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。     

水玻璃砂砂粒表面结构形貌分析

电镜分析表明，采用ＣＯ２法的水玻璃砂中，碳酸钠呈花草状存在于砂粒表面，采用酯硬化法的水玻璃砂中，杆状醋酸钠盐既存在于砂业表面，又分布于水玻璃膜内部，水玻璃砂强度主要取决于脱水水玻璃膜的点桥连接强度，旧砂再生复取决于盐类晶体的去除程度和相应工艺措施的合理性。     

垂直井筒携砂规律研究

借助砂粒在水和煤油中的静态沉降实验,优选出实际油井出砂自由沉降末速的预测公式。并计算得到了砂粒的不规则形状校正系数,通过流动携砂实验获得了砂粒在流动液体中的沉降规律。由于受管道内流速度场的影响。砂粒的实际沉降速度并非自由沉速与流体平均流速的矢量和,而是与平均流速和砂粒自由沉降末速一个线性的统计关系式。该研究最终确定出砂粒在井筒中表现为沉降、悬浮及上升运动的临界条件,此临界条件可作为有铲实施井筒防砂     

表面活性剂压裂液机理与携砂性能研究

用透射电镜和扫描电镜等多种实验手段,结合表面活性剂溶液的基础理论,通过对表面活性剂内外在宏观与微观关联性质的分析,研究并基本认清了表面活性剂压裂液的成胶机理和破胶机理;论证了表面活性剂压裂液以弹性携砂为主的机理,提出了用悬浮切力来表征表面活性剂压裂液携砂性能的新方法。实验结果表明:在100 s?1的剪切速率下,胍胶压裂液和表面活性剂压裂液最低携砂黏度分别为100 mPa.s和30 mPa.s,在同样剪切速率下表面活性剂压裂液的最低携砂黏度比胍胶压裂液小得多。     

磷酸酯改性呋喃树脂固砂剂的制备及性能研究

针对树脂固砂剂一直存在固砂强度与地层渗透率保留率之间的矛盾,开展了磷酸酯改性呋喃树脂固砂剂的研究,研究中以磷酸、聚醚（L35）、呋喃树脂为主要原料,通过羟基缩聚制备出磷酸酯改性呋喃树脂水性聚合物,并将其用水稀释3倍后作为油田固砂剂使用,一方面,以水作为天然增孔剂,另一方面,在水环境下成膜固化,既保证了固砂强度,又保证了高地层渗透率,有效解决了长期困扰化学防砂效果的难题。研究结果表明,磷酸酯改性呋喃树脂用水稀释3倍浸入砂粒后,于水下环境中60～80℃保温48 h可固结砂粒,固砂强度大于4 MPa,适合油田水下环境固砂。截至2019年3月,现场应用10口油井,控砂成功率达100%,累计增油13 000 t,应用效果良好。     

砾石充填防砂井砾石层堵塞机理实验研究

用不同粒度中值的砾石和地层砂对砂石层的挡砂机理进行了实验研究。结果表明,砾石充填防砂效果与砾石尺寸的选择密切相关,砾石层渗透率的砾石及地层砂的粒径比、流体粘度,累积产液量等因素有关。对5种粒度中值比的砾石与地层砂的挡砂结果进行了分析,根据其挡砂机理的不同,砾石挡砂类型可分为无地层砂侵入型,浅层内部桥塞型,孔隙堵塞与孔隙内部桥塞混合型,砾石层孔隙充填型和地层砂自由通过型。     

油井防砂技术研究与应用

出砂是影响油井正常生产的主要原因之一,出砂不仅严重影响油井产能,而且对设备也会造成较大损害。油井防砂有机械防砂和化学防砂两种方式。采用的机械防砂具有工艺简单、效果明显、施工成功率高等优点,并在稠油井进行了人工井壁防砂试验,取得了较好效果。     

油层出砂机理研究

本文从砂粒的受力分析出发,讨论了重力、范氏力和双电层斥力对出砂的影响。提出了油层出砂的门限流速概念,对于合理地确定油井产能、保护油层有着一定的实际意义。     

纤维复合防砂技术的机理研究及应用

纤维复合防砂技术是针对疏松砂岩油藏防细粉砂而提出的一项新技术，通过“稳砂”和“挡砂”作用来防砂，无须下入筛管，不会对渗透率造成伤害。从纤维复合防砂机理入手，介绍了特种纤维的制备与表面处理，对特种纤维的耐酸、碱、高矿化度水及其耐高温性能进行了试验，并进行了纤维复合防砂的矿场先期试验。试验结果表明，纤维的耐酸、碱、盐以及耐温性能好，加入纤维后大大提高了树脂涂敷砂的强度，同时改善了人工井壁的渗透性，延长了防砂有效期。     

