基于灰色模糊聚类的压裂水平井见水层段判识方法

目前水平井机械找水主要通过井下开关控制逐段生产找水,随着水平井改造段数逐年增加,造成找水测试周期较长,需要将可能见水的射孔段组合进行找水.由于水平井对应注水井多、微裂缝发育造成缝网关系复杂以及超低渗透储层非均质性强,导致来水方向及井筒见水位置判识难度大.以已完成找水措施的水平井各射孔段油藏参数和改造参数为基础,采用灰色关联法对参数优选,并对优选参数进行模糊聚类分析,将聚类结果应用于新见水水平井的出水位置预判,形成一种多段压裂水平井见水层段的辅助判识方法,可将见水层段优化组合,达到缩短水平井找水周期的目的.     

压裂液返排冲刷支撑剂颗粒的DEM-CFD模拟研究

支撑剂回流是压裂液返排过程中重点问题之一。目前普遍认为压裂液返排流速对于支撑剂颗粒堆的稳定性具有重要影响,并有研究明确了压裂液返排的临界流速条件。本文通过计算流体力学和离散颗粒元(CFD-DEM)的耦合仿真,对目前已有的支撑剂回流临界返排流速计算模型进行验证,研究了支撑剂颗粒参数(粒径和密度)和流道次缝对于临界返排流速的影响并揭示了相应的流动机理。研究结果可为优化压裂液返排流程提供理论指导。     

Fe3O4-PEI磁化破乳剂的制备及性能研究

针对乳化原油破乳难度较大的问题,提出了在磁化破乳剂上枝接聚乙烯亚胺（PEI）,增加磁性粒子表面官能团的解决方案,并对其结构进行了表征。研究了破乳剂加量、沉降时间和pH对其破乳效果的影响,磁性粒子的循环利用率,并对其破乳机理进行了探讨。结果表明：磁化破乳剂最优加量为600 mg/L;沉降2 h后,乳化原油透光率仍可达到98.3%;磁化破乳剂Fe₃O₄-PEI在酸性环境中的破乳效果优于碱性环境;磁性粒子重复利用10次后,透光率仍超过90%。      

聚合物微球调驱剂的制备及其在多孔介质中的微观渗流规律

采用反相微乳液法/乳液法制备了聚合物微球调驱剂，并在微流控芯片中进行了物模实验评价及模拟，分析了聚合物微球调驱剂在岩石孔隙中的输运机理。结果表明：多孔介质的孔隙大于聚合物微球调驱剂直径时，大量微球在微通道中的运移会增加流动阻力及近壁面区域的剪切力；多孔介质的孔隙略大于聚合物微球调驱剂直径时，多个聚合物微球一同进入；在随机生成的多孔介质结构中，微球大颗粒的通过能够导致更大的压力波动，但微球数量越多，滞留情况越严重。     

高效开采低压天然气引射装置的试验研究

本文针对长庆油田陕北气田某集气站,设计加工了一套天然气引射装置,并开展了工业性试验.通过现场试验验证了天然气引射技术的可行性.试验结果表明一次气流量与一次气压力为线性关系,与二次气压力无关;二次气流量基本上与二次气压力呈线性关系,一次气压力变化对其影响很小;引射比随二次气压力的升高而升高,随一次气压力升高而降低.上述工作为天然气引射装置的结构优化和该引射技术的推广应用奠定了基础.     

酸压用自降解颗粒暂堵剂的制备与性能评价

暂堵酸压技术是改造碳酸盐岩储层、提高储层渗透性、保证油井增产稳产的有效措施。其中,暂堵剂是暂堵酸压技术的关键。本文采用水溶液聚合法制备了一种酸压用自降解颗粒暂堵剂TDJ,通过室内实验对TDJ进行了配方优化、降解性、封堵性及解堵性等研究。结果表明：反应温度为60 ℃, 30%丙烯酰胺,1%乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,0.3%过硫酸铵合成的TDJ性能最好。TDJ适用地层温度为60~120 ℃,其降解时间受HCl浓度和NaCl溶液浓度影响,在1%HCl中完全降解需要85 h,20%HCl中完全降解需要67 h;在10000 mg/L NaCl溶液中完全降解需要10 h, 70000 mg/L NaCl中完全降解需要18 h。岩心实验表明：TDJ具有良好的封堵性能和解堵性能,暂堵率和解堵率分别达到90%和92%以上。      

