一种自生泡沫凝胶复合堵剂的室内研究

针对常规泡沫稳定性差,封堵效果有限的缺点,提出了自生泡沫/凝胶复合堵水剂.该体系的生气剂为NH4Cl和NaNO2,凝胶为水玻璃,酸催化剂为一种强酸弱碱钠盐,起泡剂为十二烷基苯磺酸钠,确定出了体系的基本配方为3.0%硅酸钠+2.0%胶凝剂QX+2.5%NH4Cl+2.0%NaNO2+0.5%ABS.利用高温高压反应釜对体系的产气特性进行了研究,结果表明该体系具有延迟产气的特点,在12 h后才开始大量产气,体系的胶凝时间长达16 h,胶凝后具有一定的抗压强度,可提高对地层的封堵能力;岩芯流动实验表明,该自生泡沫/凝胶体系可有效地封堵含水岩芯,封堵率为88.1%,对含油岩芯封堵效果较差,因而是一种较好的选择性堵剂.     

高稳定性泡沫凝胶研制及性能评价

针对常规泡沫在延长组长6油藏条件下稳定性差的问题,研制了一种稳定性较好的泡沫凝胶体系,并对其进行了稳定性及封堵性能评价。优选了质量分数0.4%发泡剂FP388、0.3%聚合物AZ、0.3%交联剂T1、0.3%交联剂T2和0.3%稳泡剂CK2作为体系组分。泡沫凝胶稳定性评价实验结果表明,在温度80℃,矿化度10 000mg/L的条件下,泡沫凝胶半衰期能够达到12d,且在30d内泡沫凝胶黏度处于较高水平并保持稳定。所制备的泡沫凝胶体系注入及成胶性能良好,能够对中高渗油藏形成有效封堵。     

无氨泡沫凝胶制备及其蒸发特性研究

为解决矿用防(灭)火材料大体积快速充填难度大、用料运输成本高和有毒有腐蚀等问题,利用含发泡剂水玻璃-无氨胶凝剂混合液与高压空气混合的快速发泡技术,制备出可实现大体积快速充填的无氨泡沫凝胶.通过比较4种促凝剂所制无氨泡沫凝胶的蒸发特性,选出成胶效果好的促凝剂D并配制出一种新型环保的无氨泡沫凝胶.研究表明,泡沫凝胶的失水率随温度升高而加快,在不同的温度下各个阶段满足不同的动力学特征;在20～120℃之间的任一恒温条件下,泡沫凝胶完全失水时间可通过方程估算出来;泡沫凝胶与凝胶的覆盖性能、物理结构的不同,使泡沫凝胶比凝胶具有更低的蒸发-失水速率.     

矿用防灭火凝胶泡沫的研究

为了解决煤矿自燃和瓦斯防治的难题,研制出煤矿用材料——凝胶泡沫.采用Ross-Miles法对不同发泡剂进行比较,筛选出一种使用量少、发泡能力强的凝胶泡沫用发泡剂,0.3%～0.5%的使用量发泡高度可达22cm以上.配制出成胶时间可控、凝胶强度大的胶凝剂和交联剂.实验结果表明:凝胶泡沫稳定时间长,在常温常压下10d不脱水,增加了防灭火效果的耐久性;结合凝胶和泡沫的封堵能力,能有效的阻止瓦斯从煤体中释放.通过阻化实验表明,凝胶泡沫能有效的减缓煤的氧化放热速率,抑制煤温的升高,阻化率达到62.23%,很好的抑制了CO在自燃过程中的释放量.     

耐高温强化泡沫体系提高超稠油油藏采收率研究

超稠油油藏经多轮次蒸汽吞吐工艺后, 易出现注汽压力过高、 热损失大、 蒸汽波及范围小、 汽窜等问题, 严重影响油藏的有效动用。针对超稠油油藏这一开采难题, 采用一维、 三维物理模拟手段研究了分别添加栲胶、碱木素的强化泡沫体系在油藏温度、 地层水矿化度、 注入方式等影响因素下的封堵性能。结果表明, 泡沫与两种凝胶体系均产生协同效应, 体现为凝胶强化了泡沫的稳定性, 而泡沫可携带凝胶更多的进入高渗层, 进而实现泡沫体系的高效调剖; 三维物理模拟实验表明,伴随蒸汽分别注入两种体系均可提高稠油油藏采收率,同时大幅降低含水率, 栲胶泡沫体系的伴注蒸汽驱开采方式可比单纯注入蒸汽提高采收率2 0%左右, 碱木素泡沫体系可提高1 1%。     

酚醛树脂交联聚丙烯酰胺弱凝胶的制备与性能评价

为了提高调剖效果,开展了新型调剖剂的研制.实验利用低浓度聚丙烯酰胺溶液和酚醛树脂交联剂反应形成了弱凝胶体系.成胶后通过流变仪对其进行性能评价.测试了凝胶体系的耐温性、耐矿化度、稳定性和老化时间.结果表明,交联聚合物弱凝胶的性能稳定,耐盐、耐剪切、流动性好.在55℃下,聚合物浓度为3 000mg/L,交联剂浓度为0.25%时,弱凝胶成胶时间适中(7~8h),成胶强度大于300 000mPa·s,有利于油层深部的封堵.     

