表面稠化酸的固砂作用研究

对酸碱度场的观察证实，表面稠化酸在酸化过程中能够形成冻胶膜。由Laplace公式得知，冻胶膜最终可在砂粒接触处形成冻胶，从而起到对砂粒的胶结作用。对冻胶的粘弹性进行了测定，并对冻胶对砂粒表面的作用进行了分析。结果表明，表面稠化酸主要通过冻胶粘弹性中的弹性、冻胶与砂粒之间的氢键及静电引力、冻胶对砂粒表面的润湿性等起防砂作用。对冻胶粘结力的测定结果证实，冻胶对砂粒有很好的胶结作用。     

表面稠化酸的防砂作用研究

表面稠化酸是将稠化剂(PAM)、交联剂(GL-5)加到酸中配制而成,它具有缓速酸化和防砂作用。该酸通过稠化剂的体相稠化作用,控制氢离子的扩散速度,具有很好的缓速作用;随着H+的不断消耗,通过稠化剂与交联剂在砂粒表面适合的pH值(pH=3~5)下的交联作用形成冻胶膜(表面稠化),该膜是一种很好粘弹体,弹性大于粘性,对砂粒表面润湿,通过氢键及静电引力加强对砂粒表面的吸附,限制砂粒运移,达到防砂目的;该膜可以进一步控制H+的扩散速度,达到进一步缓速目的,保证表面稠化酸酸化深远地层。对表面稠化酸的防砂机理及防砂效果进行了评价,提出了将酸化与防砂有机结合的新思路。     

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。     

纳米粒子均匀分散超高相对分子质量聚乙烯冻胶纤维的制备

将纳米粒子均匀分散于萃取荆中，在萃取阶段将其加入到超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维中，对其进行改性。通过表面扫描电镜(SEM)，萃取液粘度和冻胶纤维萃取除油率的测定，研究了纳米粒子在UHMWPE冻胶纤维中的分散情况及纳米粒子的加入对冻胶纤维萃取过程的影响。结果表明：在萃取过程中，纳米粒子可以扩散进入冻胶纤维中并可在冻胶纤维中达到纳米级均匀分散；纳米粒子的加入使萃取剂粘度增加，对UHMWPE冻胶纤维的萃取速率变慢。     

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系,通过流变性实验,分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物/表面活性剂二元复合体系流变性的影响;通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验,分析了聚合物/表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响,研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理.结果表明,实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力,表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小.在驱替水驱残余油过程中,形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用,使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系,并且该二元体系的粘弹性越大,采收率越高.界面张力由10-2 mN/m降至10-3 mN/m时的最终采收率均高于界面张力为10-2 mN/m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率.     

弱界面层对树脂砂粘结桥附着力的影响机理研究

本文着重研究环境湿度、原砂水分和含泥量等对呋喃树脂、酚醛树脂、酚醛尿烷树脂和多元醇—聚氨酯等各种不同树脂砂在固化、存放中强度的影响。从性能测试和扫描电镜分析其变化规律,得出水分子的渗透和泥分杂质的存在,在砂粒表面和粘结桥之间形成弱界面层,由于弱界面层的解吸作用和阻碍粘结剂对砂粒表面的润湿,大大降低界面的附着力,导致粘结桥附着破裂。     

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系，通过流变性实验，分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物／表面活性剂二元复合体系流变性的影响；通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验，分析了聚合物／表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响，研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理。结果表明，实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力，表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小。在驱替水驱残余油过程中，形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用，使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系，并且该二元体系的粘弹性越大，采收率越高。界面张力由10^-2mN／m降至10^-3mN／m时的最终采收率均高于界面张力为10^-2mN／m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率。     

