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[发明专利]纳米颗粒与蠕虫胶束协同强化的二氧化碳泡沫体系及应用-CN202310767981.1在审
发明人：吕其超;牛奇奇;董朝霞;詹洪磊;赵亚;肖凯;周同科 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2023-06-27 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： C09K8/594 文献下载
摘要：本发明提供一种纳米颗粒与蠕虫胶束协同强化的二氧化碳泡沫体系及应用，包括气相和液相，气相为二氧化碳，液相按照质量百分含量包括：0.05～0.5％疏水纳米颗粒、0.1～1.5％起泡剂，0～0.2％的无机盐，0.25～1％的分散助剂，余量为水；其中，起泡剂包括主链碳原子数为23～43的酰胺丙基羧基甜菜碱、酰胺丙基磺基甜菜碱、酰胺丙基羟磺基甜菜碱、脂肪酸蔗糖酯、脂肪酸聚氧乙烯酯中至少一种，且起泡剂自组装形成蠕虫状胶束。通过将纳米颗粒与特殊的表面活性剂进行匹配，可显著降低纳米颗粒的使用量，避免大量纳米颗粒堵塞地层孔隙伤害储层，使该泡沫体系具有高稳定、低成本、储层低伤害的特点。
纳米颗粒蠕虫胶束协同强化二氧化碳泡沫体系应用

[发明专利]一种无限可扩展的模块化可视渗流模拟装置-CN202310639500.9在审
发明人：吕其超;李龙瑄;周同科;詹洪磊;王玮;郑嵘;郭心舒;阿卜胡森·赫迈迪-萨拉帕德;罗嘉阳 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2023-05-31 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明提供一种无限可扩展的模块化可视渗流模拟装置，包括模拟组件、流体输送组件及图像采集组件；模拟组件包括多个模拟单元，多个模拟单元构成至少一层模拟单元阵列，模拟单元包括微观可视化模型和安装底座，微观可视化模型包括芯片载片与芯片盖片，芯片载片具有多孔介质区域，芯片盖片盖设于芯片载片上；各模拟单元的安装底座相互连接，相邻模拟单元的多孔介质区域连通；流体输送组件包括注采管线，注采管线和模拟单元连通，并被配置为将模拟流体通入多孔介质区域；图像采集组件包括图像传感器，图像传感器面向模拟单元，用于采集流体渗流图像。本发明提供一种无限可扩展的模块化可视渗流模拟装置，可实时观察复杂地层内流体渗流现象。
一种无限扩展模块化可视渗流模拟装置

[发明专利]一种复杂结构井多相渗流三维可视化模拟装置及方法-CN202310840070.7在审
发明人：吕其超;王玮;董朝霞;詹洪磊;赵亚;肖凯;周同科 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明提供一种复杂结构井多相渗流三维可视化模拟装置及方法，包括填砂箱、底液组件、填砂组件、加热组件、监测组件、注采组件和倾角调整组件，填砂组件可从三维空间内构建不同非均质程度的地质情况；监测组件用于监测填砂箱内的环境参数，包括监测组件在内的多种监测手段综合分析非常规井的流场变化；注采组件包括多个水平注入件以及各种结构井，可达到全方位评价复杂结构井在高温高压条件下的多相渗流目的；倾角调整组件模拟不同倾角范围内的地质情况；通过设置上述组件，该模拟装置井型种类多、监测手段多、角度可调节，同时具有简便、易制备、重复性高的优点，能够研究各类地层条件下复杂结构井的渗流规律，指导现场工艺优化。
一种复杂结构多相渗流三维可视化模拟装置方法

[发明专利]一种有机Janus纳米片稳定水基二氧化碳泡沫及其制备方法与应用-CN202310017710.4在审
发明人：吕其超;周同科;高正恩;阿卜胡森·赫迈迪-萨拉帕德;刘子龙;胡森·贾拉利法尔;郑嵘;李龙瑄;董朝霞 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： C08G73/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种有机Janus纳米片稳定水基二氧化碳泡沫及其制备方法与应用。首先提供有机Janus纳米片的制备方法：S1、将疏水端分子在乙醇与水的混合液中进行自发有序排列；S2、将亲水端分子加入至S1的溶液中，并调节pH值为6.0～6.5，进行有机Janus纳米片单体的合成；S3、向S2的溶液中加入乙醇，并调节pH值为6.0～6.5，进行加热回流；然后调节pH值为7.0～8.0，加入乙醇钠，调节温度至70～85℃，在惰性气氛下进行反应，调节pH至8.0～9.0，搅拌至完全溶解即得。所述水基CO2泡沫由CO2和液相制成，液相为表面活性剂和有机Janus纳米片的水溶液。本发明有机Janus纳米片合成无需构建相界面，制备方法简单，反应条件温和，且过程中可通过调节溶液pH值与合成时间，控制纳米片的纵横比，得到目的尺寸的Janus纳米片。
一种有机 janus 纳米稳定二氧化碳泡沫及其制备方法应用

