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天然气水合物气液分离方案设计与样机试制 被引量：11
1
作者 王旱祥 许传宝 +4 位作者 于长录 郝志伟 张辛 车家琪 朱晓洋 《石油机械》 北大核心 2022年第7期72-79,共8页
针对海域天然气水合物降压开采过程中气相含液严重影响水合物采收率的问题,结合我国南海神狐海域天然气水合物的实际工况,提出了一种天然气水合物气液螺旋分离装置设计方案,基于压缩因子校正的理想气体状态方程和Dean-Stiel黏度模型,计... 针对海域天然气水合物降压开采过程中气相含液严重影响水合物采收率的问题,结合我国南海神狐海域天然气水合物的实际工况,提出了一种天然气水合物气液螺旋分离装置设计方案,基于压缩因子校正的理想气体状态方程和Dean-Stiel黏度模型,计算了开采地层温压条件下天然气的物性参数,结合计算的关键零部件的结构参数,完成了气液螺旋分离装置的结构设计,同时开展了天然气水合物气液螺旋分离装置的样机试制与试验测试。研究结果表明:天然气实际开采过程中,气体流量较小,液相含量较低,适宜采用螺旋分离装置;在实际开采地层中天然气的密度为130.785 kg/m^(3),动力黏度为0.0182 mPa·s,确定天然气水合物气液螺旋分离装置的螺距为70 mm,圈数为7,螺旋体管外径为105.0 mm;在液相体积分数10%以下,样机分离效率整体在90%以上。研究结果可为高效安全地开发天然气水合物资源提供技术支持。 展开更多
关键词 天然气水合物 气液两相流 分离效率 螺旋分离 地层条件
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天然气水合物开采关键技术研究现状 被引量：12
2
作者 王旱祥 王姣姣 +1 位作者 于长录 刘延鑫 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2022年第5期51-56,共6页
天然气水合物开发潜力巨大,世界上多个国家对天然气水合物开采的关键技术展开了研究和探索。文章对国内外水合物试采以及研究进展进行阐述,明确了天然气水合物开采过程中面临的主要问题。针对各国的开采现状,对开采过程中的关键技术进... 天然气水合物开发潜力巨大,世界上多个国家对天然气水合物开采的关键技术展开了研究和探索。文章对国内外水合物试采以及研究进展进行阐述,明确了天然气水合物开采过程中面临的主要问题。针对各国的开采现状,对开采过程中的关键技术进行了分析,在防砂技术方面,天然气水合物大多位于海底黏土质粉砂或淤泥质沉积物中,开采过程中出砂问题严重,主要防砂措施为机械防砂、加装防砂网、射孔砂筛防砂、Geoform防砂系统等;在能量补充技术方面,水合物开采过程中地层需补充能量,主要方式有注热水或热蒸汽法、微波加热、电加热和太阳能加热法;在气液分离技术方面,水合物分解后的分离方法主要分为重力沉降法和旋转分离法。在上述综述基础上提出了天然气水合物开采关键技术瓶颈及发展方向,以期为天然气水合物高效安全开发提供参考。 展开更多
关键词 天然气水合物 开采原理 能量补充 防砂 气液分离技术
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油田酸化用高温(90~180℃)缓蚀体系的研究现状 被引量：4
3
作者 张丰润泽 张艺夕 +5 位作者 郑憬希 桑宇彤 代雅兴 刘学敏 张华 张鹏 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期159-167,共9页
深入调研了适用于90~180℃范围内的曼尼希碱、季铵盐和咪唑啉型缓蚀剂体系,从缓蚀剂结构、助剂类型、测试条件、缓蚀效果和作用机理5个方面对高温缓蚀剂进行综述,从配方探索和机理研究的角度对油田酸化用高温缓蚀剂研究的未来发展方向... 深入调研了适用于90~180℃范围内的曼尼希碱、季铵盐和咪唑啉型缓蚀剂体系,从缓蚀剂结构、助剂类型、测试条件、缓蚀效果和作用机理5个方面对高温缓蚀剂进行综述,从配方探索和机理研究的角度对油田酸化用高温缓蚀剂研究的未来发展方向进行了思考。 展开更多
