低初始黏度可控凝胶调堵剂的研制及性能评价

为了满足聚合物驱后深部定点调堵的需求,进一步挖潜剩余油,研发了一种以相对分子质量2500万的部分水解的阴离子型聚合物、金属离子交联剂、调节剂、缓凝剂、增强剂组合的低初始黏度可控凝胶调堵剂体系,对其性能进行了评价。研究结果表明:用现场回注污水配制的配方为500数1000 mg/L聚合物LH2500+1000数2500mg/L交联剂CYJL+200数500 mg/L调节剂(柠檬酸)+100数150 mg/L缓凝剂(亚硫酸钠)+100数200 mg/L增强剂(多聚磷酸钠)的凝胶初始黏度低,在10 mPa·s以内;成胶时间10数40 d内可控,成胶黏度2000 mPa·s以上。体系耐矿化度可达20000 mg/L,应用pH范围为8数9;体系具有较好的岩心封堵性能,对水测渗透率为0.48数3.9μm~2的岩心封堵率均在99%以上,残余阻力系数为95.6数396.1。三层并联岩心实验结果表明该体系对中、低渗透层的污染少,可以满足现场的封堵要求。图2表7参10     

聚丙烯酰胺及其共聚物水溶液拉伸流变行为研究

拉伸黏度是决定聚合物驱替液驱油效率最重要的参数之一。采用CaBER1型拉伸流变仪和RS600流变仪测定了聚丙烯酰胺及其共聚物的拉伸黏度和流变行为,研究了聚合物的链结构对其溶液的拉伸黏度和流变行为的影响。结果表明,聚合物溶液的拉伸黏度要比相同应变速率条件下的剪切黏度高3个数量级以上,并且随着应变增加而增加、应变速率的增加而减小。在相同浓度时具有梳形结构的聚丙烯酰胺共聚物的拉伸黏度要远大于部分水解聚丙烯酰胺均聚物的拉伸黏度;在相同剪切黏度条件下,前者的拉伸黏度是后者的3～5倍,弹性模量相差1.8倍。随着浓度的增加,二者的拉伸黏度均显著增加。     

驱油用超高分子量聚丙烯酰胺拉伸流变性能研究

聚合物溶液的流变行为对其在油藏多孔介质中的驱油效果影响较大。系统分析了聚合物含量、温度、多种金属离子及机械剪切作用对驱油用超高分子量部分水解聚丙烯酰胺(U-HPAM)及常规中等分子量部分水解聚丙烯酰胺(M-HPAM)溶液拉伸流变性能的影响。实验结果表明:提高聚合物含量能够促进HPAM分子链间纠缠,聚合物的拉伸黏度增加,同时U-HPAM对拉伸黏度的增强幅度远大于M-HPAM;温度升高、外加金属离子(Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺)含量增大及机械剪切作用增强都会削弱聚合物分子链间纠缠,导致拉伸黏度降低;U-HPAM受温度及Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等的影响明显小于M-HPAM,而Fe²⁺及机械剪切对两类HPAM影响程度相似。渗流及岩心驱替实验表明,U-HPAM比M-HPAM具有更强的调剖能力,在强非均质油藏中更能发挥其高效驱油能力。      

乙醇胺对聚丙烯酰胺溶液黏度的影响

针对如何提高聚丙烯酰胺(HPAM)黏度的问题,考察了有机碱乙醇胺对HPAM黏度和渗流特征的影响。实验发现,乙醇胺对HPAM具有明显的增黏效果,随着热老化时间的延长,增黏效果越显著;乙醇胺可以提高HPAM的阻力系数和残余阻力系数,乙醇胺-HPAM体系具有更优的流度控制能力。此外,通过对乙醇胺-HPAM体系开展微量热,剪切流变和冷冻蚀刻电镜研究,发现乙醇胺与HPAM分子在溶液中存在较强的分子间相互作用,HPAM分子之间借助有机碱反离子形成松散的网络结构导致体系黏度增加。     

