疏水性交联聚合物微球与AP-P4的复合性能

考虑海上稠油油藏严重非均质性和海上平台寿命短、大井距开采的情况,也为解决疏水缔合聚合物在长时间高温、高盐度和高剪切条件下分子间疏水缔合比例降低问题,选择疏水性交联聚合物微球与疏水缔合聚合物进行复合.通过黏浓性质、抗剪切性能、填砂管封堵实验和人造岩心驱油实验,发现复合体系中微球能够与聚合物发生疏水缔合作用,改善聚合物在高温下的流变性能和抗剪切性能;且复合体系兼具交联聚合物微球的深部调剖和聚合物的增黏驱油性能,封堵性能和驱油效果均优于单纯聚合物驱.由于微球和AP-P4之间的疏水缔合作用使两者具有较好的复合效果,为改善聚合物驱提供新方法,为研究微观机理和指导聚合物驱奠定基础.     

Influence of small-molecule material on performance of polymer solar cells based on MEH-PPV:PCBM blend

In this work, the influence of a small-molecule material, tris(8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq₃), on bulk heterojunction (BHJ) polymer solar cells (PSCs) is investigated in devices based on the blend of poly(2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene) (MEH-PPV) and [6,6]-phenyl-C₆₁-butyric acid methyl ester (PCBM). By doping Alq₃ into MEH-PPV:PCBM solution, the number of MEH-PPV excitons can be effectively increased due to the energy transfer from Alq₃ to MEH-PPV, which probably induces the increase of photocurrent generated by excitons dissociation. However, the low carrier mobility of Alq₃ is detrimental to the efficient charge transport, thereby blocking the charge collection by the respective electrodes. The balance between photon absorption and charge transport in the active layer plays a key role in the performance of PSCs. For the case of 5 wt.% Alq₃ doping, the device performance is deteriorated rather than improved as compared with that of the undoped device. On the other hand, we adopt Alq₃ as a buffer layer instead of commonly used LiF. All the photovoltaic parameters are improved, yielding an 80% increase in power conversion efficiency (PCE) at the optimum thickness (1 nm) as compared with that of the device without any buffer layer. Even for the 5 wt.% Alq₃ doped device, the PCE has a slight enhancement compared with that of the standard device after modification with 1 nm (or 2 nm) thermally evaporated Alq₃. The performance deterioration of Alq₃-doped devices can be explained by the low solubility of Alq₃, which probably deteriorates the bicontinuous D-A network morphology; while the performance improvement of the devices with Alq_3 as a buffer layer is attributed to the increased light harvesting, as well as blocking the hole leakage from MEH-PPV to the aluminum (Al) electrode due to the lower highest occupied molecular orbital (HOMO) level of Alq₃ compared with that of MEH-PPV.     

海上油田注聚合物时机研究及现场应用

海上油田开发受到平台寿命的限制,为了在有限的平台寿命期内尽可能多的采出原油,对合理注聚合物时机的研究非常必要。利用平面物理模型实验以及数值模拟方法对不同注聚合物时机的聚合物驱油效果进行了研究。物理模型实验研究结果显示,对于生产时间足够长的油田,不同时机注聚合物,其最终采收率以及聚合物驱与水驱相比采收率增幅的差别不大,而对于生产时间有限的油田,应适当提早注聚合物。数值模拟研究结果显示,海上油田早期注聚合物能够获得更高的采收率增幅、吨聚合物增油及收益。基于实验及数值模拟研究结论及认识,在A油田A井组开展了早期注聚合物现场试验,并取得了初步成效。     

交联聚合物调驱技术在高尚堡油田高浅北区的应用

为实现高尚堡油田高浅北区的持续稳产和提高采收率,把交联聚合物调驱技术应用到高浅北区。2008年根据高浅北区油藏条件及剩余油情况分析了高浅北区交联聚合物整体调驱可行性,并根据多方面因素确定了交联聚合物整体调驱的目标区,共设计了26口调驱井;设计了交联聚合物调驱体系配方和科学合理的注入方案。交联聚合物调驱技术在高浅北区的应用已经取得了显著效果,注入压力上升,日采油量上升,提高了原油采收率,表明该技术适用于边水油藏。     

油田聚合物产出液黏度的影响因素

三次采油含聚污水中残留HPAM的含量体现在采出液的黏度上,直接影响到含聚污水的处理。实验以乌氏黏度计法测量聚合物溶液的黏度下降率,通过对pH值、水质阴阳离子量、黏均分子量和剪切速率等相关因素的研究发现,渤海JZ9—3油田注聚用FP3640C型聚合物的溶液黏度在pH值2～4范围内影响明显,pH〉7以后,黏度损失率减小;JZ9～3油田地层水中的Mg2＋、Ca2＋对聚合物的黏度影响显著;当离子浓度在2500～4000mg／L范围内,Na＋和K＋对黏度的降低有明显的影响;恒温60℃时,聚合物的黏度随着恒温时间的延长而下降,至30d后趋于稳定;剪切速率增加,黏度逐渐降低,转速达到8000r／min后,黏度亦趋于稳定。     

