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超疏水表面滑移理论及其减阻应用研究进展被引量：26: 2010年; 减阻技术对提高原油采收率、降低液体流动阻力具有十分重要的意义.通过论述超疏水表面结构的基本理论、超疏水表面形成的主要影响因素和近年来仿生超疏水表面的制备方法,综合分析了超疏水表面滑移理论和基于这一理论的减阻技术的研究进展,并简单介绍了其在石油储层微孔道纳米降压减阻方面的应用,展望了超疏水表面滑移理论及其减阻技术的研究重点及应用前景.; 王新亮狄勤丰张任良顾春元; 关键词：超疏水润湿性减阻

纳米颗粒在储层微流道中的减阻机理实验研究被引量：7: 2010年; 用SNP1-1、SNP2-2和SNP2-4三种疏水纳米材料分别与柴油配制成3种油基纳米液,用SNP2-2分别与ND3和ND4配制成2种水基纳米液,通过岩心流动实验测试了这5种纳米液的减阻效果。实验结果显示,3种油基纳米液使岩心水相渗透率提高了42%、49%和24%,2种水基纳米液分别使岩心水相渗透率提高了17.5%和75%,5种纳米液都具有减阻效果,但不同纳米液的效果差异明显,这说明增注液不具有唯一性,但纳米粒径、修饰剂和分散剂对减阻效果有明显的影响。测试了SNP2-2油基纳米液处理岩心的耐冲刷能力,岩心经180倍孔隙体积(PV)水的驱替,仍具有一定的效果,说明纳米边界层流道壁面有较强的吸附能力。现场采用SNP2-2和ND4配制的纳米液进行了三口井的增注试验,注水压力最大降幅12.5MPa。研究结果与实验前的设想相符,较好地说明了纳米减阻机理。; 顾春元狄勤丰施利毅王新亮张任良; 关键词：减阻机理岩心流动实验

疏水纳米颗粒在岩心表面的吸附特性试验研究被引量：7: 2010年; 采用纳米颗粒吸附法可以在岩心表面构建具有微纳米结构的强/超疏水表面,进而在该表面产生水流滑移,从而达到降低水流阻力及注水压力、增加注水量的目的。研究分析影响纳米颗粒在岩心表面吸附效果的主要因素对吸附效果的影响可以指导纳米降压增注材料的开发和矿场试验。通过制作纳米颗粒吸附岩心片,测试岩心片表面接触角的大小来分析纳米颗粒质量浓度、吸附时间、试验温度和pH值等对纳米颗粒吸附效果的影响。结果表明,纳米颗粒质量浓度、关井时间和试验温度都存在使纳米颗粒吸附表面的接触角达到最大的最佳值。碱性环境对纳米颗粒吸附的影响较大,而酸性环境几乎没有影响。; 王新亮狄勤丰张任良顾春元王掌洪; 关键词：疏水表面影响因素矿场试验

疏水纳米SiO_2抑制黏土膨胀机理被引量：11: 2012年; 纳米减阻技术是针对高压欠注问题研发的一项有效新技术,其减阻机理尚不十分明确。疏水纳米材料抑制黏土的膨胀是纳米减阻机理之一。采用一种适用于疏水纳米粉体防膨率的测试方法,测试了多种疏水纳米SiO2对黏土的防膨率。采用吸附实验和扫描电子显微镜(SEM)研究了纳米颗粒在岩心表面的吸附特征。防膨实验结果显示,所测疏水纳米SiO2大多具有一定的防膨作用,但防膨效果差异较大。纳米SiO2的表面修饰剂以及纳米粉体与黏土的比值(纳土比)对防膨效果有较大的影响,合适的纳土比和表面修饰材料可达到较好的防膨效果。HNP2在纳土比为1∶25时,防膨率为46.9%,而HNP4在纳土比为1∶25时,防膨率却为-25.8%。SEM照片显示,疏水纳米SiO2通过吸附作用在岩心表面形成了纳米颗粒层,使岩心表面具有了强疏水特性,接触角达到138.3°。研究表明,疏水纳米SiO2通过在黏土矿物表面吸附,形成具有强疏水特性的隔离层,起到隔离水分子与黏土矿物的作用,从而产生了防膨效果,这与一般黏土稳定剂的防膨机理有所不同。; 顾春元狄勤丰景步宏王建华盛玲时维才; 关键词：减阻

NUMERICAL STUDY OF WALL WETTABILITIES AND TOPOGRAPHY ON DRAG REDUCTION EFFECT IN MICRO-CHANNEL FLOW BY LATTICE BOLTZMANN METHOD被引量：11: 2010年; The dynamics of two-phase flows with a constant driving force inside a micro-channel is studied by using the Lattice Boltzmann Method(LBM) and the Shan-Chen multiphase model in this article.Flow regimes under different wall wettabilities and over smooth and grooved geometric surfaces are investigated.It is found that flow behaviors are strongly affected by the wall wettability and topography.Our results show that the LBM is efficient and accurate,and has very good application prospect in the study of drag reduction of microscopic seepage of reservoir.; ZHANG Ren-liangDI Qin-fengWANG Xin-liangGU Chun-yuan; 关键词：格子BOLTZMANN方法微地形格子玻尔兹曼方法

疏水纳米颗粒在油层微孔道中的吸附机制被引量：10: 2011年; 基于对疏水纳米颗粒在储集层微孔道系统中的受力分析,建立了作用对象间的微观作用能数学模型,计算了疏水纳米颗粒和水分子所受的微观作用能量级,进而阐述了两者的竞争吸附机制。计算结果表明,疏水纳米颗粒受到的综合作用为指向孔壁的引力作用,总作用能量级约10-18～10-17J,是水分子与孔壁的作用能量级的103倍左右,在竞争吸附中占绝对优势,这使得疏水纳米颗粒可以突破孔壁表面的水化层并与孔壁产生牢固吸附。通过扫描电子显微镜和能谱仪检测了疏水纳米颗粒在岩心孔壁的吸附状况。结果显示,经纳米液处理过的岩样表面具有大量纳米颗粒组成的微结构,说明纳米颗粒确实突破了水化层并在岩心孔壁形成了吸附层。; 顾春元狄勤丰沈琛王掌洪施利毅王新亮; 关键词：降压增注 SIO2

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中国博士后科学基金(20090450687)