磺酸型表面活性剂压裂液的制备及性能研究

合成了一种阴离子磺酸型表面活性剂,将其与助剂配合使用作为压裂液增稠剂,在中性氯化钠溶液中反应交联,制得一种阴离子清洁压裂液.实验结果表明:体系配比为5%增稠剂+3.5%氯化钠时,性能较好,具有优良的耐温、耐剪切、流变黏弹性及携砂性,破胶彻底易返排,对岩层伤害小等特点,满足了低压、低渗透油气藏压裂液的要求.     

含纳米颗粒的黏弹性表面活性剂泡沫压裂液性能

为了实现低压、低渗、强水敏等非常规油气资源的高效开发,研究了纳米颗粒在高温条件下对黏弹性表面活性剂(VES)泡沫压裂液的性能影响。压裂液体系中以阳离子表面活性剂作为起泡剂,将亲水型纳米SiO_2颗粒和黏弹性的蠕虫状胶束加入到基液中,从而对泡沫的稳定和压裂液的增黏起到协同作用,最终提高了压裂液的高温抗剪切性、黏弹性、稳定性和悬砂性。实验结果表明,含有纳米SiO_2颗粒的VES泡沫压裂液配制简单、成本较低,抗高温能力达到120℃,能在地层条件下自动破胶,在90℃下的半衰期接近80 min。与常规压裂液相比,含纳米颗粒的VES泡沫压裂液性能提高显著,对于特殊油气藏的开发极具潜力。     

一种超长链双子表面活性剂压裂液的性能研究

为了丰富耐高温清洁压裂液体系,本文以来自于植物的芥酸为主要起始原料,嵌入酰胺基团,合成超长链双子表面活性剂(JS)作为稠化剂,并复合NH₄Cl助剂配制清洁压裂液体系。本文考察了JS的表面活性,并对JS/NH₄Cl体系进行配方优化,评价了优化体系的耐温耐剪切性、SEM和cryo-TEM形貌、黏弹性及压裂性能。结果表明：JS的CMC值低,优化的JS/NH₄Cl体系配方为2.0% JS + 1.0% NH₄Cl,该体系耐温耐剪切性良好,可形成三维网状结构,呈现弹性流体性质,与油可自动破胶,能够满足120 °C地层的压裂要求,具有良好的应用前景。     

胍胶压裂液体系在70℃下的破胶与悬砂性能研究

针对70℃储层,采用水溶性较好、残渣含量较少的超级胍胶作为胍胶压裂液的稠化剂,选用交联效果较好的有机硼交联剂以及其他添加剂作为压裂用压裂液体系。压裂液除具备携砂等基本性能外,还具备快速破胶易返排的特点。通过对破胶剂破胶机理的分析,和对压裂液破胶、携砂性能的综合评价,得到最佳破胶剂加量范围,实现压裂作业完成后压裂液快速破胶返排,减少对地层伤害的目的。     

新型低聚物清洁压裂液结构与性能研究

压裂液是对油气层进行压裂改造时使用的工作液。研究的清洁压裂液体系由低聚物、表面活性剂和盐组成,不含有交联剂。通过溶液的表面张力和粒径方法研究了压裂液的组成与性能之间的关系。并测试了压裂液的耐温抗剪切性能、携砂性能、破胶性能等。研究表明,两性表面活性剂和阳离子表面活性剂的加入,使得清洁压裂液的表面张力降低,携砂能力增强。该体系清洁压裂液遇到一定量的油、气以及地层水时会自动破胶,对地层伤害小,耐温抗剪切性能好,可用于120℃地层。     

黏弹性表面活性剂压裂液的合成与性能

合成了黏弹性阳离子表面活性剂,以此为主剂配制出不同浓度的黏弹性表面活性剂(VES)压裂液体系,考察其主要性能.结果表明:VES压裂液体系具有很好的低黏度特性、耐剪切性和黏弹性.在室温下,剪切速率180,s-1,黏度均小于20,mPa.s,且不随时间变化;高速剪切(996,s-1)后体系的黏度能得到快速恢复;在应力扫描范围内,弹性模量一直大于黏性模量,属于弹性流体;破胶后黏度小于3,mPa.s,表面张力小于35,mN/m,无残渣,破胶效果好,易返排,对地层伤害小.     