一种非线性结构空穴传输材料的合成及其光伏性能研究

以三苯胺为电子给体单元,4-叔丁基-甲氧基苯环为母核,设计合成了1种非线性“Y型”结构的空穴传输材料（2TPA-ph-tbyl）。光电化学测试结果表明该材料与钙钛矿材料能级匹配。单晶X射线衍射结果表明,该分子通过端位基团三苯胺形成分子间C-H/π相互作用。这种较强的侧链堆积作用使2TPA-ph-tbyl获得了3.13× 10-5 cm2 V-1 s-1的空穴迁移率,是商用空穴传输材料PEDOT：PSS的1.5倍。将其制备成倒置结构钙钛矿太阳能电池,开路电压达到1000 mV、短路电流密度为21.53 mA?cm-2,填充因子为0.71,其光电转换效率达到15.2%,高于PEDOT：PSS（13.7%）。稳态光致发光和阻抗测试表明,2TPA-ph-tbyl可以促进钙钛矿-空穴传输材料界面电荷传输,降低界面电荷复合,从而提高电池的开路电压和短路电流。上述结果表明,具有非线性结构的空穴传输材料可以通过增强分子间的侧链堆积效应,提高材料的空穴迁移率,进而提高电池的光电转换效率。     

环氧/硅藻土减轻材料的制备及其性能

以环氧树脂为基体、硅藻土为填料、γ-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂、酚醛胺为固化剂，制备了可用于低密度水泥浆的活性减轻材料HXJ-30，采用FTIR，SEM和TG对HXJ-30的分子结构、微观形貌、热稳定性进行了表征。结果表明HXJ-30具有良好的热稳定性、亲水性及抗剪切性。      

川南龙马溪组页岩储层水相渗吸规律

基于川南龙马溪组页岩多重孔隙特征,建立渗吸解析模型,定量计算不同孔隙类型渗吸深度。在此基础之上,开展考虑页岩储层温度、围压、流体压力共同作用下的水相渗吸实验,分析页岩水相渗吸规律。结果表明：基于渗吸饱和度渗吸过程可分为3个阶段：渗吸扩散段、渗吸过渡段、渗吸平衡段,其中渗吸扩散段为渗吸能力主要贡献段。在焖井初期由于流体压力作用页岩渗吸能力大幅度提高,为后续自发渗吸作用提供了渗吸液体。储层围压对页岩渗吸能力有抑制作用,但仍能提高储层改造效果,孔隙度增加倍数范围为0.42倍~1.63倍,渗透率增加倍数范围为17.6倍~67.3倍。黏土孔渗吸深度远大于脆性矿物孔和有机质孔,粘土矿物为页岩水化作用诱导微裂缝主控因素。焖井有利于提高川南龙马溪组页岩储层改造效果。研究成果可为页岩气井返排制度优化提供依据。     

渗流力对裸眼井筒周围应力场及地层破裂压力影响机理研究

流体渗流进入储层岩石的孔隙喉道时会给岩石骨架施加渗流力作用,该力会打破储层岩石原有的应力平衡状态,影响岩石的变形与破坏.尽管大量实验与数值模拟研究已经证实渗流力对岩土破坏有显著影响,但在石油工程领域有关渗流力的研究鲜有报道.渗流力对水力压裂裂缝起裂与扩展的影响机理仍不清楚.基于此,文章首先基于土力学渗流力定义式和Biot固结理论对压裂液渗流进入岩石孔隙时渗流力的作用机理进行了研究.然后以裸眼井为例分析了渗流力作用形成的应力场,推导了考虑渗流力作用的地层破裂压力解析解公式,揭示了渗流力作用对裸眼井地层破裂压力的影响规律.研究结果表明:孔隙压差等于一个大气压时,单位立方厘米岩样所受体积力渗流力的大小远超同等大小岩样所受体积力重力的大小,渗流力对储层岩石的作用不可忽视.压裂液渗流进入储层岩石孔隙时,渗流力作用可以显著降低裸眼井筒周围的有效周向应力,增大井壁发生拉伸破坏的可能. Biot有效应力系数越大,渗流力作用越强,井筒周围应力场被渗流力作用影响的范围越大.相比较不可渗透的储层,渗流力作用显著降低了裸眼井的地层破裂压力.地层深度越大,两向应力差越小时渗流力作用对裸眼井地层破裂压力的影响越显...