尾追涂敷砂管外充填防砂工艺研究

机械防砂和化学防砂技术在国内外疏松砂岩油藏开发中得到了广泛应用,但是机械防砂失效后需要耗费巨资进行大修拔绕处理,同时化学防砂将大幅度的降低油井产能。为了克服这两类防砂方式的不利影响,提出尾追涂敷砂管外充填防砂工艺,将具有增产效果的管外充填防砂和便于后续措施施工的涂敷砂防砂相结合,在6口井的现场应用中取得了非常理想的效果,使得油田在防砂理念和实践方面取得了重要的突破。     

热焦化防砂机理分析

热焦化防砂是通过向地层内注入热空气使原油在高温下发生反应从而将地层砂固结的一种防砂新技术.通过对焦化处理后的岩样组成进行组分分析,探讨了原油胶结机理.揭示出氧化作用使原油的部分原生胶质变成沥青质,沥青质受到高度的缩合作用而成为高分子量的苯不溶物.因此适合焦化防砂的油层,其原油必须含有一定量的原生胶质和沥青质.     

粘滞流体阻尼器对电视塔的风振响应控制

以合肥电视塔为工程背景,探讨了粘滞流体阻尼器对高耸电视塔在强风作用下风振响应的振动控制.按照随机振动理论,仿真得到了作用在电视塔上的19维互相关的人造脉动风压时程样本曲线,并利用时程样本进行了电视塔的风振响应分析;建立了一种双模型的动力分析方法.对安置了粘滞流体阻尼器的合肥电视塔进行了控制分析;以上塔楼的风振响应为优化目标,对阻尼器的参数进行了优化设计.研究表明,电视塔的风振响应峰值超过了规范的容许值,设置了粘滞流体阻尼器后电视塔的风振响应均有明显的减小,阻尼器消耗了大量的结构能量,采用最优阻尼参数使上塔楼加速度峰值响应下降了43.4%.     

近松散含水层溃砂机理及判据研究

深厚松散层下煤碳滞压量巨大,提高开采上限是近松散层下安全采煤的重要研究课题。基于海孜煤矿西部井松散层下浅部采区压煤问题,通过相似材料模拟试验及理论分析,从覆岩裂隙破坏发展规律及松散层砂土颗粒性质入手,研究工作面溃砂机理,试验结果和理论分析基本吻合,同时提出工作面溃砂判据,研究结果对合理留设浅部工作面安全保护煤(岩)柱,最大限度提高开采上限具有现实指导意义。     

分层采油防砂卡封隔器的研制与应用

油层出砂是砂岩油层开采过程中的常见问题之一。出砂的危害极大,主要表现为：砂埋油层或井筒砂堵造成油井停产,出砂使井下设备严重磨蚀、砂卡,出砂井采油时经常会出现砂埋封隔器现象,造成液流不能流入油管,严重的情况会造成油井大修,经济损失严重,因此研究了分层采油防砂卡封隔器。该封隔器具有单独的进液通道和沉砂通道,不会出现砂卡封隔器的现象。下井后经验封试压,密封油套环空成功,达到了分采目的。到目前为止,已推广使用了10口井,工艺成功率100%。有效提高了油井免修期。     

超深碳酸盐岩油井复合防砂技术研究与应用

英买XX区块奥陶系油藏属于碳酸盐岩油藏,主要采用裸眼完井,生产过程中,井壁垮塌及地层出砂导致电泵/抽油泵频繁卡泵和磨损,检泵周期短,影响正常生产。前期采用泵挂筛管进行防砂,防砂效果差。针对该区块井壁垮塌、砂样非均质性严重、细粉砂及泥质含量高的出砂特点,首次提出超深碳酸盐岩油井复合防砂技术对策,利用树脂砂再造人工井壁防止地层垮塌,同时井筒悬挂两级防砂筛管,形成二次挡砂屏障。结合井况条件及砂样特点,优选金属环切缝防砂筛管、DS动态自洁防砂筛管、SHR-HP封隔器等防砂工具,并且确定出合理的施工参数和防砂参数。该技术在英买XX区块探索性应用3口井,施工成功率100%,增产效果明显,防砂效果较好,起到增产-防砂双重效果,为该类油藏防砂提供了借鉴作用。     

井下高压充填纤维复合防砂体的力学分析

从纤维增强树脂涂敷砂强度的机理入手，首先对单根纤维的压应力进行力学分析，构建了单纤维微元体的压应力力学模型，然后对影响短纤维受力的因素进行分析，采用半经验法确定单向平行短纤维增强复合砂体的工程常数，对理论预测公式进行修正，并引入纤维分布方位因子，建立了考虑流体剪切冲刷的随机取向短纤维增强砂体强度的预测模型。利用该模型得到了纤维复合体极限强度与临界产量的关系，从而为优化纤维加入量以及合理控制开井后的生产制度提供了理论指导。