[发明专利]一种地下氢气储存用绿色强化泡沫体系及其制备方法-CN202310016820.9在审
发明人：吕其超;周同科;阿卜胡森·赫迈迪-萨拉帕德;刘子龙;胡森·贾拉利法尔;李俊键;郑嵘;李龙瑄;董朝霞 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： C01B3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种地下氢气储存用绿色强化泡沫体系及其制备方法。所述强化泡沫体系包括氢气和液相，液相为起泡剂、稳泡剂、pH调节剂和颗粒助溶剂的水溶液；所述稳泡剂为0维纳米材料与1维纳米材料复合物按质量比2～5：1组成的复配体系。本发明强化泡沫体系中0维与1维纳米材料复合形成纳米铠甲层，协同强化提高泡沫的稳定性和液膜界面粘弹性，抑制氢气在储层中粘性指进、逸散和渗漏，不仅有利于改善氢气流度，而且可以提高氢气地下储存的安全性。本发明强化泡沫体系的应用可以变废为宝，利用农业废料中提取的表面活性剂和纤维素，提高农业废料的利用价值。
一种地下氢气储存绿色强化泡沫体系及其制备方法

[发明专利]一种二氧化碳水基三相泡沫内相演化与协同调堵作用测试装置及其应用-CN202111352748.4有效
发明人：吕其超;周同科;李龙瑄;刘子龙;张星;郑嵘;郭心舒;魏成杰 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2021-11-16 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G01N33/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种二氧化碳水基三相泡沫内相演化与协同调堵作用测试装置及其应用。所述测试装置包括固体分散相演化模块、气泡分散相演化模块和内相协同调堵可视化模块，固体分散相演化模块用于通入固体分散相，气泡分散相演化模块用于生成气泡分散相，通过内相协同调堵可视化模块观察三相泡沫内相协同调堵相互作用过程。通过本发明测试装置可以掌握CO2气泡分散相和固体分散相的演化过程，研究三相泡沫内相演化规律，并且可以模拟内相在储层中的协同调堵作用，支撑三相泡沫控水稳油机理的剖析，从而为油田现场调剖堵水作业提供理论支撑。
一种二氧化碳三相泡沫演化协同作用测试装置及其应用

[发明专利]一种多向多层全直径裂缝岩心渗流模拟装置及其应用-CN202011643748.5有效
发明人：吕其超;郭心舒;周同科;栾英婷;郑嵘;杨子浩;林梅钦;李瑞龙 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2020-12-31 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种多向多层全直径裂缝岩心渗流模拟装置及其应用。所述渗流模拟装置包括全直径裂缝岩心夹持模块、径向多向多层渗流注采模块和轴向渗流注采模块。本发明模拟装置能够分别从轴向、径向、复杂多向等多方位多角度对岩心渗流进行模拟，所模拟的流体渗流行为更贴近油藏实际，并避免了从全直径岩心中钻取岩样所造成的二次破坏及操作的不便性，对于研究致密油气藏复杂水力裂缝渗流规律具有较高参考价值。本发明模拟装置既可以对全直径裂缝岩心进行综合径向渗流模拟，也可以对单个区域进行针对性的渗流模拟，有助于明确不同区域不同形态水力裂缝对整体导流能力的贡献，进而更准确地评价致密油气储层压裂改造效果。
一种多向多层直径裂缝岩心渗流模拟装置及其应用