美国迈阿密地区更新世鲕粒滩发育特征及控制因素

通过对迈阿密鲕粒滩与现代鲕粒滩的类比,将高分辨率的卫星激光雷达绘图与露头信息结合起来,可视化了迈阿密鲕粒滩的整体形态以及其中的沉积特征,潮汐通道的分布直接影响鲕粒滩的形态,迈阿密鲕粒滩的形成与潮汐作用有密不可分的联系;在迈阿密鲕粒滩中的沉积相主要发育交错层理的鲕粒相和生物潜穴型泥质鲕粒灰岩相,其中可见羽状交错层理以及大量的生物遗迹化石,证实迈阿密鲕粒滩的形成受到潮汐作用的影响;迈阿密鲕粒滩经历了胶结作用和溶蚀作用等多种成岩作用,其中胶结作用会破坏其孔渗性,而在溶蚀作用的影响下会增加其孔渗性。在对迈阿密鲕粒滩中的典型露头进行了实地考察后,进一步确认了迈阿密鲕粒滩是受到潮汐作用而形成的现代鲕粒滩。     

硫化氢对冻胶型堵剂的影响

研究了H2S对常规冻胶型堵剂成冻时间和冻胶强度的影响,这些冻胶型堵剂包括交联聚丙烯酰胺形成的铬冻胶和酚醛树脂冻胶.探讨了H2S对冻胶型堵剂影响的作用机理.结果表明:H2S对无机铬交联体系的影响较大,而对有机铬交联体系和酚醛树脂交联体系的影响相对较小;对于无机铬交联体系,H2S能迅速将Cr6+还原为Cr3+,提高交联HPAM的速度,而当H2S含量偏高时,被还原出的Cr3+会与过量的H2S生成Cr2S3沉淀,不能形成整体冻胶;对有机铬和酚醛树脂交联体系的影响主要体现在pH值的变化上.当选择冻胶型堵剂应用于含H2S的油气藏时,最好选用酚醛树脂冻胶.     

印尼油砂性质分析及水基分离研究

对印尼油砂的基本性质如油砂的组分、砂粒的粒径分布、砂粒的润湿性及沥青的四组分进行分析,测试了沥青、黏土在不同p H值下的Zeta电位,考察了二价金属离子Ca2+对沥青、黏土Zeta电位的影响,同时对印尼油砂进行水基提取分离。分析结果表明,印尼油砂含油率高达24.9%,砂粒粒径较小,砂粒表面为油润性,沥青中重质组分含量较高。Zeta电位测试表明,Ca2+的存在使沥青与黏土表面电位均变正,不利于油砂的分离。水基提取结果显示,印尼油砂的提取率为46.0%,泡沫质量较差。为了提高沥青收率,应探索适宜的表面活性剂对油砂进行预处理从而改变砂粒的润湿性或直接采用溶剂法开采印尼油砂。     

粘土在松散型砂中分布状态的研究

基于应由粘土在松散型砂中的分布状态来评价混砂质量的想法,本文提出了一种观测型砂颗粒截面以研究粘土在砂粒表面分布的实验方法.在不同混砂时间时,对砂粒表面粘土膜的厚度、粘土膜的均匀性和型砂中的成膜粘土量进行了测量及计算,获得粘土分布随混砂时间而变化的规律,并与型砂性能的变化相对应.     

Structural variations of sand-bearing airflow over dune at southeastern fringe of Tengger Desert

From the analytical results of observed data onsand transport rates at different positions of dune surface atsoutheastern fringe of Tengger Desert, it has been found thatthe vertical distribution of blown sand flux exhibits a no-ticeable variation when sand grains move upslope anddownslope of dune surface under the action of wind force.Within the height of 20 cm above the sand surface, the verti-cal distribution of mass flux at different positions from toe todune crest of stoss slope of sand dunes coincides with a singleexponentially decaying law; while the vertical distribution ofmass flux over the lee slope occurs as two variable zones,with the height of 8--12 cm as the dividing line, the sandtransport rate below this height exponentially decreases withincreasing height, but above this height decreases in a powerfunction law. On the stoss slope, the relative sand transportrate in the upper layer of sand flow tends to decrease withthe increasing wind velocity and the total sand transport ratetowards the dune crest due to the shortened trajectory lengthof saltation sand grains moving upslope. On the lee slope, theincrease in lift-off height and trajectory length of saltationsand grains moving downslope leads to the increase in rela-tive sand transport rate in the upper layer of sand flow.     