聚丙烯酰胺/酚醛弱凝胶体系调剖堵剂的优化

针对靖安油田地层渗透率差异大,油藏难采且产量递减快,出水多等特点,对聚丙烯酰胺(聚丙烯酰胺)-酚醛调剖剂展开了优化研究以用于该区块调剖增油降水。向HPAM/有机酚醛体系中引入实验室自制的复合辅助交联剂,设计了一组正交实验研究该体系各组分对凝胶黏度的影响。经优化后,该体系的最优配方为:0.15%HPAM+0.03%乌洛托品+0.025%间苯二酚+0.06%复合辅助交联剂+2.5%氯化铵。通过模拟油藏实验证明:该体系具有较好的抗盐性,且凝胶结构稳定。在矿化度为80g/L,60℃条件下放置30d,凝胶无脱水现象,黏度为30Pa·s。     

聚丙烯酰胺溶液微观流变特性的研究

以聚合物驱油技术为背景，对聚丙烯酰胺水溶液通过微孔介质的流变性进行了实验研究。所用微孔介质模型为孔径０．２－１０μｍ的聚碳酸酯核孔膜，水溶液浓度５０－８００ｐｐｍ，得到了不同浓度、不同孔径下的粘度曲线并进行了流变学分析。聚丙烯酰胺水溶液通过微孔介质的流动有两个重要特性，一是剪切增稠，二是流体力学滞留。对涉及的机理作了初步讨论。     

部分交联聚丙烯酰胺驱油剂的渗流、驱油特性及其耐老化性能

将合成的一种部分交联结构的聚丙烯酰胺聚合物B-PPG与线性部分水解聚丙烯酰胺HPAM作对比,在相同条件下研究了其流变特性、渗流特性、驱油效率以及老化性能。研究结果表明,与HPAM相比,B-PPG的渗流平衡压力及压力传递的能力显著提高;同时通过双管平行渗流试验,可以观察到"液流转向"的现象,表明B-PPG可以对非均质地层孔道起到调整剖面的作用。微观可视驱油实验证明,B-PPG可以显著提高驱油效率。通过温度老化实验评价了B-PPG的耐老化性能,证明B-PPG在85℃下的老化过程是由弹性逐渐向黏性转变的过程,揭示了B-PPG能够较长时间保持良好的弹性并具有优良渗流性能的原理。     

聚丙烯无纺布专用树脂的流变性能

采用毛细管流变仪、旋转流变仪等仪器,对4种不同相对分子质量的聚丙烯无纺布专用树脂流变性能进行了研究。结果表明,随温度的升高,各试样的剪切黏度（ηa）和剪切应力（τ）下降;在250℃,剪切速率（γ）为200～10000s^-1的条件下,各试样ηa和τ的差距逐渐缩小,流变曲线趋于重合。在250℃时,各试样的非牛顿流体指数接近于1,即此时试样接近于牛顿流体。在温度为230屯,γ为10^-2 - 1s^-1的条件下。各试样零切黏度大小依下列顺序递减：试样2,试样1,试样3,试样4。     

SiO2纳米流体在低渗透油藏中的驱油性能和注入参数优化

为研究纳米流体在低渗油藏中的驱油性能,采用实验室自主研发的具有一定疏水性的SiO2纳米颗粒,研究了SiO2纳米流体的稳定性及其对界面张力的影响,并通过低渗岩心驱替实验评价了SiO2纳米流体的驱油性能,优化了该纳米流体的注入参数.研究结果表明,纳米SiO2颗粒的粒径中值约为50 nm;纳米SiO2颗粒加量为0.15％时,...     

