抗220℃高温水基钻井液技术研究

深井、超深井高密度水基钻井液的热稳定性一直是国内外钻井液行业研究的关键问题之一。为了提高钻井液的抗高温能力,研究了高温对钻井液的影响及相应的技术对策,形成了一套密度为2．00g／cm ^3～2．35g／cm^3抗220℃高温的水基钻井液体系。该体系由四类核心处理剂组成：抗高温复合降滤失剂、抗高温降粘剂、润滑封堵防塌剂及高温稳定剂。评价了水基钻井液体系在高温下的高温稳定性、高温高压流变性能、抑制性能和抗污染性能。实验结果表明,该体系具有良好的热稳定性,钻井液经过220℃高温老化后,高温高压滤失量低,流变性好,并具有良好抑制性能和抗盐、钙及钻屑等污染性能。     

深井盐膏及盐水地层固井隔离液体系研究

目前国内深井多钻遇盐膏和盐水地层,常用隔离液体系抗温和抗盐能力较差,温度超过100℃时,在低浓度盐作用下体系失稳沉降严重,易造成固井施工复杂,注替安全隐患极大.选用一种多糖聚合物作为高温抗盐悬浮稳定剂,辅以耐盐的降失水剂及流型调节剂,研制了一套高温抗盐隔离液体系.该体系在钠盐、钙盐和镁盐溶液中均能保持稳定的性能;使用温度可达140℃;具有较好的密度调控能力,在1.3～2.4g/cm3可调;且与常规钻井液、水泥浆具有较好的相容性.该套体系有望应用在深井超深井及盐膏地层、复合盐岩层和盐水地层固井注水泥作业中.     

高温高密度近饱和盐水钻井液室内研究

针对深井水基钻井液存在的问题进行室内研究,确定抗高温密度近饱和盐水钻井液体系配方。该体系温度可达180℃,抗C1-能力达15.5×104mg/L,抗钙能力可达1.0%,pH值为9.5～10,沉降稳定性、封堵能力及防垮塌能力良好。     

高温高密度油包水乳化钻井液沉降稳定性分析与评价

为了解决高温下油基钻井液沉降稳定性的技术难题,对研制的抗温可达220℃,密度可调至2.2 gcm3的高温高密度油包水钻井液配方进行了室内实验评价,分析各组分加量对整体配方沉降稳定性的影响。结果表明该配方具有较强的沉降稳定性。随着有机土加量的增加,体系稳定性逐渐增强,建议有机土加量为2%~3%;提切剂加量为1%~2%的体系具有良好的沉降稳定性;体系随着乳化剂加量的增加,钻井液的表观黏度和动切力下降,破乳电压增高,乳化稳定性、沉降稳定性增强;润湿剂加量为1%~2%时整个体系性能稳定。     

新型抗高温油基钻井液降滤失剂的研制

针对高温、高密度油包水逆乳化钻井液降滤失量大的问题而研制出一种新型抗高温油基钻井液降滤失剂。这种降滤失剂采用胺化合物对腐植酸进行改性,得到一种亲油性的腐植酸衍生物,所得的腐植酸衍生物经进一步热裂解处理后,得到抗温能力达220℃,运用于超高密度2．38g/cm^3的油基钻井液降滤失剂XNTROL220。此降滤失剂在油中具有良好的分散能力,在油包水逆乳化泥浆中具有明显的降滤失效果,同时具有稀释降粘、辅助乳化等功能。     

适用于深井钻井的KCl/聚磺水基钻井液体系研究

针对深井钻井,从优选处理剂入手,解决钻井液高温稳定性,泥页岩水化,储层保护等方面的问题,研制适用于深井钻井的KCl/聚磺水基钻井液体系。并对该体系的高温稳定性、抗污染性、防塌抑制性和储层保护效果进行室内评价。最终优选出的钻井液配方高温高压流变性合理,抗污染性和防塌抑制性强并成功应用于东部某油田的深井钻井。     

