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非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展 被引量：30
1
作者 孙宝江 王金堂 +2 位作者 孙文超 王志远 孙金声 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期82-91,共10页
非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规... 非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规天然气储层存在水敏、储层污染等一系列问题。超临界二氧化碳(SC-CO2)无水压裂可以避免上述问题,是一种潜在的经济有效的压裂新方法,并具有减排优势。针对非常规天然气储层SC-CO2压裂技术进行跟踪调研,介绍非常规天然气储层压裂改造技术应用现状和非常规天然气储层SC-CO2压裂改造基础研究进展,分析SC-CO2压裂非常规天然气储层滤失特性、相态控制技术、SC-CO2压裂液增黏方法和SC-CO2压裂液携带支撑剂跟随性评价技术;提出SC-CO2压裂设备及工艺流程。开展结合现场工艺的SC-CO2压裂相态精确预测、研发不含氟、碳氢类聚合物的SC-CO2压裂液增黏剂体系、优选低密度支撑剂和进行SC-CO2压裂设备防腐、密封和流动保障技术攻关是非常规天然气储层SC-CO2压裂技术最重要的发展方向。 展开更多
关键词 非常规天然气 SC-CO2压裂 滤失规律 相态控制 增黏方法 水力参数
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中低渗透油藏纳米级树脂颗粒分散体的调驱性能
2
作者 钱志鸿 余晓玲 +3 位作者 王磊 朱杰 戴志鹏 张贵才 《油田化学》 北大核心 2025年第2期269-274,322,共7页
现有调驱体系在中低渗透油藏中存在堵得住走不远或走得远堵不住的技术难题。文章通过高温高压熔融法,利用表面活性剂作为分散稳定剂,制备了适用于中低渗油藏深部调驱的纳米级树脂颗粒分散体(OSR);以驱替压力为指标,利用岩心驱替实验系... 现有调驱体系在中低渗透油藏中存在堵得住走不远或走得远堵不住的技术难题。文章通过高温高压熔融法,利用表面活性剂作为分散稳定剂,制备了适用于中低渗油藏深部调驱的纳米级树脂颗粒分散体(OSR);以驱替压力为指标,利用岩心驱替实验系统评价了OSR在中低渗透多孔介质中的注入性能和封堵能力。研究结果表明,OSR具有良好的注入性能及封堵能力。随着OSR中树脂含量的增大,注入压力有所增加,但仍处于较低水平。当树脂含量为5%时,OSR在不同渗透率岩心中均具有良好的注入性能,注入1 PV的OSR,最大注入压力小于0.25 MPa。OSR对岩心的封堵率随着树脂含量的增大而提高,当树脂含量超过5%后封堵率变化不再显著。在固定树脂含量为5%的情况下,OSR对岩心的封堵率随岩心渗透率的降低而提高,OSR对渗透率小于30×10^(-3)μm^(2)岩心的封堵率达90%以上。此外,OSR在不同渗透率岩心中均表现出良好的耐冲刷性能。 展开更多
关键词 纳米树脂颗粒分散体 深部调驱 注入性能 封堵能力
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纳米流体作用下特低渗储层孔隙水赋存特征
3
作者 孙永鹏 徐曼露 +7 位作者 张海涛 刘文博 戴彩丽 王秀伟 赵文勋 曾思哲 辛岩 由庆 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期28-36,共9页
