戊二醛与1227复配协同效应的探索与分析

对戊二醛、十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)、进行杀菌实验验证,通过实验测试戊二醛、1227两种杀菌剂在不同浓度下单独作用和复配后的杀菌率,用来分析和判断两者复配后是否存在协同效应,并找出理想的配比范围(1:1～1:2)。研究杀菌剂复配的协同效应对杀菌剂配方确定和改进具有十分重要的意义。     

油田用杀菌率检测准确度的研究

采用“绝迹稀释法”评价油田用杀菌剂杀菌率时,实验材料用量大,价格高,导致实验成本增加,且杀菌率室内检测结果重现性差,本工作从实验方法入手,找出影响杀菌率重现性的因素,提高检测结果的准确度。     

中原油田高pH值污水杀菌剂研究

对细菌在高pH值环境下的变异特征及抗药性规律进行了研究,掌握了硫酸盐还原菌、腐生菌的变异规律及变异特征,尤其是首次观察到4种不同类型的腐生菌。开发研制出了高效杀菌剂A2,并与筛选出的A3及油田常用杀菌剂A1进行了对比。室内试验表明,研制的A2杀菌剂当投加浓度为100mg/L时,杀菌率可达100%。     

油田用杀菌剂LM-3的应用

介绍了LM-3杀菌剂在大庆油田采油八厂污水处理中的应用,考察了LM-3杀菌剂浓度、药效时间对杀菌率的影响,与其他水处理剂的配伍性和对缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,当LM-3杀菌剂浓度为25 mg/L,其杀菌率大于95%;能在较长时间内保持杀菌活性;与缓蚀剂ATMP和阻垢剂ZG混合后不产生沉淀;对缓蚀剂ATMP的缓蚀能力也无不良影响.现场应用表明,联合站污水经过LM-3杀菌剂处理后,硫酸盐还原菌小于20个/mL,铁细菌和腐生菌小于100个/mL,达到大庆油田的水质指标.     

非对称双子季铵盐杀菌剂的中试合成及杀菌效果

为了解决长期使用1227季铵盐杀菌剂带来的微生物抗药性问题,以十二/十四烷基叔胺为原料,和环氧氯丙烷通过一步法工艺合成了一种非对称双子季铵盐,并成功进行了100kg的中试生产,目的产品转化率高达95%。此外,通过异养菌和铁细菌静态杀菌实验研究该非对称双子季铵盐的杀菌性能。实验结果表明:在40mg/L剂量,对异养菌的杀菌率在8h和16h分别为90.43%和80%以上;4h时对铁细菌的杀菌率高达96.79%,杀菌率在44h内能维持在95%～100%之间,优于常用杀菌剂1227的杀菌效果。最后,在"三泥"回收装置的循环水系统中投加该杀菌剂的应用试验表明:虽然夏季循环水的高温使细菌更易繁殖,但非对称双子季铵盐依然能将异养菌控制在1 000个/mL以下,有效抑制细菌的生长,杀菌率达到95%。     

油田用Fe(VI)化合物杀菌剂性能评价试验研究

以油田杀菌剂的研制和开发为背景,以制备环境友好杀菌剂并研究其应用为目的,开发了新型油田杀菌剂,并对其性能进行评价.Fe(VI)化合物杀菌剂是以高铁酸盐 (K2FeO4)为主剂的一种氧化型杀菌剂,对各种细菌具有广泛的杀灭作用,可以杀灭油田水中硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌等.在室内合成该杀菌剂,然后取K2FeO4固体粉末加2～6 mol/L KOH水溶液,配制成0.1%～1%碱性溶液,即为杀菌剂工作液;最后采用绝迹稀释法,测定加杀菌剂前后水样中硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌的含量,计算杀菌率,评价杀菌效果,确定了杀菌剂在油田水杀菌过程中的使用条件,并从杀菌的角度初步验证了该杀菌剂对油田水中硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌的杀菌功效.     

