高聚物添加剂（超水）射流破岩实验研究

射流介质中加入高聚物可以提高其破岩能力,同时,喷嘴结构特性对能量的充分利用有很大作用,直接影响破岩效率.采用带喷嘴套的锥型收缩喷嘴,利用"超水"(高聚物添加剂)射流冲蚀砂岩的实验结果表明,其它条件相同时,"超水"射流破岩体积是清水射流的2倍左右,并且破岩效率最大(破岩体积峰值)的射流喷距比清水射流的大.同时,入口角为13.5°的锥型喷嘴与直线型喷嘴套组合的喷嘴破岩效率最好.     

旋转磨料射流破岩钻孔试验研究

针对径向水平井钻井技术中旋转水射流在硬地层和深井中破岩能力低的不足,利用磨料射流破岩能力强的优势,对旋转磨料射流进行了试验研究。结果表明,旋转磨料射流破岩具有钻孔直径大和破岩效率高的双重优点,并随泵压增加,钻孔直径也增加。与非旋转磨料射流相比,同样条件下旋转磨料射流钻孔直径和破岩体积都比前者高出多倍。该试验研究为磨料旋转射流应用于径向水平钻井提供了基础     

星形喷嘴射流的破岩特点

在淹没和非淹没条件下对星形喷嘴射流的破岩能力进行了实验研究。结果表明，在非淹没条件下，星形喷嘴射流的破岩能力高于常规圆形喷嘴射流；在淹没条件下，当喷距小于10倍喷嘴直径时，星形喷嘴射流的破岩能力较圆形喷嘴射流弱，但是当喷距达到10～16倍喷嘴直径时，星形喷嘴射流的破岩能力明显高于圆形喷嘴射流。据此可将星形喷嘴应用于牙轮钻头，替代圆形喷嘴，以提高钻井清岩和辅助破岩效率，达到提高钻井速度的目的。     

脉冲射流破岩规律的数值试验

利用非线性动力有限元方法和岩石的动态损伤模型,系统研究了脉冲射流的速度、长度、频率以及脉冲的数量等参数对破岩效果的影响,并用试验进行了验证。研究结果表明,脉冲射流的速度、长度和脉冲数量增大时,岩石的破碎效率迅速增大;射流的破岩效果随脉冲频率的增大,呈现先增大后减小的趋势,存在一个最优频率范围。在此基础上分析了脉冲射流的破岩机理,所得结论为脉冲射流的设计提供了依据。     

双射流喷嘴破岩扩孔的实验研究

利用旋转射流破岩效率高、小水眼可钻出大孔的特点,并结合锥形喷嘴有效喷距较长的特点,设计了一种新型喷嘴——双射流喷嘴。室内试验结果表明,射流喷嘴外旋转角30°左右破岩效果最佳,破岩面积则随着角度增大而增大;双射流喷嘴最佳喷距约为当量直径的5～8倍;在短喷距情况下,双射流喷嘴与普通锥形喷嘴相比,破岩效果相近,但破岩面积约为1～3倍。     

淹没条件下锥形喷嘴射流破岩效率实验研究

喷嘴是水射流技术应用中获得高能量利用率的关键因素之一,其性能直接影响到射流的质量。用入口为圆锥形的带有喷嘴套的喷嘴产生的淹没射流冲蚀砂岩的实验证明射流破碎岩石存在两个最优喷距,且第二个最优喷距破碎岩石体积较大;锥形喷嘴入口角为30°破岩效果最佳;喷嘴套为扩展型最佳。     

围压对射流破岩特性影响的试验研究

围压是石油工程中影响射流动力学特性的重要参数之一。应用高压井筒模拟试验装置进行了围压对常规连续射流、空化射流和磨料射流破岩效果影响的试验，最高围压达到20MPa。试验结果表明，围压对常规连续射流和空化射流破岩效果影响明显，破碎体积随围压的增大而减小，减小的速度随围压增大逐渐变缓；而对获得最大破碎体积的最优喷距影响不大，为3～5倍喷嘴直径，说明围压对射流基本结构特性影响不明显。当围压小于15MPa时，磨料射流射孔深度随围压的增大而近似呈线性减小。该试验可为射流参数的优选提供依据。     

高分子添加剂射流结构特性的试验研究

利用三维激光多普勒测速仪(LDV)对不同浓度的添加剂射流在淹没条件下的时均流场进行了测量。结果表明,添加剂射流的结构可分为初始段、过渡段和基本段三个区域,在试验浓度范围内,添加剂射流比清水射流的等速核长,浓度为100—200 mg/L时等速核最长,无因次等速核长度约为5.39—5.46,之后随着浓度的增加,等速核逐渐变短。在基本段内断面轴向时均速度分布具有自模性,浓度越大轴心速度衰减越快,射流的边界扩展越大。     

水力破岩最优射流压力实验研究

通过对淹没射流破岩的实验研究，得到了以比能作为目标函数的水力破岩最优射流压力条件，可用于指导现场钻井水力参数设计。     

高分子添加剂对旋转射流结构特性的影响

在清水旋转射流研究的基础上，研究了高分子聚合物添加剂对旋转射流结构特性及破岩效率的影响规律。试验结果表明，高分子添加剂对旋转射流的基本结构影响不大，只是加快了射流的衰减速度，增大了射流的截面积；在合适的浓度范围内，高分子添加剂可以提高射流的破岩能力。     

