大港油田页岩油水平井钻井关键技术

大港油田沧东凹陷页岩油水平井钻井过程中面临着破岩效率低、井眼轨迹控制难度大、摩阻扭矩大、完井管柱下入困难等技术难题,影响了页岩油的勘探开发效益。为了解决这些问题,进行了激进式水力参数设计、异形齿PDC钻头研制、深层水平段高效钻井技术、旋转导向井眼轨迹控制技术、强抑制强封堵高性能水基钻井液技术和旋转引鞋+旋转下套管工艺等技术攻关研究,形成了大港油田页岩油水平井钻井关键技术。该技术在13口页岩油水平井进行了现场应用,平均机械钻速13.16 m/h,钻井完井周期50.62 d,井下故障时效低于0.1%,均创造了大港油田的钻井纪录。研究与应用表明,大港油田页岩油水平井钻井关键技术为沧东凹陷页岩油高效勘探开发提供了技术支撑,也为国内页岩油水平井安全高效钻进提供了借鉴。      

神经网络预测储层砂岩粒度纵向剖面

国内外多年的研究认为,储层粒度特征值（d50,UC）是防砂设计的基础.利用伽马测井、密度测井与粒度特征值之间的相关性,建立探井伽马、密度测井项与实测粒度特征值三者的样本库;利用神经网络技术,训练出满足工程需要的学习网络,进而结合开发区块的测井资料,建立整个储层的粒度纵向分布剖面.该技术对实测数据少或缺乏实测数据储层的防砂显得尤为重要,为防砂方案设计提供了准确的依据,并在现场进行了很好的应用.     

中国煤层气钻井技术现状及发展趋势

对我国煤层气钻井完井技术现状进行了归纳和总结,结果认为:煤储层地质基础薄弱、井壁易失稳、煤层损害严重以及完井效果差等难题严重制约了我国煤层气高效勘探开发;已开展的多分支水平井技术、U型井技术及其配套的连通和裸眼造洞穴等技术取得了长足进展,一定程度上缓解了以上技术难题的制约。生产实践表明,由清水钻井引起的钻井安全与煤层保护的矛盾仍然突出,国内煤层气产量依然偏低。进而建议,加强对煤层专用钻井液、煤层损害解除方法的研究,尽快制定煤层气钻井相关室内实验评价方法和矿场评价方法的行业及国家标准,探索矿权制度改革,开展煤层气与常规气、致密气合采关键技术研究,积极开展煤层气多层钻完井、复杂结构井增产措施配套技术研究。     

Structure of silicon-modified mesophase pitch-based graphite fibers

Silicon-modified mesophase pitch-based graphite fibers (SGF) were prepared from mixtures of mesophase pitch and silicon (Si) nanoparticles, followed by fiber spinning, thermo-oxidative stabilization, carbonization and graphitization. The morphology and microstructure as well as physical properties of the obtained graphite fibers were characterized. Compared with the unmodified graphite fibers (GF), SGF possessed the characteristic of the circular cross section, and no cracks along the fiber axis were observed. Based on the XRD and Raman analysis, Si nanoparticles added in the fiber resulted in the dissimilar orientation of graphitic pleats and changed the crystallite of the SGF. The angle of orientation and the ratio of the intensity of D-Raman peak and G-Raman peak for SGF were increased to 10.59° and 0.25, respectively, which were higher than that of the GF. The small-angle X-ray scattering experiment indicated that Si introduced in the fiber had no effect on the micropore size and pore size distribution compared with that of the GF. The tensile strength and modulus of the Si-modified carbon fibers was 2.42 and 138.8 GPa, respectively.     

紫外-生物过滤法处理工业挥发性有机物的研究进展

介绍了工业挥发性有机物（VOCs）处理技术的优缺点,分析了紫外技术和生物过滤技术处理VOCs的不足,进而阐述了紫外-生物过滤法处理VOCs的优势、副产物臭氧的影响、模型等方面的研究进展,最后对紫外-生物过滤法处理VOCs的工程应用前景进行了展望.     

Numerical analysis of leakage of elastomeric seals for reciprocating circular motion

A cambered elastomeric seal used in a novel universal joint for reciprocating circular motion is investigated. Then based on the linear elastic Hooke equations and the Reynolds equation, mathematical models of the contact pressure, film thickness and leakage with the method of variable substitution are established. The numerical analysis and simulation are performed based on the modified inverse hydrodynamic (IH) method and MATLAB numerical method. Besides, effects of various parameters on the sealing performance are investigated systematically. The simulation results verify the effectiveness and feasibility of proposed mathematical model and numerical algorithm. The results also lay the theoretical basis for the structure design and performance analysis of the seal assembly.     

