聚表二元驱油体系界面流变性研究

应用沟槽式界面粘度计和改进的测定方法,测得了聚合物与表面活性剂二元体系的表面粘度和与模拟油之间的界面粘度,结果表明,聚表二元体系表面层的流变性不同于它与油相之间界面层的流变性;提出了能够更好地描述界面流变性的无因次界面粘度,它排除了体相粘度的干扰;聚合物浓度显著影响界面流变性,当聚合物浓度位于其临界聚集浓度两侧时,聚表体系的无因次表面粘度和无因次界面粘度随表面活性剂浓度的变化趋势不同。     

界面特性对聚合物驱油时驱替速度的影响分析

针对界面特性（界面流变特性、界面张力特性、润湿性）在聚合物驱油过程中的重要性，将油藏孔隙介质简化成具有相继收缩和扩张的波纹管模型，根据能量平衡原理建立了波纹管中聚合物溶液驱替时的界面特性参数和驱替速度之间的数学模型，用有限差分方法求解，研究了界面粘度、界面张力、润湿角变化对聚合物/油界面速度的影响。研究结果表明：润湿性变化影响界面的驱替速度，当界面的曲率方向与驱替方向相反时，无因次界面张力和无因次界面粘度的增加都使无因次界面轴向速度降低，且界面轴向驱替速度关于孔隙单元中心不对称。     

抗盐聚合物分子集聚影响因素及其渗流特性

利用电镜扫描方法研究了驱油用抗盐聚合物ASPAM和部分水解聚丙烯酰胺PHPAM溶液的分子聚集现象；模拟现场聚合物注入过程，分析了聚合物溶液质量浓度、配制水矿化度、多级过滤和机械剪切作用对聚合物分子聚集体的影响；通过岩芯实验，分析了ASPAM的渗流特性。结果表明，ASPAM显示了分子的聚集状态，达到聚集状态后其粘度显著提高；ASPAM较PHPAM具有优异的抗盐和抗剪切性，在多孔介质中的动态滞留量更大。实验研究对现场应用抗盐聚合物驱油，以及聚合物的改性具有指导意义。     

聚丙烯酰胺对砂岩润湿性的影响

在分析了常用的评价岩石润湿性方法的基础上,建立了一套研究部分水解聚丙稀酰胺分子对岩石颗粒润湿性影响的填砂管驱替实验方法,并不同矿化度及聚合物浓度条件下,测定了的聚合物溶液对石英砂润湿性的影响。实验结果表明,用聚合物溶液浸泡过的石英砂,其束缚水饱和度明显升高,残余油饱和度有所降低,使颗粒的润湿性向亲水方向变化。聚合物浓度和溶液矿化度将影响聚丙烯酰胺改变颗粒润湿性的能力。在聚合物驱所用的浓度范围内和所关心的矿化度范围内,聚合物浓度越高,改变润湿性的能力越强;溶液矿化度越高,这种能力越小。     

AMPS抗盐弱凝胶的研究

采用AMPS系列聚合物和活性酚醛交联剂，在总矿化度为1×10⁵mg/L、二价阳离子Ca²⁺和Mg²⁺的质量浓度为2000mg/L以及温度为85℃条件下，通过室内弱凝胶成胶实验，研究了高矿化度下聚合物类型、聚合物浓度、交联剂浓度及总矿化度对弱凝胶成胶性能的影响。实验结果表明：AMPS共聚物的磺化度是影响抗盐弱凝胶性能的主要因素，高矿化度有利于AMPS共聚物与酚醛交联剂形成弱凝胶体系；聚合物质量浓度越高，形成的弱凝胶粘度越高且稳定性越好；交联剂质量浓度过高，弱凝胶的稳定性有所下降。     

ASP三元复合体系宏观流变特征研究

利用HAAKE RV-100旋转流变仪和TR-1加压式毛管粘度计,在10^-1s^-1~10⁴s^-1的剪切速率范围内,测定了不同配方的三元复合体系的流变特性。流变数据处理结果认为,三元复合体系流变性可用Carreau模型来描述。研究结果显示,在所研究的条件下(碱浓度0.5%~1.5%、聚合物浓度800 mg/L~1200 mg/L、表面活性剂浓度800~1200 mg/L),三元复合体系表现出类似于聚合物溶液的流变特征,在低剪切速率和高剪切速率下,体系表现出牛顿流体特征;在中等剪切速率下,呈现剪切变稀的流变特性。随着碱、表面活性剂浓度的增加,三元复合体系的零剪切粘度下降,剪切变稀性能减弱。     

