超分子压裂液体系的研制及评价 被引量：19

1

作者 蒋其辉 蒋官澄 +2 位作者 刘冲 王春蕾 祝琦 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2015年第5期73-77,106,共5页

为解决现有交联压裂液抗剪切稀释性差、仅靠高黏度携砂,且残渣含量高易造成储层损害等问题,利用超分子聚合物化学原理,设计和制备出了一种超分子聚合物稠化剂,并研制出了配方简单、无需交联的超分子聚合物压裂液,并对其流变性、静态悬... 为解决现有交联压裂液抗剪切稀释性差、仅靠高黏度携砂,且残渣含量高易造成储层损害等问题,利用超分子聚合物化学原理,设计和制备出了一种超分子聚合物稠化剂,并研制出了配方简单、无需交联的超分子聚合物压裂液,并对其流变性、静态悬砂性、破胶性、静态滤失性和岩心基质伤害率进行了评价。结果表明,该压裂液体系在130℃、170 s-1剪切2 h后黏度可保持在140 m Pa·s;支撑剂的24 h和48 h沉降速率分别为3.7×10-4 mm/s和5.6×10-4mm/s;在80℃时加入0.05%的破胶剂过硫酸钾,2 h破胶后,破胶液黏度为1.32 m Pa·s,破胶液表面张力为25.23 m N/m,破胶液透明、基本无残渣;初滤失量为2.32×10-3 m3/m2,滤失系数为1.86×10-4 m3/min0.5,滤失速率为3.23×10-5 m/min,压裂液滤液对岩心基质的伤害率为10.8%。室内评价结果证明,该超分子聚合物压裂液体系满足致密气藏使用要求。 展开更多

关键词 超分子聚合物 压裂液 致密气藏

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国内外滑溜水减阻剂研究进展 被引量：13

2

作者 蒋其辉 杨向同 +2 位作者 于筱溪 刘建全 唐雷 《化学工业与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期76-83,共8页

滑溜水压裂技术是非常规油气增产应用最为广泛的技术之一。加入减阻剂改善流体的流变性,能有效降低压裂液在流动时产生的湍流摩擦阻力,达到降压增注的施工要求。深入调研了国内外滑溜水减阻剂的研究进展,综述了传统聚合物与新型纳米减... 滑溜水压裂技术是非常规油气增产应用最为广泛的技术之一。加入减阻剂改善流体的流变性,能有效降低压裂液在流动时产生的湍流摩擦阻力,达到降压增注的施工要求。深入调研了国内外滑溜水减阻剂的研究进展,综述了传统聚合物与新型纳米减阻剂的研究进展与应用现状,分析了减阻效果影响因素,对后续的研究具有一定参考价值。 展开更多

关键词 滑溜水 减阻剂 体积压裂 研究进展

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一种高温耐剪切超分子缔合弱凝胶清洁压裂液体系 被引量：11

3

作者 蒋其辉 蒋官澄 +2 位作者 卢拥军 刘萍 邱晓惠 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2016年第6期106-110,共5页

超分子聚合物化学是超分子化学与高分子化学相互交叉融合形成的新方向，因此基于前期对超分子压裂液的研究成果，采用对疏水单体增溶性能好的ASF-1两性离子表面活性剂，与自制的LCM长碳链阳离子不饱和成链单体、自制的HTM抗高温单体等... 超分子聚合物化学是超分子化学与高分子化学相互交叉融合形成的新方向，因此基于前期对超分子压裂液的研究成果，采用对疏水单体增溶性能好的ASF-1两性离子表面活性剂，与自制的LCM长碳链阳离子不饱和成链单体、自制的HTM抗高温单体等进行胶束共聚合反应，合成了一种高温耐剪切的超分子聚合物稠化剂SPM-2。通过复配具有蠕虫状胶束的物理交联剂PCA-1，制备出一种超分子缔合弱凝胶压裂液（0.8% SPM-2＋0.5% PCA-1）。该压裂液具有超分子“蜂巢”网格结构，表观黏度随物理交联剂加量增大而持续增加，达到了胶束与聚合物链的强物理交联效果。该压裂液在150℃、170 s-1、2 h下表观黏度保持在58 mPa·s左右，相比超分子聚合物溶液提高了30 mPa·s ；剪切速率从40 s-1增至1 000 s-1，再降到40 s-1后，压裂液黏度迅速降低并快速恢复，剪切回复性好；在0.01~10 Hz内进行频率扫描，压裂液弹性明显优于黏性；支撑剂沉降速率小于8×10-3 mm/s，悬砂能力相比稠化剂溶液提高了一个数量级；在90℃、2 h下破胶液黏度小于2 mPa·s，未检出残渣；岩心伤害率小于10%。室内实验结果表明，该压裂液可满足致密砂岩气藏高温储层压裂需求。 展开更多

