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基于油藏化学驱能耗分配原理的理想流度控制型驱油剂研究Ⅰ:聚/表二元复合驱油体系的渗流阻力调控机理及应用 被引量：1
1
作者 冯茹森 李爱辉 +3 位作者 章洋阳 豆亚娟 舒政 许成军 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期63-77,共15页
针对驱油剂的深部流度控制能力与近井地带注入性之间的矛盾,提出了理想流度控制型驱油剂应满足低黏度配制/输送、近井地带低吸附量长期稳定注入和低浓度产出液的技术要求,同时,在渗流过程中能够在储层深部不同位置建立多级渗流阻力峰值... 针对驱油剂的深部流度控制能力与近井地带注入性之间的矛盾,提出了理想流度控制型驱油剂应满足低黏度配制/输送、近井地带低吸附量长期稳定注入和低浓度产出液的技术要求,同时,在渗流过程中能够在储层深部不同位置建立多级渗流阻力峰值,并且前缘后驱替相渗流阻力应始终保持在较低水平。基于固/液界面吸附作用与分子间相互作用的协同效应,设计了在渗流过程中具备动态改变体系组成和微观溶液结构,从而改变其渗流阻力特征的疏水缔合聚合物/阴离子型表面活性剂二元体系。相较于HP-1(1500 mg/L),表观黏度相近、组成不同的二元体系HP-1(1500 mg/L)/SDSB(150 mg/L)和HP-1(1500 mg/L)/SDSB(200 mg/L),在段塞注入及其后续水驱过程中可以在多孔介质的中、后部构建数值更高、空间分布更优的动态渗流阻力,说明二元体系具备运移增黏特征和延迟突破特征,其前缘的流度控制能力更强,并且渗流阻力在储层的空间分布更合理,从而延长了段塞整体突破时间,有利于提高波及体积和驱油效率。在相对稠油、强非均质性和水驱含水率为80%的渤海某油田油藏条件下,采用基本相同剂量、相近成本的化学剂工业产品进行的驱油实验表明:二元体系后续水驱突破之前驱油剂段塞渗流阻力的空间动态分布特征是影响驱油效率的关键因素,二元体系(AP-P4(1400 mg/L)/ZX-27(300 mg/L),黏度为6.4 mPa·s)比疏水缔合聚合物AP-P4(1750 mg/L,黏度为62.9 mPa·s)多提高10%的原油采收率。 展开更多
关键词 能耗分配 聚/表二元复合驱 水溶性疏水缔合聚合物 流度控制 界面吸附 协同效应
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碳酸盐岩储层低黏酸化缓速剂关键吸附单体研究 被引量：2
2
作者 全红平 杨星 刘鹏飞 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期698-704,共7页
低黏酸化缓速剂主要依靠缓速剂分子在碳酸盐岩表面吸附成膜,实现缓速效果,吸附单体是该类缓速剂实现缓速效果的关键。采用自由基水溶液聚合法,利用丙烯酰胺(AM)、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C-18)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-2400),分别制... 低黏酸化缓速剂主要依靠缓速剂分子在碳酸盐岩表面吸附成膜,实现缓速效果,吸附单体是该类缓速剂实现缓速效果的关键。采用自由基水溶液聚合法,利用丙烯酰胺(AM)、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C-18)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-2400),分别制备2种不同的低黏酸化缓速剂AD-1(AM/C-18)和AD-2(AM/C-18/APEG-2400)。通过单因素实验优化合成条件,并利用红外光谱进行结构表征;对2种缓速剂的缓速性能、酸岩反应速率、吸附量进行测试,并利用扫描电子显微镜对反应后的岩石表面形貌、元素含量变化进行观察。结果表明,当缓速剂的质量浓度均为7000 mg/L时,AD-2缓速酸的黏度远低于AD-1,且缓速性能大幅度提升,这与其在碳酸盐岩表面更易形成吸附的特点有关,说明APEG-2400可以作为低黏酸化缓速剂的关键吸附单体。 展开更多
关键词 碳酸盐岩 酸化 缓速 吸附 低黏
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抗高温钻井液降滤失剂的合成及机理研究 被引量：5
3
作者 吴艳婷 全红平 +2 位作者 黄志宇 李兵 冯小刚 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期946-955,共10页
