模拟环空流动状态的堵漏试验装置设计

对比分析了缝板窄槽流动、室内建立井筒环空和搅拌器搅拌3种动态漏失模拟方法,发现这3种方法并不适用于堵漏剂室内效果评价。鉴于此,结合井筒工作液实际流动状态,将井壁剪切速率作为流动相似准则,建立了环空水力学模型并优化计算,设计出剪切速率达到100～1 000 s~(-1)且能够真实模拟环空流动状态的堵漏试验装置。采用分体式人造岩心漏失模块,解决了漏失模块与地层物性相差大的问题。在裂缝性漏失试验中,API堵漏试验仪为静态评价方法,不能准确反映井筒工作液的真实状况,而堵漏试验装置可以模拟地层压力、温度和钻井液在井筒中的螺旋运动状态等条件,因此能够准确评价堵漏材料的适用性和封堵效果,优选出适合现场的堵漏剂和防漏堵漏钻井液。研究结果表明该装置能够准确评价堵漏剂的封堵效果。     

圆钢管约束超高性能混凝土短柱轴压受力性能研究

为研究钢管约束超高性能混凝土（UHPC）短柱的套箍效应和轴压承载力,进行了12根钢管约束超高性能混凝土短柱的轴压试验,分析其破坏模式、变形及受力全过程。试验结果表明：钢管约束超高性能混凝土轴压短柱破坏模式与套箍系数相关,随着套箍系数的增大,轴压短柱分别出现剪切破坏、混合破坏和腰鼓破坏;套箍系数较小（0.43~0.52）的短柱,其破坏全过程中弹塑性段较短,表现出较明显的脆性破坏,当套箍系数较大（1.21~1.80）时,短柱破坏时的塑性明显增强。基于试验验证的有限元模型,参数分析表明,钢管套箍效应产生的承载力提高系数介于1.2~1.4之间;在0.43≤ξ≤1.08范围内,承载力提高系数随套箍系数增大而增大,建议径厚比的取值范围为12.0~23.0。通过对现有钢管约束混凝土承载力计算方法分析,提出了钢管约束超高性能混凝土轴压短柱承载力计算方法,其计算结果与试验结果吻合良好。     

沿井筒方向变化的CO_2分压对油管服役时间的影响规律研究

开展沿井筒方向变化的CO_2分压下油管服役时间规律研究,有助于最大限度地延长油管使用年限。为此,将CO_2分压引入Q/HS14015标准腐蚀速率模型中,结合坐封、生产和开发过程中油管服役工况,建立了以油气产量和腐蚀环境为参数的井筒CO_2分压耦合计算模型。应用该模型的计算结果表明:①沿井深方向CO_2分压呈多项式分布,同一井深处,产量越大,CO_2分压越小;②与实测井筒CO_2分压相比,井底段CO_2分压计算值吻合度高,井口段CO_2分压受温度、井筒压力和CO_2摩尔含量降低影响,计算值误差较大;③相同CO_2分压下,腐蚀速率随温度的增加先增大后减小;④CO_2分压与服役时间内油管强度呈反比;⑤一定井深下,相对于温度,CO_2分压对腐蚀后油管强度影响更明显。结论认为:以井筒CO_2分压为基础,结合腐蚀速率和油管坐封、生产和开发过程中所受外挤、内压、拉力服役工况预测油管服役时间的方法,能够进一步优化CO_2腐蚀环境下的油管选材,节约油气井建井成本,在生产中的应用效果也证明了该方法的可行性。     

钢管混凝土桁梁管内混凝土受压应变状态

利用自制的内埋式混凝土应变计和通用有限元软件,对钢管混凝土桁梁试件受压弦杆管内填充混凝土的应变状态进行研究。试验研究结果表明,在单调加载条件下,自埋式混凝土应变计能准确测读受压弦杆管内混凝土的应变状态;混凝土应变随荷载增大呈双折线增长模式,桁梁试件破坏时混凝土受压应变达到5000με。当采用平面塑性梁单元对钢管混凝土桁梁进行整体分析时,不管弦杆受压还是受拉,管内混凝土均应考虑套箍效应;桁梁受压弦杆管内混凝土纵向应变有限元计算值与实测值吻合良好,桁梁试件破坏时混凝土应变处于高套箍状态。     

X区块钻进复杂情况分析与研究

X区块在钻进过程井壁稳定性差,导致频繁的阻卡、井漏等复杂情况。本文从复杂情况统计分析入手,根据测井资料分析了该区块部分井的井径扩大率,结合地层的理化试验为基础,分析总结了X区块钻井复杂情况的根本原因,为今后该区块及邻近区块高效钻进提供参考与借鉴。     

中美不同年代大豆品种农艺性状的比较

选用地理纬度相似的中国辽宁省、美国俄亥俄州新近育成的大豆品种,分别和中国辽宁省20世纪20年代老品种进行了农艺性状的比较研究。结果表明:中美大豆品种主要农艺性状遗传改进的共有趋势是主茎荚数、单株荚数、3粒和4粒荚率、单株粒数、单株粒重、百粒重、粒茎比、收获指数明显增加。株高、主茎节数、节间长度和分枝数显著降低。美国新品种的单株荚数、单株粒数和粒茎比的增加幅度明显高于同期的中国新品种。而中国新品种的百粒重显著高于美国新品种。施肥水平对不同年代大豆品种主要农艺性状也有一定影响,且美国新品种在高肥条件下比中国新品种表现出更高的增产潜力。     

细长钢管混凝土构件混凝土应变测试

钢管混凝土桁梁是一种新型组合结构,管内混凝土应变状态是定义这种结构的关键指标之一,但其弦杆管径较小而长细比较大,很难准确测得弦杆管内混凝土应变。本文结合钢管混凝土桁梁受力性能试验研究,开发了内埋式混凝土应变计及其定位构造,并设计了配套的普通强度等级自密实混凝土的配合比和浇筑工艺。应用结果表明,本文开发的小管径、大长细比的钢管混凝土构件管内混凝土应变测试技术,可以减少结构损伤,造价低廉,而且设计和施工简便,可推广应用于钢管混凝土桁梁等新型组合结构的室内小比例模型。     

大北-克深区块井壁失稳分析及研究

分析了大北-克深区块钻井过程中发生的主要复杂情况及层位,从物理、化学因素研究了该区块井壁失稳的机理,研究结果表明,黏土矿物含量和伊蒙混层所占比例较高以及岩石微裂缝发育是井壁失稳的主要原因。为此,计算出了地层坍塌压力,同时根据岩石力学理论确定了破裂压力,进而确定了该区块的安全泥浆密度窗口。研究结果在DB-10井获得了较好的应用效果,大大减少了井径扩大和阻卡问题的发生。     

冀东油田出砂临界压差预测研究

为进一步提高冀东浅层油藏的开发效果,需要进行出砂临界压差预测研究.通过储层岩芯试验,得到储层岩石强度,分析认为冀东油田储层段岩芯单轴抗压强度普遍较低,绝大多数在5 MPa以下,属于典型的弱固结砂岩储层,储层出砂的可能性较大.结合孔隙度经验模式,确定G114-6井储层段临界出砂生产压差在l MPa以下;LN2-6井储层段临界出砂生产压差在0.1～2.5 MPa之间.