一种插层聚合纳米复合材料的调堵特性研究

针对苛刻油藏条件下对调剖堵水材料性能要求越来越高的现状，利用烯丙基单体和黏土以及实验室自制的层间修饰剂、扩链剂形成插层聚合纳米复合材料CAG，研究其调堵性能。性能评价结果显示其在80～140℃条件下老化30d，断裂应力变化不大。在140℃条件下，断裂应力变化仅为3.2%；断裂应力和有效黏度基本不受实验用水矿化度的影响；在剪切速率为 10s^-1条件下，基液黏度为39.54mPa·s；在裂缝条件下的封堵强度为23.6MPa，压力梯度为0.393MPa/cm，封堵率为98%；在三层非均质岩芯中的采收率实验中，比水驱采收率增加了5%。插层聚合纳米复合材料CAG具有耐温抗盐能力强、注入压力低、封堵强度大的优点，成功地解决了调堵剂注入性能与封堵性能的矛盾，是一种具有广阔发展前景的调堵材料。     

稠油热采井改性纤维复合防砂实验研究

单一的防砂技术在稠油热采井中的应用受到一定限制，为解决热采井防细粉砂，从改善纤维复合防砂技术体系中的基体（树脂涂敷砂）性能入手，以期使纤维复合防砂技术能够用于热采井防砂。通过考察水溶性酚醛树脂、ER树脂粉末、偶联剂、增强剂加量对砂体抗压强度和渗透率的影响，分析了体系中各组分的作用机理。通过室内实验优化了纤维防砂体的配方，研究表明，偶联剂、改性剂、增强剂、ER树脂粉末、水溶性酚醛树脂SR1、石英砂之间的质量比为（0.15~0.20）∶3.1∶1.5∶（2~4）∶10∶100时体系具有较高的防砂强度，并且在350℃下仍能保持在3MPa左右，较不加入纤维时高30%，渗透率可增加10%左右。     

中原油田文25 东块聚合物微球调驱研究与应用

针对中原油田高温高盐油藏开发后期的剩余油挖潜，提出了聚合物微球深部调驱的技术设想；以现有微球制备技术为基础，通过调整水相比、交联比和耐温抗盐单体共聚，研制出了适于文东试验区孔喉尺寸及油藏特征的系列调驱微球，并在高温高盐的油藏条件下，评价了微球的膨胀性能、抗剪切强度和持久稳定性；采用均质和非均质填砂模型，模拟了微球浓度、注入量和注入模式对调驱效果的影响，为矿场试验方案的合理制订提供了理论支撑；文25 东微球调驱矿场试验共实施2 个层系9 个井组，通过“PI 技术”的动态调整，共注各类调驱微球276.58 t，总体实现了注入压力升高、波及体积改善和明显增油的目的；通过微球调驱，区块自然递减显著下降，油田稳产基础进一步得到增强。     

轻质油蜡样分析和固体防蜡剂的研制

针对我国西部部分油田油井结蜡而存在的生产实际问题，现场采集了油井的结蜡样品，运用X射线粉末衍射、红外光谱和扫描电镜等对采集蜡样进行了分析研究，得出蜡样中含有芳烃、正构烷烃和沥青质等相对大的颗粒物质。根据蜡样的特点，在室内对固体防蜡剂的主剂和助剂等进行了优选和复配，最终研制出了适用于轻质油油井防蜡用的固体防蜡剂。运用自制的实验装置对该固体防蜡剂在原油中的各种性能进行了室内研究，得出该固体防蜡剂的溶解速度分别为1.094mg/L?min-1（50℃）、2.112mg/L?min-1（55℃）、4.925mg/L?min-1（60℃）时，防蜡效果较好，当其达到一定浓度时，防蜡率超过50%。并通过评价结果分析研究了防蜡剂产生效果的机理，同时得出了在油田现场实际施工时要注意井深情况的结论。     

