常用钻井液聚合物剪切降解性能及影响因素的初步研究

通过室内试验结果,分析了10种常用钻井液聚合物的剪切降解特性;初步研究了聚合物复配和电解质对剪切降解作用的影响,考察证实聚合物剪切降解后对钻井液性能产生的不利影响;探讨了抑制聚合物剪切降解的途径。     

聚合物粘度剪切损失与恢复的研究

对聚合物粘度随机械剪切的损失及恢复进行了研究，在研究中使用了日本聚合物ＡＣ５３０和国产聚丙烯酰胺，实验分别在开放的有氧条件和密闭的Ｎ２气保护的无氧条件下进行的，实验结果表明，无论是ＡＣ５３０还是国产聚合物，机械剪切都会造成其粘度的急剧降低，这种降低不会在放置下恢复，甲醛对聚合物的剪切损失抑制作用很低，实验结果还表明，聚俣物的剪切损失与氧的存在关系不大，在无氧情况下的剪切损失和有氧时基本相近，在无氧     

缔合聚合物溶液岩芯剪切流变行为研究

针对疏水型缔合聚合物和普通线性高分子聚合物两种不同分子结构的聚合物,开展了岩芯剪切对聚合物溶液流变行为的影响研究.测试了剪切前两种聚合物溶液的流变曲线,分析了流变特性.用人造岩芯进行了岩芯剪切实验,测试了剪切后的聚合物溶液各自的流变曲线并进行了对比分析.将剪切后的聚合物溶液进行了阻力系数和残余阻力系数测试,以模拟经地层剪切后聚合物溶液在油层深部的变化状况.研究结果对聚合物驱具有重要参考价值和指导意义.     

预交联聚合物凝胶颗粒对乳状液稳定性影响

用界面张力仪、表面粘弹性仪和Zeta 电位仪测定了胜利孤东原油模拟油与含预交联聚合物凝胶颗粒 溶液间的界面特性, 并研究了预交联聚合物凝胶颗粒浓度对这些界面特性及乳状液稳定性的影响。结果表明, 去离 子水中加入预交联聚合物凝胶颗粒后, 去离子水及模拟水与原油模拟油间的界面张力和界面剪切粘度及油滴表面 的Ze ta 电位绝对值均增大, 原油与预交联聚合物凝胶颗粒溶液间所形成的W/ O 型和O/W 型乳状液稳定性均随聚 合物凝胶颗粒浓度增加而增强。     

多孔介质剪切作用对聚合物溶液有效黏度的影响

聚合物溶液在驱油过程中的黏性损失直接影响其波及效果,模拟研究聚合物溶液在岩心中黏度损失具有重要意义。使用特定聚合物HPAM溶液在不同尺度岩心中渗流达到稳定,采用面积积分法,建立剪切作用对黏度损失贡献率的变化规律曲线。结果表明,HPAM溶液在近井地带高速流动时,剪切作用在黏度损失中的贡献率可达到100%,而对聚合物溶液渗流前缘影响较小,前缘黏度损失主要受滞留和水稀释作用的影响。质量浓度为1.5 gL的HPAM溶液与1.8 gL的相比,剪切作用易达到稳定,对黏度损失贡献率较小。     

机械剪切作用对聚合物溶液粘度的影响

为了研究聚合物在应用过程中机械剪切作用对其粘度的影响,设计了多孔介质高速剪切装置和摩擦机械剪切装置,探讨了多孔介质高速剪切、水平方向摩擦剪切和旋转机械剪切对聚合物溶液粘度的影响。研究结果表明,这三种机械剪切均使溶液粘度下降。经多孔介质剪切后,800万分子量和2 500万分子量HPAM溶液粘度损失率最高分别可达53.0%和69.9%,经摩擦剪切后,800万和2 500万聚合物粘度损失率达5.5%和10.8%,经旋转机械剪切后,800万和2 500万聚合物粘度损失率可达53.7%和79.1%。     

聚合物溶液在多孔介质中流动规律实验研究

由于孔隙介质的复杂性和聚合物溶液的黏弹性,导致聚合物溶液在多孔介质中流动与在流变仪中的流动相比更加复杂,同时聚合物溶液在多孔介质中的流动规律直接关系到驱油方案的制定。因此本研究设计并开展了聚合物溶液(部分水解聚丙烯酰胺)在岩心中流动参数测定实验,给出了岩心渗透率、聚合物溶液质量浓度、聚合物相对分子质量、聚合物溶液注入速度对阻力系数、岩心中流动黏度的影响规律。结果表明,聚合物溶液存在一个临界质量浓度,当溶液质量浓度低于临界质量浓度时,阻力系数与表观黏度基本相等;当溶液质量浓度高于临界质量浓度时,阻力系数远小于溶液表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,两者之间差值增大。聚合物溶液在岩心中流动黏度远小于溶液在流变仪中表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,溶液在岩心中流动黏度的增加幅度远小于溶液表观黏度的增加幅度。     

