与铝硅酸盐三次反应愈来愈明显。^19FNMR能区分氟铝配合物和氟硅配合物的具体形态。室内实验结果为现场实施提供了理论依据：高浓度的HF（≥3%）不但存在破坏地层骨架的危险，还会给储层造成新的伤害，在具体实施酸化增产增注措施时，应根据实际情况使用低浓度的HF（≤1%），并使HCl与HF的比例合适，才能既保证酸化的成功又能延长其有效期。     

新型砂岩基质酸化MFC酸液体系研究

针对目前砂岩储层酸化常规酸液体系在酸化过程中反应速度过快、有效作用距离短、易生成二次沉淀等缺陷,提出一种新型砂岩酸化MFC酸液体系。酸度特性、溶蚀率和配伍性等室内实验表明:该酸液体系能有效地溶蚀粘土矿物,且与粘土矿物的反应速度慢,有利于抑制二次沉淀;MFC酸液体系在与砂岩矿物反应过程中H+浓度降低缓慢,具有良好的缓速作用;与各种酸化用添加剂能良好的配伍,酸液润湿性为水湿;MFC酸液体系对砂岩储层具有好的酸化流动效果。     

2,5-二氨基-4,6-二羟基嘧啶盐酸盐的合成

以丙二酸二乙酯和盐酸胍为起始原料,通过环合、硝化、还原、酸化得到2,5-二氨基-4,6-二羟基嘧啶盐酸盐,其结构通过了熔点、MS、元素分析的确证;同时,对于反应条件和操作过程进行改进,有效地降低原料成本,简化操作过程,提高产品质量.     

多氢酸酸化技术及其应用

砂岩储层酸化的常规土酸体系存在与矿物反应速度快、酸化液的有效距离短和容易产生二次沉淀等问题.现存的缓速酸酸液体系不能克服粘土和石英界面反应速率的巨大反差,新的深度酸化工艺可以在一定程度上增加酸液的穿透距离,但工艺繁琐,且仍然不能解决沉淀、堵塞问题.多氢酸体系与现存的HF酸体系相比,其反应速度慢,溶解能力强,且具有良好的防垢性能和分散性能,可以抑制井眼附近的地层伤害,有效控制二次沉淀等优点.本研究对多氢酸的酸度特性、溶蚀性能、润湿性、静态腐蚀性以及多氢酸的分散和防垢性能进行了室内测试,并对土酸、氟硼酸及多氢酸进行了酸化效果实验评价.室内实验及现场应用表明,多氢酸性能优越,可明显提高酸化效果.     

2,4-二氟苯乙酮合成工艺的研究

以间二氟苯和乙酰氯为原料,在三氯化铝催化下合成2,4-二氟苯乙酮。探讨了乙酰化试剂、催化剂与间二氟苯之间的比例,以及反应温度和时间对反应的影响,确定了最佳反应条件。     

新型杀虫剂双三氟脲的合成

以间二三氟甲苯为起始原料,经发烟硝酸和浓硫酸硝化,铁粉还原和氯气氯化得到2-氯-3,5-二三氟甲基苯胺;2,6-二氟苯腈经质量分数30%的过氧化氢和质量分数5%的氢氧化钠溶液水解得到2,6-二氟苯甲酰胺,然后在二氯乙烷溶剂中与草酰氯反应得到2,6-二氟苯甲酰异氰酸酯.在室温条件下,2-氯-3,5-二三氟甲基苯胺与2,6-二氟苯甲酰异氰酸酯在甲苯溶剂中反应得到目的产物双三氟虫脲,收率为93.5%.经1H-核磁共振鉴定,产品结构与双三氟虫脲的结构一致.该工艺简单经济、条件温和,适合工业化生产.     

印尼Kaji油田灰岩储层酸岩反应动力学实验研究

印尼Kaji油田主要产层为灰岩储层,酸化措施是该地区常用的增产措施,而酸岩反应动力学参数如酸盐反应活化能、酸岩反应速度常数以及H+有效传质系数等是酸化设计所需的重要参数。阐述了灰岩与HCl的反应原理、各动力参数求取方法以及实验步骤;利用高温高压旋转岩盘腐蚀测定仪CRS-1000-35系统地测定了印尼Kaji油田某井常规盐酸、胶凝酸、转向酸的酸岩反应动力学方程和上述酸岩反应动力学参数,并对3种酸液体系进行了分析对比,为该地区酸压基质酸化优化设计和酸岩反应规律分析提供参考。     

六氟丙烯齐聚反应的研究

六氟丙烯通过气相法和液相法齐聚,得到六氟丙烯二聚物和三聚物的混合物,齐聚产物可以进一步衍生出许多氟碳表面活性剂.对六氟丙烯的气相齐聚反应和液相齐聚反应的特点做了分析和比较.制备了季磷盐催化剂A,采用DMA为溶剂,研究了六氟丙烯液相齐聚的工艺条件.催化剂A对合成六氟丙烯二聚体有很高选择性,其用量对齐聚反应收率有影响,当催化剂用量足够大时,再增加催化剂的量作用不大;反应时间60 min时收率最高,反应时间过短或过长使反应收率下降;反应温度也影响反应收率,在50℃时二聚物产率较高.结论:在DMA中以催化剂A催化六氟丙烯齐聚主要得到二聚物,在较佳的工艺条件下,二聚物的收率达到97%.     

