泡沫混排解堵技术研究与应用

针对生产过程中油井近井地层的堵塞问题研究了泡沫混排解堵技术.通过数值模拟分析了混排过程中泡沫对近井带的影响及其解堵机理,发现泡沫流体在注入过程中一定程度上影响了近井地层的含水饱和度,从而影响了岩石强度;泡沫放喷过程对孔道岩石的影响和连续的冲蚀作用使近井带的渗流条件得到了一定程度的改善.认为泡沫混排解堵主要是通过放喷阶段对射孔孔道的径向及其末端的水平扩展和近井地带的冲蚀作用而达到目的.该项技术在胜利油田应用,获得了很好的效果.     

低渗透缝洞型储层损害及保护措施研究

通过水锁损害、滤液损害、固相颗粒侵入损害等实验,对低渗透缝洞型储层的损害机理进行了研究。结果表明,固相颗粒侵入损害是低渗透缝洞型储层的主要损害方式。设计了不加和添加渗透剂的两种颗粒状暂堵剂配方,结果表明,在0.25%KPA+4.8%膨润土+0.87%KCl+1%纤维封堵剂+2.7%复合暂堵剂基础上,添加1%渗透剂的配方相比不添加渗透剂的配方,在钻井液堵塞实验中,能使渗透率堵塞率均值提高9%,渗透率恢复值均值提高9.8%;在返排解堵实验中,渗透率恢复值也得到不同程度的提高,最大达到12%。这表明该配方能有效提高储层渗透率,可以避免屏蔽环堵塞,起到保护储层的作用。     

海上多层合采井增产技术优化研究

文章通过对一口多层合采井的低效原因进行分析，结果表明:储层致密、液锁、反凝析及钻完井伤害是造成该井低产低效的主要原因，在综合各种因素的基础之上，提出了酸化解堵的工艺思路，并进一步通过实验研究优选出最佳的酸液体系，优化工艺参数及施工程序，最后形成了适合该井的酸化解堵增产技术并取得了良好的应用效果，可为同类低产低效井增产改造提供参考。     

交汇角度对黄河上游高含沙交汇区淤堵影响的试验研究

黄河上游支流——十大孔兑的高含沙洪水在入黄交汇区形成沙坝、淤堵干流的过程是一种典型的干支流交汇现象,对交汇区河床演变、防洪和工农业生产有重大影响,因此研究减轻高含沙交汇区沙坝淤堵的治理措施是一项十分必要和迫切的工作。本文通过模型试验研究了干支流不同交汇角度对孔兑与黄河高含沙交汇区沙坝淤堵规模的影响。模型试验以产生的高含沙洪水淤堵黄河干流次数最多、危害最大的孔兑之一——西柳沟与黄河交汇的干支流河段为模拟对象,采用黄河高含沙水流动床模型相似律进行模型设计,选取90°、60°、30°和15°作为试验交汇角度,分别开展了清水和浑水交汇试验,获取交汇区水流分区特性和沙坝淤堵规模特征。研究结果表明：随着交汇角增大,支流对干流的顶托作用增强,交汇口上游壅水区流速逐渐减小,水深增大;交汇角较小时交汇口下游形不成回流区,交汇角增大到30°以后回流区形成并随交汇角增大而增大,伴随着高流速带向对岸移动;壅水区和回流区沙坝尺度随交汇角增大而增大,交汇角较小时形不成壅水区淤积体和回流区淤积体,但易形成交汇口对岸淤积体,其尺度随交汇角增大而减小,与回流区淤积体互为消长。交汇口以上主槽的淤堵由壅水区淤积体构成,交汇口下游主槽淤堵由回流区淤积体和对岸淤积体共同构成,当交汇角为30°时交汇口上下游主槽总体淤堵规模最小。从河道淤堵规模和河岸稳定方面综合分析认为,在现状河道和水沙条件下,30°是有利于减轻孔兑与黄河高含沙交汇区淤堵的较优交汇角,这对交汇口河道整治具有重要指导作用。     