Cr~(3+)聚合物凝胶动吸附特性实验研究

通过室内仪器检测,展开Cr~(3+)聚合物凝胶动吸附量及其影响因素实验研究。分析表明,聚合物和交联剂的浓度越高,岩心渗透率越低,Cr~(3+)聚合物凝胶动吸附量也越大,进而导致注入压力越高,即阻力系数和残余阻力系数越大。根据分析结果,给出了聚合物和交联剂的适宜浓度范围。     

聚乙烯醇/聚丙烯酸凝胶聚合物电解质的研究

以丙烯酸、聚乙烯醇、N,N-亚甲基双丙烯酰胺等为原料,采用水溶液聚合法制备聚乙烯醇/聚丙烯酸水凝胶聚合物基质,与6 mol/LKOH溶液制成吸液率约为173%凝胶聚合物电解质,产物在室温时电导率可达567.3 ms.cm-1。并且讨论了聚乙烯醇/聚丙烯酸凝胶聚合物电解质的导电机理及凝胶聚合物吸液率与电导率的关系。     

水溶性聚合物强化砂土剪切强度及机理研究

针对加大砂土强度的问题,采用水溶性聚合物对其进行改良,对不同砂土干密度、固化剂含量及养护时间的改良砂土进行了直接剪切试验,并对其黏聚力及内摩擦角进行分析.结果表明:水溶性聚合物改良的砂土剪切强度得到一定程度地提高,这是由于水溶性聚合物加固砂土试样,形成包裹颗粒并相互联系的弹性黏膜,从而增加了土体强度;当养护时间一定时,...     

AMPS抗盐弱凝胶的研究

采用AMPS系列聚合物和活性酚醛交联剂,在总矿化度为1×105 mg/L、二价阳离子Ca2 和Mg2 的质量浓度为2 000 mg/L以及温度为85℃条件下,通过室内弱凝胶成胶实验,研究了高矿化度下聚合物类型、聚合物浓度、交联剂浓度及总矿化度对弱凝胶成胶性能的影响.实验结果表明:AMPS共聚物的磺化度是影响抗盐弱凝胶性能的主要因素,高矿化度有利于AMPS共聚物与酚醛交联剂形成弱凝胶体系;聚合物质量浓度越高,形成的弱凝胶粘度越高且稳定性越好;交联剂质量浓度过高,弱凝胶的稳定性有所下降.     

堵水用聚合物交联体系实验研究

油田进入高含水开发阶段后,降低含水量、提高采收率是开发工作中的一大难题。经实验研究认为,聚合物ZL-2+改进型交联剂XLAP组成的交联体有较好的堵水效果,能适应地层水高温、高含盐的情况,堵水率高达99.9%,稳定性好,具有现场应用价值。     

裂缝油藏聚合物凝胶/表面活性剂调驱室内实验

针对表面活性剂驱在裂缝性油藏中驱油效果差的特点,提出了聚合物凝胶/表面活性剂组合调驱技术,该技术可利用聚合物凝胶成胶后的高阻力因子,使注入的表面活性剂易进入未水洗层段,提高整体的驱油效率。本文研制了一种缓交联、易注入的聚合物凝胶LHGEL,评价了其成胶性能的影响因素,并与矿场用的表面活性剂LHPS进行了配伍性实验,最后借助裂缝性岩心驱油实验评价了组合调驱体系的提高采收率能力。结果表明,聚合物凝胶LHGEL的成胶性能受矿化度和温度的影响较大,其中温度越高,矿化度越高,聚合物凝胶的成胶时间越短,成胶强度越大。表面活性剂LHPS和成胶后的聚合物凝胶LHGEL的配伍性好,在油藏温度50℃,矿化度10 000mg/L条件下,组合调驱体系可大幅度提高裂缝性岩心的采收率,在水驱基础上提高采收率幅度达22.1%。该驱油体系在裂缝性油藏具有广泛的应用前景。     

介质阻挡放电反应器降解邻二甲苯的特性研究

采用介质阻挡放电(DBD)降解常压下流动态的邻二甲苯模拟废气,系统地考察了放电极值电压,气体的初始质量浓度、停留时间以及相对湿度等工艺参数对邻二甲苯降解的影响,并初步探讨了邻二甲苯的降解产物.实验研究结果表明:在7.0kV的放电极间电压下,邻二甲苯的初始质量浓度为1 500mg/m3,停留时间为9s,其去除率可达到80%以上.降解产物主要为CO2、H2O以及苯甲酸、苯乙酸、苯乙醛等有机物,并且经降解后产物的生物可生化性得到提高,因而为后续的等离子-生物法联合处理VOCs提供了依据.     