特低渗油藏注水压力高,纳米流体可以降低注水压力、提升注入能力。通过试验探究减阻型纳米流体吸附作用对改变多孔介质内流体运移能力的影响机制,分析可动流体饱和度演化规律、水相赋存特征,并进一步揭示微观流动特征。结果表明:与原始... 特低渗油藏注水压力高,纳米流体可以降低注水压力、提升注入能力。通过试验探究减阻型纳米流体吸附作用对改变多孔介质内流体运移能力的影响机制,分析可动流体饱和度演化规律、水相赋存特征,并进一步揭示微观流动特征。结果表明:与原始特低渗岩心相比,质量分数为0.05%纳米流体可使岩心中的可动流体饱和度提升7.7%;通过高温干燥方法分离可动水和吸附水发现,纳米颗粒吸附在孔喉壁面,有效改变40 nm以上孔隙可动水分布,可使等效束缚水膜厚度缩减2.25~10.25 nm;采用微通道可视化试验结合高速摄像分析发现,壁面纳米吸附层显著改变流速场分布特征,中心最大流速由0.022 m·s^(-1)提升至0.027 m·s^(-1),证实纳米流体通过降低壁面流动阻力实现减阻功能;研究从孔隙水可动性、束缚水膜厚度和微通道流速等多角度揭示纳米流体强化特低渗储层减阻增注作用机制,为特低渗油藏高效开发提供理论依据。 展开更多
关键词 赋存特征 孔隙水 纳米流体 降压 特低渗储层
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电磁阀控制井下增压器输出特性
4
作者 何宇航 廖华林 +3 位作者 王敏生 王华健 牛继磊 魏俊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期194-200,共7页
超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模... 超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模拟相结合的方式分析其增压性能和输出特性。结果表明:增压装置的输出特性为高压射流和低压射流组合而成的混合脉冲射流,输出波形近似方波且输出频率可调;输出特性受输入压力与结构参数的影响较大,输入压力和活塞面积比增大,使得峰值压力升高而增大了射流切槽能力,活塞行程增大延长了超高压水射流的持续时间,提高了水射流切槽效率。 展开更多
关键词 深部硬岩 高压水射流切槽 井下增压装置 射流特性 可控可调
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提升油气井长效生产寿命的穿越型水合物层固井理念及可行性 被引量：6
5
作者 步玉环 沈晟达 +3 位作者 柳华杰 路畅 郭胜来 刘和兴 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期93-101,共9页
穿越型天然气水合物层进行深层油气生产作业时,由于井筒散热导致井周水合物受热分解,对水泥环与套管界面胶结处造成损坏,严重时会造成油气井的报废。针对这一技术难题,提出一种可以提升油气井长效生产寿命的穿越型水合物层固井理念,提... 穿越型天然气水合物层进行深层油气生产作业时,由于井筒散热导致井周水合物受热分解,对水泥环与套管界面胶结处造成损坏,严重时会造成油气井的报废。针对这一技术难题,提出一种可以提升油气井长效生产寿命的穿越型水合物层固井理念,提出采用低水化热早强保温隔热水泥浆体系进行水合物层段的封固方法。同时对保温隔热材料提高水泥浆保温隔热性能的可行性进行研究。结果表明:在水泥浆中添加合理的中空微球材料可以使水泥浆在保持合理的水泥石强度的同时具有较低的水泥石热导性,复配材料加量为10%时水泥石的导热系数从0.8 W/(m·K)降低至0.32 W/(m·K),为解决当前深水油气井长效生产提供了新的解决思路。 展开更多
关键词 保温材料 油井水泥 导热系数 抗压强度
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黏土矿物类型对低矿化度水驱采收率的影响实验 被引量：4
6
作者 尉雪梅 张艳玉 +1 位作者 蒋文超 孙晓飞 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期120-129,共10页
