多孔介质剪切下铬冻胶体系成胶行为研究

采用安瓿瓶和填砂管考察了铬冻胶体系的静态成胶和动态成胶过程.结果表明:同一配方下铬冻胶在多孔介质中动态成胶的初始成胶时间是其在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间的1～3倍,最终成胶时间是其在多孔介质中静态成胶时间的1～3.5倍.铬冻胶在多孔介质中静态成胶的初始成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶的初始成胶时间的1～2倍,最终成胶时间是其在安瓿瓶内静态成胶时间的3～5倍.随着剪切速率的增大,铬冻胶体系受到的剪切作用增强,其初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的封堵能力降低.随着聚合物浓度和交联剂浓度的增大,铬冻胶的初始成胶时间和最终成胶时间均延长,成胶后的强度增大.聚合物分子的吸附和捕集作用不是引起压力增大的主要原因,引起压力变化的主要因素是铬冻胶在多孔介质中的成胶.     

岩石孔隙对两性离子聚合物凝胶成胶效果影响

利用黏度计、动态光散射仪以及岩心流动实验研究交联聚合物体系在磨口瓶和多孔介质中的成胶效果及体系与岩心的配伍性能。结果表明:在磨口瓶中体系黏度大幅上升,分子线团尺寸明显增加,具有良好的成胶效果,且体系先发生分子内交联,然后发生分子间交联,当体系发生大范围分子间交联前分子线团尺寸较小,与岩心配伍性良好,而交联后分子线团尺寸大幅增加,难以注入岩心;静态条件下,体系能够在岩心内成胶,但成胶强度明显低于在磨口瓶内的强度,且体系的残余阻力系数随着时间的增加先增大后降低,随岩心渗透率增加而增大;动态条件下,体系的阻力系数与同浓度聚合物溶液的几乎相等,说明该体系在多孔介质内动态条件下难以发生交联反应,原因是流动会干扰交联聚合物溶液体系中交联基团的运移、取向和定位,降低交联体系在适当位置形成交联的概率。     

两性离子聚合物凝胶的性能评价及矿场应用效果分析

采用黏度计、动态光散射仪和岩心驱替实验方法,对两性离子聚合物溶液和两性离子交联聚合物溶液的黏度、分子线团尺寸、流动特性、岩心内静态成胶和液流转向进行实验研究。结果表明:在相同条件下,两性离子聚合物凝胶初期黏度、分子线团尺寸、阻力系数、注入压力均与两性离子聚合物溶液比较接近;5 d后,两性离子聚合物凝胶的黏度大幅度上升,分子线团尺寸大幅增加,残余阻力系数明显上升,说明两性离子聚合物凝胶具有良好的延缓交联性能。岩心实验表明,两性离子聚合物凝胶可以在多孔介质内发生交联反应,成胶后具有良好的液流转向效果。矿场试验表明,两性离子聚合物凝胶在深部调驱过程中注入压力明显提升,采油井的含水明显下降,产油量明显增加,增油降水效果显著。     

交联聚合物动态成胶及运移的室内模拟研究

室内采用长岩芯填砂装置模拟了交联聚合物注入、成胶封堵和运移过程。室内模拟结果表明,注入的调剖体系能够达到设计的封堵位置,在注入过程中体系受稀释、剪切和吸附等因素影响,其浓度和成胶前的初始黏度沿程呈下降趋势。在实验所用的浓度(0.2%HPAM)条件下,孔隙介质中的堵剂体系形成有效堵塞的时间显著延长,是静态条件下的6倍;从不同部位堵剂取样成胶后黏度和岩芯封堵前后注水压力变化情况看,有效封堵距离r小于设计封堵距离r′,0.67r′相似文献   

剪切与吸附对弱凝胶深部调驱作用的影响

分别用玻璃微珠、石英砂、露头砂制作填砂模型,研究了弱凝胶体系的动态性能变化以及剪切与吸附对其深部调驱作用的影响.研究结果表明,动态条件下弱凝胶体系在3种介质中均可发生交联反应,其封堵能力、有效作用距离、深部调驱作用在玻璃模型、石英模型、露头模型中依次降低,水驱后弱凝胶均呈颗粒状.剪切作用可破坏弱凝胶三维结构及聚合物分子链,延长动态成胶时间,降低弱凝胶的封堵强度及其深部调驱作用;吸附作用可富集交联剂,加快交联速度,缩短动态成胶时间,降低弱凝胶本身强度、可运移性及其深部调驱作用.     