腐殖酸接枝共聚物超高温钻井液降滤失剂合成

基于抗高温处理剂分子设计,采用腐殖酸与丙烯酰氧丁基磺酸(AOBS)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)接枝共聚,通过正交实验,在综合考虑产物的水溶液黏度、产物对钻井液黏度和降滤失效果影响的基础上,进一步考察了腐殖酸用量,最终确定了合成配方:非离子单体与离子单体比1.5:1.0、离子单体中和度100%,反应混合物质量分数50%、腐殖酸用量34%,合成了相对分子质量低的AOBS-AM-AA/腐殖酸接枝共聚物.对钻井液性能进行了评价,并借助红外光谱和热分析对产物进行结构表征和热稳定性分析.实验结果表明,接枝共聚物热稳定性好,抗温达到240℃,在淡水、盐水和饱和盐水钻井液中均具有较好的降滤失作用,对钻井液黏度影响较小,在膨润土含量高的钻井液中具有一定的降黏作用,可以有效地控制钻井液的高温稠化,与SMC、SMP等具有良好的配伍性,用于密度2.57g/cm3的KCl钻井液中,可以有效地控制钻井液的高温高压滤失量和流变性.     

硅酸钾钻井液体系的实验研究

考察了氯化钾和硅酸钾对钻井液流变性和失水造壁性的影响规律.建立起硅酸钾钻井液体系配方,即:4%土浆 3%硅酸钾 0.5%JT888-Ⅲ 3?J-1 2%QS-2 2%TY540 3%SMP-Ⅱ.综合实验结果表明,该配方配制的硅酸钾钻井液体系具有优良的流变性、失水造壁性和抑制性,优于相同加量下的氯化钾钻井液体系.同时,该体系还具有良好的热稳定性和抗污染能力(5% NaCl、0.7% CaSO4),抗温能力强(达120℃).     

抗高温低固相钻井液在桩古斜411井的应用

桩古斜411井是胜利桩西潜山油藏的一口探井，该区块为高温低压油藏，前期使用的低密度低固相钻井液高温稳定性差，在钻井过程中，易出现流变性调控难、电测遇阻及储层污染严重等难题。针对该区域的地质特征和钻井要求，研发出抗高温低固相钻井液，并进行室内评价实验。实验结果表明，形成的钻井液抗温≥200℃,具有黏度低、切力高、稳定性强等优点，同时体系封堵性能强，滤失量小，能最大程度地减少钻井液固相颗粒和滤液进入储层，滤液表面张力≤26 mN/m,水锁损害小，渗透率恢复值≥90%。现场应用表明，桩古斜411井施工过程中没有出现严重的复杂情况，电测一次成功率均达到100%。平均机械钻速为9.86 m/h,钻井周期提前7.75 d,有效减少了钻井液对储层的浸泡时间，体系油气层保护效果显著，试油时产油量为34 m³/d,产气量超出9 900 m³/d,增产效果明显。     

磁铁矿对超高密度水泥浆体系性能的影响

针对钻探深井超深井过程中的高温高压固井问题,研制一套抗高温超高密度水泥浆体系。该水泥浆体系由磁铁矿粉、降失水剂FS-23L、分散剂SXY-2、缓凝剂HX-31L配制而成。通过对超高密度水泥浆流变性、流动度、沉降稳定性和抗压强度等的评价,得到磁铁矿加重剂的优选加量范围,以及适应循环温度150℃的综合性能良好的水泥浆配方。     

高速高精度加工的几种方法

目的介绍了高速加工的数控编程策略. 方法论述了高速高精度加工的几种方法, 如待加工轨迹监控法、专家系统法、曲线插补法及试切法等. 结果与结论待加工轨迹监控法和专家系统法能够动态调节机床的进给速度, 曲线插补法能够提高机床的平均进给速度, 试切法则可以为任意半径的圆弧段设定一个最高允许进给速度.     

免振捣高强高性能混凝土的试配研究

研究针对高强度高性能混凝土实现免振捣的关键——降低混凝土的屈服应力和粘度入手,优选高性能减水剂,试配了不同浆体体积、水灰比、砂率的免振捣高强高性能混凝土,并研究其工作性能及强度的主要影响因素,进而采用不同种掺和料配置出C80~C100级免振捣高强高性能混凝土,经耐久性实验,表明该种混凝土完全可以在实际工程中应用.     

高温高压固井防气窜技术

高温高压固井的特点是要面对复杂的地质情况和多变的地层压力体系,需要解决水泥浆的抗高温性能、稳定性能,尤其是防窜性能等具体问题。因此,对水泥浆的综合性能和防窜性能要求很高。     

Computer Controlled High Precise, High Voltage Pules Generator

High precise, high voltage pulse generator made up of high-power IGBT and pulse transformers controlled by a computer are described. A simple main circuit topology employed in this pulse generator can reduce the cost meanwhile it still meets special requirements for pulsed electric fields (PEFs) in food process. The pulse generator utilizes a complex programmable logic device (CPLD) to generate trigger signals. Pulse-frequency, pulse-width and pulse-number are controlled via RS232 bus by a computer. The high voltage pulse generator well suits to the application for fluid food non-thermal effect in pulsed electric fields, for it can increase and decrease by the step length 1.     