为定量表征不同黏土矿物对低矿化度水驱效果影响程度,分析低矿化度水驱的作用机理,采用黏土悬浮液对石英颗粒表面的高温黏附技术,制作了石英颗粒表面附着不同黏土矿物的填砂模型,并开展了岩心驱替实验和Zeta电位、接触角测试实验。结果... 为定量表征不同黏土矿物对低矿化度水驱效果影响程度,分析低矿化度水驱的作用机理,采用黏土悬浮液对石英颗粒表面的高温黏附技术,制作了石英颗粒表面附着不同黏土矿物的填砂模型,并开展了岩心驱替实验和Zeta电位、接触角测试实验。结果表明:低矿化度水驱对纯石英砂填砂模型提高采收率效果不明显,黏土矿物的存在是低矿化度水驱提高采收率的必要条件;附着高岭石的石英砂模型的水驱采收率随注入水矿化度的降低呈提高趋势,附着蒙脱石的石英砂模型的水驱采收率在初期也随矿化度降低而逐渐升高,但存在一个最高采收率的临界矿化度,其后随注入水矿化度的进一步降低,最终采收率又呈现降低趋势;而蒙脱石黏土遇低矿化度水后,会使附着原油的蒙脱石颗粒膨胀运移而提高洗油效率,但随着离子质量浓度的降低,脱落的微粒增多,堵塞渗流通道,又会影响水驱效果;附着混合黏土岩心和附着蒙脱石岩心具有相似的水驱采收率变化规律,附着混合黏土的岩心模型的水驱效果要好于附着单一黏土矿物的岩心模型。 展开更多
关键词 黏土矿物 低矿化度水驱 岩心驱替实验 采收率 ZETA电位
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煤岩裂缝渗流能力实验评价及近井地层等效渗透率分析 被引量：2
7
作者 张亮 魏虎超 +5 位作者 王得志 王伟 杨红斌 郝永卯 战永平 任韶然 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第2期495-503,共9页
煤岩裂缝的渗流能力是影响煤层气产能的重要因素。采用API导流仪及岩心驱替装置,模拟煤层气排采过程中煤层有效应力的连续变化,评价裂缝闭合压力逐渐升高、地层压力连续下降以及频繁开关井(间歇性排采)等工况条件下煤岩压裂裂缝的动态... 煤岩裂缝的渗流能力是影响煤层气产能的重要因素。采用API导流仪及岩心驱替装置,模拟煤层气排采过程中煤层有效应力的连续变化,评价裂缝闭合压力逐渐升高、地层压力连续下降以及频繁开关井(间歇性排采)等工况条件下煤岩压裂裂缝的动态导流能力和含天然裂缝煤心的渗透率变化。实验结果表明,提高裂缝闭合压力、降低孔隙流体压力以及频繁开关井等都会降低煤岩裂缝的渗流能力,尤其对压裂裂缝的导流能力影响更为显著。基于此,利用实验数据分别回归了煤岩压裂裂缝导流能力和含天然裂缝煤岩渗透率与有效应力的经验关系式,建立近井煤层等效渗透率计算模型。利用该模型可以根据现场测算的等效渗透率,初步判断煤层压裂裂缝的有效导流能力或缝长,可以为煤层气压裂效果评价、分析排采过程中煤岩裂缝参数的动态变化提供一种新方法。 展开更多
关键词 煤岩 压裂裂缝 不合理排采 导流能力 等效渗透率
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高低温交变钻井室内模拟实验平台建设
8
作者 黄勇 朱丽红 +1 位作者 邹德永 刘永旺 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第4期134-137,共4页
结合石油钻井技术发展和人才培养实际需求,针对高可钻性地层钻井效率低的问题,开发设计了高低温钻井室内实验平台。该平台利用温度对岩石物理力学性质的影响,通过高低温钻井液交替注入井底,改变岩石原有物理力学性质,主动降低岩石可钻性... 结合石油钻井技术发展和人才培养实际需求,针对高可钻性地层钻井效率低的问题,开发设计了高低温钻井室内实验平台。该平台利用温度对岩石物理力学性质的影响,通过高低温钻井液交替注入井底,改变岩石原有物理力学性质,主动降低岩石可钻性,实现钻井提速。平台可完成高低温交变钻井的全过程模拟,功能齐全、操作简便,为石油钻井技术发展和高校工程实践人才培养提供了硬件支持。 展开更多
关键词 钻井模拟 温度交变 钻井液 实验平台 实践教学
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石油树脂悬浮体调剖剂性能及其堵水机制 被引量：6
9
作者 蒋平 郑超 +3 位作者 葛际江 张贵才 裴海华 孙铭勤 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期124-130,共7页
