亚毫米级交联聚合物微球对核孔膜的封堵作用

通过过滤实验对SMG-mm 交联聚合物微球的大小和核孔膜孔径的匹配关系进行研究。结果表明,SMG-mm 微球分散体系对不同孔径的核孔膜的封堵效果差异很大,特定压力下存在一个与微球大小匹配最好的膜孔径;当质量浓度和膜孔径相同时,压力对微球的过滤结果有显著影响;在一定的质量浓度范围内,随着微球分散体系的质量浓度和过滤压力增加,封堵效果越好,但是当质量浓度超过最佳值后,封堵效果变差;SEM 观测结果表明,微球粒径与核孔膜孔径最佳匹配时才能形成有效的封堵。     

微米级交联聚合物微球对核孔膜的封堵作用

采用核孔膜过滤实验,研究了微米级交联聚合物微球的封堵性能。结果表明,矿化度对SMG-μm 微球的封堵效果有很大影响,随着NaCl的质量浓度增大,封堵效果越好;在压力和微球质量浓度相同时,不同核孔膜孔径的过滤时间有很大差异;SMG-μm 微球在较低压力下的封堵效果优于高压力的封堵效果;实验发现,质量浓度对过滤时间的影响比较复杂,没有明显的规律可循。     

交联聚合物分散体系封堵性能研究

通过微孔滤膜过滤实验、动态光散射及填充砂管实验,研究交联聚合物分散体系的封堵性能及交联聚合物体系的线团大小,考察交联剂用量、体系浓度、水化时间和盐浓度对产物封堵性能的影响。研究发现,交联聚合物能够对孔径1.2μm的纤维素膜形成有效封堵。当交联聚合物在较低交联剂用量时,交联剂越多,体系的封堵效果越好,但当交联剂用量超过0.1%时,封堵效果开始变差;溶胀时间越长,体系封堵性降低;体系浓度越高,封堵效果越好;盐的存在,使得微粒粒径变小,封堵效果变差。该交联聚合物的封堵强度高、深入性能好,但吸附滞留较差。     

新型耐温聚合物微球的封堵特性研究

采用扫描电子显微镜、激光粒度仪和微孔滤膜过滤实验研究了一种双交联结构新型耐温聚合物微球的形态、溶胀性能、耐温性能及封堵性能。结果表明,微球原始形态为表面较为光滑的圆球形,粒径主要分布在200~300 nm,微球在矿化度10 000 mg/L的水溶液中140 ℃下溶胀30 d后约溶胀了5倍。随着溶胀时间、溶胀温度和微球浓度的增加,微球对微孔滤膜的封堵能力逐渐增强,140 ℃下溶胀30 d的微球封堵效果最强;随着滤膜孔径的增大,微球封堵效果减弱。微球在140 ℃下溶胀30 d后依然具有良好的封堵性能,说明微球具有良好的耐温性。     

新型耐温聚合物微球的封堵特性研究

采用扫描电子显微镜、激光粒度仪和微孔滤膜过滤实验研究了一种双交联结构新型耐温聚合物微球的形态、溶胀性能、耐温性能及封堵性能。结果表明,微球原始形态为表面较为光滑的圆球形,粒径主要分布在200～300 nm,微球在矿化度10 000 mg/L的水溶液中140℃溶胀30 d后约溶胀了5倍。随着溶胀时间、溶胀温度和微球浓度增加,微球对微孔滤膜的封堵能力逐渐增强,140℃溶胀30 d的微球封堵效果最强;随着滤膜孔径的增大,微球封堵效果减弱。微球在140℃下溶胀30 d后依然具有良好的封堵性能,说明微球具有良好的耐温性。     

延时膨胀聚合物微球制备及天然气驱封窜性能研究

长庆油田某区块非均质性较强,地层中有大孔道、微裂缝和高渗透条带,在实施天然气驱过程中气窜风险较高,而传统聚合物微球吸水膨胀速率快,易剪切破碎,封堵强度低。针对这些缺点,通过引入激活交联剂,采用反相乳液聚合法合成了一种延时膨胀聚合物微球,并采用激光粒度仪、偏光显微镜等手段对其进行了结构表征;通过室内实验,系统评价了延时膨胀聚合物微球的抗温性、抗盐性、溶胀性、稳定性和天然气封堵性。结果表明,延时膨胀聚合物微球抗温85 ℃,抗盐100 000 mg/L,延时7 d膨胀,粒径扩大倍数达到5.5,并长期保持稳定,稳定性大于6个月,封堵率大于92.0%,可用于地层深部微裂缝和高渗条带的封堵作业。     

交联聚合物溶液动态成胶时间确定及运移过程研究

进行了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中动态成胶及其运移过程实验,确定了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中的动态成胶时间,考察了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中的运移过程.结果表明,交联聚合物溶液动态成胶时间大于静态成胶时间,在该实验条件下,动态成胶时间为9～11天;LPS运移实验说明了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中具有良好的传播性.     