以丙烯酰胺(AM)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-1000)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(DMAAC-18)为共聚单体,以偶氮二异丁脒盐酸盐(V_(50))为引发剂,制备一种抗温达220℃的水基钻井液降滤失剂,并采用FTIR,TG,SEM,EDS,AFM... 以丙烯酰胺(AM)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG-1000)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(DMAAC-18)为共聚单体,以偶氮二异丁脒盐酸盐(V_(50))为引发剂,制备一种抗温达220℃的水基钻井液降滤失剂,并采用FTIR,TG,SEM,EDS,AFM等方法对所制备的降滤失剂进行表征。采用单因素法优化得到最优合成条件为:单体配比n(AM)∶n(APEG-1000)∶n(SSS)∶n(DMAAC-18)=110∶3∶10∶1,引发剂V50用量为0.4%(w),反应温度为60℃,单体总含量为30%(w),反应时间为4 h,反应pH为8。实验结果表明,在淡水基浆中,降滤失剂加量为1.25%(w)时,中压(API)滤失量为7.3 mL,220℃老化后API滤失量为13.2 mL;与5%(w)SMP降滤失剂复配,淡水基浆+1.25%(w)降滤失剂+5%(w)SMP降滤失剂+0.5%(w)FA367包被剂,220℃老化后高温高压滤失量仅为13.6 mL。 展开更多
关键词 降滤失剂 聚合物 抗高温 吸附
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疏水缔合聚合物乳化性能及分相特征 被引量：1
4
作者 冯茹森 郑磊 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期862-870,共9页
配制了不同的疏水缔合聚合物(HAP),分析了HAP含量、疏水单体含量和油相含量对于聚合物乳化性能的影响,探讨了连续相中疏水缔合结构与油滴的相互作用规律。实验结果表明,HAP乳化时,油滴与连续相中的缔合结构相互作用,形成新的分子链间网... 配制了不同的疏水缔合聚合物(HAP),分析了HAP含量、疏水单体含量和油相含量对于聚合物乳化性能的影响,探讨了连续相中疏水缔合结构与油滴的相互作用规律。实验结果表明,HAP乳化时,油滴与连续相中的缔合结构相互作用,形成新的分子链间网络节点,构成了新的三维网络结构,使乳状液增黏。HAP的乳化增黏幅度由连续相与分散相的性质共同决定,其中,HP-1乳状液表观黏度最高增幅为36%。随着HAP中疏水单体含量的增加,乳化增黏幅度逐渐上升;HAP含量一定时,随油相含量增大,HAP乳状液乳化增黏幅度先增大后稳定、稳定性增强,但富集相体积存在最大值。HAP乳化性能及分相特征取决于连续相中的疏水缔合结构与油滴相互作用。 展开更多
关键词 疏水缔合聚合物 乳化 疏水缔合作用 表观黏度 稳定性
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耐高温酸液胶凝剂的制备及性能评价 被引量：4
5
作者 李晖 罗斌 +3 位作者 李钦 郭淑芬 鲁红升 兰健 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期589-594,共6页
两性离子胶凝剂具有价格低和合成方便的优点,并能基于胶凝剂之间的超分子作用提升酸液的黏度。为了构造可长期应用于深度酸化压裂的胶凝酸体系,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)或甲基... 两性离子胶凝剂具有价格低和合成方便的优点,并能基于胶凝剂之间的超分子作用提升酸液的黏度。为了构造可长期应用于深度酸化压裂的胶凝酸体系,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)或甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)等为原料,以自由基水溶液聚合法合成了2种两性离子胶凝剂PAAD1(AM-AMPS-DMDAAC)和PAAD2(AM-AMPS-DMC)。对胶凝剂的制备条件进行了优选,考察了其在酸液中的酸溶时间、增黏性能和耐温耐剪切性。结果表明,2种胶凝剂的酸溶时间低于40 min,增黏性能较好。将PAAD1和PAAD2按质量比7∶3复配后,酸液黏度(25℃、170 s^(-1))可达39 mPa·s;在160℃、s^(-1)下剪切90 min后的黏度为15 m Pa·s。相较于单一的胶凝剂,复配胶凝剂的增黏、耐温和耐剪切性能更佳。 展开更多
关键词 两性离子 胶凝剂 胶凝酸 增黏 耐温
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基于分子动力学模拟的改性部分水解聚丙烯酰胺耐温机理 被引量：2
6
作者 石阳 许可 +5 位作者 翁定为 卢拥军 秦森 戴姗姗 李阳 兰健 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期76-80,86,共6页
