马氏漏斗黏度计测定钻井流体流变参数新方法的建立

目前使用马氏漏斗黏度计作为流变仪使用,所得到的数学模型计算过程繁琐、精度不足,无法满足现场测定钻井流体流变参数的需求。笔者针对牛顿型与非牛顿型钻井流体,优化了流量系数、壁面剪切速率、壁面剪切应力及流变曲线的数学模型,得到了测定牛顿黏度、表观黏度、塑性黏度以及动切力的新数学模型。结果表明,模型下矿物油、合成油、燃料油、绒囊冲洗液及甲酸盐钻井液的流变曲线与HAAKE MARS Ⅲ流变仪所测得的流变曲线之间存在很强的正相关性,相似度很高;模型下5种钻井流体的牛顿黏度、表观黏度、塑性黏度以及动切力的测量值与ZNN-6旋转黏度计的测量值之间的误差分别为1.40%、4.29%、2.78%与10.13%;说明了,建立的新方法可准确、简便地求得钻井流体的流变参数,计算准确度与ZNN-6旋转黏度计相符,可满足现场钻井流体流变学设计的需求。      

不同聚集行为的聚合物耐盐性能评价研究

以"团簇"状聚合物DHAP和"链束"状聚合物HMPAM为对象,研究了两种不同聚集行为聚合物的耐盐性能。在不同矿化度组成的条件下,应用原子力显微镜、布氏黏度计、哈克流变仪考察了矿化度对聚合物的微观聚集形貌、表观黏度和流变性的影响。结果表明:随着矿化度的逐渐增加,"链束"状聚集体的HMPAM溶液黏度随着矿化度的增加先增加后降低;而"团簇"状聚集体的DHAP聚集体尺寸大,但不同聚集体之间的相互连接较弱,受矿化度的影响明显,空间网络结构容易遭到较大程度的破坏,呈现出随着矿化度的增加溶液黏度快速下降的特征。具有较强空间连接结构的"链束"状HMPAM比"团簇"状DHAP具有更强的耐盐性能。     

沥青黏度影响因素的研究

沥青黏度是沥青一个重要指标。在分析沥青黏度的原理及黏度计的原理之后,利用黏度计进行黏度影响因素分析,主要分析温度、时间、转速和转子对黏度的影响。试验结果表明黏度的对数与温度成较好的线性关系,转速对黏度的稳定时间有较大的影响,转速、转子对黏度都有一定的影响。     

毛细管法聚驱井下流体黏度测量的影响因素分析

利用毛细管法测量流体黏度能够反映聚合物在井下各层段的分布情况。室内模拟试验和现场测井中影响毛细管黏度测量的因素主要是黏度计结构、流体介质和测量环境等。介绍了毛细管法黏度测量原理,通过室内试验和现场应用,分析了毛细管结构、节流速度、刻度溶液、温度以及试验操作对黏度测量精度的影响。结果表明黏度测量受仪器结构、刻度溶液、温度、人工操作等影响较大。因此在黏度测量中,毛细管节流速度应适中,配置聚合物溶液要减少人工剪切和自然降解,应建立不同温度下的黏度刻度曲线,以减少操作误差。研究可为下一步仪器改进和完善提供技术支持。     

驱油用聚合物特性黏数测定新方法研究

采用布氏黏度计、ULA转子,在30℃、77 r/min(85.6 s-1)下测定并计算了4种聚合物特性黏数[η],并与乌氏法进行对比,分别计算了两种方法测定结果的标准不确定度。结果表明,布氏法操作简便,省时省力,提高工效4数5倍以上,且测量误差相对较小。布氏法和乌氏法R2标准偏差分别为0.6261%数1.4750%和3.3980%数4.9860%,[η]标准偏差分别为23.2579%数27.6825%和30.2660%数101.2736%,布氏法中[η]与R2标准不确定度均低于乌氏法,且二者R2标准不确定度相差1个数量级。布氏法测定精度高于乌氏法,平均测定精度达到0.8775%,克服了乌氏法测量范围与适用聚合物种类较窄的局限性,适用于测定中高相对分子质量普通聚合物、抗盐聚合物和疏水缔合聚合物的特性黏数,可以在石油行业推广应用。     

驱油用聚合物特性黏数测定新方法

采用布氏黏度计、ULA转子,在30℃、77 r/min(85.6 s-1)下测定并计算了4种聚合物特性黏数[η],并与乌氏法进行对比,分别计算了两种方法测定结果的标准不确定度。结果表明,布氏法操作简便,省时省力,提高工效4数5倍以上,且测量误差相对较小。布氏法和乌氏法R2标准偏差分别为0.6261%数1.4750%和3.3980%数4.9860%,[η]标准偏差分别为23.2579%数27.6825%和30.2660%数101.2736%,布氏法中[η]与R2标准不确定度均低于乌氏法,且二者R2标准不确定度相差1个数量级。布氏法测定精度高于乌氏法,平均测定精度达到0.8775%,克服了乌氏法测量范围与适用聚合物种类较窄的局限性,适用于测定中高相对分子质量普通聚合物、抗盐聚合物和疏水缔合聚合物的特性黏数,可以在石油行业推广应用。     