[发明专利]一种油田用气凝胶颗粒强化泡沫发生装置及其应用-CN202110630458.5有效
发明人：吕其超;周同科;张民康;金凤;李瑞龙;郑嵘;董朝霞 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2021-06-07 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： B01F33/82 文献下载
摘要：本发明公开了一种油田用气凝胶颗粒强化泡沫发生装置及其应用。所述油田用气凝胶颗粒强化泡沫发生装置包括气凝胶颗粒储集及输送模块、气固混合模块、泡沫生成模块以及泡沫集输与分流模块。其中，气固混合模块和泡沫生成模块可以充分地将气凝胶颗粒分散在泡沫中，生成均匀稳定的气凝胶颗粒强化泡沫，提高泡沫对气凝胶颗粒的裹携能力；环形离心管和分离器能有效制备高质量泡沫，降低耗水量，既能有利于减少水资源的消耗，又可以减轻对水敏性储层的渗透率伤害，还可以降低采出液油水分离的难度；离心出的过量泡沫液可以收集再利用，提高利用率；本发明气凝胶颗粒强化泡沫发生装置可用于特高含水期油藏泡沫调驱剂的制备。
一种油田凝胶颗粒强化泡沫发生装置及其应用

[发明专利]一种油田用气凝胶颗粒-二氧化碳-水基三相泡沫体系及其应用-CN202011273120.0有效
发明人：吕其超;栾英婷;魏成杰;周同科;张民康 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2020-11-13 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： C09K8/594 文献下载
摘要：本发明公开了一种油田用气凝胶颗粒‑二氧化碳‑水基三相泡沫体系及其应用。所述三相泡沫体系由二氧化碳、液相和气凝胶颗粒制成，液相为起泡剂、泡沫强化剂和无机盐助剂的水溶液。本发明三相泡沫体系能够均匀稳定的裹挟具有亲油疏水特性的气凝胶颗粒，进而将气凝胶颗粒带入储层中，实现气凝胶颗粒在储层中均匀分散，形成对储层中优势通道“堵水不堵油”的选择性封堵效果，强化水基二氧化碳泡沫驱油效率和波及系数，达到长周期稳油控水的目的，有利于实现采收率的提高；泡沫强化剂的加入有利于维持三相泡沫体系整体的稳定性，促使气凝胶颗粒较长时间均匀稳定的分散在泡沫体系中，且具有绿色无毒无污染的特点，有利于推进高含水老油田的绿色开发。
一种油田凝胶颗粒二氧化碳三相泡沫体系及其应用

[发明专利]一种连续油管用超干二氧化碳泡沫发生装置及其应用-CN202011228054.5有效
发明人：吕其超;郑嵘;周同科;范金磊;韩云逸;毛开枫;赖辰熙 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2021-07-02 - 主分类号： B01F5/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种连续油管用超干二氧化碳泡沫发生装置及其应用。所述装置包括设于钢管内的锁水模块、剪切震荡模块和储水混合模块。锁水模块可减缓二氧化碳的窜流问题，有利于超干二氧化碳泡沫的高效生成；剪切震荡模块，通过改变气液剪切模型的排列方式，建立新的超干二氧化碳泡沫流动通道，进而改变超干二氧化碳泡沫的流态，强化气液混合；储水混合模块，通过球形储水格进行二次储水，并与后续气体混合，抑制气液段塞流的发生，提高超干二氧化碳泡沫的再生成能力，抑制粉煤灰颗粒的团聚、沉积现象。本发明装置可在高温高压的苛刻环境下稳定工作；与连续油管配合作业，降低超干二氧化碳泡沫发生的难度和复杂程度，利于超干二氧化碳泡沫体系的推广应用。
一种连续油管用超干二氧化碳泡沫发生装置及其应用

[发明专利]一种非常规气藏压裂用纳米颗粒强化泡沫发生装置及其应用-CN202010423857.X有效
发明人：吕其超;周同科;张民康;董朝霞 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2020-05-19 - 公布日： 2020-12-22 - 主分类号： B01F11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种非常规气藏压裂用纳米颗粒强化泡沫发生装置及其应用。所述泡沫发生装置的结构如下：泡沫基液超声分散部包括超声波振荡杆、振荡管和集束管，振荡管环绕于超声波振荡杆表面，与集束管连接，集束管固定于内管上；气液混合部包括涡轮扇叶、气体喷射球和配气管，配气管与气体喷射球连接，气体喷射球表面分布喷射孔；纳米颗粒强化泡沫生成部包括多个振荡单元，每个振荡单元包括内管、超声波振荡短节和发泡滤网。本发明通过振荡管对泡沫基液充分振荡混合，能使纳米颗粒在泡沫基液中均匀分散，可根据需要调整振荡单元数量完成多级超声振荡，使气体与泡沫基液充分混合生成致密均匀稳定的纳米颗粒强化泡沫压裂液，有助于非常规气藏的压裂增产改造。
一种常规气藏压裂用纳米颗粒强化泡沫发生装置及其应用

