川西须家河组气藏气井采气新技术探索

针对川西须家河组气藏埋藏深、裂缝发育、含CO₂、采气过程中见水快和采气管柱易腐蚀的生产难题，从地层流体流动能力随压差增大而增加、管柱腐蚀随CO₂分压增高而加剧出发，提出在采气过程中，运用临界产量（最大生产压差）配产，延长无水采气期；采用井下节流技术降低采气管柱CO₂分压，降低油管腐蚀速率。二者结合既能合理配产，延长气井污水采气时间，也能从工程上保证控制生产压差和降低井筒CO₂分压的实现，从而达到提高气井生产效率的目的。     

临清拗陷东部CO2成因、成藏条件及潜力

临清拗陷东部CO₂资源丰富，在古生界和新近系均发现了CO₂气藏。根据最新勘探和研究成果，并结合济阳拗陷与东濮凹陷的勘探实践，分析认为临清拗陷东部CO₂气藏气主要为幔源岩浆成因，浅层气藏中可能有煤成气过程中的伴生CO₂混入。通过对典型气藏的解剖，指出断裂活动和岩浆活动对临清拗陷东部CO₂的成藏有重要的控制作用。结合地质条件，指出了有利的勘探区带。     

不同腐蚀介质中改性咪唑啉的缓蚀性能

由油酸、多胺及改性试剂合成了4种咪唑啉衍生物。通过静态挂片失重法评价了咪唑啉缓蚀剂在不同矿化度的模拟盐水、饱和CO₂的模拟盐水以及油田回注污水中对A3碳钢腐蚀的抑制作用。实验结果表明，所合成的咪唑啉缓蚀剂可以抑制溶解氧的腐蚀，对CO₂的腐蚀抑制效果更好，10mg/L缓蚀剂D缓蚀率达95.36%。腐蚀介质的矿化度对缓蚀效果有一定影响，矿化度在10000～70000mg/L变化时，缓蚀率波动在10%～15%。油田回注污水实验表明咪唑啉型缓蚀剂适合应用于现场，尤其是偏酸性水质，腐蚀速率满足小于0.076mm/a的油田标准。     

干法脱硫剂的优选及在地下储气库的应用

通过实验研究了几种氧化铁型脱硫剂和活性炭脱硫剂的工作特性及各种工艺参数对其穿透硫容的影响。以实验结果为基础，对这两种干法脱硫剂进行了比选。结果表明，氧化铁脱硫剂以EF-2为最佳，活性炭脱硫剂以3018为最佳；评价认为3018具有较高的脱硫效率和安全性，更加适合现场应用。在此基础上，研究了3018浸渍改性活性炭脱硫剂的影响因素，并在大庆油田喇嘛甸储气库进行了应用。应用表明，3018改性活性炭脱硫剂效果较好，天然气净化后H₂S含量低于国家标准。     

高温高压气体－原油分子扩散系数研究

分子扩散在注气开发过程中有重要作用，是影响气-液混相效果的重要参数。目前通用的相态计算软件在计算过程中均假设油气一接触就立刻达到平衡，由于扩散影响，实际上这种现象是不存在的。采用定容扩散方法及相关模型研究了高浓度CO₂、CH₄、N₂体系与油田地面分离器原油之间的扩散现象，研究表明：气－油体系并不是一接触立刻达到平衡，与组分的扩散速度有关；扩散系数为一变化值，随着压力的降低，扩散系数逐渐增加，直至体系达到平衡；而且在实验过程中发现不同位置液相的性质不同。实验研究为相态研究开辟了一条新的道路，所取得的成果对优化注气方案有一定的参考价值。     

气田低温站污水的处理

本文通过对气田低温站污水调查与分析，经试验确定了对该污水进行“混凝沉降.H₂0_2/Fe^z+氧化”的处理工艺及条件，文章还对彩响处理效果的各种因素进行了讨论.试验表明，该工艺对有机污染较重的气田污水具有良好的处理效果.     