聚合物溶液在渗流过程中机械降解数学模型

针对在渗流过程中聚合物溶液机械降解问题,提出计算聚驱过程中聚合物相对分子质量模型,引入降解因子概念,给出计算渗流过程中聚合物相对分子质量数学模型及其模型验证.结果表明,新模型的计算结果与实验数据的计算结果吻合程度很高;共选取9组实验数据进行对比计算,其中7组实验数据所计算的结果与用新模型计算的结果之间的误差小于5%.聚合物分子的降解程度与降解因子之间有密切联系,即随降解因子的增加,聚合物分子降解程度也不断增加;降解程度呈现先迅速增加后趋于平缓的现象,渗流过程中相对分子质量呈现前期迅速下降后期趋于稳定的规律.新模型可准确描述渗流过程中聚合物相对分子质量变化过程.     

利用注聚合物泥浆伤害岩电实验参数变化评价特低渗透储层

针对鄂尔多斯盆地陕北斜坡长6特低渗透储层受聚合物泥浆伤害,微电极电阻率曲线在渗透层上的正幅度差异不明显,直观指示油气层和水层的深、中,浅探测电阻率在常规储层的有序排列基本消失.通过注聚合物泥浆驱替前后岩石电阻率与孔隙度及含水饱和度实验关系分析,驱替后岩样电阻率显著增大,岩样电阻率随含水饱和度增大而减小的基本规律不复存在.归纳其岩性系数a、电阻率系数b比驱替前大得多,饱和度指数n由正变负,反映出注聚合物泥浆驱替破坏了储层孔隙结构及其基本特征,测井中造成了范围较小的高侵和特高侵地层电阻率带.从而提出在较为致密的低渗砂、致密砂聚合物泥浆伤害储层中,利用微电极负差异及其电阻率曲线不规则增高变化划分特低渗透油层有效厚度,并以实例阐明了利用岩电实验参数变化评价特低渗透储层的方法.     

非水溶性钾矿制取碳酸钾:副产硅铝胶凝材料

白云鄂博稀土-铌-铁矿床上部围岩产富钾板岩, 其K2O平均含量达13.0%, 钾资源储量巨大.矿石的物相组成以微斜长石、黑云母为主, 是一种重要的非水溶性钾矿资源.实验表明, 以碳酸钠为助剂, 经中温烧结, 矿石分解率达98.2%以上.烧结物料中K₂O的浸出率约70%, 且在水浸酸化反应过程中, 大部分Fe3+、Ti4+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等杂质离子与硅铝质胶体同时沉淀析出, 为制取电子级碳酸钾提供了可能.硅铝质胶体滤渣用于制备矿物聚合材料.采用本项技术开发利用此类非水溶性钾矿资源, 符合节能高效和“清洁生产”的要求, 兼有规模化经济效益和良好的环境效益.      

注聚合物井井下温度分布数值模拟研究

本文提出了一种计算注聚合物井井下温度分布的方法,该方法视井筒内的聚合物溶液为非牛顿幂律流体,考虑注入流体在井筒中同一截面上的速度变化,根据聚合物溶液在多孔介质中的流变性,依据广义达西定律求取渗流速度,基于能量守恒方程建立柱坐标系下注聚合物井井筒内流体、注入层及围岩的二维温度场模型.通过合理的边界条件,将三部分模型耦合起来,采用交替方向半隐式有限差分法求解建立的井下温度场模型.考查了注入量、注入时间、幂律指数和稠度系数、注入液温度等因素对井下温度场分布的影响,结果表明,当注入的聚合物溶液温度低于注入层的原始温度时,随注入量和注入时间的增大以及粘度的减小,注入层的温度降低;注入聚合物溶液温度与注入层原始温度差越大,注入层处的温度剖面异常越明显.本文数值计算结果可用于指导注聚合物井的井温测井应用.     

GYx地热井钻井液技术

高阳地热田GYx地热井,钻遇新近系及古近系地层较齐全,完钻井深3920 m,是一口三开井,目的层为蓟县系雾迷山组,施工中存在卡钻、漏失、掉块、坍塌及油气的风险。二开施工是钻井液的重点和难点,钻井液采用以大分子包被剂为主的聚合物泥浆及抗高温硅基防塌泥浆,使用耐高温的钻井液材料,按照地层压力控制钻井液密度,使用页岩抑制剂抑制页岩的水化膨胀,严格控制钻井液的失水量,使用润滑剂提高泥浆润滑性;采用四级钻井液固控设备并合理使用;所用钻井液性能良好,解决了施工中存在的风险问题,同时取得了较高的机械钻速。