煤沥青软化点分析准确性的影响因素研究

煤沥青软化点温度测试是煤沥青性能分析中的重要指标之一,本文从煤沥青的不同熔样温度、熔样时间以及甘油使用时限等角度出发,研究了其对煤沥青软化点温度测试准确性的影响因素。实验结果表明:煤沥青样品在室温环境下,以5±0.2℃/min的升温速度加热至145～160℃保温18min后,利用未使用过的甘油测试煤沥青软化点温度,其结果稳定、测试重复性好。     

濮城油田沙一下油藏CO_2泡沫封窜体系研究与应用

针对濮城油田沙一下油藏高温高盐的特点,利用充气法,评价了不同类型发泡剂性能。利用高温高压泡沫评价法,对阴离子型和非离子型发泡剂进行复配,得到了耐温耐盐的CO2驱泡沫封窜体系,高压条件下发泡剂稳定性大幅提升;分别从静态和动态角度评价了复配的耐温耐盐泡沫封窜体系,结果表明,该体系耐温90℃,耐盐20×104mg/L,最佳使用质量浓度5 g/L,在渗透率为3 152×10-3μm2的岩心中,阻力因子超过50;对比了CO2在气态、液态、超临界3种相态下形成泡沫体系的封堵能力,结果表明,超临界CO2下形成的封窜体系阻力因子最大。现场开展了濮1-1井组CO2泡沫封窜试验,采用预处理段塞、CO2段塞、水段塞及泡沫段塞的注入方式,结果表明,CO2泡沫体系可有效提高注入压力,改善吸气剖面。     

CO_2泡沫流度控制剂SH-1的性能研究

采用高温高压泡沫评价装置对自制的发泡剂SH-1进行CO_2泡沫性能的测试,考察了SH-1在不同压力、温度、矿化度及用量下的CO_2泡沫性能,并研究了SH-1用量、注入速率和泡沫质量对CO_2泡沫封堵能力的影响。实验结果表明,矿化度和压力的增加,有利于泡沫性能的增强;随温度的升高,泡沫稳定性降低;随SH-1用量的增加,泡沫半衰期呈先增大后减小的趋势。在SH-1用量为0.30%(w)、注入速率为2 m L/min、泡沫质量为80%(φ)时,SH-1的阻力因子达184的峰值,是一种优良的CO_2流度控制剂,具有较好的应用前景。     

发泡剂FOR的性能评价

基于油田三次采油对泡沫驱替的要求,对复配体系发泡剂FOR进行性能评价,采用表面张力法测定FOR的临界胶束浓度(cmc),用振荡法测定不同质量分数FOR水溶液及在不同盐溶液中泡沫半衰期。结果表明,FOR在水溶液中cmc约为0.5%,在质量分数为0.8%下具有较长的泡沫半衰期,在盐溶液中泡沫半衰期最高达216 min,在Na Cl,Mg Cl2溶液中泡沫半衰期变化不大,说明该发泡剂性能优良,适用于高矿化度油田泡沫驱替。     

N-烷基-β-氨基丙酸的制备及泡沫性能研究

研究以丙烯腈与脂肪伯胺为原料,配比为1∶1.1,通过两步反应合成N-烷基-β-氨基丙酸（HA）,并采用Paragon-1000型红外光谱仪进行了结构表征分析。选用两性发泡剂HA、阴离子发泡剂ABS、非离子发泡剂AEO、阳离子发泡剂CTAB,与两性发泡剂HA进行了泡沫性能对比。对HA进行了耐温、抗盐、抗钙性能及稳定性能评价。实验表明,HA的发泡能力随温度变化不明显,在25℃附近,半衰期最长为14 min,泡沫稳定性最好;在pH<3和pH>7时,发泡体积大于540 mL,半衰期大于5.5 min,泡沫性能远高于pH为3～7时;随着盐度的升高,泡沫体积在720 mL附近变化,半衰期持续延长至10 min,抗盐性较好;随着Ca2+浓度的升高,泡沫体积由700 mL下降至380 mL,但半衰期由7.5 min上升至17 min,泡沫稳定性上升,可以满足泡沫流体井下作业使用。      