溶剂水pH对Cr~(3+)聚合物凝胶分子内交联成胶效果影响

为进一步探究不同pH条件下Cr3+聚合物凝胶"分子内"交联成胶机理,针对大庆喇嘛甸油田储层地质特征和流体性质,以聚合物质量浓度、矿化度调节剂浓度和聚铬比为影响因素,在通过正交试验优选出成胶效果良好的聚合物凝胶配方组成基础上,研究了pH对Cr3+聚合物凝胶成胶效果影响。结果表明,酸性条件能够促进醋酸铬的电离,增大多核羟桥配离子与聚合物分子链上羧基之间发生配位反应的概率,有利于Cr3+聚合物凝胶形成"分子内"交联结构体系;随溶剂水pH增加,溶液中OH-数量增加,参与交联反应的Cr3+数量减少,聚合物凝胶分子内"交联成胶效果变差;适当降低溶剂水pH可进一步改善聚合物凝胶"分子内"交联成胶效果。     

XN-P大孔道封堵剂室内研究

针对大孔道地层胶结疏松,堵液易流失的特点,在80℃下采用低分子量聚丙烯酰胺作为主剂与交联剂反应生成一种可用于大孔道封堵的凝胶.该封堵体系含聚丙烯酰胺1.0%～3.5%,交联剂0.8%～1.4%.通过室内实验考察了主剂浓度、交联剂浓度、温度和地层水矿化度等因素对堵剂成胶时间和强度的影响.通过单岩芯物模实验,考察了堵剂的注入性和封堵能力.根据实验结果,该封堵体系成胶时间8～72h,在80℃下密闭保存7个月无变化.在大孔道或特高渗透地层(14644×10-3μm2)中阻力系数20.8,具有27.93MPa/m的强度和93.2%的封堵率;并具有成胶时间可控、强度高、稳定性好的优点,能够满足疏松砂岩油藏大孔道堵水的需要.     

高温高盐混合堵水剂的室内研究

部分水解聚丙烯酰胺凝胶在高温高矿化度下易脱水,稳定性差,封堵时间短,通过加入增黏剂和其他凝胶体系使体系抗温抗盐性增加,封堵性保持时间较长,适用温度为95—120℃。对其成交过程中的黏度变化进行研究,表明封堵剂的注入性良好,岩心流动实验结果表明其封堵率在98％以上。     

泡沫的封堵特性及液流改向作用研究

针对我国油田水含量日益增高的现状,泡沫具有良好的封堵性能和液流改向作用,拥有广阔的应用前景。主要对泡沫的封堵特性和液流改向作用进行了研究,分别考察了不同条件下泡沫的封堵特性,并考察了泡沫的液流改向作用及提高采收率效果。结果表明,泡沫具备良好的封堵特性,可在适宜条件下实现有效封堵。回压越高、气液体积比越大、岩心渗透率越大、泡沫注入速度越低,泡沫的阻力系数和残余阻力系数越大,泡沫的封堵越强。对于渗透率级差为5.56的非均质油藏,泡沫具备液流改向作用,可以对高渗层选择性封堵,使后续注入水进入低渗层驱出残余油,泡沫驱提高采收率幅度达28%。     

高温酸化胶凝剂YJN-1的合成及影响因素考察

为满足油田高温酸化的要求,选择非离子单体AM、复合阳离子单体H-DMDAAC、含磺酸基的阴离 子单体AMPS为原料,采用氧化还原体系、水溶液聚合法,在低温条件下,合成一种新型的酸化胶凝剂YJN-1。考 察影响聚合反应的各种因素,确定聚合反应的最佳条件,评价了聚合物酸液的基本性能,分析了其作用机理。研究 结果表明,合成的YJN-1胶凝剂具有增粘性好、抗高温、缓速性能,在高温150 ℃,170s-1剪切速率下,当YJN-1 胶凝剂质量分数为1%时,质量分数为20%的盐酸酸液粘度可达37.5mPa·s;在90℃条件下与石灰石反应60min 后,酸液质量分数仍有11.9%,为普通酸的7倍多,满足了高温井酸化的要求。     

新型抗高温高盐泡沫体系性能测试与评价

通过微观驱替实验,建立高温高盐条件下多孔介质中泡沫体系泡沫形成与破灭机理研究的实验评价方法.同时,对高温高盐条件下低张力泡沫体系与普通泡沫体系的性能进行对比研究.     