一种水溶性有机聚合物淬火介质冷却特性的研究

本文在实验的基础上研究了水溶性羧甲基纤维素(CMC)淬火介质的冷却特性,通过与水和油比较,详细分析了淬火液浓度对其冷却特性的影响,给出了在整个冷却温区以及650～550℃温区和300～200℃温区的冷却特点数据。此外还初步了解了淬火液温度及搅拌对其冷却性能的影响,认为单一的CMC淬火介质的冷却性能并非理想,若要广泛地应用,还须对其性能作进一步的研究改进。     

抗盐胶态分散凝胶的流变特性

流变特性反映了凝胶的粘性和弹性的大小。通过对室内研制的抗盐胶态分散凝胶—MO4000体系及相应聚合物溶液的流变性能对比测试 ,发现抗盐胶态分散凝胶的流变性与未交联聚合物溶液有显著区别。一方面 ,弱凝胶的复粘度和复模量随形变的增加表现为多级平衡结构状态 ,抵抗形变和流动的能力大于相应的聚合物溶液。弱凝胶的弹性更强 ,在测试范围内弱凝胶的弹性模量总是大于损耗模量 ,显示出以弹性为主的特性。另一方面 ,弱凝胶的复模量远大于相应的聚合物溶液 ,说明MO4000体系弱凝胶的表征宜采用复模量 ,而不应采用高频率下的复粘度     

碳基凝胶聚合物电解质双电层电容器的研究

为了克服液体电解液电容器的漏液和安全问题,以活性炭作电极材料,丙烯腈作聚合物单体,分别以碳酸丙烯酯 碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯 碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯 碳酸乙烯酯的混合液作增塑剂,高氯酸锂为支持电解质盐,采用内聚合法制备了PAN基凝胶聚合物电解质双电层电容器(GPE-EDLCs).采用交流阻抗法测量了凝胶聚合物电解质(GPE)的离子电导率.采用交流阻抗、循环伏安、恒流充放电等测试方法研究了GPE-EDLCs的性能,并与有机电解液双电层电容器(LOE-EDLCs)进行了比较.结果表明,PAN基GPE的电导率在室温下为6.51～8.94 mS·cm-1,PAN基GPE-EDLCs的工作电压为2.5 V,电容器的比容量为43.9～47.4F/g(i=0.5 mA/cm2),能量密度为128.8～148.1 J/g,与LOE-EDLCs性质相近.     

多重介质聚合物微球调驱机理研究及应用

安塞油田自2016年起开展聚合物微球调驱工作,先后经历先导试验、扩大试验和规模推广三个阶段,实施区域转未实施区域阶段递减率可降低5%左右,整体效果明显,但在不同储层条件下的适应性及应用效果具有较大差异,为研究聚合物微球在多重介质条件下的作用机理,开展了60组不同粒径聚合物微球在不同介质条件下的驱替试验,应用实验数据与现场矿场应用结合的方法系统总结微球调驱机理（渗流机理、改变流向机理）,微球粒径与储层微裂缝、孔喉匹配关系,为后期施工参数优化提供依据。     

新型耐温聚合物微球的封堵特性研究

采用扫描电子显微镜、激光粒度仪和微孔滤膜过滤实验研究了一种双交联结构新型耐温聚合物微球的形态、溶胀性能、耐温性能及封堵性能。结果表明,微球原始形态为表面较为光滑的圆球形,粒径主要分布在200~300 nm,微球在矿化度10 000 mg/L的水溶液中140 ℃下溶胀30 d后约溶胀了5倍。随着溶胀时间、溶胀温度和微球浓度的增加,微球对微孔滤膜的封堵能力逐渐增强,140 ℃下溶胀30 d的微球封堵效果最强;随着滤膜孔径的增大,微球封堵效果减弱。微球在140 ℃下溶胀30 d后依然具有良好的封堵性能,说明微球具有良好的耐温性。     

聚合物微球水化动态特征及其渗流特性研究

针对渤海油藏调驱技术实际需求,开展了聚合物微球水化动态特征及其渗流特性研究。结果表明,随水化时间延长,聚合物微球吸水膨胀倍数增加,最终膨胀倍数为4.5倍左右。当水化时间低于50 h时,膨胀速度较快,之后膨胀速度减缓,360 h后达到稳定。与聚合物溶液中分子聚集体尺寸分布相比较,2种聚合物微球粒径分布范围都比较集中,其中10^#微球初始粒径中值为4.36 μm,水化240 h后为20.00 μm左右;11^#微球初始粒径中值为8.45 μm,水化360 h后为40.00 μm,膨胀倍数为4.72。在聚合物微球注入岩心过程中,颗粒间黏连和孔隙过滤作用会造成微球在岩心端面滞留和暂堵,进而引起微球注入过程中压力异常升高。在岩石孔隙内,聚合物微球可以进一步水化膨胀,表现出“运移-捕集-再运移-再捕集……”渗流特性。