酸性堵水剂DQ-3的实验研究

结合变粘酸的酸化原理,以酸液稠化剂为主要原料,配以交联剂和缓蚀剂,制得了酸性堵水剂DQ-3.优选出酸性堵水剂DQ-3的最佳配方(质量分数):10％ HCl+0.7％稠化剂+0.4％交联剂+0.05％缓蚀剂.采用瓶试法成胶实验和岩心流动实验评价了DQ-3的各项性能.结果表明,DQ-3体系的残酸质量分数小于0.1％时(pH...     

共混胶高温堵剂实验室研究

钠粘土与AM单体共混,在130℃下与引发剂和交联剂反应生成了共混胶.该共混胶体系中含钠土6%,单体AM 6%～7%,引发剂Y100～200 mg/L,交联剂J 1%～1.5%.钠土的加入,延缓了成胶时间,提高了热稳定性.该共混胶强度高,封堵能力强,高温堵水应用前景良好.     

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.     

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.     

高温高压油藏丢手分层卡堵水工艺管柱的研究及应用

介绍一种卡堵水技术,主要针对深井、高温、高压的油井特点,通过采取丢手堵水方式、胶筒保护、优选耐高温高压材料等措施,有效的延长了封隔器封堵寿命,减少了换封作业次数,提高了封堵成功率,大幅度减少了堵水作业工作量。通过13口井的现场试验表明,该机械丢手封堵工艺管柱能够满足深井、高温、高压油井的封堵需要。     

页岩压裂物模评价新认识

页岩具有渗透率低、微裂缝发育和水敏等典型特征,很难在传统实验室环境下进行评价。当前许多页岩压裂技术和施工主要依靠压裂模型和常规储层改造经验来进行。为了考察减阻水和交联胶在页岩地层压裂中的主要差异,利用一种新型实验来研究和认识压裂液类型等对页岩破裂压力和裂缝复杂度的影响。利用岩芯改变注入液排量等方式进行压裂模拟试验,试验结果基本吻合,并具有较强实用性。     

朝阳沟油田特高含水期选择性化学堵水剂配方优选

针对朝阳沟油田高液量高含水井的地质特点,通过测定体系成胶强度、成胶时间、稳定时间,优选堵水剂的主剂类型、浓度及添加剂的类型和浓度,优选出强度较大且稳定性强的新型化学堵水剂配方。所研制的最佳选择性堵水配方(质量分数)为:0.7%HPAM+2%Ca-Ls+0.3%有机铬+0.15%NaHCO_3+0.005%硫脲。24h黏度小于2 000mPa·s,成胶时间大于48h,成胶最大黏度大于20 000mPa·s,且30d黏度保留率大于80%。对不同渗透率的岩芯,堵水剂的堵水率大于80%,堵油率小于20%,具有良好的选择性。在朝阳沟油田现场施工3口井,累计增油2 225.3t,累计降水量11 631.2t,具有较好的封堵性。     

液压式压电驱动喷射点胶阀设计与实验

为了实现电子封装和SMT技术中的高精度非接触式点胶,设计了一种基于液压放大原理将压电叠堆输出位移放大的压电喷射点胶阀.首先通过建立喷射点胶模型,并利用FLUENT模拟分析影响撞针撞向喷嘴时产生的速度与压力分布的参数;然后通过改变不同边界条件n可得到撞击速度、胶液黏度与供胶压力等参数对喷射点胶的影响规律;最后搭建测试平台并实验结果表明喷射点胶精度与上述参数之间是密切相关的.实验选用黏度为500～3 500 MPa·s的环氧树脂分别进行点胶性能测试,结果显示当供胶气压为0.2 MPa,方波驱动电压为110V(高电平5 ms,低电平5 ms),胶液粘度为3 500 MPa·s时,采用该喷射点胶阀结构可喷射出最小胶点体积为0.24 μL,且胶点一致性可达6.62％.     