针对传统冻胶类调剖体系在高温高盐油藏中稳定性差、封堵效率低、无机类调剖剂油水选择性差的问题,采用不同软化点的石油树脂,制备石油树脂悬浮体调剖体系,分别通过物模驱替实验考察该体系对油、水两相的选择性封堵性能,进而通过高温流... 针对传统冻胶类调剖体系在高温高盐油藏中稳定性差、封堵效率低、无机类调剖剂油水选择性差的问题,采用不同软化点的石油树脂,制备石油树脂悬浮体调剖体系,分别通过物模驱替实验考察该体系对油、水两相的选择性封堵性能,进而通过高温流变性实验和高温高压下的微观形貌分析验证其堵水机制。结果表明:石油树脂悬浮体调剖体系具有良好的油水选择性,对于渗透率大于8μm^2的水层具有较好的封堵性能,封堵率大于80%,而对油层伤害率仅为5.29%;对于级差为3.0的填砂管,随着石油树脂悬浮体注入量的增加高、低渗层的流量比逐渐降低,当注入0.5V_P(V_P为孔隙体积)调剖剂后高、低渗层的分流量比小于1,发生反转;当环境温度大于树脂软化点后,石油树脂转变为牛顿流体,其黏度随着温度的升高而降低,但在150℃下整体黏度仍然大于2.2 Pa·s,石油树脂可以通过吸附在多孔介质表面依靠其黏滞力起到堵水的作用。 展开更多
关键词 高温高盐油藏 调剖堵水 流变性 石油树脂 油水选择性
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低温油气藏胍胶压裂液破胶酶的研制与性能评价 被引量：6
10
作者 达祺安 姚传进 +3 位作者 曲晓欢 褚程程 马鑫 雷光伦 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期137-144,共8页
针对低温油气藏胍胶压裂液破胶效率低,返排困难造成储层污染严重的问题,通过发酵学方法利用地衣芽孢杆菌GD-551研制出一种低温油气藏胍胶压裂液专用生物酶破胶剂;测试该生物酶破胶剂的储层适应性,对比不同条件下酶破胶剂与常规(NH_(4))_... 针对低温油气藏胍胶压裂液破胶效率低,返排困难造成储层污染严重的问题,通过发酵学方法利用地衣芽孢杆菌GD-551研制出一种低温油气藏胍胶压裂液专用生物酶破胶剂;测试该生物酶破胶剂的储层适应性,对比不同条件下酶破胶剂与常规(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)破胶剂的破胶性能;通过室内基质岩心与可视化裂缝模型实验对比酶破胶剂与(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)对储层物性的伤害。结果表明酶破胶剂适用的油气藏温度为30~60℃,pH值为5.5~8.0,总矿化度小于84 g/L;低温条件下酶破胶剂作用4 h后胍胶压裂液破胶率可超过95%且生成的残渣含量低于行业标准(600 mg/L),同条件下(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)破胶率不足15%且生成的残渣含量较酶破胶剂高77%以上;与(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)相比,使用酶破胶剂的基质与裂缝模型反向注入压力更低,渗透率与导流能力下降幅度更小,酶破胶剂对基质渗透率与裂缝支撑剂层导流能力造成的伤害远小于传统的(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)破胶剂。 展开更多
关键词 低温油气藏 储层伤害 胍胶压裂液 酶破胶剂 可视化实验
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流体黏速物性对砾石层堵塞影响机制及充填防砂井工作制度优化实验 被引量：9
11
作者 董长银 周玉刚 +4 位作者 陈强 朱春明 李彦龙 李效波 刘亚宾 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1178-1186,共9页
选用粒度中值0.10 mm和0.16 mm的2种地层砂、粒径0.6~1.2 mm的石英砂和陶粒,开展不同流体黏度与流体流速组合条件下的砾石层挡砂堵塞模拟实验,提出采用黏速指数(流体黏度与流速的乘积)表征流体物性和流动条件对砾石层堵塞的影响机制和规... 选用粒度中值0.10 mm和0.16 mm的2种地层砂、粒径0.6~1.2 mm的石英砂和陶粒,开展不同流体黏度与流体流速组合条件下的砾石层挡砂堵塞模拟实验,提出采用黏速指数(流体黏度与流速的乘积)表征流体物性和流动条件对砾石层堵塞的影响机制和规律,同时提出了砾石充填防砂井投产工作制度优化方法。研究表明地层砂侵入交混带渗透率、砾石层最终堵塞渗透率与携砂流体流速、黏度负相关,流速越高、黏度越大,地层砂侵入交混带渗透率、砾石层最终堵塞渗透率越低。流体流速、黏度是影响砾石层堵塞程度的关键参数,黏速指数可以很好地表征流体的流动特征,同时也便于分析砾石层堵塞机理;不同黏度和流速组合,只要最终的黏速指数相同(近),其对砾石层总体渗透率的影响基本一致;砾石层渗透率随着黏速指数增加首先迅速下降,然后降速变缓直至基本稳定。最优配产量与阶梯提产相结合的砾石充填防砂井投产工作制度优化方法,可以有效降低携砂流体对砾石层渗透率的损害,提高油井生产效益。 展开更多