关键词 油田酸化 高温缓蚀剂 结构改性 复配 吸附机理 综述
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弯曲载荷下碳/玻复合材料抽油杆失效机制 被引量：3
4
作者 张砚雯 王旱祥 +3 位作者 于长录 车家琪 刘智飞 杜明超 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期133-140,共8页
由于碳/玻复合材料抽油杆在挤压、弯折、扭转和冲击载荷下,极易发生界面剥离、芯材剪切、纤维断裂等问题,严重影响抽油杆使用寿命,故基于碳/玻复合材料抽油杆复合结构,以Hashin准则和Puck准则为纤维材料和基体材料的失效判据,结合界面... 由于碳/玻复合材料抽油杆在挤压、弯折、扭转和冲击载荷下,极易发生界面剥离、芯材剪切、纤维断裂等问题,严重影响抽油杆使用寿命,故基于碳/玻复合材料抽油杆复合结构,以Hashin准则和Puck准则为纤维材料和基体材料的失效判据,结合界面内聚力模型,编写ABAQUS子程序建立三点弯曲载荷下碳/玻复合材料抽油杆三维数值模型,通过室内三点弯曲试验验证仿真模型的准确性;同时结合扫描电子显微镜(SEM)分析结果,从微观尺度阐释碳/玻复合材料抽油杆在弯曲载荷作用下的失效特征与损伤机制。结果表明:以最大弯曲载荷为评价指标,碳/玻复合材料抽油杆三维数值仿真模型误差为3%,满足工程分析精度需求;弯曲载荷下碳/玻复合材料抽油杆首先出现“压头状”损伤,随着载荷增大,抽油杆底端出现裂纹并迅速贯穿杆体,最终在垂直于纤维方向发生断裂。 展开更多
关键词 碳/玻复合材料抽油杆 三维数值模型 失效特征 损伤机制 三点弯曲试验
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几种滑溜水缔合型降阻剂的制备及性能 被引量：4
5
作者 代雅兴 钟海莲 +4 位作者 周游 黎维思 杨晚兮 刘学敏 张鹏 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期602-608,共7页
为研究含不同疏水结构缔合型二元丙烯酰胺共聚物降阻剂的性能,合成了4种疏水改性单体:N,N-二甲基烯丙基苯基丙烷基溴化铵(Allyldimethylalkyl quaternary ammonium salt 1,AQAS1)、N,N-二甲基烯丙基壬烷基溴化铵(AQAS2)、N,N-二甲基烯丙... 为研究含不同疏水结构缔合型二元丙烯酰胺共聚物降阻剂的性能,合成了4种疏水改性单体:N,N-二甲基烯丙基苯基丙烷基溴化铵(Allyldimethylalkyl quaternary ammonium salt 1,AQAS1)、N,N-二甲基烯丙基壬烷基溴化铵(AQAS2)、N,N-二甲基烯丙基-9-甲基十九烷基溴化铵(AQAS3)和N,N-二甲基烯丙基二十烷基溴化铵(AQAS4),采用水溶液聚合法分别将合成的疏水单体与丙烯酰胺(AM)共聚制备了4种二元共聚物P(AM/AQAS1)、P(AM/AQAS2)、P(AM/AQAS3)、P(AM/AQAS4)。研究了这4种共聚物的溶解性能以及耐盐、耐温耐剪切性能,并对比测定了不同浓度P(AM/AQAS1)与部分水解聚丙烯酰胺P(AM/NaAA)在10 g/L的NaCl溶液中的降阻能力。研究结果表明,所合成的4种疏水缔合型丙烯酰胺共聚物在0~20 g/L的NaCl溶液中表现出良好的耐盐性;在30~100℃范围内持续升温,表观黏度随温度提升下降幅度较小,表现出良好的耐温性;带环状结构的聚合物表观黏度受剪切时间的影响较大,带链状结构的聚合物表观黏度几乎不受影响,但4种聚合物总体上均表现出耐剪切性能。用矿化度为10 g/L的NaCl溶液配制的质量分数为0.15%的P(AM/AQAS1)溶液在流量为45 L/min时达到了最佳降阻效果,降阻率为60%,而相同条件下P(AM/NaAA)溶液的降阻率仅为51%,P(AM/AQAS1)的降阻效果更显著。 展开更多
