泡沫冲砂工艺在新疆油田稠油水平井中的应用

针对常规水力冲砂不能解决水平井冲砂难点,提出氮气泡沫冲砂工艺。开发了泡沫液体系配方,并通过实验方法研究了配方剂量对泡沫液密度影响、泡沫特征值与粘度及沉降速度关系、不同气液比下泡沫密度随井深变化规律、泡沫的半衰期及消泡性能、防膨性能,优化了冲砂管柱组合及地面循环流程。现场应用证实氮气泡沫冲砂是解决水平井冲砂的有效工艺,编制的泡沫冲砂参数计算软件被验证可以用来指导现场施工。     

NTCP泡沫体系的注入方式及驱油效率

对已优选NTCP泡沫体系的注入方式及驱油效果进行了研究 ,该体系由 0 .2 %NAPS疏水聚合物为稳泡剂 ,由起泡剂和工业氮气以一定比例组成的 0 .1 5 %复合表面活性剂SDS。泡沫有高的阻力系数和低的残余阻力系数。在模拟中原油田三厂所辖的文明寨油田地质条件下 ,泡沫有很高的驱油效率和调剖能力 ,对低渗透岩心的伤害程度极小。在单管岩心实验中注入 0 .8PV ,泡沫驱油效率比水驱提高 1 7.9%～ 2 8.7%。通过并联岩心实验得出 ,注入 0 .8PV ,这种泡沫体系在渗透率极差分别为 1 4 .1和 38.2的非均质油层的深部调剖 ,分别提高采收率 44 .0 %和 2 8.6 %。     

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。     

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.     

多相泡沫体系稳定性研究

多相泡沫体系由气液固三相组成,固体颗粒的加入改变了泡沫的形成机制,需要一种新的泡沫体系评价方法来分析固体颗粒对泡沫稳定性的影响。采用Ｗａｒｉｎｇ　Ｂｌｅｎｄｅｒ方法生成泡沫,泡沫体系中液体析出时间和析出体积倒数在双对数坐标系中存在线性关系,因此采用该直线斜率表征泡沫衰减速率。对３种不同起泡剂的泡沫衰减速率进行了研究。结果表明,常规泡沫体系中的泡沫衰减速率只与起泡剂浓度有关,而且起泡剂浓度不同泡沫衰减速率则不同。对固相颗粒类型、粒径、浓度对多相泡沫体系衰减速率的影响进行了研究。结果表明,预交联颗粒能与起泡剂溶液复配出发泡体积高、稳定性强的泡沫体系;固体颗粒粒径越小,多相泡沫体系越稳定;固相颗粒质量分数影响多相泡沫体系的起泡能力,存在最优的固相颗粒质量分数,使多相泡沫体系最稳定。     

复配稳泡剂泡沫体系高盐增效性及粘弹性研究

对研制出的复配稳泡剂泡沫体系,在80℃下开展了高盐对泡沫体系的稳定性和表观粘度影响的研究,并应用扫描电镜观察不含盐、含盐度为7.08×104mg/L和20.30×104mg/L的泡沫的微观结构,试图找到高盐增效性的作用机理;运用HAAKE流变仪研究了高矿化度泡沫体系的粘弹性.实验结果显示:泡沫体系具有高盐增强泡沫体系的稳定性和表观粘度的效应,同时,该泡沫体系还存在一个最佳抗盐度;扫描电镜显示高浓度盐、聚合物和表面活性剂之间形成了高强度的复合膜,从而增加了泡沫的稳定性;泡沫体系具有很好的粘弹性.首次对泡沫体系的高盐增效性进行了研究,丰富了泡沫体系的理论,具有一定的应用价值.     

聚驱后自生泡沫复合驱原油采收率研究

经实验筛选出稳定高效、经济可行的生气体系,得到较优自生泡沫体系配方.在此基础上.考察不同表面活性剂对体系的影响,并对自生泡沫体系的驱油效率进行评价.实验表明,在85℃条件下,生气剂质量分数为3%、起泡剂0.1%、稳泡剂0.12%的自生泡沫体系具有更好的稳定性和实用性.表面活性剂的加入可以更好地降低体系与原油之间的界面张力,提高驱油效率.     