煤层气水平井连通工具测量误差分析

针对使用MWD随钻测量完成煤层气水平井钻井中的连通作业成功率低的问题，研制了旋磁定位工具MTS。介绍了连通作业的工艺过程及MTS的测量原理，从测量滞后、工作方式及误差传播和误差椭球等方面对MWD和MTS工具的测量误差进行了分析对比。MWD可在钻井过程全程使用，但受钻具组合和工作方式的影响，测量数据滞后，且会产生较大的测量误差；MTS为近钻头测量，能有效消除测量滞后效应，且距离目标点越近，测量误差越小；MTS测量距离较短，在连通作业接近靶点区域可对MWD的测量提供有力补充和校准。     

煤层气排采中的“灰堵”问题应对技术——以沁水盆地多分支水平井为例

煤层的性质决定了煤层气在排水采气过程中"出灰"(产出煤粉)是一种必然现象,在煤层气低能量开采及关井后再次开井条件下,煤粉的产出对产能的负面影响是不可逆转的。为此,通过分析山西沁水盆地煤层气排采特征以及该区多分支水平井实钻井眼轨迹特征,找出了多分支水平井产气量达不到预期目标,以及关井实施维护性作业后难以恢复到关井前产量的2个原因:煤粉沉积堵塞了储层的运移通道,水平井段的波谷处形成的地层水和煤粉沉积加大了气体流向井底的阻力。进而提出了应对"灰堵"问题的关键技术:①煤层气水平井的井眼轨迹应在保证一定煤层钻遇率的前提下,以井眼光滑、总体上倾为原则,避免出现"波浪状"井眼;②排采井洞穴具有"沉沙"功能,便于气、液、固三相分离,是煤层气多分支水平井不可或缺的重要组成部分;③主支在稳定的煤层顶板或底板的仿树形水平井为疏灰提供了稳定的洗井通道。该研究成果为解决煤层气排水采气过程中的排灰问题提供了有益的尝试。     

振动固井对泥饼的剪切作用机理研究

钻井时钻井液会在井壁上形成泥饼,如果固井时泥饼没有被清除掉,就会在井壁上形成一个不可固化层,严重影响第二界面的胶结强度,而振动固井可以通过剪切作用清除泥饼,提高固井质量,但人们对其作用机理还缺乏认识。为此,利用有限元法,对振动固井中的泥饼剪切作用过程与规律进行了数值模拟分析。分析结果表明:振动固井产生的振动波对泥饼的剪切力比环空流动产生的剪切力大,可以直接剪切除去部分泥饼;振动波的频率比较低时,振动波可以剪除虚泥饼层与部分可压缩层;振动波的频率比较高时可以剪除泥饼可压缩层与部分密实层,泥饼致密层一般不会被破坏。由于频率高的振动波衰减较快,传播距离短,振动固井时为了提高泥饼的破坏程度,不能一味地提高振动波的频率,应在保证振动波传播距离足够的条件下,适当提高振动波的频率。      

一种新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

目的改善缓蚀剂在高温酸液中的缓蚀性能,满足油田高温井酸化施工的要求。方法在合成一种新型吡啶季铵盐的基础上,添加炔醇、碘化钾等助剂进行复配,得到一种新型高温酸化缓蚀剂HTCI-1。使用HK-1高温高压动态腐蚀仪对其缓蚀性能进行测试,通过电化学测试、SEM、EDS等实验对其缓蚀机理进行分析。结果该酸化缓蚀剂在160℃、16 MPa、20%HCl或者土酸(12%HCl+3%HF)、质量分数3.0%的条件下,使N80试片的腐蚀速率分别为24.53 g/(m~2·h)和23.72 g/(m~2·h),达到了SY/T 5405—1996中的一级指标。结论在高温酸液中,N80钢片腐蚀速率降低,主要是由于缓蚀剂分子吸附到碳钢表面形成了一层致密的疏水性吸附膜,从而降低了侵蚀性离子与钢铁表面接触的几率,腐蚀电极反应过程受到抑制,达到了高温条件下防护金属的目的。