油田用Fe(Ⅵ)化合物杀菌剂性能评价试验研究

以油田杀菌剂的研制和开发为背景，以制备环境友好杀菌剂并研究其应用为目的，开发了新型油田杀菌剂，并对其性能进行评价。Fe（Ⅵ）化合物杀菌剂是以高铁酸盐（K2FeO4）为主剂的一种氧化型杀菌剂，对各种细菌具有广泛的杀灭作用，可以杀灭油田水中硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌等。在室内合成该杀菌剂，然后取K2FeO4固体粉末加2～6 mol／L KOH水溶液，配制成0．1％～1％碱性溶液，即为杀菌剂工作液；最后采用绝迹稀释法，测定加杀菌剂前后水样中硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌的含量，计算杀菌率，评价杀菌效果，确定了杀菌剂在油田水杀菌过程中的使用条件，并从杀菌的角度初步验证了该杀菌剂对油田水中硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌的杀菌功效。     

复配杀菌剂的杀菌性能评价

采用细菌瓶法,对杀菌剂1227、杀菌剂D和复配杀菌剂SJ117的杀菌性能进行了评价.结果表明,杀菌剂SJ117具有良好的水溶性,其杀菌性能略好于杀菌剂1227,且两者均明显优于杀菌剂D,对硫酸盐还原菌和腐生菌的最低杀灭质量浓度也较小.     

环保型杀菌剂对油田回注水中SRB的杀灭性能

采用绝迹稀释法测定卤代海因及自制二溴海因水溶液杀菌剂(简称FDBH)对油田回注水中SRB的杀菌效果,并与工业上常用杀菌剂进行比较.结果表明:在作用温度为40℃、作用时间为1 h实验条件下,50 mg/L的FDBH对SRB的杀灭率达到了100%,与双季胺盐相当,优于1227杀菌剂;FDBH持效性高于1个月,杀菌率维持在99.14%以上;氯离子含量对卤代海因杀菌效果影响不明显.     

氯球接枝季铵季鏻基杀菌剂的合成与性能

以氯球、二乙烯三胺、1,3-二溴丙烷、三苯基膦为原料,合成了一种新型氯球接枝季铵季鏻基固体杀菌剂。采用正交实验设计,以大肠杆菌杀菌率为指标,筛选出效果最佳杀菌剂产物。采用红外光谱对其结构进行确定,并考察了其对异养菌的杀菌性能。结果表明:当投药量为80mg/L时,反应接触时间为60min,pH值为6时,大肠杆菌的杀菌率可达95.5%。     

酸性交联压裂液性能对比研究

对比研究了羧甲基胍胶和聚合物类酸性压裂液的性能,主要包括基液黏度、交联性能、携砂性能、破胶性能。研究表明:与聚合物基液相比,相同浓度下羧甲基胍胶基液的表观黏度及零剪切黏度更大;当pH值为5~6时,两者交联效果较佳,羧甲基冻胶黏度更大。采用Ostwald-Dewaele方程描述冻胶黏度与剪切速率的关系,并计算出交联冻胶的稠度系数。研究表明:羧甲基冻胶稠度系数明显大于聚合物稠度系数;在携砂性能方面,聚合物冻胶弹性模量更大,支撑剂沉降速度更小,携砂性能更好;在破胶性能方面,与羧甲基胍胶相比,聚合物冻胶破胶后残渣更低,对储层的伤害更小。     

延长气田微弱伤害胍胶压裂液体系的研究应用

本文针对延长气田(深井)开发的微弱伤害胍胶压裂液体系为:0.35%胍胶+0.50%黏土稳定剂+0.50%起泡助排剂+0.15%温度稳定剂+0.14%Na2CO3+0.10%杀菌剂+0.015%压裂专用螯合剂,压裂液体系交联剂为专利产品,施工过程中采用了专利产品高分子断裂催化剂取代了尾追的过硫酸铵。该压裂液体系具有良好的性能,在130℃时体系经过120 min剪切黏度仍可维持在100 mPa·s左右,在90℃的条件下测定压裂砂沉降速度为0.008 37 cm/s,沉降速度大幅度降低。与目前现场使用的胍胶压裂液体系相比,胍胶用量降低率大于30%,岩心伤害率下降率为59.87%。经过现场应用表明当地层温度达到133℃时仍可按设计顺利加砂,平均砂比可达到21.5%,对生产数据进行统计发现返排效果、产气效果与邻井相比提升明显,产气提升量最低达到了0.196 2×10^4m^3/d,提升率最低达到了35.09%,该压裂液体系不仅具有良好的性能优势,且可实现降本增效的作用,具有良好的应用价值。     

