二元复合驱采出液性能变化规律实验研究

针对辽河油田锦16块实施无碱二元复合驱采出液回注的问题,通过室内驱替实验模拟该区块实施二元复合驱的采出液,测定不同注入阶段采出液的聚合物质量浓度、表面活性剂质量分数、界面张力、黏弹性及流变性,研究二元复合驱采出液的性能变化规律。结果表明：采出液中聚合物质量浓度和表面活性剂质量分数随着注入孔隙体积倍数的增加而增加,注入0.54 PV时达到最大值,之后随着注入孔隙体积倍数的增加而降低;采出液的界面张力介于0．8～7．0mN／m;采出液具有一定的黏弹性;不同注入阶段的采出液表现出了剪切稀释性和剪切增稠性的流变规律。     

Rheological Characterization of Nitrocellulose Gels

Various nitrocellulose, NC, based propellant formulations need to be processed using new and more environmentally friendly solvent combinations on the one hand and using continuous processing methodologies on the other hand. A detailed understanding of the significant changes that take place in the structure and hence the rheological behavior of NC based formulations during manufacture is required to minimize the use of organic solvents and to revert to safer and green solvents. Towards achieving these objectives, experimental methodologies were developed for the first time to enable the accurate characterization and thus fingerprinting of the rheological behavior of NC gels. In these methodologies linear viscoelastic measurements are employed. The concentration of the solvents existing in the gel sample during rheological characterization is concomitantly monitored to allow the documentation of the major source of error associated with the rapid loss of the typical solvents, which generally exhibit relatively high vapor pressures. These measurements have indicated that the source of the NC fibers and the treatment method alter the rheological behavior and can be tracked. The rheological properties of the NC gels can be linked to their manufacturability and such data can be used to pinpoint optimum geometries and processing conditions. The processability of the NC based formulations can also be tailored on the basis of rheological characterization, allowing the manufacturers greater latitude for reducing costs and environmental footprint during manufacture, as well as improving the quality of their NC based energetic formulations.     

复合体系各组分对油水界面剪切粘弹性的影响规律

为了探究复合体系各组分(碱、表面活性剂、聚合物)对油水界面剪切粘弹性的影响规律,利用Physica MCR301型流变仪测量了不同化学驱油体系与原油的界面剪切粘弹性。结果表明,原油和去离子水可以形成较坚固的界面膜,有较高的界面剪切粘弹性;少量表面活性剂(如质量浓度为100 mg/L)的加入就会大幅度降低油水界面剪切粘弹性,在考察的质量浓度范围内,表面活性剂溶液的质量浓度越大,界面剪切粘弹性越低,在较高的质量浓度(如3 000 mg/L)和较高的振荡角频率(如1 rad/s)下,界面储能模量超出仪器测量下限;碱会严重破坏油水界面膜,使界面的损耗模量大幅度降低,界面的储能模量超出仪器测量下限,但是有机碱对界面膜的伤害要小于无机碱;聚合物的加入也会对油水界面剪切粘弹性产生影响,形成的界面膜抗剪切性能减弱。     

孤岛油田东区原油流变性研究

重质高粘原油在地层条件下表现为非线性渗流,其流变性测试结果对于指导其油藏的开发具有重要意义。对孤岛油田东区重质高粘原油渗流流变性进行了研究。结果表明,该区含气原油为假塑性流体,地层条件下非线性渗流显著;脱气原油粘弹性较弱;注水开发时,油水井间的水驱速度应控制在0．885m/d以内。     

粘弹性清洁压裂液的作用机理和现场应用

常规水基压裂液破胶后具有较高的残渣量,对支撑裂缝伤害较大,在一定程度上影响了油气田的产量.研究开发出了新型的VES清洁压裂液体系,它是由VES粘弹性表面活性剂和水或盐水组成.该压裂液集粘弹性、抗剪切性、自动破胶性于一体.通过分析VES清洁压裂液的粘弹性形成机理、抗剪切机理、携砂机理、破胶机理、滤失机理、伤害机理,表明粘弹性清洁压裂液具有独特的分子结构和独特的流变性能,它具有配制简便,使用添加剂种类少,不存在残渣,对储层伤害小等特点.现场实验表明,清洁压裂液具有破胶性能,施工摩阻低,携砂能力强,可有效地控制缝高.与使用水基压裂液的邻井相比,粘弹性清洁压裂液压裂施工后增产效果明显.     