压电喷射点胶阀的喷射性能分析及实验研究

利用压电叠堆具有较好的响应特性和输出特性的特点,提出了一种新型压电驱动式喷射点胶阀.该喷射点胶阀主要由压电叠堆、杠杆式微位移放大机构、阀杆和喷嘴组成.对胶液实现喷射的条件进行了理论分析,并利用ANSYS软件对喷嘴重胶液流场进行仿真,得到了阀杆位移、胶液黏度和驱动气压对喷射点胶的影响规律,最后通过实验验证了理论分析和仿真的正确性.当胶液的黏度为2Pa·s时,获得的胶点最小直径为0.5mm,胶点一致性误差在6％以内.为电子封装业提供了更加高效和准确的点胶方法.     

酸处理降低地层破裂压力的计算分析

针对超深储层的破裂压力很高,对压裂施工设备的功率和承载能力要求更高,在施工安全上存在一定隐患的实际,研究了超深储层的破裂压力模型以及利用岩石力学性质的酸敏性,采取酸化预处理降低地层破裂压力,建立了射孔井筒破裂压力预测模型,分析了酸化预处理降低地层破裂压力机理.利用西部某深层气藏岩样室内酸处理前后岩石弹性模量、泊松比和岩石抗压强度变化结果,计算了该气藏酸处理前后的破裂压力,结果表明酸预处理后破裂压力大幅下降,对降低压裂施工压力有重要作用.为在现有工程条件和技术条件下,准确预测破裂压力和施工压力、合理选用施工设备、降低储层改造的工程风险提供了方法.     

齿轮泵的困油现象及其解决措施

齿轮泵困油现象在齿轮泵工作时产生,是由齿轮泵自身结构和工作原理所造成的。困油现象直接影响着齿轮泵的工作状态。本文通过对齿轮泵结构和工作原理的分析,提出几种降低齿轮泵困油压力的方法,对齿轮泵的设计有参考意义。     

恒定水头岩体混凝土裂纹水入浸过程分析

针对自然营造力作用下岩体或混凝土裂纹的水力劈裂特点,基于裂纹水流运动的立方定律建立了恒定水头作用下裂纹内水流入浸过程计算模型与迭代步骤.通过对不同裂纹张开宽度、裂纹表面起伏差、裂纹形状等因素变化,分别计算了水流入浸过程.计算结果表明,裂纹内水流入浸过程是先快后慢,随着时间的推移,裂纹内水压会发展为全水头.当裂纹张开宽度大于0.02 mm,水流入浸过程及其短暂,裂纹内水流很快就达到裂尖,而且水压基本就是全水头.当裂纹的张开宽度特别小,达到微米级,水流就很难进入,即产生不透水的现象.裂纹表面的起伏差对于裂纹张开宽度较小的裂纹影响程度要大于宽度较大的裂纹.     

储层砂岩波阻抗及拉梅常数实验研究

地层条件下应用岩石物理参数测试系统(MTS)测试了岩石纵横波速度,结合已研究成果,根据实验数 据和计算结果总结了波阻抗和拉梅常数与不同地层条件的关系,得到地表条件下岩样(饱气)的波阻抗随岩石孔 隙度的增加而减小。同一个岩样(饱水)的波阻抗随着模拟地层深度的增加而增加。在各自相对应的模拟地层 深度条件下,饱水岩样的纵波阻抗和拉梅常数值均明显大于饱气岩样的数值,但横波阻抗变化很小。     

水处理助剂－骨胶

本文对骨胶的基本性质进行了试验研究，指出骨胶等电点ｐＨ＝４．８，当ｐＨ＜４．８时，骨胶带正电；当ｐＨ＞４．８时，骨胶带负电．由于带电量不同，骨胶存在形态不同．据此作者对不同性态骨胶的净水作用作了试验研究，指出骨胶具有良好的助凝作用，当使其带正电时，助凝效果更佳．     

Experimental investigation and prediction model for UCS loss of unsaturated sandstones under freeze-thaw actionOA

Sandstone is widely distributed in cold regions and the freeze-thaw deterioration of them has caused many geological engineering disasters. As an important and direct index of frost resistance, the strength loss of sandstones under freeze-thaw actions should be investigated to provide a guidance for the stability assessment of geological engineering. In this research, the UCS(Uniaxial compressive strength) loss of six typical sandstones with different water contents after 0, 20, 40 and 60 freeze...     