高爽滑线性低密度聚乙烯包装膜用树脂的流变性能

应用毛细管流变仪、旋转流变仪和高压毛细管流变仪,对国产和进口高爽滑线性低密度聚乙烯(LLDPE)包装膜用树脂进行了流变性能分析。结果表明,国产试样的动态、稳态、毛细管流变性能与进口试样相当;国产与进口试样的零切黏度分别为4 871,4 768 Pa.s,二者标准偏差分别为4.509,6.332,与后者相比,前者相对分子质量高;国产试样的拉伸黏度和熔体强度均低于进口试样;170℃国产试样的非牛顿指数为0.23,大于进口试样(0.22)。     

高粘度复合变性淀粉的流变性与降滤失性能

以马铃薯淀粉和氯乙酸为主要原料,通过交联-醚化制备了高粘度复合变性淀粉(CM-CMS),考察了高粘度CM-CMS糊液的流变性能及其在钻井液中的降滤失性能,探讨了其降滤失机理。结果表明:CM-CMS糊液表现为假塑性流体特征;其在饱和盐水钻井液及4%盐水钻井液中的增粘、降滤失性能明显优于中粘羧甲基纤维素钠(MV-CMC),在淡水钻井液中与MV-CMC接近。     

VIS-3型油基钻井液增黏剂的合成及其流变性能测试

以高级脂肪酸、二乙烯三氨为主要原料、浓H2SO4为催化剂,利用缩合法得到浅黄色片状或颗粒状的增黏剂。测试了增黏剂在三种体系,即5号白油、5号白油+有机土体系以及全油基钻井液体系中的流变性能,考察了增黏剂加量、钻井液密度对全油基钻井液流变性能的影响。全油基钻井液配方为:5号白油、3.0%有机土、2.0%降失水剂A、2.0%降失水剂B、0.5%CaO、3.0%超细重质CaCO3、0~180%重晶石、0.2%润湿剂、0~2.0%自制增黏剂。结果表明,在不同体系中加入1.0%VIS-3型增黏剂后,热滚前后均能较好成胶,体系未出现分层和沉淀。该增黏剂在三种体系中均有较好的增黏效果。当增黏剂的加量由0增至2.0%时,全油基钻井液热滚前的φ3(黏度计3转下的读数)由2增至27,静切力(Gel,Pa)由2/2增至26/27,塑性黏度(PV)由58降至28 mPa·s,动切力(YP)由3.5增至20 Pa,API滤失量由5降至3 mL;150℃热滚16 h后的φ3由2增至21,Gel由4/5增至22/25,PV由59降至24 mPa·s,YP由3.5增至21 Pa,API滤失量由4降至2 mL。当含1.0%VIS-3型增黏剂的全油基钻井液密度由0.9×103增至2.0×103kg/m3时,老化前的φ3由2增至10,Gel由2/3增至10/11;老化后的φ3由2增至7,Gel由2/3增至9/11。钻井液密度增加,增黏剂对全油基钻井液的增黏作用增强。钻井液密度相同时,老化后的φ3和Gel略有降低。钻井液密度对PV和YP的影响没有明显规律,总体影响不大。     

聚烯烃悬浮液制备和流变特性的研究

配制了2种不同悬浮基液的聚烯烃悬浮液,选择合适的分散方法,考察了聚烯烃颗粒粒度、聚烯烃固含量及剪切应力对悬浮液表观粘度的影响。2种聚烯烃悬浮液剪切速率和剪切应力的关系均符合Casson方程。用4个常用的相对粘度与固相体积分率关联式对实验结果进行验证,结果表明：对于异辛醇悬浮体系,Chong模型最适合;对于正丁醇悬浮体系,Eilers模型最适合。要配制较高固含量的聚烯烃悬浮液应选用正丁醇做悬浮基液。     

Rheological Properties of Hydrophobically Associating Polyacrylamide Solution

1. Introduction At present, carboxyl groups in the macromolecular chain of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) used in polymer flooding in oilfields are sensitive to inorganic salts (Liu, et al., 2004). Especially at a high content of high valence cation (such as Ca2+ and Mg2+), phase separation easily happens for HPAM and polymer solution viscosity decreases significantly (Wang and Niu, 1997; Luo, et al., 1998). At the same time, most oilfields are faced with shortage of fresh wa…     