关键词 超分子 压裂液 蠕虫状胶束 黏弹性表面活性剂 清洁压裂液 缔合 弱凝胶 高温耐剪切

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随钻堵漏用疏水缔合聚合物的作用机理分析 被引量：8

4

作者 蒋官澄 刘冲 +4 位作者 贺垠博 蒋其辉 王春蕾 葛庆颖 赵利 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第1期50-53,59,共5页

针对常规堵漏材料难以对非均质强的渗透地层实现随钻封堵的难题,以长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸为单体,通过调整引发剂比例和种类及反应条件后,合成了一种随钻堵漏用疏水缔合聚合物JD。通过红外... 针对常规堵漏材料难以对非均质强的渗透地层实现随钻封堵的难题,以长碳链烷基二甲基烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸为单体,通过调整引发剂比例和种类及反应条件后,合成了一种随钻堵漏用疏水缔合聚合物JD。通过红外光谱表征,合成产物为4种单体的共聚物。分别对0.3%和0.6%的JD溶液及加有0.3%JD的4%膨润土浆进行透射电镜分析表明,聚合物分子之间通过疏水缔合形成了类似胶束的疏水缔合结构,其尺寸约为0.1~0.2μm,同时疏水缔合聚合物与膨润土之间形成了动态网架结构,这正是其具有优良封堵性能的原因。通过使用FEIQuanta200F场发射环境扫描电镜测试得到,加入JD后的滤饼表面有大量聚合物形成的网架结构。静态封堵结果表明,在钻井液体系中加入0.3%JD,粒径为0.45~0.90 mm砂床的漏失量降低82%,粒径为0.22~0.45 mm与0.12~0.22 mm砂床可完全封堵,即JD可对不同漏失情况的砂床实现有效封堵,使钻井液可以随钻封堵非均质性渗透地层。配伍性评价表明,JD与SMP-Ⅱ、SPNH、聚合醇有良好的复配效果,与Redu1、NH4-HPAN、乳化沥青复配黏度和切力有所增大,因此JD更适用于黏度和切力不太高的体系。 展开更多

关键词 防漏 堵漏 水基钻井液 疏水缔合聚合物 微观结构

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Span 80-癸烷-D_2EHPA-H_2O液膜体系的界面膜扩张黏弹性研究 被引量：3

5

作者 姚盛宇 蒋其辉 +1 位作者 龚福忠 廖孙启 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2016年第6期619-623,共5页

为探讨以Span 80(失水山梨醇单油酸酯)为乳化剂所制备的乳化液膜体系的稳定机理,采用小幅低频振荡法考察了扰动频率、Span 80浓度、温度、萃取剂D_2EHPA(二-(2-乙基己基)磷酸)对Span 80-癸烷-D_2EHPA-H_2O液膜体系油/水界面膜扩张黏弹... 为探讨以Span 80(失水山梨醇单油酸酯)为乳化剂所制备的乳化液膜体系的稳定机理,采用小幅低频振荡法考察了扰动频率、Span 80浓度、温度、萃取剂D_2EHPA(二-(2-乙基己基)磷酸)对Span 80-癸烷-D_2EHPA-H_2O液膜体系油/水界面膜扩张黏弹性的影响,同时利用基于光散射原理的TURBISCAN Lab expert型稳定性仪测定了乳液的稳定性,讨论了界面膜扩张黏弹性与乳液稳定性的关系。研究结果表明:Span 80-癸烷-H_2O乳液的界面膜(即Span 80单分子膜)是一种弹性膜,其弹性模量εr随着扰动频率的增大而增大,随Span 80浓度的增大而增大,但随温度的升高而减小;D_2EHPA在癸烷/H_2O界面与Span 80的竞争吸附使界面膜的εr减小。界面膜的εr越大,乳液体系就越稳定,反之亦然,较高的Span80浓度和较低的温度有利于增大界面膜的εr,因此有利于提高乳液体系的稳定性。 展开更多

关键词 SPAN 80 乳液 界面膜 扩张黏弹性 稳定性

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温敏清洗剂原位乳化清洗油基钻井液室内研究 被引量：3

6

作者 任妍君 李淼 +2 位作者 蒋其辉 石静康 易多 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期90-98,共9页