温度对泡沫灭火剂泡沫性能的影响研究及应用

选取了3种水成膜型和1种合成型泡沫灭火剂，研究了在5～35℃试验温度条件下，温度对泡沫灭火剂的泡沫特性的影响进行了试验研究。研究表明，在测试范围内，温度和泡沫灭火剂的泡沫特性强相关，且不同厂家的灭火剂相关性不同。该研究结果可用于指导现场对泡沫灭火剂的质量验收。     

阴-非离子型表面活性剂CO2 泡沫影响因素研究

选用4 种表面活性剂作为起泡剂,其中N-NP-15c 和N-NP-21c 为非离子型表面活性剂,N-NP-15c-H 和N-NP-21c-H 为新合成的阴- 非离子型表面活性剂,非离子基团为聚氧乙烯基,阴离子基团为磺酸基。利用高温高压搅拌式可视化泡沫仪,对表面活性剂进行高温高压和高盐条件下的CO₂ 泡沫性能测试;研究了不同因素对CO₂泡沫性能的影响规律,包括起泡剂浓度、矿化度、Ca²⁺浓度、温度和压力等。实验结果表明,N-NP-15c-H 的起泡性能最好,抗温达125℃ 。在起泡剂质量分数0.7% 、压力10MPa、矿化度（NaCl）50g/L、125℃ 时,泡沫的起泡体积和半衰期分别为81.6 mL和10.8 min。随着起泡剂质量分数的增大,CO2 泡沫的起泡体积和半衰期均先增大后减小,最佳加量为0.7% ;高温和高矿化度（高Ca²⁺浓度）都不利于CO₂ 泡沫的稳定;压力升高则能显著提高CO₂ 泡沫的性能,压力由5 MPa 增至12MPa 时,泡沫起泡体积由87.9 mL增至165.8 mL,半衰期由34.5 min增至295.2min。     

甲烷在活性炭上的吸附平衡及充气试验

为探索缓解家庭用ANG储罐在使用过程中受热效应影响的热管理措施,在温度区间263.15K～313.15K、压力范围0MPa～8MPa,测试了甲烷在比表面积为2074m2.g-1的SAC-02椰壳活性炭上的吸附平衡数据,并由Toth方程确定了相应的绝对吸附等温线。其次,在室温、3.5MPa、5L.min-1～25L.min-1的甲烷流率下,对装填有390g活性炭、中心区域布置U型换热管的储罐进行充气试验。结果表明,Toth方程在试验范围内的预测相对误差小于3.25%;储罐吸附床压力的上升速率是影响实际充气流率、吸附床温度变化和充气总量的关键因素;在试验范围内,U型管内循环30℃的冷却水可降低吸附床的平均温度和最大温升约3.6℃和7.3℃,但仅能提高约6.5%的总充气量。Toth方程可用于分析甲烷在活性炭上的吸附平衡,延长储罐吸附床压力上升至充气压力的时间可改善ANG储罐的充气性能。     

胜坨油田二区沙二段3 砂组高温高盐油藏低张力氮气泡沫驱单井试验

针对高温高盐油藏的特点,采用分子模拟和室内实验等手段,研制了低张力氮气泡沫体系。室内评价结果表明,当温度为80℃时,不同质量分数的氮气泡沫体系在吸附前后发泡体积均保持在200 mL左右,半衰期大于5 000s,表明其具有良好的起泡性能和泡沫稳定性能。为了验证该体系在高温高盐油藏中的起泡性能、泡沫稳定性能及对高渗透条带的封堵性能,优选合理的注入方式和气液比,于2011年8月30日在胜坨油田二区沙二段3砂组高温高盐油藏开展了为期1个月的低张力氮气泡沫驱单井试验,30 d累积注入泡沫剂溶液2 087 m3,3口受效油井平均综合含水率由试验前的98.5%降至试验结束后的97.8%,平均单井产液量保持稳定,产油量由6.3 t/d上升到9.2 t/d。油水井动态变化及吸水剖面变化结果表明:低张力氮气泡沫体系在高温高盐油藏条件下能够形成稳定的泡沫,且封堵高渗透条带性能好;气液混合注入渗流阻力大,封堵效果好;试验条件下最佳气液比为1∶1。     