水解聚丙烯酰胺/胞外多糖复合体系的流变性

为探究聚合物驱油体系中柔性、刚性大分子间的相互作用,详细研究了部分水解聚丙烯酰胺(HPAM,柔性分子)和深海中温菌Wangia profunda SM-A87分泌的阴离子胞外多糖(EPS,刚性分子)复合体系的流变性.研究结果表明,HPAM和EPS在亚浓溶液区的氢键复合具有降黏效应,这在氢键复合物体系中鲜见报道.随溶液中...     

甲醇柴油乳液的黏度特性

在恒定温度20℃、乳化时间2 min、搅拌速率5×2800 r/min的条件下,考察了复配乳化剂质量分数、种类和黏度及甲醇质量分数对甲醇柴油乳液黏度的影响。结果表明,在本实验条件下,甲醇柴油乳液近似为牛顿流体,乳化剂的种类、质量分数及乳液中甲醇的质量分数对乳液的黏度特性具有显著的影响。对于组分相同的甲醇柴油乳液,其黏度随着乳化剂质量分数及其黏度的增加而增大;当其他组分一定时,其黏度随着甲醇质量分数的增加而增大;所制备的甲醇柴油乳液的黏度在2.7~5.6 mPa·s之间,符合国家燃油黏度标准。     

粘弹性表面活性剂胶束体系及其流变特性

综述了粘弹性表面活性剂胶束体系及其流变特性，论题如下。①组成与微观结构，包括粘弹性表面活性剂压裂液简介。②流变学特性：胶束链长及其影响因素；胶束粘弹性动态特征；粘弹性胶束的松弛时间；粘弹性胶束的零剪切粘度；胶束压裂液的剪切流变行为。③微观结构和物化性能研究方法。图2表1参13。     

原油老化对流变性的影响

对老化给原油流变性带来的影响进行了实验研究。以东黄线原油、中原原油为例，分别进行了自然状态下以及预处理后原油的老化实验，结果表明，原油的老化程度因原油的组成、原油状态、环境状况和老化时间等条件的不同会有所不同。不管是未经预处理的原油，还是已经预处理的原油，或是重复预处理的原油，都存在老化而使原油流变性恶化的问题，应引起科研和生产领域的重视。还对原油老化机理进行了探讨。     

Effects of Memory on the Complex Rock-Fluid Properties of a Reservoir Stress-Strain Model

Abstract

The memory based stress-strain model developed earlier by Hossain et al. (2007) Hossain, M. E., Mousavizadegan, S. H., Ketata, C. and Islam, M. R. 2007. A novel memory based stress-strain model for reservoir characterization. Journal of Nature Science and Sustainable Technology, 1: 653–678.  [Google Scholar] has been solved numerically in this study. The derived mathematical model introduces the effects of temperature, surface tension, and pressure variations and the influence of fluid memory on the stress-strain relationship. The variation of shear stress as a function of strain rate is obtained for fluid in a sample oil reservoir to identify the effects of fluid memory. The stress-strain formulation related with the memory is taken into account, and we obtain the variation of it with time and distance for different values of α. The dependency of the stress-strain relation on fluid memory is considered to identify its influence on time. As pressure is also a function of space, the memory effects on stress and strain are shown in space with the pressure gradient change. The computation indicates that the effect of memory causes nonlinearity, leading to chaotic behavior of the stress-strain relationship. This model can be used in reservoir simulation and rheological study, well test analysis, and surfactant and foam selection for enhanced oil recovery.     

流变学及粘度检测技术新发展

文章简述了流变学原理及其三个学派（实效学派、理论学派和学院学派）和观点和方法，概述了流体了主要是非牛顿流体的粘度特性以及影响流体流变特性的诸因素。介绍了８０年代的粘度测量技术和先进的流变分析方法和粘度测量技术。