部分水解聚丙烯酰胺与核孔膜孔隙的匹配关系

采用核孔膜过滤、扫描电镜（SEM）和动态光散射（DLS）,研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）KYPAM-II与核孔膜孔径间的匹配关系。结果表明,聚合物溶液通过不同孔径的核孔膜时的过滤曲线、过滤前后溶液的粘度、质量浓度及聚合物分子线团大小均发生不同程度的变化。聚合物KYPAM-II溶液通过孔径0.6～0.7μm核孔膜时,溶液的过滤曲线、溶液质量浓度、粘度及分子线团尺寸大小均发生较明显的变化,聚合物分子在核孔膜表面发生了明显的滞留现象,容易对孔径小于0.7μm的核孔膜产生堵塞作用。而聚合物KYPAM-II与孔径大于0.7μm的核孔膜匹配关系较好,不会对其造成堵塞。聚合物KYPAM-II与较大孔径的核孔膜相匹配,聚合物与核孔膜孔隙的匹配性主要与其分子线团大小及核孔膜孔隙大小有关。     

聚合松香酯化物为交联单体的磁性聚合物微球制备与表征

采用化学沉淀法制备了油酸改性纳米四氧化三铁（Ｆｅ_３Ｏ_４）,并以聚合松香与甲基丙烯酸-β-羟乙酯的酯化物（ＰＲＨ）为交联单体,用悬浮聚合的方法,制备了苯乙烯与ＰＲＨ的磁性聚合物微球。探讨了Ｆｅ_３Ｏ_４的含量对聚合物微球磁性能的影响。用红外光谱、Ｘ射线衍射、Ｘ射线光电子能谱、热重分析、光学显微镜以及振动样品磁强计对磁性聚合物微球进行了表征。结果表明：成功制备了磁性聚合物微球,微球具有超顺磁性;当改性纳米Ｆｅ_３Ｏ_４ 的比例增大时,载入磁性微球中Ｆｅ_３Ｏ_４ 的含量增大,同时磁性微球粒径增大,粒径分布变宽,磁饱和强度增大。     

自组装颗粒调驱体系注入方式优选实验研究

针对渤海油田储层渗透率高、水驱窜流严重的问题,采用新型自组装颗粒调驱体系,进行室内封堵以及驱油实验研究,并对颗粒注入方式进行对比。静态实验表明,自组装颗粒具有良好的耐温耐盐性能,耐温100 ℃, 耐盐35 000 mg/L;封堵实验表明,对于渗透率为10 000×10^-3 μm² 左右的砂管模型,采用胍胶或聚合物溶液悬浮颗粒封堵后,砂管渗透率降至3000×10^-3 μm² 左右,砂管有效封堵率达70%;驱油实验表明,对于渗透率为20000× 10^-3 μm2 和4 000×10^-3 μm² 的并联砂管模型,在水驱采出程度为27.34%~28.17%的基础上,注入0.4PV 自组装颗粒调驱体系,其采出程度可提高28.57%~38.76%,最终达55.91%~66.80%,且采用胍胶或聚合物悬浮颗粒的注入方式效果较好。实验揭示了自组装颗粒的封堵机理主要是填充封堵、架桥封堵、黏接封堵。     

钻井用耐剪切堵漏剂DLJ-5的性能

针对裂缝性地层钻井过程中,常规的桥塞堵漏材料堵漏效果不佳或者堵漏后发生重复性漏失的难题,通过引入锂皂石,研制出了一种耐剪切的钻井液堵漏剂DLJ-5,借助激光粒度分析仪和衍射仪研究了其微观形貌,并对其吸水膨胀性能、耐剪切性能以及与钻井液的配伍性进行了评价,最后研究了DLJ-5的堵漏性能。结果表明,研制出的堵漏剂DLJ-5的平均初始粒径为204.5μm,内部的有机和无机双网络结构提高了堵漏剂的强度。堵漏剂DLJ-5在50℃模拟地层水条件下的膨胀倍数为35.52,具有很好的耐剪切性能,与长庆油田钻井液的配伍性好,在高矿化度地层具有一定的堵漏承压性能。该耐剪切堵漏剂在裂缝性地层的钻井过程中具有广泛的应用前景。     