关键词 砾石充填 挡砂实验 堵塞规律 黏速指数 工作制度 优化方法 堵塞模拟
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石英砂中甲烷水合物的溶解开采实验研究 被引量：3
12
作者 陈立涛 孙宝江 +4 位作者 张宁涛 周万田 王昊天 陈野 卢海龙 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期4336-4345,共10页
天然气水合物是天然气与水在低温高压的条件下形成的一种冰状物质,广泛分布于海底和冻土区的沉积物中,资源量巨大,有望成为未来接替能源。在已发现的资源中,有一种类型的天然气水合物位于海底浅表层或裸露于海底,其形成过程和稳定性规... 天然气水合物是天然气与水在低温高压的条件下形成的一种冰状物质,广泛分布于海底和冻土区的沉积物中,资源量巨大,有望成为未来接替能源。在已发现的资源中,有一种类型的天然气水合物位于海底浅表层或裸露于海底,其形成过程和稳定性规律尚不明确。为揭示其稳定性规律,实验研究了石英砂中甲烷水合物的溶解过程。结果表明,水和白油均能有效溶解石英砂中的甲烷水合物,注水溶解的气水体积比约为2,注油溶解的气液体积比约为10,溶解速率主要受液流-水合物的接触情况影响,随水合物饱和度升高而升高。水/油易在石英砂中窜进,形成优势渗流通道,随后气液比逐渐降低。实验结果为深入研究海底浅表层或裸露的天然气水合物的稳定机理提供了基础。 展开更多
关键词 甲烷 水合物 溶解 石英砂 实验
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乳化沥青提高原油采收率研究进展 被引量：3
13
作者 张贵才 王磊 +3 位作者 胡俊杰 王翔 蒋平 裴海华 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期160-166,共7页
乳化沥青具有注入性能好、封堵强度高等优点,作为一种选择性堵剂在油田提高采收率领域比其他化学剂体系更具应用潜力。本文总结了国内乳化沥青堵水体系的开发历程及现场选择性堵水的应用效果。通过调研近年来国内外文献,概述了乳化沥青... 乳化沥青具有注入性能好、封堵强度高等优点,作为一种选择性堵剂在油田提高采收率领域比其他化学剂体系更具应用潜力。本文总结了国内乳化沥青堵水体系的开发历程及现场选择性堵水的应用效果。通过调研近年来国内外文献,概述了乳化沥青堵水的作用机理,一种是作为乳液的作用机理,主要是乳液颗粒被变形捕获产生贾敏效应和乳液液滴的机械滞留使水的流动阻力增大;另一种是其分散相也就是乳液破乳后沥青的作用机理,主要是沥青黏附在岩壁上起到的堵水作用。同时,总结了乳化沥青稳定的主要影响因素,包括温度、水相中的电解质浓度和pH值以及分散相中的沥青质,并且论述了各因素影响乳化沥青稳定性的作用机理。最后,详细叙述了乳化沥青应用于油田调剖堵水领域的最新研究进展,研究表明乳化沥青不仅具有优异的封堵效果,还具有独特的封堵选择性。此外,乳化沥青还能与CO_(2)吞吐、泡沫调驱组成复合增产技术进行现场应用,并且指出了乳化沥青应用于调剖堵水领域存在的问题与未来展望。 展开更多
关键词 乳化沥青 选择性堵剂 调剖堵水 提高采收率 综述
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环保型改性纳米碳酸钙降滤失剂的合成与性能评价 被引量：3
14
作者 黄维安 李国真 +4 位作者 贾江鸿 张金昭 江琳 余婷 苏锐 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期126-134,共9页
纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,... 纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,采用红外光谱(FTIR)、热重分析进行表征,同时对比评价其综合性能,通过对膨润土基浆粒径、zeta电位分析,滤饼扫描电镜(SEM)分析,考察SDNPJ-2在黏土颗粒上的吸附特征,研究改性纳米碳酸钙降滤失剂在水基钻井液中的降滤失机制。结果表明:SDNPJ-2可抗230℃高温;1%SDNPJ-2可分别使4%膨润土基浆、25%盐水基浆、10%CaCl_(2)基浆150℃/(16 h)老化后的API滤失量降低70%、89%和85%,可抗氯化钠250000 mg/L、抗氯化钙100000 mg/L,降滤失效果优于国外同类目前最优产品Driscal D;生化需氧量(BOD_(5))为558 mg/L、BOD_(5)/COD(化学需氧量)达22.6%,可生物降解;SDNPJ-2通过酰胺基团吸附于黏土表面、改善其分散性,优化体系粒径级配、通过物理堆积有效封堵滤饼和地层孔隙,两方面协同达到优良的降滤失效果。 展开更多
关键词 纳米碳酸钙 降滤失剂 钻井液 耐温耐盐
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Quilghini变换法在求解密度跃变的水合物热分解Stefan模型精确解中的应用
15
作者 李明川 樊栓狮 +2 位作者 徐赋海 卢惠东 李晓军 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3763-3774,共12页
利用质量守恒原理建立了考虑密度跃变的天然气水合物热分解Stefan模型,通过对有弱解的均匀散度方程分部积分详细推导一般形式的Rankine-Hugoniot跳跃关系,获得了关于界面速度项三次方形式的Stefan耦合条件,但在工程需要误差范围内三次... 利用质量守恒原理建立了考虑密度跃变的天然气水合物热分解Stefan模型,通过对有弱解的均匀散度方程分部积分详细推导一般形式的Rankine-Hugoniot跳跃关系,获得了关于界面速度项三次方形式的Stefan耦合条件,但在工程需要误差范围内三次方可以忽略。在Stefan模型中引入速度项使得模型的精确解难以得到。Quilghini变换将质量转化为空间变量,Stefan模型的速度项消失,成为经典的类Stefan模型,再经Quilghini逆变换得到了密度跃变Stefan模型的精确解析解。通过Matlab编程,结合实例研究了超越方程解、温度分布和分解界面的规律性,探索注入温度和密度跃变对超越方程解、穿透深度、穿透时间和水合物位移的影响,密度跃变引起的误差在工程允许范围内。 展开更多
关键词 Quilghini变换 密度跃变 Stefan模型 Rankine-Hugoniot跳跃关系 天然气水合物
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特低渗油藏活性流体压驱提高采收率机制 被引量：6
16
作者 孙永鹏 陈超 +6 位作者 戴彩丽 王传熙 王蓉 赵文勋 张维友 李国良 曾思哲 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期141-148,共8页
活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法。通过试验探究活性流体压驱作用特征,结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制。结果表明:水驱后,活性流体压驱可提高采收率4.9%~13.4%,降低注入压差17.6%~51.3%... 活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法。通过试验探究活性流体压驱作用特征,结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制。结果表明:水驱后,活性流体压驱可提高采收率4.9%~13.4%,降低注入压差17.6%~51.3%;活性流体分子吸附在油水界面,降低界面张力,增加乳化油滴稳定性,提升微观波及效率,提高特低渗岩心驱油效率;活性流体质量分数从0.05%提高到0.5%,注入速度从0.5 mL/min提高到3 mL/min,室内试验毛管数可提高2个数量级,岩心残余油饱和度降低20.8%;活性流体吸附在岩石孔喉壁面,可减弱多孔介质亲水性,降低压驱过程水相渗流摩阻;压驱存在合适的速度区间,速度过高会增加流体惯性阻力,减弱降压效果;现场试验压驱过程添加活性流体段塞,单井产量可提高0.4 t/d。 展开更多
