牙轮钻头的岩屑破碎机理及可钻性的分形法

为满足优质高速钻井的要求,需要对岩石可钻性做出快捷、精确的判断。利用分形几何理论,研究了钻井过程中牙轮钻头的破岩机理以及岩屑的等破碎概率问题;依据Bond裂纹学说,提出了一种以井底返出的岩屑为对象的岩石可钻性测试方法,并建立了岩石可钻性极值和岩屑分形维数的关系模型。室内实验表明:微钻头岩石可钻性级值与破碎岩屑分形维数存在明显的相关性,由此制定了一个基于岩屑粒度分布分形维数表示的岩石可钻性预测指标。经现场检验,分形法确定岩石可钻性级值具有较高的精度。这表明钻井过程中上返岩屑的分形维数能反映岩石可钻性程度,可以用分形维数衡量岩石可钻性大小。     

页岩气储层体积压裂改造体积影响因素分析

体积压裂技术的发展是页岩气储层成功开发的巨大推动力。在北美的页岩气藏的开发中体积压裂技术已经取得了显著的成果。其本质上属于水里压裂期间,增大自然形成的缝隙以及使硬度较小的岩石出现剪切滑移,得到自然与人力两种环境下纵横密布的裂缝网络结构,以此扩大处理体积,获得更多的原始产量与采收成果。在不同缝网参数角度,对页岩气储层体积压裂改造体积的影响因素进行分析。     

欠注井清水压裂液性能研究

近年来,欠注井治理主要采用经济有效的酸化解堵工艺进行治理,但多年现场经验表明,酸化解堵工艺在治理高压注水井和酸敏性地层条件时效果不理想,在选井选层上仍选取具有一定砂岩厚度、油层连通条件较好的欠注井,在水敏程度较弱的葡北及敖包塔区块,选取2口具有典型特点的污染欠注井。通过膨润土膨胀和粘土稳定剂与强水敏岩心分散试验进行清水压裂液的配方优选评价。再通过清水压裂液性能和清水压裂液导流能力进行评价,最后通过缝长优化等措施进行方案优化。本论文探究是为类似酸敏性地层在今后欠注井增注方面探索一条新途径。     

钻井参数实时优选方法的研究与应用

目前常用钻速模式中的岩石可钻性系数、钻压指数、转速指数和水功率指数等参数,是通过现场试验或处理大量的完井资料数据获得的,因此这些方程的应用局限于已钻井地区,而无法用于新探区,给新探区钻井参数的优选带来很大困难.通过分析大庆油田深井钻井上返岩屑的分形,计算了用上返岩屑分形特征表示的岩石可钻性级值,建立了可以实时预测岩石可钻性级值的模型.将该模型应用于分形表示的钻速模式并结合Amoco钻头寿命磨损模式,建立了以单位进尺成本模式为目标的目标函数,以钻进参数及相互间的配合在钻井工艺上应满足的条件为约束条件,组成了钻井参数实时优选的不等式约束多元非线性规划模型.应用该模型对大庆油田深井钻井参数进行了优选.     

水平井压裂裂缝局部应力场扰动规律

压裂裂缝形成复杂裂缝网络是非常规储层改造成功的关键,而裂缝的起裂和扩展又受控于地层中应力场的分布,所以研究水平井压裂裂缝局部应力场的扰动规律十分必要。为此,建立水平井井筒集中应力与裂缝诱导应力叠加的水平井压裂裂缝局部应力场计算模型,利用有限元数值分析软件Comsol Multiphysic,模拟分析裂缝净压力、裂缝长度、裂缝条数和裂缝间距对水平井压裂裂缝局部应力场的扰动情况,并揭示各影响因素对应力场的扰动规律。结果表明,水平井压裂裂缝对最小水平主应力的扰动程度更为显著,其中裂缝净压力和裂缝条数与局部应力场的应力扰动幅度呈正相关关系,裂缝长度的增加会引起应力扰动距离的增大,而裂缝间距的增加则会使裂缝间应力扰动程度降低。     

层理性页岩各向异性井壁失稳机理研究

松辽盆地北部陆相页岩层理发育、岩性复杂、质地硬脆,该区块页岩油水平井井壁失稳事故频繁发生,严重制约了页岩油的高效开发进程.为此,以松辽盆地北部陆相页岩为研究对象,通过XRD衍射实验分析其属于硬脆性页岩,单轴和三轴抗压强度实验测定了页岩各向异性弹性参数和强度参数,页岩基质内聚力和内摩擦角为10.0 MPa、33.0°,弱...     

火山岩气藏体积压裂多裂缝协同效应及控制机理

松辽盆地火山岩油气储藏进行水力压裂施工时出现的一些工程问题,如近井砂堵,支撑剂不能进入地层的现象等,主因是该储层存在天然裂缝。天然裂缝分布的复杂性及发育程度极大影响了地应力场的分布格局,同时改变了人工裂缝起裂及延伸机理,使该类油气藏的开采增加了很大的难度。文中探索和研究了火山岩气藏岩体天然裂缝对体积压裂人工裂缝协同效应规律及控制机理,建立了火山岩本体起裂应力状态方程及张性破裂与剪切起裂判断的模型,分析了水力裂缝延伸扩展和转向扩展形态。室内实验测试和现场实践应用取得了理想的效果,可为火山岩气藏水力压裂参数优化设计提供参考。     

活性炭纤维的结构调控及其在水处理中的应用

介绍了活性炭纤维的孔结构、表面化学性质及吸附性能,在此基础上阐述了化学气相炭沉积、电极氧化、溶液浸渍、等离子体改性等8种活性炭纤维的结构调控方法,并展望了活性炭纤维在水体净化、有机废水处理和含重金属废水处理中的应用前景.     

地层岩石可钻性的分形表示方法

石油钻井中测量岩石可钻性的主要方法是以井下取心为对象来测量岩石的力学性能和进行微钻法可钻性试验,但这种方法采样费用高,试验周期长,不能在现场直接应用.对石油钻井过程中岩石破碎的分形机理及形成过程进行了研究,提出了一种以井底返出的岩屑为对象测试岩石可钻性的新方法.在室内实验基础上,确定了不同井深岩石破碎后的块度分布函数,计算了岩石破碎的分形维数,分形维数的相关性系数在0.95以上.结合岩石硬度、强度和可钻性级值的实验结果,确定了岩石强度、硬度及可钻性与岩石分形维数的统计模型.     

混合酸催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯

以混合酸为催化剂,水作溶剂,对苯氨基甲酸甲酯(MPC)和甲醛溶液或三聚甲醛缩合制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的反应进行了考察,考察了混合酸浓度、反应时间、原料配比、催化剂用量等条件对反应的影响。以甲醛为甲基化试剂的最佳反应条件为:混合酸浓度30%、反应时间2h、n(MPC)/n(HCHO)=1/1、反应温度100℃,MDC收率为89 47%;以三聚甲醛(STO)为甲基化试剂时,最佳反应条件为:混合酸浓度30%、反应时间5h、反应温度105℃、n(MPC)/n(STO)=15/4,MDC产率为75 81%。