充气泡沫钻井液在元坝地区陆相地层的应用

针对川东北元坝地区地层硬度大、研磨性强、可钻性差、用常规钻井液机械钻速较慢、采用气体钻井常因地层出水无法顺利实施的情况,优选出了适合该类地层钻进的充气泡沫钻井液。室内性能评价试验表明,优选出的充气泡沫钻井液可以携带出地层水和岩屑、抑制岩屑水化分散。优选出的充气泡沫钻井液在元坝地区4口井的上部可钻性极差的砂泥岩地层进行了应用,结果表明,优选出的充气泡沫钻井液解决了气体钻井钻遇出水地层无法实施、井壁稳定及大尺寸井眼携岩的问题,提高了钻井速度,缩短了钻井周期,可以满足元坝地区陆相地层快速钻进的需要。      

铜元素对齿轮油热氧化安定性的影响

某型商用车上的驱动桥差速器齿轮垫片及部分衬套的材质由钢改为铜合金镀层材料,道路试验发现齿轮油中铜元素含量严重超标。针对铜元素对齿轮油热氧化安定性的影响,分别从不同铜合金颗粒含量和不同铜元素含量两个方面对试验油进行热氧化安定性试验。试验油中的铜元素含量在0～1000 mg/kg范围内,试验温度为(150±1)℃,空气流量为(85±5) m L/min,依据试验油理化性能的表征结果,铜元素抑制试验油的氧化,随着试验油中铜元素含量的增加,抑制氧化作用增强。     

欠平衡钻井完井液技术（Ⅱ）—气体型完井液技术

在低压储进行欠平衡钻井时常选用气体型低密度流体,综述了气体流体的发展简史和特点,并分别详细介绍了空气（或天然气）,雾,充气钻井液,稳定泡沫钻井液,硬胶泡沫钻井液的优缺点,关键技术,相应的性能测试以及测试与评价方法。     

XM-230/80型钻井旋转密封头的研制与试验

XM-230/80型钻井旋转密封头是一种专用于负压、低压钻井的井口旋转密封装置,具有密封可靠、操作简单和防爆、安全等优点。介绍了结构特点、工作原理、技术性能及试验情况。在采用空气钻井工艺、雾钻井工艺、泡沫钻井工艺或充气钻井工艺进行钻井施工时均可使用这种旋转密封装置。     

新型阴-非离子型表面活性剂的泡沫性能

简介了氧乙基数为3、烷基碳数x=8,10,12的3种对烷基苄基均质聚氧乙烯醚磺酸盐CxBE3PS的合成方法.在气流法起泡装置上测定了3种磺酸盐的泡沫体积、起泡性参数Rv(泡沫与进入空气体积比)、泡沫半衰期和泄液半衰期.由表面张力～浓度曲线和Rt～浓度曲线求得,起泡剂浓度达到CMC时Rv值增大至稳定值.取起泡剂溶液浓度为各该温度下的CMC,在30℃、45℃、60℃测定了各项泡沫参数,3种CxBE3PS的起泡和稳泡性能良好,烷基碳数增大时泡沫稳定性增大,C8BE3PS、C10BE3PS的泡沫性能稍优于C12 BE3PS,而C10BE3PS和C12 BE3PS又远优于SDPS,尤其是泡沫稳定性;30℃时C12BE3PS的泡沫半衰期为431 min,远高于SDPS的260 min,而加量仅为SDPS的1/40.C10BE3PS的Rt和泡沫半衰期曲线在NaCl含量为0～1%间出现高峰.加入0.2%椰子油脂肪酸二乙醇酰胺对C8BE3PS和C10BE3PS的Rv影响不大,使泡沫半衰期大幅增大,泄液半衰期稍有增大.CxBE3PS可用于泡沫钻井液和泡沫驱油.     