粘弹性胶束压裂液的形成与流变性质

由C16、C18烷基三甲基季铵盐和助剂配制了压裂用表面活性剂VES 60。考察了VES 60/水及其他体系形成胶束凝胶的能力。得到了一种蠕虫状胶束和一种片状胶束的环境扫描电镜照片。测定了体积分数(下同)为5%的CTAC与NaSal、NaSal+KNO3水溶液形成的胶束凝胶的粘度(70℃)随剪切速率的变化,讨论了两种盐之间的协同作用。在不同温度(10～40℃)和10s-1下,4%VES 60水溶液形成胶束的动力学包括三个阶段:链分散,低粘度;链缔合,粘度快速增大;链动态平衡,粘度基本稳定。在170s-1下4%VES 60的胶束溶液的粘度随温度升高而下降,在50～80℃区间下降幅度很小,粘度约在60mPa·s上下,在80℃以上急剧降低。20℃时4%VES 60胶束溶液的流变性符合H B模型,k′=8.664Pa·sn′,n′=0.2678,τy=5.4Pa。随表面活性剂体积分数增大(2.0%～5.0%),30℃时VES 60胶束溶液的粘弹性参数G′,G″和η 增大,tanδ减小,即弹性增强而粘性相对减弱。图5表2参6。     

聚合物驱油体系高效络合剂研究

针对部分水解聚丙烯酰胺在高矿化度条件下增黏能力下降的问题,采用仪器检测和物理模拟等方法,对具有能够去除或屏蔽水中Ca²⁺、Mg²⁺的络合剂进行筛选、复配和评价,并在此基础上,进行流动性实验和驱油效果实验研究。结果表明,10种络合剂中,氨基三甲叉膦酸与羟基乙叉二膦酸对部分水解聚丙烯酰胺具有很好的增黏效果,增黏率达到了30%左右。综合考虑增黏效果、稳黏效果、反应时间和成本等方面因素,将10种络合剂复配,其中,“SY-Ⅰ”络合剂提高初始黏度效果明显,“SY-Ⅱ”络合剂提高黏度稳定性效果明显。与未加络合剂的聚合物溶液相比较,加入络合剂的聚合物溶液分子线团尺寸更大,黏弹性更好,阻力系数和残余阻力系数更大,驱油效果更好。矿场试验表明,加入络合剂的聚合物在驱替过程中注入压力明显提升,采油井的含水明显下降,产油量明显增加,增油降水效果显著。该研究对提高聚合物驱技术经济效益、指导矿场实践应用具有重要意义。     

羧甲基瓜尔胶水溶液流变特性研究

研究了羧甲基瓜尔胶水溶液的流变特性,考察了羧甲基瓜尔胶浓度、温度、pH值及外加NaCl浓度对羧甲基瓜尔胶水溶液表观黏度的影响.结果表明,羧甲基瓜尔胶水溶液表观黏度随浓度的增加而增大,随温度的上升而降低,随NaCl浓度的增加而明显降低,稳定的pH值范围为6～8.羧甲基瓜尔胶水溶液具有剪切变稀特性,溶液表观黏度随剪切速率的变化可用Ostwald-Dewaele方程描述;零切黏度可由Spencer-Dillon经验公式外推得出,其与温度的关系符合Arrhenius公式.羧甲基瓜尔胶水溶液具有一定的触变性和黏弹性,黏弹性随浓度的增加而增强.图10表2参16     

含双子表面活性剂酸性清洁压裂液的合成与性能

以N,N-二甲氨基丙胺、硬脂酸和1,3-二氯-2-丙醇为原料,合成了一种黏弹性阳离子双子表面活性剂,并以其作为酸液稠化剂制备了一种酸性清洁压裂液.对该压裂液的相关性能进行了室内评价,结果表明该压裂液具有良好的热稳定性以及抗剪切、缓速、抗盐、破胶性能,用于酸化压裂作业可有效改善压裂效果,提高压裂效率,是一种理想的清洁压裂...     

大庆原油含氮组分的界面扩张黏弹性质

 采用络合法和吸附色层法对大庆原油含氮组分进行了分离和富集,得到氮含量不同的2种含氮组分（以下简称 N1、N2）。采用悬挂滴方法,研究了 N1、N2在煤油-水界面上的扩张流变性质,考察了扩张频率和组分浓度对扩张模量和相角的影响。结果表明,N1、N2具有相近的相对分子质量,表现出大体类似的界面扩张变化规律;但由于氮含量不同,所以具有不同的界面扩张行为。组分浓度较低时,由于 N1的氮含量较高,其分子结构中含有更多的氮杂环,活性较强,体积较大,表现为油-水界面张力较低,扩张模量较大;组分浓度较高时,由于 N2分子体积较小,在油-水界面上排列更为紧密,易于在界面与体相间发生扩散交换,表现为油-水界面张力较低,扩张模量较小。2种含氮活性组分不同的界面扩张黏弹性质可从其不同特征的微观弛豫过程得到解释。