聚合物/表面活性剂驱模拟采出水的乳化稳定性

以成分相对简单的轻质油(V(石油醚):V(苯)=9:1)作为模拟油取代成分复杂的原油配制模拟采出水,详细探究了驱油剂影响聚合物/表面活性剂二元复合驱采出水乳化稳定性的机理。采用超低界面张力仪、Zeta电位分析仪和界面流变仪对油水界面张力、油滴表面Zeta电位和油水界面流变进行测定,研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,聚合物)、石油磺酸盐(WPS,表面活性剂)和矿化度对模拟采出水油水分离性能的影响。研究结果表明:WPS能够降低油水界面张力,使模拟采出水更加稳定。HPAM能够增加模拟采出水体相黏度,但对其最终乳化稳定性影响较小。矿化度增加显著增强了模拟采出水乳化稳定性,从而为进一步加深对采出水乳化稳定性的研究提供借鉴。     

瓜胶压裂液性能及在滨661块整体压裂中的应用

压裂液的流变性是影响其压裂效果的重要因素之一。针对胜利油田滨661块研制的瓜胶与交联剂FYC-160形成的压裂液体系GRJ-11,研究其流变性、耐温性和抗剪切性,并利用扫描电镜观测了其微观结构。结果表明,此压裂液体系具有良好的增黏能力和抗剪切效果,170s-1、剪切40min后,体系黏度仍在90mPa·s左右,且内部形成了稳定的三维交联网络结构。对此压裂液在滨661块沙四段12口井进行了整体压裂投产,平均每口井日产油5.53t,平均含水率为39.74%,压裂后单井获得较高产能,满足于地层压裂的要求。     

交联淀粉微球吸附Pb~(2+)的研究

以可溶性淀粉为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用反相悬浮聚合制备了交联淀粉微球。用原子吸收分光光度计测吸附后的Pb2+质量浓度,计算得到吸附量。研究交联淀粉微球对Pb2+的吸附行为,得出吸附量与吸附时间、酸碱度、吸附剂用量、初始溶液质量浓度之间的关系。结果表明,同样条件下,交联淀粉对Pb2+的吸附性能优于未交联淀粉,交联淀粉微球对Pb2+吸附行为同时符合Langmiur和Freundlich吸附等温方程,也符合一级动力学模型和二级动力学模型。     

基于高分子乳化剂的共聚物流变行为及稳定性

考察了高分子乳化剂和小分子乳化剂共混使用对共聚物乳液流变行为和稳定性的影响规律.利用VT550旋转黏度仪研究了基于高分子乳化剂（聚乙烯醇）的丙烯酸丁酯/苯乙烯/丙烯腈三元共聚物乳液的流变特性，并分析了乳液的耐电解质(CaCl2)稳定性.实验结果表明，随着温度升高，共聚物的表观黏度下降，流动指数增大，体系黏度特性逐渐由假塑性流体向宾汉塑性流体转变.高分子乳化剂的加入明显增加了乳液体系的黏度，使得乳液流动指数增大，体系的耐电解质稳定性也大幅度提高.     

低渗透油田增产措施效果评价

低渗透油田储层物性差、产能低,通过压裂措施与堵水措施相结合,可以实现控制产量递减、减缓含水上升的目的。应用数值模拟软件模拟未压裂条件下产油量变化,考虑压裂效果叠加,推导出计算压裂增油量的数学公式,该公式能够确定压裂增油量的变化规律以及对产量递减的影响;模拟未堵水条件下产液量、产油量变化,计算堵水措施对全区产油量以及含水率的影响。压裂能够减缓当年产量递减,在之后的有效期内加快产量递减;堵水的增油有效期小于降水有效期,在增油有效期内降水幅度较大。     

碟形弹簧竖向隔震装置的恢复力模型及其试验验证

为研究碟形弹簧竖向隔震装置(DSI装置)的恢复力模型,对DSI装置的受力机理及变形特征进行深入分析;在此基础上,建立DSI装置的原点指向恢复力模型(OO恢复力模型).此外,对典型DSI装置进行往复荷载作用下的力学性能试验,分析其荷载-位移滞回曲线特征,并利用试验结果对OO恢复力模型的有效性进行验证.研究表明:OO恢复力模型具有典型的非对称性特征,摩擦力对其恢复力特性影响较大;往复荷载试验工况下,DSI装置的荷载-位移滞回曲线具有典型的非对称性特征,加载频率对其力学特性影响较小,动荷载幅值和加载预压位移的大小对其力学特性影响较大.随着动荷载幅值的增加,DSI装置的荷载-位移滞回曲线饱满度逐渐减小,因加、卸载刚度不同呈明显不对称性形状;随着加载预压位移的增大,DSI装置的荷载-位移滞回曲线趋于饱满,其耗能能力逐渐增强.OO恢复力模型能够有效模拟DSI装置的力学行为,利用OO恢复力模型计算的DSI装置的等效刚度及等效阻尼与试验结果的误差在8%之内.