高温高压下泡沫稳定性和PV性能的研究

对泡沫排水剂的评价主要是泡沫的静态性能和动态性能的常规评价。针对泡沫在排水采气施工过程中处于高温高压的实际情况，故对泡沫排水剂进行高温高压下的泡沫性能研究具有重大的实用意义。国内外对泡沫性能测试主要采用RossMile法和泡沫动态实验进行泡沫性能测试，由于仪器的限制，这些实验主要在常压下进行泡沫性能测试，而且在高温下（小于100 ℃）也仅是测其简单的起泡性能。为此，利用精密的高温高压地层流体分析仪，采用油田的地层水和起泡剂LH混合产生泡沫，进行了泡沫PV关系以及温度压力对泡沫稳定性的实验研究，更准确地得出泡沫排水剂的实用温度及其压力，这在一定程度上弥补了泡沫高温高压性能研究的空白，对泡沫排水剂的优选具有指导意义。     

基础油和润滑油对抗氧剂的感受性研究

本文采用自建的润滑油氧化性能试验方法,将40 m L的试验油注入到反应管中,将反应管加热到160℃后,通入氧气100 m L/min,试验进行10 h,用漆膜、40℃运动黏度增长、蒸发损失、残炭、酸值和戊烷不溶物指标来评价试验油的抗氧化性能。通过考察不同类型抗氧剂在基础油和润滑油中的抗氧化性能,结果表明:该方法能够较好的区分不同类型的抗氧剂,在抗氧剂的研究中得到很好的应用。     

河南油田氮气泡沫调驱技术研究与应用

在河南下二门油田油藏条件下,利用ROSS—Miles法．研究了起泡剂质量浓度对表面活性剂起泡性能和稳定性能的影响,提出当起泡剂质量浓度为临界胶束质量浓度时,起泡体系具有最佳的泡沫性能。应用室内泡沫发生装置,研究了泡沫的气液比以及注气速度对泡沫封堵性能的影响,并针对不同渗透率地层做了泡沫调驱的适应性评价。实验结果表明：当气液比为1．5：1．0,注气速度为0．9mL／min时,泡沫具有最佳的封堵能力,后续水驱仍能保持较高的残余阻力系数;泡沫调驱适用于渗透率较高的地层,对低渗层的封堵效果较差。下二门油田进行的泡沫调驱先导试验结果表明,区块整体含水明显下降,增油效果显著。     

表面活性剂混合体系的起泡性和泡沫稳定性

用滴体积法测定了十二烷基聚氧乙烯醚（3）硫酸钠（C12EO3S）／十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）混合体系的临界胶束浓度（cmc)和此时的表面张力（γcmc)，用振荡法和通气法测定了混合体系的泡沫性能。用通气法起泡时，混合体系产生较纯组分更多的泡沫；用振荡法起泡时，混合体系产生较少的泡沫，起泡性能与生成的速度有关。混合体系的泡沫稳定性高于纯组分的泡沫稳定性。     

高温高盐油藏CO2驱泡沫封窜体系研究与应用

针对中原油田CO2驱过程中的气窜问题,研制了耐温抗盐CO2泡沫封窜体系。该体系起泡剂选用咪唑啉类两性表面活性剂,稳泡剂选用TL3000共聚物,耐温100 ℃,耐盐20×104 mg/L,耐钙镁5 000 mg/L。用CO2气体充气法对其性能进行了评价。评价结果表明,其半衰期达84 min,体系表面张力30.6 mN/m,界面张力0.43 mN/m,具有较低的表界面张力。可视化封堵实验观察到该泡沫体系在多孔介质中起泡性能较好。岩心封堵实验表明,该体系封窜能力较强,阻力系数达到25.63,残余阻力系数为9.4。15井次的现场试验结果表明,该体系对CO2气窜有较好的封窜能力,为目前CO2驱过程中控制气窜问题提供了新的有益尝试。     

封隔器高温高压性能测试装置的研制

为了验证井下封隔器的性能,设计了封隔器高温高压性能测试装置。该装置利用试验台的旋转式门架,能为各个井筒内的封隔器提供上提和下压动作,而加压系统和加热系统可以有效模拟井下的高温高压环境,通过切换回路为各个井筒提供最大100 MPa的压力和最高200℃的温度,压力和温度控制精度分别为±0.5 MPa和±1℃。其测控系统采用上位机和下位机二级主从式控制方案,并且包含手动、半自动和自动3种工作模式。压力试验及密封性能等试验结果表明,该测试装置满足使用要求。