长庆油包水乳状液的稳定性与沥青质含量的关系

以长庆轻质原油为例,探讨了原油组分对乳状液稳定性的影响规律;采用煤油萃取轻质组分及二 甲苯溶解沥青质两种方法证实了沥青质是稳定轻质油包水乳状液的主要因素;采用流变仪、布氏黏度计 和光学显微镜等仪器测定了含水原油乳状液界面膜强度、油相黏度和乳状液尺寸。结果表明,取决于沥 青质的油 水界面膜强度和油相黏度是影响原油乳状液稳定性的主要因素,沥青质含量越高,油 水界 面膜强度和油相黏度越大,乳状液越稳定。     

油田聚合物产出液黏度的影响因素

三次采油含聚污水中残留HPAM的含量体现在采出液的黏度上,直接影响到含聚污水的处理.实验以乌氏黏度计法测量聚合物溶液的黏度下降率,通过对pH值、水质阴阳离子量、黏均分子量和剪切速率等相关因素的研究发现,渤海JZ9 -3油田注聚用FP3640C型聚合物的溶液黏度在pH值2～4范围内影响明显,pH＞7以后,黏度损失率减小;...     

摇摆条件下斯塔宾格黏度计测定油品运动黏度

在实验室摇摆条件下选择不同类型、黏度的基础油、润滑油、柴油等样品,考察了SVM3000型斯塔宾格黏度计的重复性、再现性,并与常规条件下品氏黏度计的测试结果进行了对比。结果表明,斯塔宾格黏度计在摇摆条件下的测定结果具有良好的重复性和再现性,可满足GJB 9131精密度要求,与品氏黏度计测定结果的符合性好,在船用油料现场快速检测领域有较好的应用前景。     

海上油田特殊黏弹性流体的表征及性能研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪、岩心流动实验和调驱实验装置,研究了具有特殊黏弹性的交联聚合物凝胶和相应聚合物溶液的黏度、黏弹性、分子线团尺寸Dh、流动特性和调驱增油效果等性能特征。结果表明,调整交联剂浓度可以使相同浓度的聚合物溶液生成以"分子内"交联为主的凝胶或以"分子间"交联为主的凝胶。"分子内"交联会使样品的黏弹性大幅度增加。与相同浓度聚合物溶液相比,"分子内"交联的凝胶的黏度接近,D_h略增大,黏弹性明显较大,阻力系数增加了50多倍,残余阻力系数增加了100多倍,驱油效率提高了6.2%。     

Study of action mechanisms and properties of Cr3+ cross-linked polymer solution with high salinity

Performance characteristics of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) and cross-linked polymer (CLP, Cr 3+ as the cross linker) solutions have been investigated. A Brookfield viscometer, rheometer, dynamic light scattering system, and core flow device have been used to measure the viscosity, viscoelasticity, polymer coil dimensions, molecular configuration, flow characteristics, and profile modification. The results show that, under conditions of high salinity and low HPAM and Cr 3+ concentrations, cross-linking mainly occurred between different chains of the same HPAM molecule in the presence of Cr 3+ , and a cross-linked polymer (CLP) system with a local network structure was formed. Compared with an HPAM solution of the same concentration, the apparent viscosity of the CLP solution increased slightly or remained almost unchanged, but its viscoelasticity (namely storage modulus, loss modulus, and first normal stress difference) increased, and the resistance coefficient and residual resistance coefficient increased significantly. This indicates that the CLP solution exhibits a strong capability to divert the sequentially injected polymer flood from high-permeability zones to low-permeability zones in a reservoir. Under the same HPAM concentration conditions, the dimensions of polymer coils in the CLP solution increased slightly compared with the dimensions of polymer coils in HPAM solution, which were smaller than the rock pores, indicating that the cross-linked polymer solution was well adapted to reservoir rocks. Core flood experiments show that at the same cost of reagent, the oil recovery by CLP injection (HPAM-1, Cr 3+ as the cross linker) is 3.1% to 5.2% higher than that by HPAM- 2 injection.     