聚合物/表面活性剂二元复合驱研究进展

从聚合物/表面活性剂二元体系的特点出发，综述了聚/表聚/表二元复合体系的实验室研究现状以及在胜利油田孤东七区54-61进行的矿场试验情况。聚/表二元复合驱是在聚/表/碱三元复合驱的基础上去掉碱所形成的低浓度的驱油体系，可以最大限度地发挥聚合物的粘度和弹性，减少乳化液处理带来的负面影响，减弱由于碱的存在引起的地层以及井筒结垢的现象。通过国内外研究结果分析表明，聚/表二元复合体系提高原油采收率幅度在20%左右；矿场试验取得了较好的效果。聚/表二元复合体系可以克服三元体系的缺点，作为一项新的驱油方法具有宽阔的发展空间。     

SO2-4/TiO2固体超强酸催化合成乙酸异戊酯的研究

研究以SO2-4/TiO2固体超强酸为催化剂合成乙酸异戊酯,并考察影响酯化反应的因素,讨论催化剂的重复使用性能.实验结果表明,最佳反应条件是酸醇物质的量比为12.0,催化剂用量为1.5g,反应时间为1.5h,催化剂的最佳焙烧温度为500℃.催化剂的催化活性高,可重复使用,在最佳反应条件下,乙酸的酯化率为96.7%,产品收率为90.3%.     

综合评价方法在防砂方式优选中的应用

为解决油田疏松砂岩油藏油井出砂问题,发展了多种防砂技术,然而每种防砂方式有各自的适应性及优缺点.针对目前油井防砂方法优选存在的问题和不足,拟采用模糊数学原理,初选技术上可行的防砂方法,然后利用经济评价模型给出经济有效的防砂方法,再结合两种方法的计算结果,进行综合评价,优选出技术上科学合理、经济高效的防砂方法,为油田防砂方法的选择提供决策依据.应用综合评价方法对两口井进行了计算分析,通过综合评价模型给出了适合该井的技术合理、经济有效的防砂方法；另外,当模糊数学评价模型与经济评价模型计算结果有差别时,要结合综合因素进行选择.     

SO_4~(2-)/TiO_2固体超强酸催化合成乙酸异戊酯的研究

研究以SO2 - 4/TiO2 固体超强酸为催化剂合成乙酸异戊酯 ,并考察影响酯化反应的因素 ,讨论催化剂的重复使用性能。实验结果表明 ,最佳反应条件是酸醇物质的量比为 1∶2 .0 ,催化剂用量为 1.5g ,反应时间为 1.5h ,催化剂的最佳焙烧温度为 5 0 0℃。催化剂的催化活性高 ,可重复使用 ,在最佳反应条件下 ,乙酸的酯化率为 96 .7% ,产品收率为 90 .3%。     

断层几何学特征及对浊积岩的控制作用

为解释断层下降盘浊积砂体横向不均一的控制机理，从河125断层几何特征入手，剖析了断层形态与浊积砂体的关系，发现弧形断裂平行于断层走向剖面上为断槽、断脊组合；在垂直于断层走向剖面上断层可分为竖滑段、倾滑段和平滑段三段。生长指数规律为弧中大于弧翼；H/L指数为弧中小于弧翼。断裂的几何学特征与动力学、运动学特征具有相关性，断裂不同位置几何学特征的不同反映了断裂动力学、运动学特征的差异。断层对浊积岩具有重要的控制作用：弧中对应浊积扇最发育区，弧翼为不同浊积扇的分界线；断槽为浊积砂体的补给通道；断脊为扇体不同补给区的分水岭，形成了典型的弧扇对应现象。     

高分子溶液表面张力的测定、关联与预测

采用吊环法测定了聚二甲基硅氧烷(PDM S,1 000 mm2/s)在甲苯、环己烷、丁酮以及环己烷和丁酮混合溶剂中的表面张力随浓度的变化关系。在P rigog ine-D efay模型的基础上,引入了高分子链节有效浓度的概念,获得了相应的计算高分子溶液表面张力的改进模型,该改进模型对实验数据关联的平均相对误差为0.59%;对PDM S(1 000 mm2/s)在丁酮-环己烷混合溶剂体系的表面张力预测的平均相对误差为0.44%。     