目的为了探明不同功能单体如何影响部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能。方法设计了3种不同类型的功能单体改性部分水解聚丙烯酰胺,采用分子动力学研究其在高温下的分子链舒展程度、体系小分子扩散状态以及与水形成的氢键强度。结果阴离子单... 目的为了探明不同功能单体如何影响部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能。方法设计了3种不同类型的功能单体改性部分水解聚丙烯酰胺,采用分子动力学研究其在高温下的分子链舒展程度、体系小分子扩散状态以及与水形成的氢键强度。结果阴离子单体AMPS因其含有磺酸基团,与水分子形成的氢键更强,抑制聚合物链在高温下的“去水化”,使聚合物的耐温性能提升;非离子单体NVP具有环状刚性结构,提升聚合物链的抗卷曲能力,避免了聚合物链的过度卷曲,可增强聚合物的耐温性能;阳离子单体DADMAC在水中易与羧酸基团相互吸引,使得聚合物分子链易于卷曲,降低了聚合物的耐温性能。结论能与水形成更强氢键强度的基团以及具有抗卷曲能力的环状结构的单体,更利于提升部分水解聚丙烯酰胺的耐温性能。 展开更多
关键词 分子模拟 耐温 氢键 回转半径 扩散系数 径向分布函数
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基于长链疏水单体的新型疏水缔合聚合物的分子动力学模拟 被引量：3
7
作者 魏媛 王梦颖 +3 位作者 魏玲艳 李毓哲 刘鹏 戴姗姗 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期249-256,共8页
为了探究不同疏水单体对聚合物类减阻剂耐盐性能的影响,采用分子动力学模拟方法研究了3种不同的疏水长链型疏水单体与亲水的丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚形成的疏水缔合聚合物在盐溶液中的减阻性能... 为了探究不同疏水单体对聚合物类减阻剂耐盐性能的影响,采用分子动力学模拟方法研究了3种不同的疏水长链型疏水单体与亲水的丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚形成的疏水缔合聚合物在盐溶液中的减阻性能和聚集行为。结果表明:3种疏水单体均能提高共聚物与水的相互作用,其中疏水长链由亲水的烷氧基链、烷基链和芳环类疏水基共同组成的疏水单体性能最优异。3种疏水单体均能提高共聚物的回转半径,且链长更长并带有芳环类疏水基的疏水单体使共聚物的流体力学半径更大;此外,聚合物疏水链的疏水缔合有利于促进共聚物通过氢键进行分子间交联,形成聚合物链之间的空间网络结构,增加聚合物链的刚性。减阻性能测试验证了分子动力学模拟结果的正确性。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 疏水缔合聚合物 减阻 相互作用能
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耐高温酸液稠化剂的合成与性能评价 被引量：2
8
作者 兰健 戴姗姗 +2 位作者 戴元梅 陈楠 鲁红升 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期636-642,共7页
为了构造可长期适用于深穿透酸压工艺的稠化酸体系,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,以及是否引入疏水单体AT100,分别制备了阴离子稠化剂PAP-1和疏水缔合稠化剂PAP-2,考察了各反应条件对稠化剂性能... 为了构造可长期适用于深穿透酸压工艺的稠化酸体系,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,以及是否引入疏水单体AT100,分别制备了阴离子稠化剂PAP-1和疏水缔合稠化剂PAP-2,考察了各反应条件对稠化剂性能的影响,并使用黏度计和高温流变仪对最佳反应条件下制备的稠化剂进行了性能研究。确定了稠化剂PAP-1的最佳合成条件为:AM、AA和AMPS物质的量之比为90∶9∶1,引发剂占单体总质量的0.03%,单体质量分数为25%,反应温度为55℃;稠化剂PAP-2最佳合成条件除疏水单体占其余单体物质的量0.2%,其余与稠化剂PAP-1的一致。研究结果表明:常温下,0.8%稠化剂PAP-1和PAP-2在20%盐酸中的酸溶时间分别为20、50 min,酸液黏度分别39和54 m Pa·s,且与其余添加剂配伍性好。质量分数为0.8%的稠化剂PAP-1和PAP-2与添加剂复配后,在160℃、170 s-1下酸液黏度分别为10、31 mPa·s,黏度保留率分别为25.6%和57.4%。相比于稠化剂PAP-1,稠化剂PAP-2具有更优异的增黏耐温性能。因此,稠化剂PAP-2完全满足酸化压裂现场要求,在深井及超深井中有着良好的应用前景。 展开更多
关键词 稠化剂 耐温 酸液 疏水缔合聚合物 增黏
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