考虑裂隙-岩块间水交换的单裂隙非饱和渗流数值模拟

为了研究单裂隙非饱和渗流的水力特性,根据裂隙面分形维数、裂隙面位错值和面积接触率,提出了采用随机布朗函数生成裂隙开度分布的方法;基于裂隙局域立方定理成立的假定,并考虑裂隙-岩块间拟稳态水交换,建立了单裂隙非饱和渗流数值分析模型。模拟得到的裂隙毛细压力-饱和度以及非饱和渗透系数-毛细压力的关系曲线能够反映排水、吸水间的滞后性及体现排水时的进气值和残余水饱和度。模拟结果与试验结果的定性对比表明,建立的模型可为考虑裂隙-岩块间水交换的单裂隙非饱和渗流模拟提供合理可行的方法。最后对比了考虑与不考虑裂隙-岩块间水交换的裂隙非饱和渗透系数-毛细压力关系曲线,结果表明,在高毛细压力(低饱和度)下,可忽略裂隙-岩块间的水交换。     

采动断层活化导水特征分析与实验研究

断层活化导水是煤矿突水的一种重要形式,具有较强的危险性和隐敝性.根据裂隙介质水动力学理论,提出了断层附近原始导升带内的地下水压力大于断层面的法向应力是断层活化导水的必要条件,开采作用导致地下水压力与地应力失去原有平衡是断层活化导水的诱因.研究结果表明:对于不导水的岩样裂隙,当注水压力大于围岩压力时出现渗流现象.葛亭煤矿井下注水试验显示当注水水压力达3.5MPa(数值模拟该处的地应力值2～4MPa)时F6断层活化导水.理论分析、室内试验和现场试验结果具有一致性.     

FEM analyses for influences of stress-chemical solution on THM coupling in dual-porosity rock mass

The models of stress corrosion, pressure solution and free-face dissolution/precipitation were introduced. Taking a hypothetical nuclear waste repository in an unsaturated dual-porosity rock mass as the calculation objective, four cases were designed: 1) the fracture aperture is a function of stress corrosion, pressure solution and free-face dissolution/precipitation; 2) the fracture aperture changes with stress corrosion and pressure solution; 3) the fracture aperture changes with pressure solution and free-face dissolution/precipitation; 4) the fracture aperture is only a function of pressure solution, and the matrix porosity is also a function of stress in these four cases. Then, the corresponding two-dimensional FEM analyses for the coupled thermo-hydro-mechanical processes were carried out. The results show that the effects of stress corrosion are more prominent than those of pressure solution and free-face dissolution/precipitation, and the fracture aperture and relevant permeability caused by the stress corrosion are only about 1/5 and 1/1000 of the corresponding values created by the pressure solution and free-face dissolution/precipitation, respectively. Under the action of temperature field from released heat, the negative pore and fracture pressures in the computation domain rise continuously, and are inversely proportional to the sealing of fracture aperture. The vector fields of flow velocity of fracture water in the cases with and without considering stress corrosion are obviously different. The differences between the magnitudes and distributions of stresses within the rock mass are very small in all cases.     

Comparative experimental investigation of chemical grouting into a fracture with flowing and static water

We present a series of experimental tests on chemical grouting into a fracture with flowing and static water, using a transparent fracture grouting experimental device. Variations of seepage pressure and grout propagation were compared in our investigation. The results show that flowing water results in drops of seepage pressure, development of penetration radii in the upstream side and drops of propagation area during the same period, compared with grouting in static water. The propagation area in static water is always round before grouts reach the joint boundaries. However, the propagation shape changes from round to an elliptic shape for grouting into a fracture with flowing water. A theoretical model for the grout penetration radius in a fracture considering flowing velocity was developed and validated by our experimental results. These results are helpful in improving understanding of fracture grouting mechanism and in guiding engineering practices.     

邯郸市地表水厂水质改善的研究

针对邯郸市滏阳河水的水质特点及地表水厂的现状,在不进行大规模的土建改造和大幅度提高运行费用的前提下,采用骨胶作为助凝剂,进行静态实验和动态实验,寻找出骨胶的最佳投量范围,达到了改善水质的目的。