关键词 特低渗油藏 压驱 活性流体 提高采收率 作用机制 降压
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疏松砂岩稠油油藏防砂介质的原油-地层砂协同复合堵塞机制与规律 被引量：6
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作者 董长银 刘洪刚 +4 位作者 韩耀图 李进 胡泽根 战鑫杰 王浩宇 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期133-141,共9页
针对稠油出砂井防砂介质堵塞问题,使用稠油与水混合液携带地层砂,开展单向驱替流动、热采交变吞吐流动两种模式下的挡砂堵塞驱替模拟试验,揭示不同条件下割缝、绕丝、复合滤网和砾石层等多类型防砂介质的稠油-地层砂协同堵塞机制与规律... 针对稠油出砂井防砂介质堵塞问题,使用稠油与水混合液携带地层砂,开展单向驱替流动、热采交变吞吐流动两种模式下的挡砂堵塞驱替模拟试验,揭示不同条件下割缝、绕丝、复合滤网和砾石层等多类型防砂介质的稠油-地层砂协同堵塞机制与规律,根据堵塞机制和定量关系,构建稠油-地层砂对防砂介质堵塞程度和动态产能预测模型。结果表明:高黏度稠油对防砂层多孔介质具有明显堵塞作用,渗透率损伤可高达70%;稠油防砂井中,存在稠油和地层砂对防砂介质的协同堵塞机制,稠油以束缚油的形式占据介质空间,加剧内部分选桥架堵塞,最终造成90%以上渗透率损害,但同时挡砂效果得到提升;热采蒸汽交变吞吐生产方式对稠油-地层砂的协同堵塞具有明显的解除堵塞效应;但随着交替轮次的增加,解堵和渗透率恢复幅度逐渐下降;对于稠油油藏防砂,建议挡砂精度相比常规油藏防砂精度放宽1~2个等级。 展开更多
关键词 稠油油藏 防砂介质 协同堵塞 堵塞机制 交变解堵 蒸汽吞吐
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β-环糊精对两亲聚合物黏度与分子量测定的影响 被引量：1
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作者 沈静静 刘德新 +4 位作者 SARSENBEKULY Bauyrzhan 徐德荣 刘同敬 杨红斌 康万利 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期131-137,共7页
为探究β-环糊精(β-CD)的包合作用对两亲聚合物(丙烯酰胺、丙烯酸、十六烷基烯丙基氯化铵三元共聚物APC_(16))黏度及黏均分子量的影响,通过流变仪研究了β-CD包合APC_(16)溶液的黏度变化规律及影响因素,采用乌氏黏度计测定了APC_(16)... 为探究β-环糊精(β-CD)的包合作用对两亲聚合物(丙烯酰胺、丙烯酸、十六烷基烯丙基氯化铵三元共聚物APC_(16))黏度及黏均分子量的影响,通过流变仪研究了β-CD包合APC_(16)溶液的黏度变化规律及影响因素,采用乌氏黏度计测定了APC_(16)包合体系的特性黏数,进而准确计算出无分子间相互作用下APC_(16)的黏均分子量。结果表明,在45℃、矿化度为3×10^(4)mg/L的条件下,β-CD与APC_(16)物质的量比为1∶2时,APC_(16)溶液的临界缔合浓度升至5300 mg/L;β-CD与APC_(16)物质的量比为1∶1完全包合时,APC_(16)溶液的临界缔合行为消失。在完全包合比下,温度在25~90℃变化时,包合体系的黏流活化能小于APC_(16)溶液的黏流活化能。随NaCl浓度的增加,包合体系的黏度下降更加平缓,包合强度增强。据此,可以应用β-CD包合作用消除疏水缔合来测定两亲聚合物的黏均分子量。单一APC_(16)的黏均分子量为537×10^(4)Da、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的黏均分子量为1292×104Da。当β-CD与APC_(16)物质的量比为1∶1、2∶1时,APC_(16)的黏均分子量分别为341×10^(4)、358×10^(4)Da。当β-CD与HPAM物质的量比为1∶1和2∶1时,HPAM的黏均分子量分别为1223×10^(4)、1272×10^(4)Da。HPAM的黏均分子量在包合前后的测定结果一致,证实β-CD包合法测定两亲聚合物分子量的有效性,为两亲聚合物疏水作用对黏度贡献和分子量测定提供新方法。 展开更多