对井筒中残留油基钻井液的高效清除,是实现优质固井、保证井筒完整性的关键。为适应耐温耐盐清洗要求,采用温控乳液转相效应与浊点效应相协同原理,将清洗液直接接触井内油污,原位生成微/纳米乳液以高效清除油污。通过模拟井下温变规律... 对井筒中残留油基钻井液的高效清除,是实现优质固井、保证井筒完整性的关键。为适应耐温耐盐清洗要求,采用温控乳液转相效应与浊点效应相协同原理,将清洗液直接接触井内油污,原位生成微/纳米乳液以高效清除油污。通过模拟井下温变规律以及浊点、电导率测试,确定了清洗剂配方及其温敏特性,即脂肪醇聚氧乙烯醚与异构羰基聚氧乙烯醚以3:2复配,在75℃附近从水溶液中开始析出并富集在油污表面,促进油污脱落;油污与清洗液充分混溶,混合液在降温过程中通过形成微/纳米乳液从而促进油污增溶。通过清洗率、润湿角、胶结强度测试,评价了清洗液浓度、温度、盐度及时间对清洗效果的影响,结果表明,50~90℃及含20%钙盐条件下,10 min内5%清洗剂能够高效地清除壁面附着的油基钻井液,清洗效率高达99%以上;除污后壁面可由油润湿状态恢复为水润湿状态,固井胶结强度显著提高。 展开更多

关键词 温敏清洗剂 原位乳化 油基钻井液 洗井 固井

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耐高温交联酸压裂液的研制及其性能评价 被引量：3

7

作者 蒋其辉 杨向同 龚福忠 《化学工业与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期51-57,共7页

针对黏弹性表面活性剂(VES)转向酸使用成本高,耐温性差以及现有胶凝酸破胶不完全的问题,本研究首先通过水溶液聚合法合成稠化剂和有机锆交联剂,然后在质量分数为20%的盐酸水溶液(下同)中将稠化剂通过有机锆交联剂进行交联,得到耐高温交... 针对黏弹性表面活性剂(VES)转向酸使用成本高,耐温性差以及现有胶凝酸破胶不完全的问题,本研究首先通过水溶液聚合法合成稠化剂和有机锆交联剂,然后在质量分数为20%的盐酸水溶液(下同)中将稠化剂通过有机锆交联剂进行交联,得到耐高温交联酸基液,再根据压裂液性能要求添加高温缓蚀剂、助排剂、铁离子稳定剂和黏土稳定剂,研发了一种耐180℃高温的交联酸压裂液。采用高温高压流变仪、压裂液摩阻测试仪和表界面张力测定仪等对交联酸压裂液进行性能评价。结果表明,所制备的交联酸压裂液在180℃、170 s^(-1)条件下剪切120 min后,黏度仍可维持为73 mPa·s,加入0.15%过硫酸铵破胶后,黏度降为3.2 mPa·s,高温流变性和破胶性能良好。 展开更多

关键词 压裂液 交联酸 稠化剂 耐高温性能

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一种物理凝胶压裂液的耐温耐剪切评价与机理分析 被引量：2

8

作者 蒋其辉 杨向同 +2 位作者 王永红 李会丽 宁坤 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第4期526-531,共6页

研究了一种物理凝胶压裂液的耐温耐剪切机理,主要分为以下3个方面:使用透射电镜分析了溶液微观结构,解释了线性型高聚物(HPAM)和聚合物稠化剂(SMPT)在高剪切速率下的降解现象;通过测试耐温耐剪切实验前后样品的黏弹模量,对比分析了HPAM... 研究了一种物理凝胶压裂液的耐温耐剪切机理,主要分为以下3个方面:使用透射电镜分析了溶液微观结构,解释了线性型高聚物(HPAM)和聚合物稠化剂(SMPT)在高剪切速率下的降解现象;通过测试耐温耐剪切实验前后样品的黏弹模量,对比分析了HPAM和SMPT耐温耐剪切降解的影响因素;通过测试物理凝胶0.6%HPAM+0.5%PHCA与0.6%SMPT+0.5%PHCA耐温耐剪切实验前后样品的黏弹模量与微观形貌,分析了物理凝胶耐温耐剪切降解的影响因素。实验结果显示,经过120℃,170 s^(-1)的耐温耐剪切实验,物理凝胶0.6%HPAM+0.5%PHCA转变为黏性流体;相反,经过150℃的耐温耐剪切实验,物理凝胶0.6%SMPT+0.5%PHCA的弹性因子保持率为78.9%,说明该物理凝胶压裂液经受高温剪切可保持强弹性流体特征。阿伦尼乌斯方程η=A e(-Ea/RT)活化能计算结果表明,PHCA可以降低SMPT溶液的活化能获得高稳定性流体,表明PHCA增强了SMPT溶液的结构稳定性。 展开更多