含有偶氮基团和3-氟-4-氰基苯基的液晶化合物的合成及其性质分析

以溴代异烷烃和对氨基苯甲酸为起始原料,设计合成了4种同时含偶氮苯基团和3-氟-4-氰基苯基的液晶化合物,并对重氮偶合反应和Williamson醚化反应过程中存在的问题进行了探讨。找出了较为合理的解决方法:延长偶合反应时间至5 h或以上,苯酚相对于重氮盐过量(物质的量之比为2∶1),冷却后酸化醚化产物,酯化反应中采用DCC(N,N-二环己基碳二亚胺)作为脱水剂。在优化后条件下反应,得到了较为满意的结果。同时对4种化合物的液晶相变进行了研究,通过DSC、POM测定,确定这些化合物皆为热致性互变液晶化合物,且都具有较高的清亮点。     

聚苯胺/氧化石墨烯导电复合材料的制备

通过原位聚合非二次掺杂制备了高导电性聚苯胺/氧化石墨烯复合材料。采用盐酸为掺杂酸,研究了聚苯胺/氧化石墨烯的微观形貌;探讨了盐酸浓度及氧化石墨烯(GO)用量对反应过程和复合材料导电性的影响。结果表明:聚苯胺(PANI)以球状物的形式均匀地包覆在GO表面;盐酸浓度超过0.5mol·L-1,反应诱导期明显缩短,复合材料的导电性显著提高。在聚合体系中加入GO可延长聚合反应诱导期,但随着GO用量的增加反应诱导期缩短。当盐酸浓度为0.5mol·L-1,GO与苯胺单体质量比超过2%时,制备的PANI/GO复合材料中GO形成导电通路,电导率较纯PANI提高一个数量级,达到1.4S·cm-1。     

砂岩基质酸化中酸岩反应数学模型

建立了砂岩基质酸化时酸液沿井筒径向流动以及关井反应的数学模型,考虑温度对反应速度的影响,进行了数值求解,研究了酸岩反应规律,可以对酸化效果进行预测.计算结果表明:沿井筒径向HF酸浓度下降很快,其作用范围只有0.4m左右;次生H2SiF6与HF的溶解能力相当,并且是HF的有益补充,0.4～0.9m范围内快速反应矿物的消耗主要是由H2SiF6溶解,增加了土酸的穿透深度;硅胶Si(OH)4沉淀随着反应时间的增长而逐渐增加,酸化结束后一定时间内残酸必须彻底返排,否则容易形成2次沉淀,影响酸化效果;地层温度越高HF酸消耗越快,有效作用距离越短,生成的硅胶Si(OH)4浓度越大;提高注酸速度有利于提高酸化穿透距离,解除地层深部伤害.     

砂岩地层深部延缓酸化酸液配方研究

研究了一种用于砂岩酸化的缓速酸液体系—以有机酸、磷酸、有机酸铵和氟化铵为主体的酸液体系 ,对其缓速机理进行了探讨并通过室内试验得出 :该体系与常规土酸相比与石英砂、大理石和膨润土的反应速率较慢 ,尤其对粘土含量高的砂岩地层缓速效果较好 ;并且该体系与砂岩和粘土反应后不改变固体物质的结构 ,可以络合多价金属离子 (如 :Fe3 和Al3 ) ,不会产生二次沉淀     

氟硅酸及其盐的有关知识

介绍了氟硅酸的分析,制备,应用,毒性和SiF^2-6的性质,氟硅酸的分析有化学分析,电势滴定以及光度滴定等方法,并着重介绍了氟硅酸盐的一些性质,氟硅酸盐有着特殊的溶解性,SiF^2-6与强度、碱及其部分盐都能反应,与金属水合离子的反应产物较复杂;氟硅酸及其盐有着广泛的应用。     

氟硅酸性质

介绍了H2SiF6水溶液的组成、物理性质和化学性质,其蒸气压的大小、密度、当量电导以及传质系数等都与H2SiF6的浓度相关;H2SiF6的水溶液中存在多种平衡,在强酸性或碱性溶液中,SiF^2-6会分解,H2SiF6的水溶液能溶解过量的SiO2氟硅腐蚀多种金属,与氧化物,氢氧化物及无机盐等发生较复杂的反应。     