页岩暂堵转向压裂水力裂缝扩展物模试验研究

暂堵转向压裂是提高页岩储层重复压裂缝网改造效果的重要手段，然而该压裂工艺对页岩水力裂缝扩展规律的影响机理尚不明确。因此，基于室内真三轴压裂物模试验，研究页岩暂堵转向压裂裂缝起裂与扩展规律，分析地应力及注入速率等因素对水力裂缝延伸行为的影响，并通过油藏改造面积(SRA)定量表征暂堵转向压裂缝网改造效果。结果表明，暂堵剂可有效封堵初始裂缝，憋压促使水力裂缝发生缝内转向或激活原生天然裂缝系统，提高页岩缝网复杂程度；根据最终水力裂缝形态展，可划分为4种基本类型，包括台阶状缝、激活天然弱面的横切缝、简单多裂缝以及复杂多裂缝网络；不同地应力差异条件下暂堵机理及裂缝延伸规律不同，当水平应力差小于12 MPa时，暂堵剂通过封堵近井筒初始张开的原生层理或天然裂缝，诱导产生与天然裂缝斜交的二次裂缝，当应力差高于15 MPa时，近井筒天然弱面难以激活，暂堵剂通过封堵垂直井筒的初始横切裂缝，诱发形成平行多横切裂缝；增大注液排量可以提高多裂缝形成几率及裂缝沟通面积。     

暂堵酸化试验研究

本文提供了一种暂堵剂酸化试验研究方法。对暂堵剂的油溶性，粒度分布及在酸液中的稳定性和暂堵剂与酸液的配伍进行了试验分析，采用特殊设计的暂堵酸试验仪器，分别研究了暂堵剂对岩芯的暂堵效率，在产出液中解堵效率，及不同渗透率岩芯的暂堵分流效率，模拟实际酸化过程的注酸顺邓，进行了暂堵酸化试验研究。结果表明，采用ＤＺ－１暂堵齐，其油溶性好，在酸液中表现为惰性，与酸液及添加剂配伍性好，并联岩芯酸化时能有效地暂堵分     

流场板二次流对质子交换膜燃料电池性能影响

电池流道结构对电池性能有直接影响，有必要对电池流道结构进行研究。在质子交换膜燃料电池流道内放置堵块可以增强反应气体的传质进而增强电池性能，但不同堵块对电池性能影响不同。采用数值模拟的方法，建立了三维、稳态的单直流道质子交换膜燃料电池数值模型。对阴极流道内放置不同堵塞率堵块的质子交换膜燃料电池进行研究，重点分析堵块产生的二次流对电池性能的影响。研究发现在流道内放置堵块产生的二次流可以增强电池性能，堵块堵塞率为0.8时电池净功率最大。反应气体在流道内受到堵块扰流作用，在堵块后方产生二次流增强了反应气体传质是电池性能增强的主要原因。     

径向井引导堵剂注入油井堵水数值模拟

油井堵水作为一种封堵水流优势通道的方法已在油田广泛应用,为解决传统的堵剂笼统注入油井堵水方法所面临的污染油藏和注入压力大的问题,提出一种具有精准投放和降压增注功能的径向井引导堵剂注入油井堵水新工艺,建立了数学模型,通过COMSOL软件对堵水效果进行了评价.数值模拟结果表明,径向井引导堵剂注入适用于渗透率级差低的非均质油藏.堵剂在水流优势通道内沿径向井作径向流动,实现堵剂的精准投放.注入压降集中分布在径向井周围,等压线以径向井为轴线对称分布,高注入压力随径向井长度的增加而深入地层深处.径向井增大了堵剂注入面积,堵剂在水流优势通道内流动阻力小,减小了注入压力.堵剂注入时间取决于水流优势通道宽度和堵剂注入速度,注入时间过长,堵剂将逐渐进入到低渗地层,对油藏造成污染.径向井长度取决于堵剂强度和地层压力梯度,堵剂前缘所在地层压力梯度要小于堵剂突破强度.径向井数目取决于水流优势通道宽度和地层深度,当层内非均质地层厚度小于水流优势通道宽度时,采用单径向井,反之纵向上布置多个径向井.     