关键词 页岩气 疏水缔合型聚丙烯酰胺 滑溜水 降阻剂
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RAFT水溶液聚合制备调驱用凝胶分散体及其性能评价 被引量：3
6
作者 杨子腾 张丰润泽 +5 位作者 张艺夕 郑憬希 刘灿 刘学敏 张鹏 伍波 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期418-424,437,共8页
为解决传统调驱剂制备工艺复杂及需要添加有机溶剂的问题,提出基于可逆加成-断裂链转移(RAFT)水溶液聚合制备调驱用微纳米级聚丙烯酰胺凝胶分散体。首先以硫代乳酸、二硫化碳、α-溴苯乙酸为原料制得水溶性RAFT链转移剂;再将链转移剂与... 为解决传统调驱剂制备工艺复杂及需要添加有机溶剂的问题,提出基于可逆加成-断裂链转移(RAFT)水溶液聚合制备调驱用微纳米级聚丙烯酰胺凝胶分散体。首先以硫代乳酸、二硫化碳、α-溴苯乙酸为原料制得水溶性RAFT链转移剂;再将链转移剂与丙烯酰胺(AM)、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、引发剂过硫酸铵反应,在纯水中一步制得聚丙烯酰胺凝胶分散体。表征了凝胶分散体的微观形貌及粒径,研究了反应物配比、聚合温度、聚合时间及固含量对凝胶分散体性能的影响,考察了凝胶分散体的流变性和黏弹性特征,以及温度响应性、盐度响应性和pH响应性。结果表明,凝胶分散体为不规则球状结构,分子尺度为微纳米级别,其中微米粒径为0.92~6.13μm、纳米粒径为48~87 nm。聚丙烯酰胺凝胶分散体接近牛顿流体特性,其黏弹性表现出黏性流体特性,进一步证实了凝胶分散体是由微小的凝胶单元颗粒分散在水溶液中形成的。凝胶分散体的黏度随温度和pH值的升高而降低,但降幅较小,其黏度几乎不受矿化度的影响。与传统调驱剂制备工艺相比,在纯水相条件下制备凝胶分散体的方法具有时间短、制备条件简化、无需添加有机溶剂和产物分子尺度小的特点。 展开更多
关键词 可逆加成-断裂链转移(RAFT) 水溶液聚合 调驱 凝胶分散体
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苏里格气田苏49区块盒8下亚段致密储层非均质性特征 被引量：18
7
作者 龙盛芳 王玉善 +5 位作者 李国良 段传丽 邵映明 何咏梅 陈凌云 焦煦 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2021年第2期59-69,共11页
苏里格气田苏49区块盒8下亚段发育典型致密砂岩气藏,气水分布规律复杂且单井产气量差异大,为了明确储层非均质性对气藏分布和气井产能的影响,实现气田高效开发,在精细地层划分对比的基础上,充分利用钻测井、测试分析和气井生产资料,对... 苏里格气田苏49区块盒8下亚段发育典型致密砂岩气藏,气水分布规律复杂且单井产气量差异大,为了明确储层非均质性对气藏分布和气井产能的影响,实现气田高效开发,在精细地层划分对比的基础上,充分利用钻测井、测试分析和气井生产资料,对储层层内、层间和平面非均质性进行系统研究。结果显示:①研究区盒8下亚段层内和层间非均质性均较强,其中盒8下2砂层组储层物性总体较差、层内夹层多、砂体垂向和平面上连通性差,其非均质性要强于盒8下1砂层组;②平面上,研究区西部的层间和平面非均质性均严重,中部苏176三维区及附近的盒8下1砂层组砂体连通性好,存在相对高孔高渗带,夹层较少,有利于天然气富集并成藏;③储层非均质性对含气性、气层宏观展布和开发效果影响均明显,相对好的储层物性、连通性和低的夹层频率均是天然气富集和高产的关键。该结果可为研究区及类似地区井位部署和后期开发提供参考。 展开更多