Experimental investigation on the reformation and strength weakening of hard limestone by acidizing

Several derivative disasters such as ground pressure disasters and methane explosions can be caused by the hard roof in coal mines. For limestone roofs with fine integrity and extreme hardness, collapse is difficult and the effect of conventional roof control methods is limited. Acidizing reformation is an effective way to weaken the strength of roof strata based on acid-rock reaction. In this study, the rock strength damage law and acid reaction characteristics were tested by the limestone acidification experiment. Besides, the strength degradation mechanism of limestone under the acidity effect was analyzed. The results show that the acid corrosion characteristics of limestone are obvious, as numerous mineral grains generate voids under the effects of acid corrosion, and more defects are formed inside. The acid-rock reaction is the most intense at the early stage and then gradually reaches dynamic equilibrium, and the acid corrosion rate of limestone is 4.24% (10% HCl, 360 min). The hard limestone is damaged after acidification. Furthermore, the internal cracks can be induced to rapid initiation and unstable propagation under load, which reduces the strain required for rock failure by 33.33%. The failure morphology is more complicated, and the uniaxial compressive strength and elastic modulus decrease by 52.42% and 34.44% respectively. The strength weakening of hard roof after acidification is due to the defects such as intergranular cracking caused by the corrosion of rock crystals under acidity effect, which accelerate the initiation and propagation of internal cracks with external force. Macroscopically, acidification induced the deterioration of rock mechanical properties by reforming the roof structure. The feasibility of acidizing reformation method to control hard roof is confirmed in this study.     

表面稠化酸的防砂作用研究

表面稠化酸是将稠化剂（PAM），交联剂（GL－5）加到酸中配制而成。它具有缓速酸化和防砂作用。该酸通过稠化剂的体相稠化作用，控制氢离子的扩散速度，具有很好的缓速作用，随着H^ 的不断消耗，通过稠化剂与交联剂在砂粒表面适合的pH值（pH=3-5)下的交联作用形成冻胶膜（表面稠化），该膜是一种很好粘弹性，弹性大于粘性，对砂粒表面润湿，通过氢键及静电引力加强对砂粒表面的吸附，限制砂粒运移，达到防砂目的；该膜可以进一步控制H^ 的扩散速度，达到进一步缓速目的，保证表面稠化酸酸化深远地层。对表面稠化酸的防砂机理及防砂效果进行了评价，提出了将酸化与防砂有机结合的新思路。     

非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

非活性硝酸粉末是一种新型酸化材料，正常状态下呈非活性，激活后可分解出具有强氧化性的HNO3。针对目前国内外应用非活性硝酸粉末（液）酸化过程中活性地下激发难于控制、有效率低等问题，成功优选出激活剂A，并对其使用浓度进行优化，得出新型酸液配方体系。该体系采用地面预激活技术，有岩芯溶蚀率高、对岩芯渗透率改造倍数高、腐蚀速率低等特点，可达到深部酸化的目的。现场应用结果表明，新型酸液配方体系酸化后油井增产效果显，适用于低渗－特低渗，敏感性强的Ⅲ类储量砂岩油藏酸化解堵。     

暂堵酸化试验研究

本文提供了一种暂堵剂酸化试验研究方法。对暂堵剂的油溶性，粒度分布及在酸液中的稳定性和暂堵剂与酸液的配伍进行了试验分析，采用特殊设计的暂堵酸试验仪器，分别研究了暂堵剂对岩芯的暂堵效率，在产出液中解堵效率，及不同渗透率岩芯的暂堵分流效率，模拟实际酸化过程的注酸顺邓，进行了暂堵酸化试验研究。结果表明，采用ＤＺ－１暂堵齐，其油溶性好，在酸液中表现为惰性，与酸液及添加剂配伍性好，并联岩芯酸化时能有效地暂堵分     

固体酸性能评价及与碳酸盐岩反应特性的研究

高温深井储层酸压改造如何造成足够长的动态裂缝，如何有效延缓高温条件下酸岩反应速度，使得活性酸尽可能深入地层深部，实现深度酸压是碳酸盐岩储层的难点之一。固体酸是一种新型酸化材料，正常状态下呈非活性，激活后可分解出具有强氧化性的HNO3。针对目前国内外对固体酸在碳酸盐岩储层酸化尚存在的问题，对固体酸性能、影响因素进行了试验分析，并对固体酸与碳酸盐岩的反应特性进行了试验研究。结果表明：采用一定的置放技术，固体酸可有效延缓与碳酸盐岩的反应，具有与盐酸相同的溶解能力。