考虑井眼清洁条件下的小井眼钻井液性能优化研究北大核心

新疆油田玛湖部分区块采用长水平段(超2000 m)小井眼技术进行钻井和开发。在钻井过程中,井眼不清洁导致的卡钻,井筒压力过大导致的漏失问题严重制约了该区块的高效经济开发。钻井液性能的优化是解决上述问题的关键方法之一。为此,采用了CFD数值模拟的方法,建立了环空固液两相流模型,探究了不同钻进参数下钻井液不同流变参数(赫巴流变模型)对岩屑运移和环空压耗的影响。根据数值模拟结果可知:(1)提升钻井液密度有利于提高携岩能力;(2)不同钻进参数下,钻井液流变参数对岩屑运移作用效果不同;(3)钻井液流变参数并非越大越有利于岩屑运移;(4)结合玛湖区块特征,确立了最优钻井液流变参数范围,并将该范围成功的应用于现场。     

“气”又荒 气得慌

寒潮席卷,LNG价格走出陡峭的抛物线,我们应怎样应对下一次"气荒"?2020年已在一场覆盖大江南北、来势汹汹的寒潮中收官。2021年又在一波数十年来从未有过的强冷空气中开启。短短的几十天内,LNG的出厂价格一度从供暖季以前的3000多元/吨直线上升到10000元/吨。而且,即使价格暴涨,多地仍然一"气"难求,有些地方甚至一度断供。     

自交联型油基钻井液降滤失剂的研制与评价北大核心

针对传统油基钻井液降滤失剂耐温性能不足、影响体系流变等问题,基于自交联改性思路,以N-羟甲基丙烯酰胺为功能单体,与丙烯酸丁酯和苯乙烯进行乳液聚合,研制了一种自交联型油基钻井液降滤失剂(BSN)。通过红外光谱仪、激光粒度仪和透射电镜表征了BSN的主要官能团、微观形貌和自交联特征。实验结果表明,BSN含有自交联功能基团羟甲基,平均粒径为247 nm,颗粒间具有明显的交联结构。热重测试结果显示,BSN热稳定性良好,初始分解温度高达355℃,显著高于非自交联型的降滤失剂BS(278℃)。在油基钻井液体系中添加1%的BSN,不仅不影响体系流变参数而且能够提高破乳电压,180℃下的高温高压滤失量仅为4 mL,滤失控制能力明显优于非交联型的降滤失剂BS以及3%的传统油基钻井液降滤失剂有机褐煤和氧化沥青。     

提升管内颗粒浓度梯度力的特性

由于Kutta-Joukowski横向力与浓度梯度力的共同作用，提升管内颗粒沿径向在边壁大量聚集并形成稳定的环?核结构。根据实验数据，分析了颗粒浓度梯度的径向分布特征，考察了不同操作条件下浓度梯度力系数K的分布特性。由Kutta-Joukowski横向力与浓度梯度的关系，提出了浓度梯度力的表达式Fρ=K(dρ/dr)A及浓度梯度力系数K的表达式K=[?ρg(νg?νp)(?v/?r)r]/?dρ/dr+(d2ρ/dr2)r?。提升管内颗粒群受到的浓度梯度力与浓度梯度力系数K有关。浓度梯度力系数K在提升管中心处为0，沿提升管径向呈“N”型分布，随表观气速增加而增加；提升管内充分发展段K的数值明显大于提升管加速区和出口约束区，总结了浓度梯度力系数K的经验关联式。     

高泉背斜地层压力测井多参数综合解释与异常高压成因

目前国内外地层压力测井解释方法较多,但大多数方法基于欠压实沉积理论并局限于单一的地层岩性,尤其是针对盆地边缘山前深层构造,单一测井参数确定地层压力误差较大,且无法解释沉积压实机制以外的异常高压。为此,将多种异常高压机制相关的测井参数进行综合解释,建立适合山前复杂构造的地层压力测井多参数计算模型,评价准噶尔盆地南缘高泉背斜高探1井的地层压力剖面,其计算结果与钻井实测数据吻合,相对误差小于3.00%.同时,基于原始沉积加载—卸载过程力学原理,利用地层压力测井多参数分析判别出高泉背斜深层各层系异常高压的形成机制。     

表面润湿性对梯形除雾器分离性能的影响

为解决实际工业中除雾器在高气速时分离效率明显降低的问题，利用除雾器分离实验装置，以水为实验介质，采用电火花线切割技术在叶片表面构建仿生微结构实现表面疏水化，考察了表面润湿性对除雾器分离效率和压降的影响。结果表明，仿生微结构的疏水功能和减阻效应良好，表面液膜的排液速率明显加快。当气速超过5 m/s时，其液膜厚度相对较薄，可有效抑制液滴的二次夹带，提升分离效率。同时，疏水型梯形除雾器内的流场分布较平缓，流动阻力小，总压降约为带钩型梯形除雾器的一半。因此，疏水型梯形除雾器兼具高效率和低阻力特性，综合分离性能最佳。     

特低渗透各向异性油藏井网加密储量动用规律

在特低渗透油藏中,由于高渗透条带的发育,通常使其表现出渗透率各向异性特征,导致注采井间的渗流规律与常规油藏不同,对井网加密形式的适应性也存在差异。基于各向异性油藏的渗流特点及井网调整形式,利用叠加原理,得到注采平面渗流场计算公式;引入线状排驱概念,对各向异性油藏井网加密形式进行适应性分析;用驱动压力梯度表征储量动用程度,提出无因次动用提高程度概念,建立定量表征注采井间储量动用规律的方法。结果表明,将初始正方形反九点井网系统地调整为排状加密井网,形成线状排驱,可有效提升特低渗透各向异性油藏的储量动用程度;初始井网井距大于400 m时,注采井间储量动用提升潜力较大。     

4种轴承钢在水基泥浆中摩擦学性能研究

在油气井钻井过程中,大量井下工具在水基泥浆特殊环境中工作。井下工具中轴承部件工作条件苛刻,往往容易损坏,从而导致整个系统的失效。研究选取GCr15、9Cr18、G20CrNiMo、Cr4Mo4V等常用轴承钢为研究对象,制成盘销试样,在FALEX摩擦磨损试验机上模拟井下特殊工况,研究不同载荷、不同速度下试样的摩擦因数、磨斑直径及磨损形式。结果表明:水基泥浆中,当转速一定时,随载荷的增大GCr15、G20CrNiMo、Cr4Mo4V的摩擦因数变化不大,9Cr18的摩擦因数随载荷的增大而增大。当载荷一定时,GCr15、G20CrNiMo、Cr4Mo4V的摩擦因数随着转速升高而略微降低,9Cr18的摩擦因数整体上随转速的增大而增大。GCr15、G20CrNiMo和Cr4Mo4V的磨损形式主要为腐蚀磨损和磨粒磨损,但GCr15的腐蚀更严重。高速重载条件下(40 N,100 r/min),9Cr18的磨损形式由磨粒磨损转变为黏着磨损。