安全优化钻井实时监控智能系统模型及应用

将钻井工程信息管理、钻井参数实时采集和智能化决策支持技术集成为一体，设计并实现一个安全优化钻井实时监控智能计算机系统。系统的知识模型由领域层、推理层和任务层组成；知识的表示应用了本体论中的科学方法，建立基于本体的安全优化钻井领域知识构架，对钻井数据、信息、知识进行系统的分析、归纳，实现安全优化钻井知识整合。系统可用于钻井设计、施工、完钻总结阶段的钻井异常问题的检测、识别、预测、诊断、预防和处理，实现安全优化钻井的目标。     

致密砂岩气藏储量难动用影响因素及开发对策

致密砂岩气藏复杂地质特性和特殊渗流机理造成相当一部分储量难以得到有效动用。以川西新场气田Js¹₂、Js³₂气藏为例，在大量室内实验及现场试验的基础上，对致密砂岩气藏渗流机理进行了深入的研究，认为水锁效应、应力敏感伤害、启动压力效应是影响储量难以动用的主要影响因素。目前的生产压差为10MPa，远大于合理的生产压差7MPa，造成较严重的应力敏感伤害；压裂过程中水锁效应则导致压裂液返排率低，压裂液滤失带启动压力高，气相渗透率低，制约了压裂开发的效果。以低伤害为核心，高效返排为手段的大型加砂压裂技术、多层压裂合层套采技术、水平井及水平井压裂技术是开发新场气田Js₂¹、Js₂³气藏难动用储量的主要技术手段。     

气体钻与泥浆钻全井段钻柱动力学对比研究

全井段钻柱在井内运动过程是一个非常复杂的非线性动力学问题，不可能得到比较完美的解析解，如果采用室内试验或者现场试验研究，其成本又会很高且很难实现。因此，在弹塑性力学、岩石力学和钻柱力学的基础上，以四川某井基本钻井参数和钻具组合为依据，采用有限元法建立了塔式钻具钻至1486m井深时的全井段三维钻柱模型和相应的井筒模型，并且建立了钻头与岩石以及钻柱与井筒之间的随时间变化且有摩擦系数的接触关系和相对应的泥浆钻井模型，对比分析了钻柱在动态钻进过程中的井口参数、钻头上压力和转动速度以及全井段钻柱的弯矩扭矩变化等结果，得出气体钻井与泥浆钻井全井段钻柱的运动规律以及钻铤失效机理的差异。为认识气体钻井全井段钻柱的运动规律提供了新的研究方法，对气体钻井中钻柱力学、井斜控制和设备等方面的研究都有较好的现实意义。     

华庆地区长6深水沉积低渗透砂岩储层特征

通过大量岩芯、铸体薄片、扫面电镜及物性资料分析，对鄂尔多斯盆地华庆地区长6段砂岩的沉积特征、岩石学特征、孔渗特征、成岩作用类型、孔隙结构及孔隙类型等进行了深入研究。研究表明，以深水浊积砂体为主的长6储层具有沉积物粒度偏细、成分成熟度较低、结构成熟度中等的岩石学特点；储集空间主要是原生粒间孔隙和次生溶蚀孔隙，孔隙结构以中、小孔细喉型为主。研究区孔隙度与渗透率具有较好的正相关性，为一套典型的低孔、低渗到特低孔、特低渗的储层。     

复配稳泡剂泡沫体系高盐增效性及粘弹性研究

对研制出的复配稳泡剂泡沫体系，在80℃下开展了高盐对泡沫体系的稳定性和表观粘度影响的研究，并应用扫描电镜观察不含盐、含盐度为7.08×104mg/L和20.30×104mg/L的泡沫的微观结构，试图找到高盐增效性的作用机理；运用HAAKE流变仪研究了高矿化度泡沫体系的粘弹性。实验结果显示：泡沫体系具有高盐增强泡沫体系的稳定性和表观粘度的效应，同时，该泡沫体系还存在一个最佳抗盐度；扫描电镜显示高浓度盐、聚合物和表面活性剂之间形成了高强度的复合膜，从而增加了泡沫的稳定性；泡沫体系具有很好的粘弹性。首次对泡沫体系的高盐增效性进行了研究，丰富了泡沫体系的理论，具有一定的应用价值。     