高矿化度油气田盐卤水对碳钢的腐蚀行为研究

我国高矿化度油气田盐卤水资源丰富,为保障油气田开采和卤水综合利用过程的安全,采用失重法、扫描电镜、能谱分析和交流阻抗测试技术研究了碳钢在高矿化度卤水中的腐蚀行为。研究结果表明：碳钢的平均腐蚀速率随着温度的升高先增大后减小,在70℃时出现峰值,矿化度增大促进平均腐蚀速率升高;卤水中的Na+易于形成NaCl晶体沉积在钢表面,Ca2+有最大的参与成膜倾向,而Mg2+在产物膜中的含量较低;腐蚀产物膜的微观缺陷将导致点蚀源出现,当点蚀坑超过临界尺寸之后会稳定发展,随着时间增长,点蚀的诱发和稳定发展呈现不同的电化学特征,建立了相应的腐蚀等效电路。     

X70钢在模拟大气腐蚀水中的腐蚀行为研究

采用极化曲线法和交流阻抗法研究了X70钢在含0.5g/L的Na2SO、Na2CO3、NaCl模拟大气腐蚀水中的电化学行为.结果表明:随着浸泡时问的延长,X70钢腐蚀速率逐渐降低;液膜厚度在1000-800μm时,阴极极限扩散电流变化不大,液膜厚度小于800μm时,阴极极限扩散电流剧增.随着液膜厚度减薄,X70钢腐蚀速率呈增大趋势.     

TiO2颗粒表面包覆SiO2纳米膜及其表征

TiO₂作为一种重要的催化剂，在石油化工方面有重要的应用，特别是煤基合成油和超深度脱硫中的优越性受到注目。同时TiO₂还是重要的白色颜料，为了提高TiO₂的应用性能，对TiO₂颗粒进行了SiO₂纳米膜的表面包覆改性。采用精确控制pH值的连续法在TiO₂颗粒表面包覆了SiO₂的纳米层，并进行了TEM、HRTEM、EDS、XPS、ICP和光学性质表征。证明了SiO₂在TiO₂颗粒表面形成了一层连续的纳米膜，厚度大约为3.5～4.0nm，SiO₂凝胶纳米膜比较致密，没有未包膜上的絮状物，而且TiO₂是单颗粒分散，没有发生多个颗粒被包膜在一起的现象。XPS证明SiO₂凝胶在包膜后的TiO₂颗粒的表面为物理包覆。用SiO₂包膜后，样品的光学性质有了明显的提高，同时改变了样品在不同介质中的分散性质，在水性介质中分散性能提高到93.0％。这种表面处理后的TiO₂可以作为一种催化剂用于煤基合成油和超深度脱硫中。     

矿渣MTC胶结物抗腐蚀性能研究

随着矿渣MTC技术的发展和应用,矿渣MTC胶结物的抗腐蚀性能日益受到人们的关注。矿渣MTC胶结物的抗腐蚀性能直接关系到矿渣胶结物后期性能,并影响井和套管的使用寿命。分析了矿渣MTC胶结物可能受到的几种腐蚀类型及其机理,实验验证了矿渣胶结物具有较强的抗NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄、MgSO₄侵蚀的能力,但易受酸性介质腐蚀;实验发现了加入胶乳能较大幅度提高矿渣胶结物抗酸性介质腐蚀的能力,并对胶乳提高矿渣胶结物抗酸蚀能力的原因进行了分析。     

盐水泥浆中碳钢的腐蚀疲劳断裂

钻井液中钻具因受到各种作用应力,加上井下高温高压的腐蚀环境,使其易发生腐蚀疲劳断裂。为探讨钻具的断裂过程以期能找到有效的防护措施,实验室内建立了模拟试验装置。针对盐水泥浆中45钢的腐蚀疲劳断裂行为,通过自制的旋转弯曲腐蚀疲劳试验机,模拟钻具的运转受力情况,研究了不同泥浆介质、应力、载荷频率和温度对45钢腐蚀疲劳断裂行为的影响,并结合动态腐蚀试验和断口分析,讨论了各影响因素的作用。结果表明,盐水泥浆的pH值、Cl-含量等对45钢的疲劳寿命有直接影响,腐蚀疲劳寿命与与局部腐蚀的程度大小有密切关系;随着加载频率的增大,45钢的腐蚀疲劳寿命有较大提高;在15~80℃温度范围内,45℃左右时45钢的腐蚀疲劳寿命最短。     

