乌里雅斯太凹陷压裂选井选层研究

乌里雅斯太凹陷砂砾岩油藏具有储层敏感性强、微裂缝发育、隔层应力低、射孔投产后产能低以及压裂后效果相差悬殊等特点.如何准确、定量优选出最具潜力的压裂井层已成为该油藏开发的瓶颈.根据对前期压裂井资料的统计分析,选取了地层系数、孔隙度、含油饱和度等地质参数以及排量、前置液百分数、加砂强度等工程参数作为影响压裂效果的主要因素,建立了压裂井的专家数据库.利用回归分析和BP神经网络对3口待压裂井进行了优选.实践表明,各影响因素与压裂效果之间存在非线性关系,线性回归不能满足优选压裂井的需要;二次回归和神经网络方法的拟合误差为0,预测误差不超过2%,可以满足现场压裂选井选层的需要.     

考虑渗滤效应的压裂裸眼井破裂压力预测模型

准确预测破裂压力是压裂酸化顺利实施的关键,渗滤效应是影响破裂压力的重要因素,但目前压裂井的破裂压力预测模型很少考虑渗滤、注入排量以及液体黏度等影响因素。岩石作为一种渗透性的多孔介质,压裂液在注液过程中会向井筒周围岩石渗滤,产生附加应力导致井筒周围应力发生改变从而对破裂压力产生影响。基于岩石力学、弹性力学、渗流力学理论,应用最大拉应力准则,建立了考虑渗滤效应的破裂压力预测模型;并采用连续增量迭代法计算了这一动边界数学问题。通过与破裂压力实验以及经典的Hubbert等模型对比,验证了该模型的可靠性与合理性。应用该模型分析了渗滤效应对裸眼井破裂压力的影响规律。计算结果表明:随着岩石渗透率、注入排量和井眼尺寸增加,压裂液更容易向地层岩石渗滤,导致孔隙流体压力增加,破裂压力明显减小;而随着压裂液黏度和压裂液压缩性增加,压裂液不容易向岩石渗滤,此时压裂液的渗滤对破裂压力的影响不大。笔者建立的模型克服了Hubbert等模型不能考虑渗滤效应对储层破裂压力影响的缺陷,有效解释了渗滤效应降低储层破裂压力的机理。     

响应曲面法优化高性能橡胶涂料配方

以聚天门冬氨酸酯树脂和异氰酸酯固化剂为主体成膜物质,研制了一种高性能双组分橡胶涂料,分析了树脂1/树脂2的比例、固化剂1/固化剂2的比例和颜基比对涂膜断裂伸长率和磨耗量的影响。利用响应曲面法,以涂膜断裂伸长率和磨耗量为响应目标优化了涂料配方的参数,得到最优涂料配方参数为:树脂1/树脂2=0.43,固化剂1/固化剂2=1.05和颜基比=1.21,此时涂膜断裂伸长率和磨耗量分别为243.4%和5.56 mg。与模型理论值相比,涂膜断裂伸长率的相对误差为1.59%,涂膜耐磨性能的磨耗量的相对误差为1.28%。     

风力发电机用表面绝缘涂料的研究

以高分子量环氧树脂为基料,制成风力发电机用表面绝缘涂料。研究不同树脂基料、颜填料和固化剂对涂料电气性能、耐盐雾性能和耐磨性能的影响。通过红外光谱(FT-IR)和热失重(TG)等检测手段对涂料性能进行了表征。结果表明:当选用某高分子量环氧树脂时,涂料具有较好的电气绝缘性能,其体积电阻率为9.6×1013Ω.m,电气强度达67 MV/m,耐电弧性能可达127 s,当颜填料选用云母粉和三聚磷酸铝搭配使用时,涂料的耐盐雾性能可达1 000 h以上;当选用聚醚改性的弹性固化剂时,涂料的耐磨性能可达0.037 g。     

水平井压裂工艺现状及发展趋势

水平井是薄、低渗透以及小储量边际油气藏开发的有效方式。对于渗透率极低、渗流阻力大、连通性差的油气藏,往往压开多条裂缝来增加油气渗流能力。水平井段跨度大,压裂时如何实现各段间的有效封隔,是保证水平井改造有效性需要考虑的重要方面。广泛调研了国内外水平井现有压裂工艺,对限流法、封隔器分段、封隔器＋滑套分段、水力喷射分段、不动管柱滑套式水力喷射分段压裂工艺的特点、适应性及关键问题进行了讨论,并列举了相关应用实例。针对不同的水平井完井情况,推荐了相适应的分段压裂改造工艺,对以后水平井压裂改造工艺的选择具有借鉴意义。     