螺杆钻具等壁厚衬套性能分析

螺杆钻具以其独特的优势在定向钻井生产中得到青睐，但仍不能广泛应用于深井、高密度泥浆井以及小曲率半径的水平井。目前，常规螺杆钻具衬套的内表面是螺旋曲面，橡胶衬套厚薄不均，衬套抗变形能力低，单级承压小，泄漏沿程长，机械特性软，热膨胀不均、磨损速度快，故导致效率持续降低。因此，长度短、大功率、高压降、低转速螺杆钻具的开发与应用，已成为提高钻井效率、节约钻井成本的重要环节。为此，进行了螺杆钻具橡胶衬套力学性能实验，建立了螺杆钻具等壁厚衬套和常规衬套的力学计算模型。结果表明，在相同压力下，等壁厚衬套比常规衬套有更好的抗形变能力；在相同的过盈量下，等壁厚衬套有更好的密封能力。在同等扭矩下，等壁厚定子螺杆钻具的定子长度可以得到缩短。     

塔河油田超深超稠油藏采油新技术研究

塔河油田是我国发现的第一个超深超稠碳酸盐岩油藏，埋深5350~6600m，80%的储量为特超稠油，开发极其困难。从稠油的粘度影响因素出发，以塔河油田近10年的开发实践为基础，对目前在塔河油田广泛应用的掺稀降粘工艺的机理、实践等各个方面进行了详细分析和探讨。研究认为，常规的热采工艺不适合塔河油田，掺稀降粘、大工作制度生产、掺热稀油生产、复合接力泵工艺技术、化学降粘等都是一些行之有效的开采工艺，塔河油田的开发为我国超深超稠油藏的开采提供一个可以借鉴的开采经验。     

冲旋钻头破岩机理仿真研究

介绍了冲旋钻井中冲旋钻头与岩石互作用有限元模型的建立过程，并对冲旋钻头在冲击旋转和单纯冲击载荷作用下的破岩过程进行了计算机仿真研究，描述了冲旋钻头破岩过程，求出了相应的钻头破碎岩石的深度、体积时程关系对比曲线，揭示了冲旋钻头的破岩机理——钻头在冲旋作用下破碎岩石的过程可分为4个阶段、钻头破碎岩石深度主要取决于冲击作用而与旋转作用关系不大、破岩体积在冲旋作用下比单纯冲击载荷作用下要大一倍左右，为冲旋钻头在石油工业中的进一步推广应用提供了理论依据。     

压前测试评价在异常高压致密气藏应用研究

压裂测试技术的选择及其分析对压裂设计原则和规模大小的确定至关重要，开展气藏压前测试评价技术可以达到认识储层应力特征、滤失特征和裂缝延展特征的目的，验证裂缝垂向延伸高度与软件模型的一致性。以沙特阿拉伯鲁卜哈里盆地X2S井为例，针对储层物性认识不清的问题开展了注入/压降测试，求取储层有效渗透率；针对交叉偶极声波测井数据解释储层地应力剖面表现出缝高难控制的特征，开展了小型压裂测试及井温测井，计算储层应力剖面和缝长、缝高延展特征；针对侧钻斜井的问题开展了阶梯测试，求取了孔眼摩阻和近井筒摩阻。系统的压前测试评价技术可获取探井致密气藏改造的重要井层资料，对指导主压裂安全施工具有重要作用，为国内异常高温高压致密砂岩气藏压裂提供了借鉴。     

星状原油集输管网拓扑优化的混合遗传算法

以投资最小为目标函数，建立了星状原油集输管网拓扑优化数学模型。根据模型特点，利用改进的整数编码遗传算法优化井站隶属关系，利用非线性优化方法优化出相应的计量站最佳位置。针对遗传算法的局限性，对操作过程进行了改进，结合了模拟退火算法，调整了适应函数，给出了初温的确定方法，改进了选择复制操作，从而形成了混合遗传算法，并采用随机多父辈适应函数值加权交叉和多种改进变异操作方法。同时在操作过程中给出了约束条件的处理方法，减少了不可行解的产生，提高了算法优化效率。算例显示了该优化方法的有效性。