磷酸酯/Fe3+ 型油基冻胶压裂液性能研究

针对磷酸酯/Al3+ 交联的油基压裂液交联速度慢，交联剂溶解性慢、稳定性差和价格高等缺点，首次对磷酸酯/Fe3+ 交联的油基压裂液体系进行了研究。通过对铁交联剂体系的优化，筛选一种磷酸酯/Fe3+ 交联的新型交联剂体系，并对磷酸酯/Fe3+ 油基冻胶压裂液性能进行了评价。结果表明：采用30%Fe2(SO4)3+15% 二乙醇胺+55% 水制备的新型交联剂体系，直接与磷酸酯混合即可形成油基冻胶，其性能不受放置时间的影响，交联速度快，成胶性能好，10 min 就可达到最大黏度；压裂液的抗温抗剪切性能高，与常规铝交联剂体系比较，压裂液成胶速度提高了20 倍，压裂液的抗温能力由原来100 ℃提高到135 ℃，并且压裂液的破胶性和滤失性等性能均能达到压裂施工的要求。     

高矿化度产出水集输中的阻垢实验研究

中原油田采油一厂九区42#站产出水矿化度高,文侧215-5井产出水中SO₄^2-和HCO₃^- 含量分别为1734mg/L与2343mg/L;文215-10井产出水中Ca²⁺含量为12600mg/L;文215-2和文215-4井产出水离子成份复杂。预测结果和配伍性实验表明,此井站产出水混配有无机垢产生,由X衍射分析该沉淀大部分为硫酸钙水合物,这是因为混合体系中Ca²⁺     

反相悬浮法合成AA/AM/AMPS耐盐高吸水性树脂

为了提高高吸水性树脂的吸液性能,实验采用反相悬浮聚合法,向丙烯酸(AA)/丙烯酰胺(AM)二元体系中引入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为第三种聚合单体合成高吸水性树脂.通过正交试验研究单体配比、丙烯酸中和度、交联剂用量和引发剂用量四个因素对产品性能的影响.红外光谱和扫描电镜测试结果显示产物为AA/AM/AMPS三元共聚物,粒子呈球形,球表面为褶皱状.最佳实验条件:单体摩尔配比(AA/AM/AMPS)为1.25∶1∶0.7,丙烯酸中和度为90％,交联剂用量(占单体总量)为0.08％,引发剂用量为0.7％.此条件下产品的吸蒸馏水率可达1 720 mL/g,吸盐水率达165 mL/g.     

共混胶高温堵剂实验室研究

钠粘土与AM单体共混，在130℃下与引发剂和交联剂反应生成了共混胶。该共混胶体系中含钠土6%，单体AM 6%～7%，引发剂Y 100～200mg/L，交联剂J 1%～1.5%。钠土的加入，延缓了成胶时间，提高了热稳定性。该共混胶强度高，封堵能力强，高温堵水应用前景良好。     

一种新型复合纳滤膜对污水的深度处理研究

考察了一种新型荷负电羧甲基甲壳素/聚丙烯腈复合纳滤膜对污水（中水）的处理效果。结果表明：在1.0MPa、30L/h、室温下,经纳滤膜处理后,溶解态总磷、硝态和亚硝态总氮及COD_Cr的平均截留率分别可达70%、83%和94%以上,而色度几乎可完全去除。纳滤膜出水COD_Cr为3.0~10.2mg/L,达到GB3838—2002地面水Ⅰ类水质标准;硝态和亚硝态总氮（以氮计）质量浓度为2.7~3.5mg/L,达到GB5749—85生活饮用水标准;溶解态总磷（以磷计）质量浓度为1.0~1.7mg/L,已接近1mg/L的污水GB8978—1996Ⅱ级排放标准。提出,由于PO₄ ^3-与水体中H⁺ 、Ca ²⁺、Mg ²⁺等阳离子较易形成缔合离子或络合离子,减弱了与荷负电的纳滤膜的库仑排斥作用,从而使其截留率小于NO ^3-或NO ^2- ;该纳滤膜适于油田采出污水处理、污水（中水）脱磷、氮和COD_Cr的深度处理及含磷废水的脱磷处理。     

酚醛树脂冻胶流变性及粘弹性研究

由疏水缔合聚合物AP–P4 和酚醛树脂预聚体YG103 交联得到了酚醛树脂冻胶，研究了酚醛树脂冻胶的流变性和粘弹性，并对疏水缔合聚合物和酚醛树脂冻胶的粘弹性进行了对比。研究表明，酚醛树脂冻胶成胶过程可分为缓慢诱导阶段、快速增长阶段和稳定阶段。酚醛树脂冻胶的剪切应力具有时间依赖性和滞后特性，在外力作用一段时间后冻胶的应变可较好地恢复。与聚合物溶液相比，酚醛树脂冻胶具有更宽的线性粘弹性区域和更高的储能模量和损耗模量。在低频率下该冻胶的储能模量比损耗模量大，随着频率的增加，储能模量和损耗模量均增加；随着聚合物和交联剂质量分数的增加，冻胶体系的储能模量和损耗模量 均增加；随着矿化度的增加，冻胶体系的储能模量和损耗模量出现先降低—增加—降低的过程。     

