水溶性压裂暂堵剂的性能评价

以淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,带不饱和双键的有机物DJ-1为交联剂,合成了一种水溶性压裂暂堵剂,并对其性能进行了表征。结果表明,随着温度升高、溶解时间延长,暂堵剂在地层水中的水溶率增大。在20~80℃、暂堵剂与地层水在固液比为1:300时,暂堵剂在16 h下的水溶率为96%~98%,水溶性良好。完全溶解后,5~20 g/L溶液的黏度为12.6~53.7 mPa·s,返排性好。20 g/L暂堵剂溶液的抗拉强度达9.1 N,黏附能力较好。岩心实验表明,暂堵剂的封堵强度随岩心渗透率的增大而减小,压力梯度最大值为47.1 MPa/m,具有封堵原有裂缝,使新裂缝偏离最大主应力方向的能力。暂堵剂对岩心的封堵率大于90%,用地层水冲刷后岩心渗透率恢复率高达97.6%。对高渗透层的选择性封堵率大于83.2%,随岩心渗透率级差的增大,暂堵剂对高渗透层的封堵率增加。     

超支化聚氨酯多元醇的反应动力学

以异佛尔酮二异氰酸酯和三羟甲基丙烷为单体,采用溶液聚合法,在无催化剂的条件下合成了端羟基的超支化聚氨酯多元醇(HBPU),并采用二正丁胺滴定法对反应进行了动力学研究。实验结果表明,HBPU的反应分为预聚反应和聚合反应两步进行。预聚反应最佳反应条件为n(NCO)∶n(OH)=2∶1,反应温度80℃,反应时间60 min;聚合反应的最佳条件为n(NCO)∶n(OH)=1∶3,反应温度80℃,反应时间120 min。HBPU的预聚反应动力学遵循二级反应,反应活化能为71.4 k J/mol,聚合反应动力学遵循三级反应,反应活化能为51.1 k J/mol;聚合反应的活化能比预聚反应的活化能小,说明预聚反应受温度的影响更大,无催化剂的情况下,氨基甲酸酯的自催化效应在HBPU聚合反应中起着重要的作用。     

ASP三元复合驱对三类储层物性特征的影响规律 ——基于神经网络模型*

碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合驱能够有效提高原油采收率,明确ASP三元复合驱体系对储层物性特征的影响规律,有助于该技术在三类储层的推广运用。通过测定三类储层岩心在弱碱ASP三元复合驱前后的孔隙度、渗透率以及孔隙分布参数,定性分析了ASP三元复合驱对储层物性的影响规律;在实验基础上利用神经网络模型建立了ASP三元复合驱储层物性变化预测模型,实现了对三类储层在ASP三元复合驱过程中物性变化的定量表征。研究结果表明,弱碱ASP三元复合驱后储层物性按ⅢA、ⅢB和ⅢC的顺序逐渐变差,弱碱ASP三元复合驱在注入早期对物性较好的储层具有改善作用,而对物性差的储层将很快发生储层伤害。     

阳离子型Gemini润湿反转剂提高砂岩岩心原油采收率

本文研究了阳离子Gemini型表面活性剂(GS12-2-12)对砂岩岩心原油采收率的影响。结果表明:GS12-2-12在岩石表面能够产生动态吸附,动态吸附量为0.3 0.7 mg/g。在润湿反转剂驱替后,亲水/亲油岩心表面都呈现向中间润湿状态转变的规律,接触角最大变化有50°。在此过程中,原油与岩心表面的黏附功有下降趋势,此趋势有助于减弱"贾敏"效应,降低油水运动阻力,驱油效率提高5%。在用可视化光刻蚀微观驱油模型研究润湿反转剂驱油过程中观察到了明显的油膜剥离现象,发现这种剥离式驱替方式启动了水驱难以启动的残余油。     