泡沫在多孔介质中的生成过程和形态研究

通过高温高压泡沫驱系统,模拟了油藏压力条件下泡沫在多孔介质中的生成过程,并借助于高温高压观察窗和CCD摄像装置对泡沫生成过程和形态进行观察.泡沫在多孔介质中的生成具有周期性,每个周期包括生成封堵、开始运移、稳定运移和结束4个阶段;多孔介质结构影响发泡器两端压差的形成,从而影响泡沫的生成,压差适中时泡沫生成好,兼具封堵和运移的能力,压差过小时不能生成很好的泡沫,压差过大时泡沫全部被封堵在发泡器中,不能进入岩心发挥作用.不同压力、气液比对泡沫形态的影响较大,压力增高时泡沫变小,在最优气液比时生成泡沫形态最好.     

孔隙介质中HPAM交联性能的影响

聚合物溶液在通过孔隙介质时产生的剪切降解作用与流速有关,流速越大,剪切降解越严重。流经孔隙介质后的聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数明显低于原始聚合物溶液,交联效果也明显差于原始聚合物,产生弱交联需要更高的聚合物浓度和交联剂浓度。因此在室内评价调剖剂性能时,应考察在一定流速下流经孔隙介质后的聚合物的交联情况。同时也说明,聚合物驱产出液中的聚合物在一定条件下可以通过弱交联技术实现增加粘回注。     

渤海底水油田泡沫控水锥技术研究与应用

底水锥进是目前渤海底水油田开发所面临的严峻问题。针对本问题,通过泡沫扫描方法,多孔介质内阻力因子测试、封堵能力评价、提高采收率评价等手段对泡沫生成、稳定性、封堵效果、抗油性等进行了研究。结果表明,泡沫有较好的控水效果,并且确定施工起泡剂质量分数为0．5％,气液体积比为2∶1。该技术在渤海Q HD32-6油田进行了成功应用,实现了良好的控制水锥效果,表明该技术具有良好的应用前景。     

DFS⁃1有机硅油型消泡棒的研发

泡排是目前长庆气田的主体排水采气工艺,部分泡沫到达地面管线后仍然未能消泡,需要辅助消泡剂以降低泡沫对污水处理系统造成的危害。由于液体消泡剂作用时间短、消泡效果差、自动化程度低,近年来长庆气田加大了固体消泡装置应用,但与之配套的固体消泡棒成本高、适用性差,导致消泡效果不明显,严重制约了工艺的推广应用。根据长庆气田水质特征,以二甲基硅油与气相SiO₂颗粒为原料制得硅膏,并辅以固化剂蔗糖及乳化剂S?185,通过熔融反应,冷却后制成固体消泡剂DFS?1。采用Q/SY 17001-2016《泡沫排水采气用消泡剂技术规范》对其进行室内测试,消泡时间小于等于12.1 s,抑泡时间大于10 min,采用模拟地层水对比评价,各项性能参数均符合要求,可满足长庆气田现场应用需求。     

泡沫评价及发泡剂复配的实验研究

介绍了泡沫的主要评价方法,将各种不同性质的发泡剂进行复配,复配后实际的泡沫体积Vr大于理论计算的泡沫体积Vt,就认为有增泡作用,反之则为消泡作用.据此,选出了九组有增泡作用的复配系统,六组有消泡作用的复配系统.     

渤海油田弱凝胶与泡沫复合调驱体系优化

采用流变、常规量筒法、扫描电镜及显微镜,研究了优选出的3种弱凝胶与SD发泡剂的复配体系的起泡性能、黏度、稳定性以及微观结构。结果表明,起泡剂与弱凝胶复配之后,体系的各项性能得到明显改善。复配体系半衰期增大,泡沫黏度增大,稳定性增强,明显优于单一体系。在弱凝胶与泡沫复合调驱体系中,凝胶易在气泡表面形成吸附膜,将泡沫包裹在内部,增强了气液界面的黏度,使得泡沫不容易发生聚并破裂,从而增强了泡沫的稳定性以及黏度,使得其半衰期也增大。     

碳纤维/环氧拉挤过程流变特性的研究

通过对环氧树脂体系 (树脂 +固化剂 +促进剂 )反应时间、温度、升温速度对粘度及凝胶点的影响 ,找出了连续碳纤维增强热固性聚合物的拉挤控制参数 .     

考虑乳化水质量分数影响的含蜡原油胶凝特征研究

水相存在于含蜡原油体系中时,随着温降过程的发生,非牛顿型油水乳化体系的胶凝行为在具备含蜡原油属性的同时又具有其自身的特性.针对油包水型(W/O)含蜡原油乳状液,考虑乳化水质量分数的影响,基于流变测量方法,识别并表征了不同乳化环境下W/O型含蜡原油乳状液体系的胶凝温度界限及胶凝结构强度变化规律.结果表明,随着乳化水含量的...