Recrystallization of High Carbon Steel during High Strain Rate

The recrystallization of high carbon steel during high temperature and high speed rolling has been studied by analyzing the Stress-strain curves and the austenite grain size. Isothermal multi-pass hot compression at high strain rate was carried out by Gleeble-2000. The austenite grain size was measured by IBAS image analysis system. The results show that static recrystallization occurred at interpass time Under pre-finish rolling, and at the finish rolling stage, due to the brief interpass time, static recrystallization can not be found.     

高温高湿养护对高强混凝土耐久性的影响

随着对混凝土研究的深入发展,不同养护方式对混凝土长期耐久性的影响也逐渐受到重视。高强混凝土强度较高,对于养护条件的要求也更加的严格。高温高湿养护作为提高混凝土早期强度的重要技术手段,在工程应用中具有重要的意义,不仅如此,它对混凝土的长期耐久性也具有一定的改善作用:高温高湿养护能够提高高强混凝土的抗冻性能和抗氯离子渗透性,但在改善高强混凝土抗碳化性方面并没有发挥十分积极的作用。     

高温高压气藏高矿化度地层水结盐实验研究

针对高矿化度地层水的影响,开展高矿化度地层水结盐实验研究。研究结果表明,当压力下降到30 MPa时,开始出现结盐现象,颗粒漂浮于地层水中;当压力下降到10 MPa时,大量颗粒附着在观察窗表面,说明结盐在低压条件下才能发生。在地层水-天然气体系中,结盐后Cl~-和Na~+含量的变化较大,Ca~(2+)、SO2-4及HCO-3等离子含量小幅降低。地层水经过岩心后密度降低10%,岩心上有明显的白色晶体,电镜扫描图上有明显的结晶颗粒,结晶盐以NaCl为主,伴有其他盐晶体。结盐造成孔隙度和渗透率损伤。原始渗透率越低,损伤越大,说明结盐对低渗透或特低渗透气藏的影响不可忽略。     

高温高压下高密度全油基钻井液流变模式

在高温高压深井中,受温度和压力的影响,油基钻井液处理剂会发生降解、交联、甚至固化等,导致钻井液的流变性发生巨变,严重影响了钻井液的携岩性,甚至会导致钻井无法进行,为准确掌握油基钻井液在井底高温高压下的流变状态,建立了全油基钻井液的高温高压流变模式。使用Fann50SL型高温流变仪分析温度和压力对两种油基钻井液体系流变性能的影响,并采用回归分析方法对实验数据进行处理。实验及回归分析表明,钻井现场作业中普遍采用的宾汉模式不能完全准确表示全油基钻井液的高温高压流变特性,应根据具体地层条件和钻井液组成采用实验手段选出最优流变参数模型。     

具有高频高压大电流优值的超结集电区SiGe HBT

为了在兼顾特征频率( fT )和电流增益(β)的情况下有效提高器件的击穿电压( BVCBO/BVCEO ),利用SILVACO TCAD建立了npn型超结集电区SiGe异质结双极晶体管( heterojunction bipolar transistor,HBT)的器件模型.研究表明：通过在集电结空间电荷区( collector-base space charge region,CB SCR)内引入p型超结层可有效降低“死区”内的电场强度,使较高的电场强度转移至“死区”外较深的CB SCR内,进而在几乎不增加CB SCR宽度的情况下抑制碰撞电离,达到提高击穿电压、改善fT和β的目的.随着p型超结层厚度( dp )的增加,击穿电压BVCBO和BVCEO的改善也越明显.但dp值需优化,较大的dp值将引发Kirk效应,大幅降低器件的fT和β.进一步通过优化p型超结层的dp值,设计出一款dp为0.2μm且具有高频高压大电流优值( fT ×BVCEO ×β)的新型超结集电区SiGe HBT.结果表明：与传统SiGe HBT相比,新器件的fT ×BVCEO ×β优值改善高达35.5%,有效拓展了功率SiGe HBT的高压大电流工作范围.