关键词 高速率剪切 耐温耐剪切 降解机理 物理凝胶压裂液

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压裂液在孔喉结构中的微观流动特性研究

9

作者 蒋其辉 杨向同 +4 位作者 王永红 王若玙 晏翔 黄波 李会丽 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期75-81,共7页

选择了两种具有代表性的压裂液体系:常规聚合物压裂液体系(HPAM溶液)以及清洁压裂液体系(CTAB+NaSal溶液),利用微观粒子成像测速仪(μ-PIV)研究二者在微通道孔喉结构中的微观流动特性,得到了不同流速下,两种压裂液体系分别在孔喉结构上... 选择了两种具有代表性的压裂液体系:常规聚合物压裂液体系(HPAM溶液)以及清洁压裂液体系(CTAB+NaSal溶液),利用微观粒子成像测速仪(μ-PIV)研究二者在微通道孔喉结构中的微观流动特性,得到了不同流速下,两种压裂液体系分别在孔喉结构上游和下游的流场分布图。实验结果表明,两种压裂液体系由于其分子结构(粘弹性)的影响,孔喉结构上游流场分布截然不同,而孔喉结构下游流场分布相似。 展开更多

关键词 压裂液 μ-PIV 微通道孔喉结构 流场分布

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(OP-4-癸烷)/H_(2)O界面膜的扩张黏弹性研究

10

作者 蒋其辉 龚福忠 李艳琳 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第5期1243-1247,共5页

为了研究壬基酚聚氧乙烯(4)醚(OP-4)-癸烷-H_(2)O乳液体系的稳定机理,采用小幅低频振荡法研究了(OP-4-癸烷)/H_(2)O界面膜的扩张黏弹性及OP-4浓度、温度、水相酸碱性对界面膜的扩张黏弹性的影响,讨论了乳液体系界面膜弹性模量ε_(r)与... 为了研究壬基酚聚氧乙烯(4)醚(OP-4)-癸烷-H_(2)O乳液体系的稳定机理,采用小幅低频振荡法研究了(OP-4-癸烷)/H_(2)O界面膜的扩张黏弹性及OP-4浓度、温度、水相酸碱性对界面膜的扩张黏弹性的影响,讨论了乳液体系界面膜弹性模量ε_(r)与乳液稳定性的关系。结果表明:OP-4在癸烷/H_(2)O界面形成的界面膜是弹性的,其弹性模量随着OP-4浓度的增大而增大,随温度的升高而减小,水相为碱性时界面膜的弹性模量最大,为纯水时次之,为酸性时界面膜的弹性模量最小。界面膜的弹性模量大不利于W/O(油包水型)乳液的形成和体系稳定性。 展开更多

关键词 壬基酚聚氧乙烯(4)醚 界面膜 弹性模量 扩张黏弹性

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溴化1-辛基-3-甲基咪唑聚集状态对蛋白质结晶的影响研究

11

作者 于筱溪 闫真真 +4 位作者 蒋其辉 吴霞 张余晓 王晓娟 黄方 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期4854-4860,共7页

研究了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Br)添加剂的聚集状态对蛋白质结晶过程的影响。实验发现[C8mim]Br可以改善溶菌酶晶体形貌,影响晶体数量和晶体尺寸。通过测定不同浓度[C8mim]Br下溶菌酶的溶解度、结晶动力学、聚集状态和ζ... 研究了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Br)添加剂的聚集状态对蛋白质结晶过程的影响。实验发现[C8mim]Br可以改善溶菌酶晶体形貌,影响晶体数量和晶体尺寸。通过测定不同浓度[C8mim]Br下溶菌酶的溶解度、结晶动力学、聚集状态和ζ-电势,揭示了离子液体[C8mim]Br对溶菌酶结晶的影响机理。结果表明,[C8mim]Br与溶菌酶的作用方式随[C8mim]Br的聚集状态而改变。当[C8mim]Br浓度较低(<0.1 mol/L)时,[C8mim]+与溶菌酶分子之间存在疏水作用,可以促进蛋白质分子聚集,促进结晶过程。当[C8mim]Br浓度较高(>0.1 mol/L)时,[C8mim]+自发聚集成胶束,并与蛋白质分子相互作用形成溶菌酶-胶束复合物;动态光散射(DLS)结果显示结晶过程以溶菌酶-胶束复合物为基本单元聚集,因此结晶过程减缓,晶体质量提高。 展开更多

关键词 离子液体 聚集 蛋白质 结晶

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