关键词 夹层 致密砂岩储层 非均质性 盒8下亚段 苏里格气田
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适合北方冬季施工的清洁压裂液应用现状及思考
8
作者 张艺夕 张丰润泽 +4 位作者 桑宇彤 郑憬希 刘学敏 张华 张鹏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期5003-5010,共8页
北方冬季温度低,清洁压裂施工时存在稠化剂结晶、起黏速度慢等问题,目前的解决方法主要集中在物理加热及保温以及研发低凝固点清洁压裂液两种策略。本文分析了二者的特点,发现物理加热可用电加热棒、电加热带等,保温措施采用棚罩保温、... 北方冬季温度低,清洁压裂施工时存在稠化剂结晶、起黏速度慢等问题,目前的解决方法主要集中在物理加热及保温以及研发低凝固点清洁压裂液两种策略。本文分析了二者的特点,发现物理加热可用电加热棒、电加热带等,保温措施采用棚罩保温、涂料隔热等,但上述方法施工难度大、成本高,不宜大范围使用。而在清洁压裂液中添加防冻助剂及低Krafft点表面活性剂,可有效降低清洁压裂液的凝固点。防冻助剂常用醇类和无机盐,其中醇类还可以提高有效成分的溶解度,添加防冻助剂可使压裂液在-15℃下保持较好的流动性,但是过量的醇类会阻止表面活性剂形成蠕虫状胶束。文中总结了Krafft点表面活性剂的3种制备方法,即在疏水链上引入双键、对亲水基团进行改性以及引入亲水性较高的非离子基团。指出在疏水链上引入双键的方法对降低Krafft点的影响最大,可降低Krafft点8~49℃,达到在低温环境中使用的目的。设计低Krafft点表面活性剂的合成路线、探索低凝固点清洁压裂液配方,以及研究表面活性剂Krafft点的理论推算应会是未来的研究重点。 展开更多
关键词 清洁压裂液 表面活性剂 Krafft点 低温 防冻
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煤层气暂堵用超支化聚合物的研制与评价 被引量：3
9
作者 黄万龙 刘瀚宇 +1 位作者 赵明芳 伍海宪 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2023年第4期487-494,共8页
针对煤层气开采过程中的储层损害问题,基于暂堵储层保护理论,以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酐及叔羧基甜菜碱为原料,研制了一种超支化聚合物暂堵剂MTA,并评价了其综合性能。红外图谱表明,3种单体已成功共聚,其热分解温度高达252℃;理化... 针对煤层气开采过程中的储层损害问题,基于暂堵储层保护理论,以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酐及叔羧基甜菜碱为原料,研制了一种超支化聚合物暂堵剂MTA,并评价了其综合性能。红外图谱表明,3种单体已成功共聚,其热分解温度高达252℃;理化性能分析表明,MTA的分子量为6×10^(4),胺值为17.52,溶液为碱性,平均粒径在0.69~3.32μm;MTA减缓压力传递性能远优于常用封堵剂,抑制黏土膨胀性能与聚胺抑制剂相当,可使黏土层间距由1.92 nm降低至1.58 nm;MTA在压差作用下封堵岩石微孔隙,阻止水进入地层,并通过电荷作用吸附在岩石表面,形成层状结构阻止水分子向岩石渗透。结果表明,MTA与工作液其他处理剂具有良好的配伍性,可使工作液砂盘滤失量降低41.2%;在150℃下,MTA工作液具有优异的持效性和抗污染性能,可耐10%NaCl、5%CaCl_(2)或10%劣质土,其岩心渗透率恢复值可达87.3%,综合性能优异。MTA工作液现场应用,井径扩大率小于5%,具有优异的井壁稳定效果。 展开更多
关键词 暂堵剂 封堵性能 抑制性能 储层保护
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