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。     

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。     

基于浓缩理论的大型压裂破胶优化技术及应用

针对储层孔、渗条件很差的致密砂岩油气藏，常规的破胶剂加量技术已经不能满足大型压裂对破胶的更高要求，在考虑了压裂液在地层中由于滤失而产生浓缩效应的基础上，提出了一种新的压裂液破胶优化技术。通过压裂施工裂缝温度场模拟，不同温度条件下的破胶实验以及考虑液体滤失浓缩后的破胶实验，认为大型压裂施工现场破胶剂加量应该在常规加量基础上进行一定程度的增加，才能保证大型压裂的破胶效果，实现快速排液，降低伤害。该破胶优化技术在CX491井155.6m³大规模压裂施工成功应用，开井17h液体返排率达到了74.9%，且返排液破胶彻底，天然气测试产量从射孔后的0.2×10⁴m³/d（敞井）增加到14×10⁴m³/d（井口压力22MPa），目前该技术正在川西地区大型压裂施工中逐步推广。     

胶囊破胶剂的介质分散分相法制备研究

针对压裂施工过程中破胶过早的问题，以过硫酸铵为芯材，选用适宜的聚合物为囊衣材料，采用分散分相法制备胶囊破胶剂。通过比较，确定了聚乙烯醇（PVA）和乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）为较好的囊衣材料，通过正交实验研究了两种胶囊破胶剂的制备工艺。结果表明：搅拌速率、温度、衣材与囊芯的质量比、衣材溶液和分散剂的质量分数对胶囊破胶剂性能有较大影响。制备PVA胶囊破胶剂的最佳条件为:温度25℃，搅拌速率270r/min，衣材与囊芯的质量比2:8，分散剂用量为1%；制备EVA胶囊破胶剂的最佳条件为:温度25℃，搅拌速率300r/min，衣材溶液和分散剂的用量为5%和2%。     

采出污水配制聚合物溶液的影响因素研究

研究了聚合物驱采出污水中Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+六种离子对聚合物溶液初始黏度的影响和溶解氧、阳离子、粘土矿物以及细菌对其稳定性的影响程度，提出了采出污水配注聚合物的参考控制指标和限度。研究结果表明，高价金属阳离子是影响聚合物水溶液初始黏度的主要因素，其由大到小的顺序为Fe2+＞Fe3+＞Mg2+＞Ca2+＞Na+＞K+。配制用水的基本要求是不含铁离子，Ca2+离子含量控制在200mg/L以下，最好控制在50mg/L以下；Mg2+离子含量控制在100mg/L以下，最好控制在30mg/L以下；Na+、K+离子含量应该控制在2000mg/L以下，最好控制在500mg/L以下。高价金属离子和溶解氧是影响聚合物溶液黏度稳定性的主要因素，其由大到小的顺序为：Fe2+>Mg2+(Ca2+)>Fe3+>Na+(K+)，一价阳离子和悬浮物对聚合物溶液黏度稳定性也有一定影响，细菌对其影响相对较小。     

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。     

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。     

耐温耐盐聚合物堵剂的制备及性能研究

针对高温高矿化度地质条件特点，合成了对苯乙烯磺酸钠–2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸–膨润土聚合物堵剂。采用不同浓度盐溶液、使用温度及时间评价其耐盐耐温性能，优化了携带液体系，采用岩芯模拟实验考察堵剂封堵效果及耐冲刷性能。结果表明：该堵剂在80130 ℃恒温放置60 d 后树脂的吸水率和强度基本保持不变，树脂耐温性能良好；在质量分数30% 的模拟盐水溶液中吸水率仍可达12.00 g
g..1，树脂的耐盐性能良好；树脂在含水40% 的乳化油中3 h 不膨胀；岩芯实验测定聚合物堵剂在高渗和中渗通道中封堵率达到99.96% 和96.41%，经30 PV 水长期冲刷封堵率仍可达95.12% 和94.43%。     

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。     

高效自组装超分子驱油体系研究

胜利油田化学驱优质资源一、二类油藏储量基本动用完毕，以高温高盐油藏为主的三类储量（油藏温度>85 ℃，矿化度> 30 000 mg/L）将是今后三次采油的主阵地，但在高温高盐油藏实施聚合物驱油的过程中遇到诸如聚合物遇盐降黏、高温水解、高温降解等问题，严重影响了聚合物驱油技术的应用。超分子体系是一种小分子通过分子间的作用力进行自组装的一个分子聚集体系，以超分子工程学及超分子化学理论为基础，通过设计合成三种高效超分子产品及驱油体系，并对合成的超分子体系进行驱油性能评价，实验表明RTS 型超分子体系增黏效果显著、具有良好的耐温抗盐性、对污水有良好的适应性，并且具有优良的老化稳定性，室内物模实验表明具有良好的提高采收率效果，应用前景良好。     

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。