三元共缩聚合成阻燃芳香聚酰胺树脂

本文叙述了在NMP-Cacl_2溶液体系低温溶液缩聚中,单体的摩尔浓度,第三单体的用量,添加剂的用量以及反应的起始温度对聚合物特性粘度的影响。结果表明:当单体的浓度为0.4mole/l,第三单体用量为20％(摩尔百分比)添加剂的用量为溶剂的3％～6％(体积百分比),反应的起始温度为0～5℃时,聚合物的特性粘度可达到5以上,缩聚物适宜纺丝且表现出明显的抗燃性。     

一种疏水缔合水溶性聚合物的合成及性能评价

摘要:采用氧化还原体系合成了AM/AMPS/ C16DMAAC共聚物。考察了不同条件对共聚物特性粘数和转化率的影响,得到最佳的反应条件范围,并研究了浓度、温度、盐及剪切速率对聚合物表观粘度的影响。     

高矿化度低渗透油藏聚合物弱凝胶驱油试验

以侏罗系低渗透高矿化度油藏为对象, 总结了近年来油田进行聚合物驱油试验的经验与教训, 根据目前国内外聚合物弱凝胶驱油技术进展, 结合研究区的地质特征和开发状况, 研制出适用于侏罗系高矿化度低渗透油藏的聚合物弱凝胶驱油体系, 并进行了现场试验。现场试验表明： 聚合物弱凝胶体系适用于高矿化度低渗透油藏, 能有效减缓低渗透油藏产量递减, 降低含水, 提高采收率。     

生物聚合物溶液中悬浮微粒渗流模拟研究

本文采用数值模拟并结合物理模拟两种手段对生物聚台物溶液中悬浮微粒的驱油渗流动态进行了探讨。物理实验发现,所用的生物聚合物溶液中的悬浮微粒在多孔介质中进行运移,并被捕集,因而引起溶液在介质中的渗透率显著下降。作者根据 C—H简化模型及物理模拟实验模型,建立了一套简单的数学模型,通过数值计算方法对所要分析的堵塞情况进行了数值模拟,从而对生物聚合物溶液中悬浮微粒在驱油过程的渗流规律进行了探讨。     

预测气液两相分层流界面剪切应力的新方法

针对水平管气液两相分层流界面剪切应力的预测，建立了基于计算流体力学（CFD）方法的剪切滑移壁面模 型，即将气液界面处理为固定的具有均匀剪切应力的水平滑移壁面。利用FLUENT 软件模拟了气相流动，气液界面采 用剪切滑移壁面边界条件，通过对比实验测量的气相流场分布得到气速和界面剪切收敛值，并由收敛值拟合得到界 面摩擦因子与气相雷诺数的关联式。应用这一关联式的预测结果与实验间接测量值吻合较好，并且在气、液相雷诺 数9 4006ReG650 000 和21 0006ReL630 000 范围内优于Taitel 和Dukler 与Sidi-Ali 和Gatignol 模型。表明剪切滑移壁 面模型可以有效地控制关键参数，提高预测效率和精度，为CFD 方法预测气液两相分层流界面剪切应力提供了新的 思路。     

基于单纤维压出实验分析硼纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度

界面剪切强度是复合材料设计的重要指标,如何通过试验方法测定复合材料的界面性能是复合材料研究的一个重要领域。本文以硼纤维/环氧树脂叠层板(0/90)复合材料为载体,利用S-3400扫描电镜(SEM)与Gatan公司的拉伸台Microtest 2000组合,且在电镜上安装了自行设计制作的单纤维压头,测定界面的剪切强度。得知:在室温负荷作用下硼纤维呈阶梯式脱粘,当压出硼纤维长度为总压出长度约一半时,界面剪切强度达到最大值,并估算出界面的剪切模量,为进一步有限元法模拟研究复合材料的界面的力学行为提供依据。     