多尺度暂堵剂粒度参数优化及应用

为提高多尺度暂堵剂封堵效果,提出了一种基于粒度组成调控封堵层渗透率及强度的粒度优化方法。首先将d1/2理论和5/6匹配原则相结合,确定出不同缝宽下暂堵剂稳定堆积的粒度分布基线;然后,在考虑暂堵剂性能参数的基础上,基于Kozeny-Carman模型,通过分形理论建立了封堵层渗透率模型;最后,综合考虑摩擦和剪切失稳准则,建立封堵层强度模型,优化暂堵剂粒度分布和封堵层长度。根据优化设计方法开展室内封堵效果评价,设计了代表粒径为1.14 mm的暂堵剂对缝宽为3 mm的岩心进行封堵。结果表明：在闭合压力为40 MPa的条件下,封堵层的承压能力为33 MPa,渗透率为2.2×10-3μm2,渗透率和封堵强度实验值与建立的理论模型预测值相对误差分别为9.09%和6.06%,表明优化设计方法可靠。现场应用结果显示,加入暂堵剂后,施工压力从88.4 MPa上升到93.2 MPa,微地震表明暂堵剂的加入促使裂缝转向开启,有效提高了裂缝复杂程度并增加了改造体积。研究成果可为暂堵剂粒度参数优化提供理论支撑。     

巴士客车用丙烯酸聚氨酯罩光清漆的制备

介绍了以聚酯树脂和特种助剂对罩光清漆进行改性,制得了适合巴士客车使用的丙烯酸聚氨酯罩光清漆。分析了聚酯树脂和特种助剂对罩光清漆的丰满度、抗划伤性能、流平性和施工性能的影响。结果表明当选用高固含、高羟基聚酯树脂对丙烯酸树脂进行改性时,涂料具有较好的丰满度和抗划伤性能;当流平剂选用丙烯酸类和有机硅类搭配使用时,可大大提高罩光清漆的流平性能;当触变剂BYK-410的用量为0.3%时,清漆一次涂装干膜60μm不流挂,当DBE慢干剂用量为2%时,涂料具有好的施工性能。     

水平井分级压裂优化设计软件研制及应用

为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率，针对水平井分级压裂的特点，综合裂缝拟三维延伸模型、支撑荆运移模型、水平井压后产能预测模型、起裂压力预测模型、温度预测模型，通过引入NPV评价方法优选裂缝参数，编制了水平井分级压裂优化设计软件。该软件可以分析多裂缝条数下不同裂缝条数、裂缝长度、裂缝导流能力、裂缝间距组合参数的NPV值，通过选择最优的裂缝参数组合和设计出需要的施工泵序，为选择合适的压裂材料和设备提供依据。通过对压裂水平井的实例，模拟结果与实际情况比较接近，表明了本软件的实用性和可靠性。     

水化作用下页岩微观孔隙结构的动态表征——以四川盆地长宁地区龙马溪组页岩为例

为了研究真实压裂环境下水化作用对页岩孔隙结构的影响，选取四川盆地长宁地区下志留统龙马溪组页岩样品，在90 ℃储层温度下开展了页岩压裂液自吸及水化实验；采用扫描电镜、低温N2吸附、高压压汞、CT扫描等实验手段，对比了水化0 d、5 d、10 d、20 d时页岩样品颗粒形态、孔径、比表面积等孔隙结构参数的宏观演变过程，并且对页岩孔隙结构变化的原因进行了剖析；开展单黏土矿物（蒙脱石、伊利石）水化实验，对比单黏土矿物的水化特征，进而从机理上研究了水化对页岩微观结构的影响。研究结果表明：①黏土矿物水化可以促进页岩层理面间微裂缝的产生，由于水化诱导裂缝尺度较小，分布较为密集，微观上能局部相互连通，从而对页岩储层物性有明显的改善作用；②随水化时间延长，微裂缝由延伸扩展到趋于闭合，孔隙体积先增大后减小，并在水化5 d时达到最大值；③黏土矿物水化膨胀相对于水化应力变化的滞后性是导致页岩微观结构变化的主要原因，并且伊利石的水化膨胀体积小于蒙脱石；④无机阳离子可以抑制黏土矿物水化，K+、Na+、Ca2+的抑制效果依次变差。结论认为，水化作用可以提高页岩储层的渗透率，研究区龙马溪组页岩储层压裂后的合理焖井时间推荐为5 d，而对于蒙脱石含量较高的页岩气储层则可以适当延长焖井时间。     

新型弹性丙烯酸聚氨酯玻璃钢底漆的研制

以弹性丙烯酸树脂和HDI聚合物为成膜物制得双组分玻璃钢专用底漆,经测试其各项性能达到设计要求.研究发现:不同官能度的HDI聚合物固化剂对涂料的力学性能和施工性能有影响,但对耐化学品和耐久性影响不大;带亲颜料基团的高分子嵌段共聚物分散剂对漆料的研磨效率和贮存稳定性贡献要大于氨基聚酯型分散剂;有机改性膨润土和气相二氧化硅比聚乙烯蜡浆对涂料喷涂施工厚度提高效果要明显.