关键词 两亲聚合物 Β-环糊精 主客体包合 黏度 黏均分子量
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磷酸盐改性高铝水泥强度性能及其机制 被引量：1
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作者 宋雨媛 郭辛阳 +1 位作者 张文黎 步玉环 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期174-181,共8页
CCUS(碳捕获、利用与封存)环境下常规波特兰水泥耐CO_(2)腐蚀性能较差,不能满足长期安全封存要求。磷酸盐改性高铝水泥可以改善高铝水泥强度衰退问题,水泥石具有较高的耐CO_(2)腐蚀性能。测试添加不同类型磷酸盐和加量后水泥石抗压强度... CCUS(碳捕获、利用与封存)环境下常规波特兰水泥耐CO_(2)腐蚀性能较差,不能满足长期安全封存要求。磷酸盐改性高铝水泥可以改善高铝水泥强度衰退问题,水泥石具有较高的耐CO_(2)腐蚀性能。测试添加不同类型磷酸盐和加量后水泥石抗压强度,分析磷酸盐类型和加量对抗压强度的影响,结合矿物组成、微观形貌以及孔隙结构等方面特征揭示改性水泥强度机制。结果表明:磷酸盐的本身性质对高铝水泥抗压强度影响较大,优选出SHMP作为高铝水泥改性材料,可以显著提高改性后水泥的抗压强度且后期强度不倒缩;同一龄期下,随着SHMP掺量增加,CAP材料抗压强度先增大后减小,再增大后趋于稳定,在SHMP掺量为3%抗压强度达到最大值;SHMP加量3%时会生成少量C-A-P-H凝胶,其依附在结晶铝酸钙水合物上,并填充在水泥颗粒之间,在水泥基质中形成网状结构更有利于强度的后期发展;SHMP会抑制/转化铝酸钙水合物的生成,即SHMP加量越多铝酸钙水合物生成越少,C-A-P-H凝胶生成越多。 展开更多
关键词 磷酸盐 高铝水泥 改性材料 抗压强度
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气溶胶发生器制备气溶胶体系影响因素
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作者 蒋平 郭凯 +4 位作者 冯可心 张贵才 葛际江 裴海华 齐宁 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期146-150,共5页
针对气窜控制方法中高含水率易对地层造成伤害的问题,利用气溶胶作为气窜调控技术,研究气溶胶气液比、气液流量和压力的主要影响因素。利用ANSYS中Fluent等软件对气溶胶发生器的结构进行设计,研究气液质量流量和气液腔尺寸对气溶胶发生... 针对气窜控制方法中高含水率易对地层造成伤害的问题,利用气溶胶作为气窜调控技术,研究气溶胶气液比、气液流量和压力的主要影响因素。利用ANSYS中Fluent等软件对气溶胶发生器的结构进行设计,研究气液质量流量和气液腔尺寸对气溶胶发生器内气液流动规律的影响,模拟计算气液注入参数与发生器出口压力的关系。结果表明:在一定的气体入口质量流量下,液体存在一个合理的流量区间,液体的上限流量和下限流量都随着二氧化碳流量(Q g)的增大而增大,但液体的上限流量变化更为显著;相比于泡沫驱、WAG等控制气窜方法,通过改变发生器中气腔/液体腔的横截面积比以及气体的注入参数,可以获得更宽的气液流量比范围,气液比上限可超过100,发生器的出口注入压力可超过20 MPa,满足现场气体的注入需要。 展开更多
关键词 气溶胶 气溶胶发生器 气窜 气驱
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