暂堵剂高温封堵机理及实验评价

准葛尔盆地南缘深层气藏埋藏深，具有高温高压、非均质性较强等特点，采用暂堵转向分层分段改造工艺实现了高效改造，提高了储集层动用程度。开展了140~180 ℃高温条件下暂堵剂对裂缝和炮眼的封堵实验研究，针对性评价了5种暂堵材料的降解速率和承压能力。结果表明，常用的暂堵材料在高温下会软化，在驱替压差下易随携带液流动，导致暂堵段承压能力下降，失去封堵效果。优选了在180 ℃下承压能力达30.00 MPa的暂堵材料，现场应用结果显示采用暂堵剂后产量显著增加。     

砾石土防渗料-反滤料联合抗渗试验

防渗料在高水头作用下是否发生渗透破坏,在很大程度上取决于设置在其后的反滤料对防渗料的保护效果。利用自行改造的竖向渗透破坏仪,在大量砾石土防渗料和反滤料的竖向联合渗透破坏试验的基础上,研究了防渗料砾石含量、干密度及反滤料的级配、干密度和厚度对防渗料与反滤料联合抗渗性能的影响规律,分析了试验过程中初始临界坡降的出现机理和自滤反滤层的形成过程。研究表明,试样的初始临界坡降随防渗料和反滤料干密度的增大而增大,随防渗料砾石含量、反滤料控制粒径D15的增大而减小,随反滤料厚度的增加而增大。     

反硝化条件下河流沉积层中苯胺降解的微环境实验

为研究反硝化条件下河流沉积层中苯胺降解及NO3^-、有机碳与苯胺初始浓度等的影响，采集了渭河河流沉积物及西安某自备井的地下水，进行了微环境实验研究。结果发现，在厌氧条件下，河流沉积层中苯胺可以通过反硝化微生物代谢而降解，但其降解速率随苯胺初始浓度和NO3^-浓度的增加而增大，随有机碳含量的增加而减小。表明反硝化微生物通过生长代谢的方式降解苯胺，环境中有机质抑制反硝化微生物降解苯胺，而NO3^-则具有促进作用。     

考虑变形滞后效应的高液限土路基模量反算方法

为了提高便携式落锤弯沉仪（PFWD）测定高液限土路基回弹模量的精度，考虑变形滞后效应对反算结果的影响，提出了一种基于Kelvin粘弹性模型和准静态动力分析反算模量的方法。通过现场试验，验证了新方法的有效性。研究结果表明：利用高液限土填筑的下路堤模量较低，在PFWD冲击荷载作用下，其顶面竖向位移峰值明显滞后于荷载峰值，且荷载-位移曲线非线性显著；基于线弹性模型的常规反算方法使得反算模量远大于实测模量，平均相对误差为52.5%；新方法能较好地反映冲击荷载作用下变形滞后特征，反算相对误差仅为9.2%。随着路基模量增大，路基变形滞后效应不显著，常规方法和新方法反算结果相近，但新方法反算结果的精度更高。     

高温封窜堵剂的研究与性能评价

在深层高温和高矿化度油藏开发过程中，常需要面对套管破损和储层大裂缝造成的水窜问题，常规的水泥封窜堵剂和颗粒类堵漏剂已难以满足堵水需求．利用双酚A型不饱和聚酯树脂为核心材料的树脂类封窜堵剂具有耐高温、耐腐蚀和高强度等特性，通过优选原料配比和交联单体、阻聚剂、引发剂及硅烷偶联剂加量，研发一种适用于深层高温油藏的新型封窜堵剂．研究结果表明，当丙氧基化双酚A(propoxylated bisphenol A, D-33)、顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐的摩尔比为1.20∶1.00∶0.04，交联单体、引发剂和阻聚剂质量分数分别为30.00%、 0.08%和0.10%时，获得的封窜堵剂固化时间最长，抗压强度最大，130℃时封窜堵剂固化时间可达1 h，抗压强度达20 MPa以上；该封窜堵剂体系的最佳施工温度为35～40℃，黏度接近1 000 mPa·s，在260℃以下呈现性质稳定，可应用于深层高温油藏．加入硅烷偶联剂可有效增强封窜堵剂体系的封窜性能，当硅烷偶联剂质量分数为3.00%时，驱替突破压力最大，可达11.9MPa．通过拟合凝胶时间与地层温度的关系，可实现对封窜堵剂凝胶时间的预判，有效指导现场施...     