快速水合瓜胶压裂液的研究与应用

为满足水平井体积压裂技术中连续混配作业要求,并缓解常规羟丙基瓜胶原料供给压力,开展快速水合瓜胶压裂液体系的研究。探索对瓜胶原粉进行细度分级和表面处理,使其能够快速分散水合,替代常规羟丙基瓜胶,为水平井体积压裂的压裂液体系提供一种新的路径。本文优选配套杀菌剂,压裂液基液72 h稳定性提高70%;制备配套交联剂,有效降低稠化剂浓度,解决基液黏度高、冻胶交联速度快、残渣含量高等问题,改善混砂状态、施工摩阻和储层伤害。研究结果表明,快速水合瓜胶压裂液的3 min溶胀率大于90%,72 h基液黏度保持率在85%以上,交联时间30～180 s,在120℃、170 s-1剪切1 h后的黏度达200 mPa · s,破胶后残渣含量小于400 mg · L-1,可适用于30～120℃储层的压裂作业。已在新疆油田开展5口水平井连续混配现场试验,施工及生产效果良好。      

适用于致密气藏的可变黏压裂液体系性能评价及现场应用

目的 针对川渝地区致密气藏储层改造,主要采用体积压裂造长缝。高强度加砂对压裂液携砂与降阻性能提出更高的要求,需要研发一种疏水缔合聚合物作为降阻剂。方法 利用疏水缔合聚合物疏水基分子内缔合达到优异的增黏效果。同时,该降阻剂与金属交联剂可形成稳定的交联体系,进一步提高压裂液黏度,从而形成适合于致密气藏开发用变黏压裂液体系。结果 该压裂液体系在秋林、金华、中台等地区致密气储层使用12井次。加砂强度5～6 t/m,最高砂浓度480 kg/m³,变黏压裂液黏度3～30 mPa·s,降阻率>70%,满足施工设计要求。结论 该压裂液体系在可在2～100 mPa·s黏度范围内实时调整,在低-中黏度范围内降阻率均大于70%;在交联情况下,降阻率为55%～60%,岩心伤害率小于15%,悬砂性能良好,现场使用方便。     

不同pH值下交联胍胶压裂液的性能研究

碱性硼交联压裂液是目前油田广泛采用的压裂液体系,但是随着低渗透油气藏开采的增加,最大程度地降低压裂液对地层的伤害显得十分重要,酸性压裂液体系具有有效抑制粘土膨胀的特性,且能够适用于CO2增能体系或泡沫体系,因而也受到广泛关注。本文将酸、碱性交联胍胶压裂液体系的耐温抗剪切性能、破胶性能、残渣含量、滤失性能、粘弹性能和粘土稳定性能进行对比评价,酸性体系在170s-1下剪切120min后,冻胶粘度保持率在50%左右,而碱性体系粘度保持率在70%左右,碱性体系的抗剪切性能更好;酸性体系耐温能力大于140℃,而碱性体系耐温能力只有120℃左右,酸性体系的耐温性能更好;酸性体系静态滤失系数小于6.0×10-4m/min1/2,碱性体系滤失系数大于6.5×10-4m/min1/2,酸性体系的滤失性能更好;酸性体系的残渣含量小于350mg/L,碱性体系在400mg/L左右,酸性体系的残渣更少,且酸性体系的粘土稳定性能更好,对地层的伤害更小,因此酸性体系更加适用于埋藏较深的低渗透地层压裂。     

新型CO2压裂用增稠剂的增稠性能及机理

为了改善CO₂压裂液的黏度,需要加入适合该体系的增稠剂,笔者以八甲基环四硅氧烷与四甲基四乙烯基环四硅氧烷为原料,六甲基二硅氧烷为封端剂,五甲基二硅氧烷为支链添加剂,四甲基氢氧化铵与氯铂酸为催化剂合成了一种支链聚硅氧烷CO₂增稠剂,并对该增稠剂的结构进行红外光谱（FT-IR）分析。此外,对加入支链聚硅氧烷增稠剂的CO₂压裂液的性能进行了研究。结果表明,在20℃、7%的加量下,加入相同分子量的聚二甲基硅氧烷CO₂压裂液的黏度为1.66mPa×s,而加入硅氧烷增稠剂CO₂压裂液的黏度为6.67 mPa×s,硅氧烷增稠剂增稠效果明显;CO₂压裂液的黏度随着增稠剂浓度的增加而显著改善,增稠剂的浓度在1%~3%时,随压力从8 MPa升高到14 MPa,含支链聚硅氧烷增稠剂的CO₂压裂液黏度升高明显。然而,压裂液的黏度随温度的增大明显降低。新型支链聚硅氧烷增稠剂比聚二甲基硅氧烷的增稠效果明显优异,与国外产品的增黏效果相差较小。同时提出了聚硅氧烷对CO₂压裂液的增稠机理。      

