不同沉水植物根际微域中菲和芘的降解行为

沉水植物在水生态系统的生态功能方面有重要作用,并对沉积物中多环芳烃(PAHs)的降解有促进作用,然而其降解的根际效应尚不清楚.本文选取了两种典型的沉水植物(苦草和狐尾藻),利用自制的多隔层根箱研究了根际微域中菲和芘的降解行为.结果表明:距离根系4,mm微域内,植物根际促进了菲和芘的降解,存在根际效应,且苦草根际微域中菲和芘的去除率增幅(17.9%,~29.9%,和8.8%,~27.4%,)大于狐尾藻(13.8%,~26.2%,和10.8%,~22.5%,),说明苦草的根际效应大于狐尾藻;同时,0~6,mm微域内,苦草根际PAH-降解菌数量高于狐尾藻,且降解菌数量与菲和芘的去除率均显著正相关;此外,苦草和狐尾藻根系对沉积物中氧化还原电位的影响范围分别为6,mm和4,mm,且氧化还原电位与降解菌数量之间显著正相关,表明根系释氧提高PAH-降解菌数量,进而促进了菲和芘的降解.     

聚磷酸酯抑制AMDAC冻胶失水机制

考察聚磷酸酯(PAE)对丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物(AMDAC)冻胶失水规律的影响,研究PAE对冻胶微观形貌、AMDAC流体力学直径、重均相对分子质量、黏度的影响,通过红外光谱技术分析PAE抑制冻胶失水的作用机制。结果表明:PAE可有效抑制冻胶失水;基于PAE与AMDAC的水解反应,PAE与AMDAC之间发生交联反应生成C—O—P化学键,该交联反应使得AMDAC分子的流体力学直径、重均相对分子质量、溶液黏度增大,冻胶持水能力获得提高;PAE与AMDAC的交联反应使冻胶由单基团交联(酚醛与胺基交联)变为双基团交联,冻胶初始网格密度增大,冻胶中的水更加牢固地固定在网格中;PAE与AMDAC的交联反应生成了热稳定性优异的高分子氨基磷酸酯,交联后的AMDAC热稳定性获得极大提高,分子链不易发生断裂,从而改善了高温条件下冻胶的稳定性。     

纳米硅藻土增强聚丙烯酰胺凝胶堵剂强度及耐温性研究

聚丙烯酰胺(HPAM)凝胶堵剂是一类重要的采油调剖堵水剂,然而其强度及耐温性较差。以硅藻土(DE)纳米颗粒为增强材料,通过交联反应制备了DE改性聚丙烯酰胺水凝胶。以复合凝胶强度作为评价指标,对DE加入浓度进行了考察,并详细分析了DE改善凝胶强度及耐温性的作用机制。结果发现,随着DE加入浓度的提高,复合凝胶强度呈现先增大后趋于稳定的趋势;确定DE最佳加入浓度为0.09wt%,其对应复合凝胶DE-9的强度为12 080 Pa。与原始凝胶相比,DE-9的热降解温度及玻璃化温度分别提高了39.8℃和29.7℃,为256.5℃及135.2℃;岩心封堵率及突破压力分别提升了7.4%和0.41 MPa,达98.1%及2.74 MPa。DE的加入明显提升了凝胶的强度、耐温性和封堵性能。     

两亲性嵌段聚合物稠油降粘剂的合成与性能评价

稠油降粘冷采是一种重要的稠油开采方式。本工作设计并合成了一种两亲性嵌段聚合物降粘剂HPAM/AOS。该降粘剂具有较高的表面活性,且其亲水嵌段中含有大量极性基团,使其同时具有较强的乳化能力及稠油亲和性,从而有效提高了降粘效果。利用旋滴界面张力仪、电稳定性测定仪及激光粒度分析仪等测定了降粘剂对稠油的乳化能力,通过Zeta电位仪测定降粘剂对稠油的亲和性。结果发现,与HPAM相比,HPAM/AOS油水界面张力降低了98.2%,达0.007 mN.m^-1;破乳电压提高了104.9%,达420 V。与AOS相比,HPAM/AOS稠油乳液Zeta电势绝对值降低了75.3%,为-17.8 mV,具有更强的稠油亲和性。总体上,与HPAM及AOS相比,HPAM/AOS稠油降粘率分别提升了74.2%及48.7%,降粘效果明显。     

稠油油藏化学降黏驱全耦合数值模拟方法

化学降黏驱是提高稠油采收率的新方法，现有的数值模拟方法不能准确描述降黏驱过程中各组分、相间的物理化学变化过程。因此，结合油水两相控制方程、降黏剂浓度传质方程及相关辅助方程，构建了封闭可解的全耦合化学降黏剂驱替流动控制方程组，通过物模实验获得了降黏剂溶液黏-浓关系、乳液黏度-含水率关系及降黏剂溶液与原油界面张力的辅助方程，采用有限体积方法进行求解，并对降黏驱数值模拟结果与实验结果进行了验证。所建立的模型可以表征降黏剂的控黏效果，在此基础上开展降黏驱数值化实验，明确了降黏剂浓度，注入速率，非均质性对降黏驱效果的影响。研究表明随着降黏剂浓度和注入速度的增加，采出程度逐渐增加，但采收程度增长率逐渐减小；平面非均质性会导致低渗区流体绕流进入高渗区，造成低渗区驱替效率低，而纵向非均质性会造成低渗层流体窜入高渗层，造成低渗层驱替效率低。该研究为稠油油藏降黏驱开发方式优化与调整提供了重要技术手段。