空气泡沫驱油技术在低渗透油藏中的应用研究

空气泡沫驱油技术在中高渗透油藏中取得了很好的应用效果, 但在低渗透油藏中的应用较少, 通过 文献调研对低渗透油藏空气泡沫驱增油机理和注入方式进行总结, 并结合室内实验以及现场试验对空气泡沫驱技 术在低渗透油藏中进行可行性分析。结果表明, 空气泡沫驱在高渗层的剩余油饱和度低于2 0%时, 泡沫液体系能够 很好地发挥作用, 封堵高渗层, 空气泡沫驱阶段驱替出大量低渗透层中的原油, 驱油效率由水驱阶段的8. 3 3% 升高 至5 0. 5 5%; 矿场井组含水率由9 8%下降至5 4%, 日产液量由3. 5m3 下降至1m3, 日产油量由0. 0 7m3 升高至0. 4 6 m3。空气泡沫驱在低渗透油藏开发中具有巨大潜力, 对同类油藏的增油控水具有一定的借鉴作用。     

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%。     

净化软磁合金用碳化硅质泡沫陶瓷过滤器的研制

制备了一种应用于软磁合金生产过程中的泡沫陶瓷过滤器.该过滤器以碳化硅、粘土、氧化铝粉为原料,采用有机泡沫浸渍工艺制备.分别用SEM和XRD分析断面显微结构和晶相组成.结果显示,断面显微结构致密均匀,晶相组成为碳化硅相、莫来石相和方石英相.该种泡沫陶瓷过滤器的抗热振性可达8次.现场应用表明,氧、氮、铝含量的去除率分别达到33.15%,22.79%和41.62%,过滤效果良好.     

泡沫封堵能力试验研究

借助岩心驱替流程试验，研究了含油模型水驱之后注泡沫、复合泡沫及聚合物驱后注单一泡沫、复合泡沫的泡沫体系封堵能力，结果表明，单一泡沫驱在水驱残余油条件下，难以形成有效的封堵，而复合泡沫体系在各种残余油务件下均能形成有效的封堵调剖能力，证明复合泡沫体系是一种性能良好的调剖驱油剂。     

高性能防灭火三相泡沫的实验研究

提出了用三相泡沫来防治煤炭的自燃．由粉煤灰或黄泥、氮气和水通过物理机械方式形成的防灭火三相泡沫,具有集固、液、气三相材料的防灭火性能于一体,充分利用粉煤灰或黄泥的覆盖性、氮气的窒息性和水的吸热降温性进行防灭火的特性．通过对优选的4种发泡剂及相互复配对泡沫性能的实验研究,得出了最优的复配发泡剂及配比．同时研究了发泡剂质量分数、水玻璃质量分数及浆液质量分数对制备高性能三相泡沫的影响．结果表明,当发泡剂质量分数为0．2％,水玻璃质量分数为2％,灰水质量比为1：4时,制得的防灭火三相泡沫的性能最好．并在实验室构建的三相泡沫实验系统上制备出了高性能的防灭火三相泡沫．     

酚醛泡沫板脆性与粉化性能实验

目的研究胶粘剂对酚醛泡沫板脆性与粉化性的危害,提出通过界面剂处理来阻断胶粘剂对酚醛泡沫板损害的方法．方法采用断裂力和回弹率两种方法测试酚醛泡沫板的脆性,砂纸粉末法测试酚醛泡沫板的粉化度,通过红外光谱研究两种性能变化的原因．结果Ca（OH）2浸泡和胶粘剂粘结后出现紫红色物质均对泡沫板的脆性和粉化性能产生负面影响．经Ca（OH）2浸泡与原样相比断裂力减小,回弹率和粉化度增加,最大差值分别为8．12N、4．61％、3．24％．胶粘剂粘结后酚醛泡沫试样断裂力和回弹率均减小,粉化度增加,最大差值分别为20．58N、7．25％、4．49％．自然晾晒、粘结胶粘剂潮湿养护和Ca（OH）2浸泡的酚醛泡沫板粉化度相对于原样依次增大,最大粉化度分别为12．56％、11．02％、8．91％、8．27％．结论界面剂的使用,有效地阻断了胶粘剂和酚醛泡沫板的直接接触,因此能够降低泡沫板脆性破坏与粉化增加速度,可以应用于工程实践中．     

