原子转移自由基聚合在合成接枝共聚物中的应用

本文综述了采用原子转移自由基聚合（ATRP）法合成接枝共聚物的研究进展。主要从大分子引发剂法和大分子单体法两方面介绍了原子转移自由基聚合在合成接枝聚合物中的应用。     

非均匀椭圆载荷下套管抗外挤能力分析

目前大多数油井套管的损坏很大程度上是由非均匀载荷引起的,外载荷的非均匀性等因素大大降低了套管的承载能力,为此,揭示这些因素对套管抗挤能力的影响具有重要的实际意义。根据非均匀椭圆载荷作用下套管的受力特点,利用材料力学理论建立了理想套管的环向应力计算模型,分析了套管的应力分布规律,结果表明:套管承载的危险点为圆周方向与最大水平地应力成90°夹角的内壁上,与有限元数值模拟结果有着很好的一致性。并以危险点应力状态为依据,得到了套管在不同的非均匀载荷下的等效外挤压力计算的新公式。计算结果表明,椭圆载荷中的非均匀部分对套管等效外挤压力影响极大;外载荷非均匀度越大,径厚比越大,套管承受外挤载荷能力越差,越容易发生挤毁失效。     

磨溪-高石梯构造超深定向井固井水泥浆技术

磨溪-高石梯构造下部地层尾管固井面临固井质量差的难题,主要表现为:大斜度、水平井顶替效率不高,平均仅为92.7%;尾管封固段长,环空间隙小,固井候凝易出现气窜;钻井液、隔离液和水泥浆的密度及流变性能匹配性差;上部井段油气水活跃,易发生油气水窜。以工区工程地质特征为基础,优选出适用于高温高压大温差且气层发育条件下的宽温带缓凝剂和高温降失水剂,并以此为基础研发出了适用于高温高压大温差条件下的防窜水泥浆体系,该体系在高温165℃养护24 h和低温65℃养护24 h的抗压强度能达到29.5 MPa和14.0 MPa以上。同时,在大温差、水泥浆体系在保证水泥浆胶结良好的情况下(地层压力梯度小于2.0),能有效防止气窜发生,具有良好的抗温稳定性和防窜性能。现场应用表明,固井质量优良率提高约30%,评价合格率提高超过50%,固井后无一口井发生气窜或气测异常。该技术能够显著提高磨溪-高石梯工区的尾管封固质量,为龙王庙气田的安全经济高效开发提供保障。     

基于CO2提高采收率的海上CCUS完整性挑战与对策

利用CO₂提高海上油气田的采收率，既能提高油气资源利用率，又有利于区域CO₂的捕捉封存，但海上油气井长期安全性是CCUS的关键因素，理论和技术亟待完善。在分析、总结国内外海上油气田CCUS井筒完整性关键技术的基础上，分析了制约浅海油田CCUS井筒完整性的技术挑战，研究了碳封存井固井、碳封存套管外腐蚀研究及预防、碳封存水岩反应井筒堵塞及井筒环境监测诊断等方面的技术，并从国家“双碳”目标、EOR/EGR技术需求及国内外新进技术经验等方面展望了我国浅海油气田CCUS的开发前景。虽然我国已初步具备开展海上CCUS的能力，仍需要在高韧性防CO₂腐蚀水泥浆体系、低成本防腐选材、井筒高效除垢解堵工艺、CO₂泄漏监测技术和地下圈闭三维应力场研究等方面加强技术攻关，以提高我国的CCUS应用水平。     

水性树脂的制备及对油井水泥防腐性能的提升

以苯乙烯磺酸钠、环氧树脂E54为原料，制备了一种用于提高油井水泥石抗CO₂腐蚀的水性环氧树脂WEP。通过FTIR、¹HNMR及TG分析了其化学结构和热稳定性。将制备的WEP分散到水中形成乳液，测试了乳液的分散性与稳定性。将WEP用于油井水泥石中，在模拟地层高温高压及CO₂酸性环境条件下进行了水泥石腐蚀实验，通过抗压强度、热重分析、SEM以及XRD评价了水泥石的腐蚀程度。结果表明，WEP具有较好的环境应用热稳定性，其热分解温度为295℃。WEP具有良好的自乳化性能，乳液分散均匀，乳液滴粒径较小，且乳液稳定性高，在6000r/min离心分离条件下可稳定30min不分层。WEP可有效提高水泥石抗CO₂腐蚀性能，水泥石在180℃、总压40 MPa、CO₂分压10 MPa条件下，腐蚀90 d后，含WEP的改性水泥石抗压强度衰退率仅为14.7%,CaCO₃质量分数仅为0.25%，均远低于对比水泥石。XRD和SEM结果表明，WEP改性的水泥石腐蚀后，其内部主要成分仍是水...     

基于PCA-BP算法的机械钻速预测研究

钻井过程中，机械钻速是衡量钻井效率的一个重要指标，准确预测机械钻速对提高钻井效率、降低成本具有重要作用。常用的钻速方程预测模型存在建模困难、求解困难等问题。为此，提出一种基于主成分分析算法(PCA)优化BP神经网络的机械钻速预测新模型。基于PCA-BP模型预测机械钻速，并将预测结果与BAS-BP、BP和RF等模型的预测结果进行横向对比。结果表明，PCA-BP的拟合优度(R²)分别提高5.7%、9.4%和18.7%;均方根误差分别降低23.88%、30.3%和43.6%;平均绝对百分比误差分别降低35.45%、56.7%和61.5%。预测结果表明，新模型的精度更高、收敛速度更快。PCA-BP模型还可实时评价影响机械钻速因素的合理性，为提高机械钻速提供指导意见。研究结果可为实际钻进过程中提高机械钻速提供更科学的参考依据。     

盐水溢流衍生黏附卡钻的机理研究

塔里木盆地区域内广泛发育盐膏层，地层系统复杂，在钻遇异常高压盐水层后易发生溢流，引发黏附卡钻。为此，通过建立黏附卡钻模型，进行了高压地层盐水溢流衍生卡钻方面的机理研究，开展了钻井液抗盐污染能力评价试验，研究了钻柱静止时间、轴向摩擦力与扭矩、摩擦因数及压差对黏附卡钻的影响规律。研究结果表明：基于室内试验结果拟合得到泥饼厚度和摩擦因数随盐水体积分数和时间的变化规律，拟合优度R²均大于0.9;轴向摩擦力与扭矩均随钻柱静止时间的延长呈对数型增加，随盐水体积分数的增加而急剧增加，随摩擦因数的增加先缓慢增加后快速增加，随压差的增大几乎持续稳定增加。所得结论可为油田制定防卡对策和安全钻井提供理论支撑。