纳米二氧化硅改性聚合物的油藏适用性评价与微观驱油效果研究

为增强驱油用聚合物的油藏适用性,进一步提高原油采收率,评价了一种具有纳米颗粒/聚合物复合结构的纳米二氧化硅改性聚合物的溶液特性及其驱油效果.在温度90℃、矿化度20000 mg/L条件下,利用Brookfiled黏度计和安东帕高温高压流变仪MCR,评价了纳米二氧化硅改性聚合物与2种未改性聚合物溶液性能的差异;通过岩心驱...     

钻井液高温流变性能测试仪器与测试方法

高温深井钻井,井下钻井液高温流变性能好坏直接关系到井眼的安全和钻井的成败,但六速黏度计无法测试钻井液在井底随着温度、压力、剪切速率、时间等参数的变化,流变性能是如何变化的,通过高温高压流变仪评价钻井液的流变和抗温性能是一种科学而有效的评价手段。为模拟井下实际钻井液性能,建立了低剪切速率黏度测试、高温下黏度损失率测试、钻井液动态循环和静置时黏度随时间变化的测试方法,表征了钻井液的携岩性能、抗温流变性能、钻井液循环和静置条件下的高温热稳定性能,反映出了井下真实流变性能。在埕探1井进行了现场试验,说明该测试方法可以为现场工程师分析判断钻井液在井下高温下的性能能否为钻井施工提供实验数据,为高温钻井液体系优化设计、处理剂研发和应用提供科学可靠实验方法,并极大程度上弥补用六速黏度计测试钻井液流变性能的不足和缺陷。      

疏水缔合聚合物流变学测量方法研究I:稳态剪切黏度

为了获得准确和具有重复性的疏水缔合聚合物溶液稳态剪切黏度测试结果,分析了溶液的结构流体特征对于流变测试结果的影响,讨论了HAWSP溶液结构的破坏/恢复动态平衡与稳态剪切黏度测试结果的关系。用RS600流变仪和Brookfield DV-Ⅲ流变仪分别研究了预剪切段对于稳态剪切黏度的影响规律,实验结果表明:在两种流变仪上,通过合理优化预剪切段都可以获得重复性较好的稳态剪切黏度测试结果,实验平均误差小于3%。     

Fe~(2+)对聚合物的影响及其处理方法研究

研究了配聚水中Fe2+的浓度对HPAM溶液黏度的影响机理,实验结果表明,随着溶液中Fe2+浓度增大,聚合物的相对分子质量和溶液的黏度呈下降趋势;当ρ(Fe2+)为0~0.5mg/L时,HPAM的相对分子质量、黏度随Fe2+浓度的增加而大幅度下降;当ρ(Fe2+)超过0.5mg/L时,下降趋势变缓;同时,原子力显微镜照片(AFM)显示,含ρ(Fe2+)0.5mg/L的聚合物溶液的网状结构也受到较大的破坏。为确保聚合物溶液的黏度,配聚水中ρ(Fe2+)应控制在0.5mg/L以下,采用自然曝氧法、化学络合法和锰砂接触过滤法都可以达到除铁效果,其中以化学除铁法最为简单有效;使用高效除铁络合剂BHCT-1,加药质量浓度只需300mg/L就可以取得良好的除铁效果,海上注聚油田现场应用效果良好,聚合物溶液黏度提高20%以上。     

粘流态沥青粘度分析

从微观角度分析了粘流态沥青粘度的影响因素，然后采用Brookfield旋转粘度仪对改性及非改性沥青进行粘度试验，分析沥青在改性前后粘度的变化特征，从而揭示了沥青的改性机理，为沥青进行有效改性提供了理论基础。     

Properties of asphalt modified with devulcanized polyethylene terephthalate

The objective of this research is to investigate the effectiveness of the devulcanized polyethylene terephthalate in enhancing the performance characteristics of modified asphalt binders. The physical and rheological behavior of four binder samples were investigated using the penetration, softening point, storage stability, rotational viscometer, and dynamic shear rheometer tests. The polymer tends to decrease penetration and increase softening point, viscosity, and permanent deformation resistance of modified binders in comparison with base asphalt binders. However, this processed polymer could not be considered storage stable blend at high temperatures.     

永平油田稠油自发乳化降粘剂的筛选及驱油效果评价

针对永平油田稠油粘度大、油层厚度薄、原始含油饱和度低及热采投产后产油量低的现状,筛选出一种能使稠油在地层中发生自发乳化的降粘剂,使稠油以较低粘度的乳状液被采出,从而提高稠油的采收率。针对不同乳化降粘剂对永平油田稠油的乳化效果评价结果表明,自发乳化降粘剂NS在质量分数为2%、温度为45℃的条件下,可将油水界面张力降至10-3mN/m数量级以下,并可完全自发乳化等体积的永平油田稠油,降粘率达99.74%。NS自发乳化驱油实验结果表明,经过后续水驱后,自发乳化驱的采收率在水驱基础上提高了38.18%。