磁场对烷烃和醇类粘度的影响

利用磁场的磁化效应对烷烃和醇类的粘度进行了研究，结果表明，磁化正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇的粘度随磁场强度的增大而减小；异丁醇粘度随磁场强度的增大而增大；正戊烷、正己烷、正庚烷的粘度不随磁场强度而变化．在此基础上，对反磁性物质的磁化机理进行了探讨。磁场对烷烃和醇类粘度的影响@唐洪波@张敏卿     

泄水建筑物反弧末端掺气坎的布置研究

在泄水建筑物中,为了减免在高速水流作用下过流面发生空蚀破坏,反弧段末端常常设置掺气坎.工程实践和科研表明,当掺气坎后为小底坡时,空腔内容易出现回水壅堵现象,减小了有效空腔长度,掺气效果不理想.采用数值模拟、模型试验的方法,对反弧末端掺气坎的布置进行了探讨得出:在泄洪洞反弧段末端设置底部掺气坎时,反弧段后附加离心力对底部空腔长度有显著影响.在反弧末段增加水平延长段后,反弧段下切点之后附加离心力具有过渡性质,随着附加离心力的减小,掺气坎后空腔长度有明显增加区间;水平延长段长度与反弧弧长的比在0.16范围内为空腔长度明显增加区间,在此区间内掺气坎后水流的水力特性得到了改善.     

一种新型防盗卸丝堵

现在油井上使用的丝堵设计简单、操作方便、易于拆卸，但不具备防盗卸功能。根据机械原理和材料力学的知识进行了重新设计，在不断完善和提高的基础上实现了丝堵的防盗卸功能。     

电流对三维电极生物膜耦合硫自养脱氮工艺的影响

针对污水处理厂尾水TN去除问题,研究了电流对三维电极生物膜耦合硫自养脱氮工艺(3DBER-S)脱氮性能及菌群结构的影响.运行结果表明:在进水pH为7.0~7.5,ρ(NO_3~--N)为35 mg/L,ρ(C)/ρ(N)为1,HRT为12h条件下,电流由60 mA增大到800 mA,NO_3~--N和TN去除率变化不明显,分别稳定在87%和76%左右;随电流增大,体系氢自养反硝化作用所占比例由22.8%逐渐上升到74.4%.基于nirS基因的克隆文库结果表明:3DBER-S中与异养、硫自养和氢自养反硝化功能菌属相似的细菌均占有一定比例;随电流增大,与氢自养反硝化功能菌属相似的细菌所占比例增大.该体系中存在异养、氢自养和硫自养反硝化协同去除硝酸盐氮的作用,维持了稳定高效的脱氮效果,且增大电流利于氢自养反硝化作用的增强.     

深海底栖生物分离装置流道解堵

为了解决深海小型底栖生物样品分离装置的毛细孔堵塞问题，提出了一种适合于其结构和堵塞特点的旋转射流解堵方法.运用计算流体力学(CFD)软件包对分离装置流道进行了建模与仿真，给出了分离装置中毛细孔附近的速度场分布并分析了堵塞原因，比较了高压射流和流式细胞仪的解堵机理.基于上述分析改进了底栖生物分离装置流道样机，结果表明，旋转射流解堵方法具有结构简单、解堵效果好等特点，连续工作未出现堵死情况，是毛细孔解堵的一种有效方法     

多元解堵技术在白于山区块的研究与应用

长庆油田白于山区块经过多年开采,目前部分油井产量递减迅速,分析认为主要是由于该区块井温相对偏低,原油开采过程中有机和无机沉淀析出（结垢）导致储层部分孔喉堵塞。室内对该区块原油和堵塞物成分分析,结果显示堵塞物成分复杂。针对堵塞物不同特性,开发出一套多元解堵体系,实验结果表明反应4h时,多元解堵体系对该区块垢样溶蚀率比土酸体系溶蚀率提高了14%,对白于山区块岩心平均伤害率为-17.1%。现场试验表明多元解堵技术对白于山区块油井堵塞有明显针对性,能有效提高该区块油井单井产量。     

低渗透油藏反九点井网面积波及系数研究

将反九点井网划分为角井注采单元和边井注采单元,利用流线积分法计算反九点井网面积波及系数,分析角边井控制单元分界线位置与角边井工作制度之间的关系,以及启动压力梯度、注采压差等参数对反九点井网水驱面积波及系数的影响.研究结果表明,充分考虑角边井控制单元分界线位置的变化,并适当增大角井的注采压力,有利于实现均衡驱替及增大反九...