剪切与吸附对弱凝胶深部调驱作用的影响

分别用玻璃微珠、石英砂、露头砂制作填砂模型，研究了弱凝胶体系的动态性能变化以及剪切与吸附对其深部调驱作用的影响。研究结果表明，动态条件下弱凝胶体系在3种介质中均可发生交联反应，其封堵能力、有效作用距离、深部调驱作用在玻璃模型、石英模型、露头模型中依次降低，水驱后弱凝胶均呈颗粒状。剪切作用可破坏弱凝胶三维结构及聚合物分子链，延长动态成胶时间，降低弱凝胶的封堵强度及其深部调驱作用；吸附作用可富集交联剂，加快交联速度，缩短动态成胶时间，降低弱凝胶本身强度、可运移性及其深部调驱作用。     

聚合物/表活剂二元体系在多孔介质中运移的黏度和界面张力变化

 黏度和界面张力是评价聚合物/表活剂二元体系驱油能力的主要指标,研究二者在多孔介质中运移过程中的变化对提高二元体系驱油能力有重要指导意义。设计4 种注入段塞的二元体系在3 种长度的填砂模型运移的室内实验,对体系运移过程中黏度和界面张力的变化进行研究。结果表明：在注入速度和运移距离相同的条件下,注入段塞越大,流出液的最低界面张力更低,保持低界面张力的时间更长,黏度保留率也更高;在注入速度和段塞相同的条件下,运移距离越长,流出液的界面张力保持低界面张力程度越高,黏度保留率越高。研究结果对现场二元体系的注入方案设计具有一定指导作用。     

交联聚合物溶液流动特性及其评价方法

依据大庆油田交联聚合物深度调剖技术矿场试验需求,通过井口取样和进行化学剂浓度检测分析,对矿场交联聚合物溶液配制工艺的合理性进行了评价.在此基础上,从阻力系数、残余阻力系数、传输能力和流动成胶等方面对交联聚合物溶液的流动特性进行了实验研究.实验结果表明,由于分子结构上的不同,交联聚合物溶液在流动性质方面与聚合物溶液间存在明显差异.     

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系在多孔介质中的渗流特征

利用胶结砂和填充砂2种多孔介质物理模型,通过岩心流动试验的方法评价了部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系(HACDS)在多孔介质中的流动性能.试验表明:随多孔介质中HACDS注入量的增加,水驱压力波浪式升高;HACDS的残余阻力系数随流速的增加而减小;HACDS的残余阻力系数远大于同浓度的HPAM溶液的残余阻力系数;成胶后的HACDS较未成胶的HACDS具有更好的封堵效果;HACDS具有选择性封堵作用;HACDS的突破压力梯度随流速的增加而增大,而且重复注入后,突破压力梯度大幅提高,是一种较好的调剖材料.     

海上油田不同溶解程度聚合物在多孔介质中渗流特征及驱油规律

针对聚合物矿场应用过程中存在溶解熟化规律不清晰、注入到地层可能存在尚未完全溶解熟化现象,研究了地层水矿化度、剪切速率对聚合物溶解熟化性能的影响;通过填砂管岩心驱替实验,研究了渗透率、聚合物溶解程度对聚合物在多孔介质中渗流特征的影响;基于微观可视化驱油实验,研究了不同溶解程度聚合物的渗流特征及驱油规律。结果表明：速溶聚合物溶解时间随着地层水矿化度的降低和剪切速率的增加而缩短,当矿化度为5 000～20 000 mg/L和转速为300～600 r/min,溶解时间为30～50 min。阻力系数和残余阻力系数随着溶解程度和渗透率的增大而降低。聚合物采出程度增值随着溶解程度增大而增大,当溶解程度高于80%以上,采出程度增值变化不大。     

降膜式发生器的传热传质研究

降膜式发生器在溴化锂吸收式制冷机与热泵中得到了一定的应用,溴化锂降膜式发生器在较小的液液量和较小的温差下获得较高的热流密度和传势传质系数,尤其是当液膜沿着水平管外作降膜流动时,传热传质效果更佳,为此建立了省化锂降膜式发生器溶液发生过程传南的数学模型,该模型考虑了流动、传势与传质同时进行相互耦合的特点,对不同布液方式下的液膜流动初速进行了修正,对模型进行求解,并建立了实验台对降膜式发生器的传热传质进行实验,通过对800多组数据进行回归得出了计算传热与传质的准则关系式。     