超重力法制备纳米铜润滑油添加剂的工艺研究

利用超重力技术，开展了制备纳米铜润滑油添加剂的中型试验研究。结果表明：超重力法制备纳米铜添加剂工艺路线稳定可行，所得纳米铜添加剂产品质量合格，产品粒径小于20nm，具有明显的减摩抗磨作用，可以用作润滑油的纳米抗磨节能添加剂。随着汽车工业的发展和润滑油研究的深入，超重力法生产纳米铜润滑油添加剂技术将具有重大的商业前景。     

后偶联高相对分子质量聚异丁烯基丁二酰亚胺分散剂

采用氯化烃化工艺和后偶联反应技术开发了一种氮含量高、热稳定性和氧化稳定性好的高相对分子质量的聚异丁烯基丁二酰亚胺分散剂。首先将聚异丁烯与马来酸酐在氯气存在下进行烃化,生成聚异丁烯基丁二酸酐;然后将烯酐与四乙烯五胺进行胺化。小试、中试和工业产品在ＭＳ程序ⅤＤ和ⅢＤ台架试验中都表现出良好的高／低温分散性能。     

高分子量无灰分散剂工业试生产

用中国石油锦州石化分公司生产的分子量为1600-2000的聚异丁烯为原料，以中国石化石油化工科学研究院研制和开发的高分子无灰分散剂小试和中试制备技术为基础，1996年在锦州石化分公司新建千吨高分子无灰分散剂装置上进行了工业试生产，成功地生产出高分子无灰分散剂新产品。试生产结果表明：高分子量无灰分散剂技术路线可行，在千吨工业装置上生产的高分子量无灰分散剂产品完全满足国内高档润滑油添加剂的需求，为在锦州石化分公司现有无灰分散剂装置上生产高分子无灰分散剂奠定了基础。     

两性离子聚合物钻井液降滤失剂PADAM的合成研究

利用正交实验设计,以氧化还原体系为引发剂,采用水溶液聚合,合成了两性离子四元共聚物：聚丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵-2-丙烯酰胺基 -2-甲基丙磺酸钠-甲基丙烯酸（PADAM）。研究了反应条件（单体浓度,引发剂,反应时间,单体配比等）对产品分子量及性能的影响;采用红外光谱法表征了产品的分子结构;评价了共聚产品在钻井液中的降失水性和抑制性。实验表明,文中所研究的产物中具有一定分子参数的共聚产品耐盐、耐温性好,具有较强的降失水能力和抑制性,是一种集降失水和抑制性为一体的新型钻井液用两性离子聚合物降滤失剂。     

一种新型高性能聚胺聚合物钻井液的研制

聚胺钻井液是一类在钻井液中加入聚胺抑制剂而得到的具有代替油基钻井液潜力的新型高性能水基钻井液，最近几年在国外现场得到了较好的应用，在解决高造浆、高水敏地层的钻井作业中显示了特别的抑制效果。聚胺还具有生物毒性小，环境相容性好的特点。在钻井液中加入聚胺可以有效降低钻井液的滤失，改善钻井液的流变性能。通过对聚胺理化性能的比较分析，在传统的聚合物钻井液中加入UHIB聚胺进行抑制性改进，建立了聚胺聚合物钻井液体系，并对该体系进行了常规性能评价。结果表明，经过聚胺优化改进后的聚合物钻井液体系具有更加优良的抑制性能和更好的流变性能、滤失性能和抗污染性能，适宜于在高水敏、高造浆及高压和易污染地层使用。     

高压水射流破岩比能演化机理研究

采用非线性动力有限元和岩石动态损伤模型，在对高压水射流破岩过程模拟分析的基础上，进行了射流破岩比能演化机理的研究。研究结果表明，在脉冲射流载荷的衰减阶段，由于岩石卸载的阻力较小，卸载过程中所释放的能量利用较为充分，使得脉冲射流的破岩比能明显小于连续射流；因为旋转射流的每一质点均具有三维速度，易于在岩石表面形成拉伸和剪切破坏，且回流的干扰较少，提高了射流的能量利用率，使得破岩比能也明显低于连续射流，且随着切向速度与轴向速度比值的增大，旋转射流破岩比能逐渐减小。     

齿轮油防锈剂的研究

介绍和分析国外齿轮油防锈剂的发展趋势，并结合国内齿轮油防锈剂的现状，提出了我国齿轮油防锈剂应研制和开发新型防锈剂，如硼化丁二酰亚胺、硼化高碱值羧酸盐和硼化的脂肪酸羟乙基胺酯。这些新型齿轮油防锈剂不仅具有好的防锈效果，而且与其它齿轮油添加剂具有很好的复合效应。     

射流振荡压裂技术的研究与试验

射流振荡压裂技术把射流振荡处理油层技术与水力压裂相结合,变静态压裂为连续振荡动态加砂压裂,可降低施工压力,提高加砂速度,降低压裂液用量,进而提高压裂效果。阐述了振荡压裂技术的国内外发展历史、技术特点与结构、工作原理、施工工艺及现场试验等。试验证明,施工工艺简单、费用低廉,具有广阔的应用前景。     

高压水射流油井解堵技术的研究

利用高压水射流技术进行油井解堵,是近年发展的一种新技术。本文介绍了高压水射流解堵技术的原理、工具结构、室内试验和现场23口油井的应用结果。证明该技术是一种高效、经济、应用范围广、对地层无副作用、值得推广的解堵技术。