[发明专利]一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置及模拟方法-CN202010222446.4有效
发明人：吕其超;周同科;董朝霞 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2020-03-26 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： E21B43/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种致密气藏压裂液可视化动态滤失及排采模拟装置及方法。所述模拟装置包括裂缝发育岩心可视化夹持器、裂缝形态控制器、滤液采集及压后排采模拟器；裂缝发育岩心可视化夹持器内设有方形岩心，岩心中有岩心裂缝；裂缝发育岩心可视化夹持器上下两侧设有可视化窗；裂缝形态控制器包括裂缝控制旋进杆、滤液收集垫块；滤液采集及压后排采模拟器包括滤液采集、压后排采模拟两部分，均通过气液流通管路与裂缝控制旋进杆中心滤出液导管相连。本发明模拟装置可调控真实裂缝的角度和开度，有助于研究页岩气、煤层气等非常规致密气藏储层裂缝动态滤失规律；模拟长周期排采过程，有助于研究页岩气、煤层气等非常规致密气藏实施压裂措施后的排采开发规律。
一种致密气藏压裂液可视化动态模拟装置方法

[发明专利]一种油田用粉煤灰强化泡沫形成装置及其应用-CN201911273716.8有效
发明人：吕其超;郑嵘;周同科;张娟;董朝霞;林梅钦;杨子浩;舒成龙 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2019-12-12 - 公布日： 2020-09-25 - 主分类号： B01F13/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种油田用粉煤灰强化泡沫形成装置及其应用。所述形成装置中，粉煤灰与起泡剂混合器的顶部设有进料口、起泡剂溶液第一注入口和混合搅拌器，底部通过粉煤灰混合液排出管与粉煤灰分散液分流器相连通；粉煤灰分散液分流器的顶部设有分流搅拌器；粉煤灰分散液分流器的侧壁上设有沿其径向设有一级、二级和三级分散液排出管，均与粉煤灰强化泡沫发生器相连通，粉煤灰强化泡沫发生器上设有气体注入口和泡沫发生器排出口。本发明粉煤灰强化泡沫形成装置克服了现有装置无法控制粉煤灰强化泡沫中粉煤灰粒径的不足，可以快速、高效的分流出不同粒径粉煤灰分散液，在一次施工中能形成携带不同粒径粉煤灰的泡沫段塞，进而实现近井地带和远井地带调剖的切换。
一种油田粉煤强化泡沫形成装置及其应用

[发明专利]一种页岩油气储层压裂用无水泡沫发生器及其应用-CN201911138285.4有效
发明人：吕其超;郑嵘;周同科;董朝霞;张娟;杨子浩;林梅钦 -专利权人：中国石油大学（北京）
申请日： 2019-11-20 - 公布日： 2020-08-14 - 主分类号： E21B43/267 文献下载
摘要：本发明公开了一种页岩油气储层压裂用无水泡沫发生器及其应用。所述无水泡沫发生器的结构如下：支撑剂储罐的顶部设有加砂口、液态CO2第二注入口和安全阀，底部通过支撑剂排出管与高压气液固混合器相连通；支撑剂储罐的顶部通过排气管与一次级振荡器和二级振荡器相连通，高压气液固混合器的侧壁上设有液态CO2第一注入口、N2注入口和无水泡沫起泡剂注入口，且通过排液管与一级振荡器相连通，一级、二级和三即振荡器依次连通。本发明无水泡沫发生器的三类串联震荡的方式，具备高效发泡的特点，保证了液态CO2、N2、支撑剂颗粒的充分混合，强化了无水泡沫压裂液用起泡剂的发泡能力，可以产生均匀致密的无水泡沫压裂液，有助于提升压裂效能，大幅度减少地层伤害。
一种页岩油气层压无水泡沫发生器及其应用

[发明专利]一种页岩气开采用减氧空气/液态CO-CN201910022861.2有效
发明人：吕其超;周同科;郑嵘;董朝霞;郑海敏;张娟;林梅钦;杨子浩;王婧雪 -专利权人：中国石油大学(北京)
申请日： 2019-01-10 - 公布日： 2020-01-21 - 主分类号： C09K8/70 文献下载
摘要：本发明公开了一种页岩气开采用减氧空气/液态CO
双界面泡沫压裂液纳米强化压裂液体系页岩气开采界面层表面活性剂复配物水溶性表面活性剂疏水二氧化硅饱和蒸气纳米颗粒复配物混合气结构性压裂液助溶剂耐温制备溶解

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