川东北飞仙关组异常压力演化与油气成藏

根据实测的下三叠统飞仙关组地层压力资料所展示的地层压力分布与气藏的特征关系,分析了不同类型储层气藏压力成因机制、演化及与油气成藏关系。正常压力系统,多处于台地边缘礁滩相,储层岩性以云岩为主,储集类型多为孔隙型,气藏一般甲烷含量低、硫化氢含量高;异常高压或超高压系统,多处于海槽区或台内云岩欠发育区,储层岩性以灰岩为主,气藏甲烷含量高、不含或含极少量的硫化氢,主要为裂缝型气藏;孔隙型气藏和裂缝型气藏具有明显不同的成压演化机制：以孔隙型储层为主的气藏经历了印支末期—燕山早期古油藏常压阶段,燕山中—晚期液态烃类热裂解成气的超压气藏阶段,TSR反应及其作用和喜马拉雅期的构造抬升使孔隙型储层降压为正常压力系统并最终定型为常压气藏阶段;以裂缝型储层为主气藏经历了燕山中—晚期高压天然气充注和燕山晚期构造挤压作用下古高压气藏阶段,喜马拉雅晚期强烈构造挤压超高压气藏定型阶段。     

N80 钢/SiO2 基涂层/油井水泥石的界面特征研究

为了提高固井一界面的胶结强度,采用热化学反应法在N80 钢制套管钢基体上制备SiO2 基陶瓷涂层作为套管和水泥石之间的过渡层。通过X 射线衍射结构分析、扫描电子显微镜和体视显微镜形貌观察以及划痕仪涂层结合力测试,研究了N80 钢/SiO2 基涂层/油井水泥石的界面微观结构特征和结合行为。结果表明,陶瓷涂层内部和陶瓷涂层/水泥石界面分别产生了新相MgAl2O4 和Ca54MgAl2Si16O90;陶瓷涂层与钢基体结合力的临界载荷在40 N 左右,陶瓷涂层的制备起到了提高套管与水泥石结合强度的作用。     

丁苯胶乳对固井水泥石性能的影响

针对油田中后期开发面临的固井水泥环受腐蚀、脆性破裂的问题，采用水泥石抗腐蚀性分析、试件抗压和抗折强度实验，对胶乳改善水泥石的抗腐蚀性和韧性进行了研究，分析了胶乳改善水泥石抗腐蚀性和韧性的机理。结果表明，胶乳水泥石比普通水泥石抗腐蚀能力明显提高；随着水泥石中胶乳加量增加，水泥石的脆性系数逐渐减小，抗折强度逐渐增大，韧性增强。m(胶乳)∶m(水泥)在1∶10～1.5∶10时，水泥石的致密程度最高，渗透率最小。     

复掺钢渣和粉煤灰对透水混凝土性能的影响

研究了复合引入炼钢废渣和粉煤灰对透水混凝土性能的影响,并对透水混凝土的透水系数和强度进行了分析。结果表明：粉煤灰、钢渣和水泥作为胶结料复合使用,对各物料的水化反应起到促进作用。当粉煤灰掺量为15%、钢渣掺量为10%时,透水混凝土28 d抗压强度和透水系数均较高。粉煤灰和钢渣复合加入,使胶结料连接桥更致密,强度更高。     

钢筋阻锈剂在混凝土中的应用

通过不同掺量的钢筋阻锈剂在砂浆中的阳极极化试验,混凝土拌合物的坍落度、坍落度损失、凝结时间、含气量以及混凝土抗压强度试验,抗渗与抗冻融等耐久性试验,盐水浸烘试验,证明在混凝土中掺入FAC-13型钢筋阻锈剂对混凝土的坍落度与坍落度损失、凝结时间、抗压强度以及渗水高度、质量损失、相对动弹模量等耐久性能无明显影响,而氯离子扩散系数、钢筋的锈蚀率及失重率有显著降低,证明该阻锈剂对钢筋阻锈效果明显,在实际工程中应用取得了很好的效果。     

超高密度水泥浆加重剂粒径和加量优化模型

针对超高密度水泥浆由于体系中惰性颗粒较多,水泥浆流变性能与水泥石力学特性之间存在矛盾的问题,以颗粒级配和紧密堆积原理为理论依据,通过计算水泥石单位面积上加重剂所占面积比,建立了加重剂不同粒径匹配模型和不同粒径加重剂加量的数学模型。调整体系加重剂的颗粒粒径匹配,并对加量进行优化计算,使抗压强度满足设计要求。模型计算出添加三级颗粒时,粒径的最佳匹配关系为r₁∶r₂∶r₃=1.00∶0.40∶0.07,三级颗粒的体积加量为V₁∶V₂∶V₃≈354∶45∶1。大量实验表明,密度为2.6g/cm3的超高密度水泥浆经过合理粒度级配、加量控制的水泥石抗压强度可达到12MPa（24h,50℃常压养护）以上,且流动性能良好,在现场能够一次完成配浆。