表面活性剂对活性污泥脱水性能和机理的研究

通过对污泥含水率和胞外聚合物（EPS）含量的测定,考察了阳离子表面活性剂(CTAC)和阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）对污泥脱水性能的影响.结果表明,它们都有助于改善污泥的脱水性能,CPAM的最佳投药量为0.0106g/100mL污泥,表面活性剂投药量约为0.738g/100mL污泥,分别使污泥滤饼含水率降至80.28%,68.73%.为了进一步探讨表面活性剂对污泥的作用机理,实验通过观察表面活性剂处理前后污泥的电镜扫描照片（SEM）和粒径分布,发现经过表面活性剂处理的污泥原絮团被破坏,污泥表面呈网状结构;占体积分数90%的颗粒粒径都在52m以下,较原泥明显减小.实验表明,表面活性剂主要是通过破坏污泥结构释放内部结合水和溶出EPS来改善污泥脱水性能.     

纳米复合纤维基表面活性剂压裂液研究

粘弹性表面活性剂(VES)压裂液因为具有低伤害的特性,在煤层压裂中得到广泛应用。针对煤层割理裂隙发育、对表面活性剂吸附量大的特点,在阴离子表面活性剂压裂液中引入功能性纳米复合纤维,形成纳米复合纤维基表面活性剂压裂液体系。通过实验确定纤维的最佳质量分数为0.4%～0.7%,最佳长度为6～12mm。对压裂液体系开展了室内评价,结果显示此压裂液体系在预防支撑剂回流、降低滤失、增强携砂性能、降低摩阻等方面效果显著,且对支撑剂层的导流能力伤害较小。此体系对于国内煤层气开发具有一定参考价值。     

表面活性剂CTAC对活性污泥的脱水性能及其机理研究

通过对污泥含水率和胞外聚合物(EPS)含量的测定,考察了阳离子表面活性剂(CTAC)和阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对污泥脱水性能的影响.结果表明,它们都有助于改善污泥的脱水性能,CPAM的最佳投药量为0.0106g/100mL污泥,表面活性剂投药量约为0.738g/100mL污泥,分别使污泥滤饼含水率降至80.28%和68.73%.为了进一步探讨表面活性剂对污泥的作用机理,实验通过观察表面活性剂处理前后污泥的电镜扫描照片(SEM)和粒径分布,发现经过表面活性剂处理的污泥原絮团被破坏,污泥表面呈网状结构;占体积分数90%的颗粒粒径都在52μm以下,较原泥明显减小.实验表明,表面活性剂主要是通过破坏污泥结构释放内部结合水和溶出EPS来改善污泥脱水性能.     

碱性蛋白酶与表面活性剂的协同去污性能研究

建立了一种污布上蛋白质污垢含量的分析方法。研究了碱性蛋白酶Ｓａｖｉｎａｓｅ与四种表面活性剂对蛋白质污后、人工普通污垢及复合污后的脱除性能。     

水基冻胶压裂液对致密气层伤害机理

水力压裂是油气井的主要增产措施之一。压裂液对油气层渗透率的损伤是影响压裂增产措施的重要因素。在室内用水基冻胶压裂液浸入致密气层岩心,进行了伤害试验研究。研究表明,影响岩心伤害率的主要因素有岩心的渗透率、压裂液破胶程度和试验条件。由于岩心的液相饱和度增大和高分子聚合物在其壁面上形成的滤饼堵塞而影响油气层渗透率。在对比和选择压裂液时,应采用相同的试验方法,并在相同的试验条件下进行,使试验结果具有可比性。文中论述了岩心的伤害率计算方法。提出以岩心的绝对渗透率和束缚水饱和度条件下的有效渗透率作参考渗透率来计算伤害率。     

压裂液综合滤失系数的计算方法研究

准确认识和计算压裂液综合滤失系数,既是压裂施工设计中的一个关键问题,也是压后分析评估的一个核心内容。通过对压裂液综合滤失系数的四种计算方法,即理论计算方法、压后压力降落分析、瞬时关井压力梯度法和压裂过程压力反演方法综合分析后认为,理论计算方法得到的压裂液综合滤失系数往往小于实际情况,而且地层渗透率越低问题越严重,对此给出了理论计算方法计算的压裂液综合滤失系数的修正关系式,具有重要的借鉴和指导意义。关键词:压裂;压裂液;滤失;综合滤失系数;计算方法     