硅砂表面高温改性提高水玻璃砂强度的机理

Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、能谱（ＥＤＳ）等的研究表明,硅砂表面存在吸附膜．高温改性使吸附膜被牢固烧结在砂粒表面,改变了吸附膜和砂粒表面的物理和化学特性,大大改善了湿润性,使粘结桥的断裂形式从附着断裂向内聚断裂转化,提高了水玻璃砂的强度．     

胶束乳液聚合法低伤害储层固砂技术

为了解决化学胶结防砂方法中胶结剂占据一部分孔隙空间,造成渗透率大幅度降低而引起的储层伤害,基于乳液聚合原理,设计出一种由水、乙醇、阳离子表面活性剂、聚合单体和引发剂等组成的胶束乳液聚合低伤害储层固砂体系.该体系可在砂粒表面吸附一层阳离子表面活性剂胶束,胶束中增溶的聚合单体和引发剂发生乳液聚合,胶束转变为纳米级聚合物薄膜,将松散的砂粒胶结起来,形成具有较高机械强度的三维空间网络结构的固结体.胶束乳液聚合法可以作为一种低伤害储层固砂技术.     

粤琼海岸沙丘砂石英颗粒的表面结构特征

本文通过对广东和海南海岸沙丘砂石英颗粒的扫描电镜分析,认为其表面结构特征,既具有典型的风成环境特征.又有继承和改造了的海滩砂的特征.风成环境特征的机械撞击痕迹和化学作用痕迹都很明显.     

FFD系树脂砂增强机理研究

研究环境湿度对FFD呋喃系树脂自硬砂固化和储存过程中强度的影响,利用扫描电镜、红外光谱分析观察了树脂膜的破裂形貌,提出湿度对树脂砂粘结桥的破坏机理和增强机理。通过加入KH-550,Si_(403),Si_(409)等偶联剂来改变粘结桥界面及粘结桥本身性质达到增强的效果。     

长乐沿海风成沙沙色与红化作用研究

根据对长乐东部沿海潮间带和陆上风成沙分布区实地取样调查,以及时颗粒表面特征的观测和实样化学分析等,查明了区内风成沙颗粒成分和形成环境对沙色的影响。分析研究了沙源与沙色变化的关系,沙色分布规律,无色颗粒红化作用的起因及红化过程。     

有机聚合物复合纤维改良砂土无侧限抗压强度研究

为研究有机聚合物复合纤维改良砂土的抗压特性、变形规律与改良机理，通过无侧限抗压强度试验和数值模拟分析了改良砂土抗压变形过程的力链变化与微裂纹发育规律，给出了改良砂土的破坏与改良机理。结果表明：有机聚合物复合纤维能够有效提升砂土的抗压强度，随着有机聚合物含量的增大，改良砂土的无侧限抗压强度逐渐提高；随着有机聚合物含量与应变增大，改良砂土的力链演化与微裂纹发育明显改变，力链由环状和柱状结构转变为拱状结构，微裂纹总数量及张拉微裂纹增多，破坏由单一路径向多路径转变。有机聚合物复合纤维黏结、包裹砂粒以及三者相互耦合胶结有效提升了砂土的抗压特性；当荷载过大时，有机聚合物膜发生破裂，纤维逐渐断裂与滑脱，改良砂土网状结构逐渐失稳，砂粒被迫发生位移与旋转，形成局部微裂纹，最终发育、延伸形成裂隙造成破坏。     

塔克拉玛干沙漠高大沙垄区垄间地沿主风向连续分布新月形沙丘表面沙粒粒度特征

以塔克拉玛干沙漠高大沙垄区垄间地防沙治沙工程下风向沿主风向连续分布的4个新月形沙丘为研究对象,研究了沙丘表面不同部位表层沙粒粒度特征,明确防沙治沙工程对沙丘表面沙粒粒度的影响,揭示沙丘表面沙粒粒度空间分布规律.主要结论：防沙治沙工程对于风沙环境的影响是显著的,表现为在防沙治沙工程影响区范围内沙丘表层沙粒明显细化.本文的相关研究结果将为阐明类似人为扰动条件下沙丘表面气流场和沙粒运移规律提供基础数据.