低渗透储层CO2 泡沫体系的筛选与性能评价

针对低渗透油田开发过程中存在的注水困难、水淹程度高、注入水利用效率较低以及注气开采易发生气窜的问题,通过大量的室内物理模拟实验与测试,为吉林油田某低渗透区块CO₂ 泡沫驱优选出最佳的CO₂ 泡沫体系,并对体系的稳定性、发泡性、可注入性及渗透率适用范围等进行了特性评价。研究结果表明,三种发泡剂均 具有良好的发泡性能和稳定性,且均在可注入的范围内;当温度从45℃升到100℃时,泡沫体系的半衰期急剧减小,稳定性能均变差;三种泡沫体系中FP388发泡性最好,综合性能最优。     

碱木质素基聚氨酯泡沫塑料的制备和性能表征

通过热重失重率（TG）和失重速率（DTG）曲线得,碱木质素基聚氨酯泡沫塑料起始分解温度和峰值分解温度分别为250℃和370℃,结果表明,材料热稳定性、保温性能较好。通过压缩试验,碱木质素基聚氨酯泡沫塑料的10％压缩强度蛳为203kPa。通过对加载后碱木质素基聚氨酯泡沫塑料进行扫描电镜分析,探讨增强机理。     

CO2 泡沫状态方程的理论模型研究

通过理论推导, 考虑CO2 在水中的溶解性, 修正了非溶解性气体泡沫理论状态方程, 得到CO2 泡沫的理论状态方程。计算结果表明, CO2 泡沫理论状态方程的计算结果符合客观规律, 能够较准确模拟实际CO2 泡沫状态。通过对比实验数据结果表明, 该方程具有一定的精度, 满足理论分析和工程应用需要。     

含氮气三相泡沫的固氮及惰化特性

通过实验，研究了不同浆液体积分数的三相泡沫中氮气的释放速率；以此为基础分析了含氮气三相泡沫对封闭火区气体的惰化特性；应用三相泡沫固氮及惰化特性对宁夏煤业集团白芨沟矿的火区进行了成功惰化；防止了瓦斯爆炸的发生，保证了矿山救护队员施工的安全．实验及现场应用结果表明：三相泡沫能有效地将氮气封存于浆液之中，增强火区惰化的持久性，且适于惰化具有漏风源的封闭火区．     

泡沫铝板组合与配置对吸声特性的影响

利用驻波管法研究了组合泡沫铝板在孔径不同、空气层厚度不同时的吸声系数变化规律。研究结果表明：在低频段,大孔径泡沫铝板的吸声系数大于小孔径泡沫铝板的吸声系数。在中频段,结论与之相反。空气层厚度能改善２ ０００Ｈｚ 以下频段的组合泡沫铝板的吸声特性,同等厚度时的组合泡沫铝板的吸声特性好于单一孔径的泡沫铝板     

α-烯烃磺酸钠复配体系的泡沫性能

利用泡沫扫描仪研究了α-烯烃磺酸钠(AOS)与阴离子、两性离子、非离子及阳离子表面活性剂复配体系的泡沫性能,提出利用泡沫综合指数方法分析对比不同复配体系的泡沫性能。实验结果表明:AOS与十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱(LHSB)、月桂酰胺丙基甜菜碱(LAPB)或非离子双子表面活性剂(DWS)复配具有较好的协同增效作用,复配体系泡沫性能可得到大幅提高。AOS与十二烷基苯磺酸钠(SDBS)或壬基酚聚氧乙烯醚(OP)复配分子间的协同增效作用较差,泡沫综合指数没有明显提高。在AOS与十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)质量比在1/9～2/8或8/2～9/1之间,AOS与CTAB复配体系具有协同增效作用,泡沫综合指数较大。AOS与少量的单分子双季铵盐(MD)复配,可以提高AOS的泡沫性能。