孤岛中二区低张力泡沫驱油体系性能研究

以孤岛中二区油藏为目标区块，研制了适合油藏条件的低张力泡沫驱油配方，通过泡沫性能评价、泡沫体系与地层油水界面性能测定及物理模拟试验，研究了低张力泡沫体系的泡沫性能、油水界面性能及泡沫体系在多孔介质中的封堵能力、提高采收率的能力、驱替过程中产出液含水变化及注采压差变化。试验证明，低张力泡沫体系集合了泡沫及活性剂驱油体系的特点，具有强调剖及强洗油的双重作用，泡沫的高视黏度及选择性封堵提高了驱油体系的波及面积，低张力泡沫体系的高界面活性提高了驱油效率，减少了油藏的残余油的存在，使泡沫体系更稳定，注入低张力泡沫体系后，综合采收率提高28%。     

聚丙烯酰胺凝聚剂的研究

为了解决聚驱油田转后续水驱阶段地层滞留聚合物再利用的问题，运用微乳法制备聚丙烯酰胺凝聚剂的方法，研制出一种带有阳离子基团的体型聚合物凝聚剂，并对该凝聚剂的制备、性能进行了评价。结果表明：在聚丙烯酰胺凝聚剂的阳离子度为5%、两种溶液质量分数相同、体积比为1:1，剪切速率为170s^-1的条件下，可以提高黏度约10mPa·s；在80℃水浴恒温4h，黏度降低率仅为3%；在氯化钠用量达到1%时，溶液中复合体系的黏度仍为32.9mPa·s。新型凝聚剂有显著的增黏效果和深部调驱意义。     

GH稳粘剂对碱/聚二元体系驱油性质的影响

针对大港羊三木油田污水配注碱/聚二元复合驱过程中出现的体系粘度严重损失现象，研制了GH稳粘剂。为了考察该稳粘剂对碱/聚二元复合驱的最终驱油效果是否有利，就其对二元体系驱油性质的影响进行了逐一分析。利用热氧老化实验、界面张力仪和流变仪测定以及扫描电镜观察，研究了在添加GH稳粘剂与不添加该稳粘剂时碱/聚二元体系的长期热氧稳定性、界面张力、流变性、粘弹性以及微观形态。结果表明，GH稳粘剂能在不破坏碱/聚二元体系假塑性流变特征以及超低界面张力的基础上，通过提高其微观结构的稳定性，使得二元体系的长期热氧稳定性大幅度改善，同时粘弹性增强。GH稳粘剂有助于提高碱/聚二元体系的稳定性，在提高采收率方面具有良好的现场应用前景。     

半无限平面压电双材料中导电界面边裂纹与螺位错的相互作用

研究了半无限大压电双材料中导电界面边裂纹与螺位错之间的相互作用问题。首先利用无限大压电双材料的位错解和扰动的概念，推导了具有导电边界半无限大压电双材料的位错解，然后使用保角变换方法，得到了含有限长导电界面边裂纹半无限大压电双材料的位错解。基于所得到的解，给出了应力强度因子和作用在位错上的像力的显函表达式，并通过数值算例分析了相互作用机理。     

刚性圆柱形平压头作用下的梯度夹层界面应力场

本文主要研究均匀涂层-功能梯度材料界面层-均匀半空间三层结构模型中均匀涂层与功能梯度材料层之间界面处的无摩擦轴对称接触问题的界面应力场。文中建立三层结构的理论计算模型,利用积分变换技术将数学模型转化为奇异积分方程,得到梯度材料夹层轴对称接触问题的表面位移解,再通过数值方法,得到梯度材料夹层的界面应力场。文中分析讨论了刚性圆柱形平压头作用下的均匀涂层与梯度材料夹层界面处的应力分布情况,探讨了剪切弹性模量比值、接触半径对界面处正应力、剪切应力分布的影响。研究表明,剪切弹性模量比值对界面处应力均产生重要的影响,随着剪切弹性模量比值的递增,界面层正应力呈递减趋势,而界面层剪切应力呈递增趋势,且接触半径的不同,也会改变影响的幅度。调整剪切弹性模量,是实现抑制裂纹萌生的一种有效途径。此外,作者主要从事新型功能材料接触力学的研究工作。