阴离子表面活性剂测定时干扰的研究(Ⅱ)

研究了不同形态的铬和酚对亚甲兰法测定水中阴离子表面活性剂时的干扰。发现干扰的程度取决于铬、酚的含量和形态。     

冶金工业锯切噪声机理及降噪

对金属锯切噪声发生机理研究表明，圆锯机工作时的主要声源有空气动力性噪声、锯片振动噪声和工件振动噪声．在研制的多种降噪结构图锯片中，基于干摩擦阻尼耗能原理的分层锯片降噪效果最为显著（噪声级降低１２ｄＢ（Ａ佐右）在此基础上设计了一种低噪声回锯机，其降噪效果为２１ｄＢ（Ａ）左右．     

高密度耐高温酸液研究

高温高压深井酸化施工难度大,现有酸化工作液体系不能满足工程施工要求.针对高温高压深井,重点研究并解决了酸型及酸液浓度优选、酸液加重、高温缓蚀和缓速问题,形成了高密度耐高温酸化工作液,达到耐温180℃ 、密度1.5 g/cm3以上的技术指标.实验结果表明:研究的配方酸液各种性能好,酸液密度可根据实际在1.1 g/cm3至...     

基于浓缩理论的大型压裂破胶优化技术及应用

针对储层孔、渗条件很差的致密砂岩油气藏,常规的破胶剂加量技术已经不能满足大型压裂对破胶的更高要求,在考虑了压裂液在地层中由于滤失而产生浓缩效应的基础上,提出了一种新的压裂液破胶优化技术。通过压裂施工裂缝温度场模拟,不同温度条件下的破胶实验以及考虑液体滤失浓缩后的破胶实验,认为大型压裂施工现场破胶剂加量应该在常规加量基础上进行一定程度的增加,才能保证大型压裂的破胶效果,实现快速排液,降低伤害。该破胶优化技术在CX491井155.6m³大规模压裂施工成功应用,开井17h液体返排率达到了74.9%,且返排液破胶彻底,天然气测试产量从射孔后的0.2×10⁴m³/d（敞井）增加到14×10⁴m³/d（井口压力22MPa）,目前该技术正在川西地区大型压裂施工中逐步推广。     

pH-LAPS的敏感机理

pH-LAPS是一种新型半导体生化传感器,本文对其pH响应机制进行了探讨.分析了电解液-敏感膜界面的选择性吸附过程,利用电化学理论得到界面势与液体pH值的定量关系,结果与实验一致.     

锆冻胶压裂液管流特性的实验研究

采用管道流动装置对同一浓度不同温度下锆冻胶压裂液的流动特性进行了实验研究。文章认为,锆冻胶压裂液属粘弹触变性流体。实验结果表明,在实验的切变速率范围内,剪切应力和切变速率的关系曲线可划分为三个区域,每个区域均可用Herschel-Bulkley模式来描述,并分别得到不同情况下的极限动剪切应力、稠度系数和流变指数值。文章还得出了视粘度随温度的变化关系,并就锆冻胶压裂液在油气田开发过程中所涉及的几个问题进行了探讨。     

流体逻辑网络失效状态的研究与计算机处理

本文对流体逻辑网络系统的偶然失效状态进行了全面的研究。就组合网络及时序网络的各种失效状态进行了详尽的分析及系统的归纳,分析了可能产生的失效状态并研究了解决方法,就此研制了分析与消除流体逻辑网络系统偶然失效状态的计算机软件。此软件采用FORTRAN77高级程序设计语言编写,能对大型的、复杂的网络系统进行分析与处理,其运行结果能指出网络系统的偶然失效状态及其类型,并能自动消除静态及静态逻辑型偶然失效状态。     

交联乳化压裂液稳定凝灰岩储层机理研究

海拉尔油田兴安岭群储层是典型的含凝灰质储层,采用常规水基压裂液压裂时早期砂堵现象严重,成功率很低,严重制约着油田的开发。针对含凝灰质储层研究的交联乳化压裂液体系,油相体积分数很低,与凝灰岩储层岩石配伍性好。从交联乳化压裂液的物理特性、成膜阻隔作用、增黏阻隔作用以及两相流和贾敏效应理论研究了其稳定凝灰岩储层岩石的机理。现场试验75 口井,并扩大应用118口井,施工成功率达到97%,彻底解决了兴安岭群储层的压裂投产难题。