稠油重组分对砂岩储层润湿性变化的影响

为揭示稠油重组分性质与砂岩岩石润湿性变化之间的关系,用X射线光电子能谱和Zeta 电位测定仪考察了不同产地稠油沥青质、胶质表面官能团及其Zeta 电位,采用改进的岩心润湿定量测定方法研究了稠油重质组分（沥青质、胶质）Zeta 电位与砂岩岩样润湿指数间的关系,分析了盐水中阴阳离子对吸附沥青质岩心润湿性的影响。结果表明,辽河沥青质因含较多的羧酸和钙元素（羧酸钙）而带负电荷,塔河、孤岛、克拉玛依和垦东沥青质及渤海、辽河和克拉玛依胶质带正电荷;沥青质、胶质正电性越强,岩石润湿指数变化程度越大,润湿指数（W_R）与沥青质、胶质Zeta 电位（ζ）间存在对数关系：ζ=-2.9508 ln（WR）;盐水中的无机阳离子化合价价数越高,吸附沥青质岩心的润湿指数越小,而无机阴离子对润湿性变化影响甚微。通过润湿指数与沥青质、胶质Zeta 电位间的定量公式可推算砂岩岩层润湿性变化趋势,通过调整注入水组成可控制沥青质沉积造成的润湿性变化程度。图11 表6 参19     

聚表二元驱油体系界面流变性研究

应用沟槽式界面粘度计和改进的测定方法，测得了聚合物与表面活性剂二元体系的表面粘度和与模拟油之间的界面粘度，结果表明，聚表二元体系表面层的流变性不同于它与油相之间界面层的流变性；提出了能够更好地描述界面流变性的无因次界而粘度，它排除了体相粘度的干扰；聚合物浓度显影响界面流变性，当聚合物浓度位于其临界聚集浓度两侧时，聚表体系的无因次表面粘度和无因次界面粘度随表面活性剂浓度的变化趋势不同。     

流体流动和岩石变形耦合对井壁稳定性的影响

无论是过平衡钻井，还是欠平衡钻井过程，都可能导致井周围地层孔压力改变，这样就使我们通过假定地层孔隙压力恒定而得到的井周应力分布和地层的安全钻井液密度范围与实际偏离。滤饼质量直接影响到井周围流体流动的情况和井壁附近地层的孔隙压力。定量地计算分析了滤饼质量和流体流动对井周地层径向应力、周向应力、轴向应力和剪应力的影响，结果表明，一方面，随着滤饼质量的提高，井筒内流体在正压盖下向地层中流动的能力和程度逐渐减小，井壁地层孔隙压力逐渐趋原始地层孔隙压力，井壁岩石所受到的径向应力逐渐增大，井壁的稳定性逐渐变好；另一方面，地层颗粒间的接触应力逐渐增大，岩石抵抗性破裂的能力增强，地层的破裂压力提高，井壁稳定性变好。滤饼质量好坏对代渗透地层的影响尤其显。     

WINSOR—Ⅲ型微乳液体系三相渗流相对渗透率的实验研究

本文用稳定法测定了WINSOR-Ⅲ型微乳液体系三相渗流时的相对渗透率曲线;分析对比了由“O/M/W”途径和“O/M & M/W”途径测得的各相流体相对渗透率曲线;对微乳液体系三相渗流相对渗透率曲线特征有了明确认识;初步研究了界面张力(σ_c和σ_(wo))、渗流速度对WINSOR-Ⅲ型微乳液体系三相渗流的影响。对于超低界面张力下的WINSOR-Ⅲ型微乳液体系,通过分析大量实验数据,提出了在用稳定法测其相对渗透率曲线时,根据分流率来计算各相流体饱和度的方法。     

两性表面活性剂与疏水缔合聚合物的相互作用

通过黏度计、界面张力仪、流变仪和环境扫描电镜研究了两性表面活性剂与疏水缔合聚合物的相互作用。结果表明,体系黏度随表面活性剂质量浓度的增加出现先增加后降低最终趋于平稳的现象。界面张力随表面活性剂质量浓度的增加先呈下降趋势,在经历一个转折点后趋于平稳。恒定频率下,随表面活性剂质量浓度的增加,溶液开始由凝胶状态向溶胶状态转化。扫描电镜照片说明表面活性剂的加入对聚合物的缔合先起促进作用后起抑制作用,微观表现为空间网络结构先变致密后变稀疏。     

疏水缔合聚合物HAP溶液流变性室内评价

疏水缔合聚合物是一种亲水性高分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物，在高于临界缔合浓度时发生以分子间缔合为主的缔合作用而形成“物理胶联网络”。室内研究表明：疏水缔合聚合物溶液在高于临界缔合浓度时，其溶液具有良好的耐温抗盐和抗剪切特性，在模拟油藏条件下表现出良好的剪切恢复特性，是一种极为适合油田开发的采油用剂。