孔隙介质对HPAM交联性能的影响

聚合物溶液在通过孔隙介质时产生的剪切降解作用与流速有关,流速越大,剪切降解越严重。流经孔隙介质后的聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数明显低于原始聚合物溶液,交联效果也明显差于原始聚合物,产生弱交联需要更高的聚合物浓度和交联剂浓度。因此在室内评价调剖剂性能时,应考察在一定流速下流经孔隙介质后的聚合物的交联情况。同时也说明,聚合物驱产出液中的聚合物在一定条件下可以通过弱交联技术实现增粘回注。     

碳钢在液/固双相管流中的磨损腐蚀机理研究

文中利用自行研制的管流动态模拟试验装置 ,研究了碳钢在液/固双相流中的磨损腐蚀。结果表明碳钢在流动 5%河砂的双相 3.5 %NaCl溶液中 ,磨损腐蚀速度随流速的增加而显著地增大 ,没有出现像单相流中磨损腐蚀速度显著降低的流速区段 ,其磨损腐蚀过程仍主要受阴极氧扩散控制。在液/固双相流中 ,碳钢阻抗谱为双容抗半圆弧 ,且都出现低频收缩现象。对碳钢施加阴极电流 ,由于抑制了电化学因素 ,大幅度削弱了与流体力学因素的协同效应 ,使碳钢腐蚀大大减轻。证明了在双相管流中 ,碳钢磨损腐蚀过程仍主要受电化学因素控制。     

粘度法测定高聚物分子量实验的改进

针对高分子材料与工程专业实验＂粘度法测定高聚物分子量实验＂存在的问题进行了改进,利用能够摄像的现代先进仪器设备代替传统的秒表测定高聚物溶液或溶剂在乌氏粘度计中的流动时间。实践表明,改进后的实验与传统的实验方法相比具有许多优点：高聚物溶液流动时间测试结果更为准确,测试效率得到提高,能够摄像的实验器材来源广泛。     

蒙古林油田弱凝胶深部调驱体系室内评价

本文从聚合物分子在剪切与未剪切的条件下对蒙古林油田弱凝胶深部调驱体系进行评价。实验表明聚合物分子被剪切后,主要影响凝胶体系的成胶强度,未被剪切时的凝胶强度明显高于聚合物分子被剪切后的凝胶强度,而从长期稳定性的角度来讲,聚合物分子是否被剪切,对稳定性的影响不是很大。剪切条件下聚合物溶液浓度为800mg/L和1000mg/L的已成胶的凝胶体系最高强度分别为4619mPa.s和4319mPa.s,远远低于聚合物未被剪切时的最高成胶强度34293mPa.s和31393mPa.s; 剪切后的聚合物在其成胶后的稳定性较好,恒温192h后,聚合物溶液浓度为800mg/L和1000mg/L的凝胶体系粘度最终保留值分别为2224mPa.s和2999mPa.s,粘度下降率分别为51.85%和30.56%。蒙古林油田所用凝胶体系配方为聚合物浓度为800mg/L和1000mg/L,聚/交比为30:1。     

振动力场作用下单螺杆塑化熔融过程数值模拟

为研究振动力场对单螺杆挤出机中熔融过程的影响，根据“流动的固体”这一概念，利用流体动力学实现对整个熔融区域的求解，解决了相变以及固熔界面跟踪的问题，建立了简化的二维动态熔融模型．由于熔融过程是一个非等温相变过程，并且振动力场作用下聚合物具有依时性非线性黏弹特性，因此修正了具有松弛谱特性的Maxwell非等温黏弹本构模型，对动态熔融过程进行了模拟，并分析了振动频率与振幅对熔融行为的影响规律．     

化学吸附式制冷过程的动态模拟

建立了化学吸附式制冷装置的吸附/解吸过程的动态模型,编写了能自动调整时间步长、保证离散化计算收敛的计算机动态模拟程序。结果表明,实验与理论模拟结果趋于一致。最后利用模拟结果对吸附床内的动态过程进行了分析。     

用不同类型粘度计测定交联聚合物溶液流变性质

用奥氏毛细管粘度计、落球粘度计和HAAKE RS150型流变仪分别测定了高相对分子质量、低浓度的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与柠檬酸铝（AlCit）交联体系在交联反应过程中的粘度值，研究了在不同反应时间下HPAM—Al-Cit交联体系的粘度与剪切速率的关系。结果表明，在低剪切速率时，HPAM—AlCit交联体系的粘度随反应时间增加呈下降趋势；在剪切速率较高时交联体系具有剪切稠化现象；HPAM与AlCit发生分子内交联反应形成交联聚合物线团在水中的分散体系，这是交联体系粘度随反应时间增加而降低和剪切变稠的主要原因。