一种高温耐剪切超分子缔合弱凝胶清洁压裂液体系

超分子聚合物化学是超分子化学与高分子化学相互交叉融合形成的新方向,因此基于前期对超分子压裂液的研究成果,采用对疏水单体增溶性能好的ASF-1两性离子表面活性剂,与自制的LCM长碳链阳离子不饱和成链单体、自制的HTM抗高温单体等进行胶束共聚合反应,合成了一种高温耐剪切的超分子聚合物稠化剂SPM-2。通过复配具有蠕虫状胶束的物理交联剂PCA-1,制备出一种超分子缔合弱凝胶压裂液（0.8% SPM-2+0.5% PCA-1）。该压裂液具有超分子“蜂巢”网格结构,表观黏度随物理交联剂加量增大而持续增加,达到了胶束与聚合物链的强物理交联效果。该压裂液在150℃、170 s-1、2 h下表观黏度保持在58 mPa·s左右,相比超分子聚合物溶液提高了30 mPa·s ;剪切速率从40 s-1增至1 000 s-1,再降到40 s-1后,压裂液黏度迅速降低并快速恢复,剪切回复性好;在0.01~10 Hz内进行频率扫描,压裂液弹性明显优于黏性;支撑剂沉降速率小于8×10-3 mm/s,悬砂能力相比稠化剂溶液提高了一个数量级;在90℃、2 h下破胶液黏度小于2 mPa·s,未检出残渣;岩心伤害率小于10%。室内实验结果表明,该压裂液可满足致密砂岩气藏高温储层压裂需求。      

不动管柱多层分层加砂压裂技术及其应用

针对川西中浅层气藏低渗低孔,纵向上多层系、多砂体叠置等特点,开发了不动管柱多层分层加砂压裂工艺。确定了适应不同储层温度的低伤害压裂液配方,各配方低伤害压裂液均具有较好的抗剪切性能,对岩心伤害率仅4％～12％;不动管柱多层分层加砂压裂工艺可一次性完成三层甚至四层分层压裂,其配套低密度钢球及捕球工艺可大大减少因钢球留在井内对天然气产量和后期作业的影响。该技术现场应用于三层或四层分层13井次,单井平均加砂量92．5m^3,返排率均达62％以上,低密度钢球捕获率72．4％,压裂前平均天然气产量0．3529×10^4m^3／d,压裂后平均天然气产量11．6698×10^4m^3／d,增产效果显著。该技术为同类气藏的高效开发提供了依据,具有较好的推广应用前景。     

APV缔合型清洁压裂液室内评价

清洁压裂液作为一类新型的低伤害压裂液,因其优良的特性在储层压裂改造中有良好的发展应用前景。为了对压裂施工设计提供必要的参数,通过室内试验的方法对APV缔合型清洁压裂液体系中温区配方进行了评价。结果表明:APV具有很好的耐温耐剪切特性和时间稳定性,在中温地层中能很好地满足施工的粘度要求。通过粘弹性测试得出该流体为强冻胶,在整个扫描过程中损耗模量低于储能模量,表现出以弹性行为为主,在相对低粘度时仍具有良好携砂性能。少量的破胶剂即可使此压裂液在4 h后完全破胶,随着破胶剂份量的增加,在一定程度上可以提高破胶速度,破胶液粘度小于3 mPa.s,具有很好的破胶性能,与地层配伍性良好。在实际使用中,可以采用改变破胶剂浓度来控制此清洁压裂液的破胶速度,更好地满足压裂施工的要求。     

超分子压裂液体系的研制及评价

为解决现有交联压裂液抗剪切稀释性差、仅靠高黏度携砂,且残渣含量高易造成储层损害等问题,利用超分子聚合物化学原理,设计和制备出了一种超分子聚合物稠化剂,并研制出了配方简单、无需交联的超分子聚合物压裂液,并对其流变性、静态悬砂性、破胶性、静态滤失性和岩心基质伤害率进行了评价。结果表明,该压裂液体系在130℃、170 s-1剪切2 h后黏度可保持在140 m Pa·s;支撑剂的24 h和48 h沉降速率分别为3.7×10-4 mm/s和5.6×10-4mm/s;在80℃时加入0.05%的破胶剂过硫酸钾,2 h破胶后,破胶液黏度为1.32 m Pa·s,破胶液表面张力为25.23 m N/m,破胶液透明、基本无残渣;初滤失量为2.32×10-3 m3/m2,滤失系数为1.86×10-4 m3/min0.5,滤失速率为3.23×10-5 m/min,压裂液滤液对岩心基质的伤害率为10.8%。室内评价结果证明,该超分子聚合物压裂液体系满足致密气藏使用要求。