油基钻井液滤饼清洗液室内研究

为清除油基钻井液滤饼对储层的伤害,提高油基钻井液固井质量以及界面胶结强度,研究了油基钻井液滤饼清除技术。研发的油基钻井液滤饼清洗液是基础油/表面活性剂的油包水乳液体系,其中主要添加剂包括一种或几种表面活性剂、润湿反转剂等。室内评价结果表明,该滤饼清洗液快速、高效,对油基钻井液滤饼的清洗效率高,能够有效提高固井界面胶结强度和固井质量。     

低界面张力两相渗流相对渗透率曲线的实验研究

本文介绍了在低界面张力条件下,胶结岩心和非胶结岩心的吸吮过程相对渗透率曲线的特性。实验结果发现,非湿相在非胶结岩心中的吸吮过程渗透率大于驱替过程者;而湿相的吸吮过程渗透率则小于驱替过程者。对胶结岩心来说,情况正好相反。这与NAAR在高界面张力条件下所进行的类似实验的结果是一致的。     

固井前置冲洗液的研究发展

冲洗液的主要作用是冲刷井壁和套管壁的虚泥饼、油浆和油膜,稀释钻井液使之保持良好的流动性能.从而提高顶替效率并改善界面亲水能力,提高第一、二界面胶结强度,提高固井质量的.所以我们要在使用前要进行合理的设计,要全面了解其种类、性能标准、体系常用组分及作用原理、设计要求以及性能评价手段、方法、标准等,这样才能很好的利用和综合发挥冲洗液的作用.     

隔层厚度与第二胶结面抗剪切强度关系研究

水力压裂是高效开发低渗透油气田的主要工艺,而导致压裂失败或爆性水淹的主要原因是层间发生窜流,层间窜流的位置在隔层处的第二胶结面,因此研究隔层厚度与第二胶结面抗剪切强度之间的关系具有重要意义.基于提出的第二胶结面仿真试验方法,定量验证了当隔层厚度1m时,第二胶结面抗剪切强度随隔层厚度减小而降低.提出了隔层界面窜流系数ξ的概念,并建立了相关数学模型,即ξ越趋近于0,隔层界面的抗窜能力越强;仅当ξ1时,第二胶结面才会发生窜流;当隔层厚度1m时,隔层厚度对第二胶结面抗剪切强度无明显影响.薄隔层压裂时第二胶结面是否会发生窜流取决于压裂压力、泥饼厚度、井筒尺寸和第二胶结面抗剪切应力,与隔层厚度无关.     

YZ—2HF井技术套管固井技术

针对YZ—2HF井二开龙马溪组地层承压能力弱、易漏易垮,井径不规则度大等问题,设计双凝双密度水泥浆体系固井,通过加重型防漏前置液体系、扶正器安放及钻井液性能、施工参数的优化,提高环空钻井液顶替效率和界面胶结质量,形成一套适合YZ-2HF井技术套管固井技术,可为同区块技术套管施工提供技术经验.     

东海大位移井油基钻井液体系研究及应用

我国东海KQT气田大位移井钻进过程中油基钻井液存在高温稳定性及井眼清洗技术问题。为此,通过界面张力测试、乳化效率测试、显微镜观察及乳状液黏弹性和流变性测试等实验方法,优选了乳化剂、润湿剂、流型调节剂及有机土等关键处理剂,构建了大位移井用油基钻井液体系,并对其进行了综合性能评价。结果表明,该钻井液在180 ℃热滚后仍具有良好的稳定性;优选的流型调节剂可增强钻井液的结构强度,有效提高切力和低剪切速率黏度,保证井眼清洗效果;同时具有良好的滤失性及抗污染性能等。在KQT气田的4口井中进行了现场试验,取得了良好的应用效果。     

表面微沟槽对Al/CFRP胶结性能的影响

以光洁表面和带有沟槽形貌特征的Al/CFRP(碳纤维增强复合材料)单搭接头胶结强度为研究对象,建立了相关的数值模拟模型。对比分析了光洁表面与微沟槽表面对胶结强度的影响,且进一步探讨了不同深度微沟槽对胶结强度的影响。数值模拟结果表明:带有微沟槽表面的5052板材与CFRP的胶结强度优于光洁表面与CFRP的胶结强度;增加微沟槽的深度能提高胶结强度,且随着微沟槽深度的增大,胶结强度逐渐增大。最后进行了试验验证,结果与数值模拟结果一致,即随着沟槽深度的增大,胶结接头破坏载荷不断升高,然而随着沟槽深度的进一步增大,破坏载荷增大趋势放缓。     

钻进过程中井壁稳定性动态分析

现有的井壁稳定研究大多都属于静态的研究,并且将岩石近似为力学性质恒定的各向同性体,所得出的结论相对于钻井工作这一动态过程中所出现的真实情况会产生一定的误差。根据Mohr-Coulomb强度准则推导出的钻井液安全密度窗口计算公式,得到了适用的钻井液密度安全范围,然后利用有限元分析中的单元生死技术,模拟了钻井工程中井眼延伸和钻井液向地层渗透进而形成泥饼和污染带的过程,并将模拟得出的结果与理论计算出的钻井液安全密度窗口相结合,研究了在动态条件下更符合真实钻井过程的井壁应力变化规律。     

涂层与基体界面结合强度测定模型的有限元模拟

采用有限元法对涂层与基体界面结合强度进行了力学模拟,并对试验模型提出了改进。通过对涂层与基体界面最大剪切应力和最大法向应力的分析,比较了模型中不同基体台阶深度、涂层尺寸对界面结合强度的影响。确定了最佳模型,使模拟过程中最大法向应力明显降低,能够更好地体现不同体系剪切应力的变化,并在最佳模型下研究了不同涂层和基体材料相互作用的界面结合强度。     

聚合醇的储层保护机理室内研究

聚合醇是一种新型钻井液处理剂,为非离子低分子聚合物。通过实验研究了聚合醇列岩心渗透率恢复值、界面活性、高温高压滤失量的影响。实验结果表明:聚合醇能提高岩心渗透率恢复值;降低油水界面张力;在温度高于其浊点温度时,能降低滤饼的渗透率,从而导致滤失量下降,SEM照片也证实聚合醇能改善泥浆质量。这些因素对保护油气层非常有利。     

考虑几何缺陷的钢管混凝土黏结滑移数值模拟

为研究钢管与混凝土界面黏结机理,参考规范引入钢管几何缺陷的方式,以低阶屈曲模态表征钢管整体几何缺陷,高阶屈曲模态表征钢管局部几何缺陷,在黏结界面插入面-面接触单元并设置100层接触对,通过库伦摩擦滑动准则定义界面黏结-滑移行为,利用ANSYS重启动分析功能实现化学胶结力逐步丧失过程,建立了含几何缺陷的钢管混凝土有限元模型。模拟结果表明:钢管低、高阶屈曲模态适用于模拟钢管整体、局部几何缺陷,叠加后的缺陷大小可模拟±0.5%钢管外径D的几何缺陷。有限元模型可对每级荷载步进行检测,较为准确地描述了推出过程中的时变状态,成功再现了钢-混黏结界面由试件两端向中部逐步发生剥离的过程。与两类黏结滑移曲线对应的钢管整体几何缺陷为:形成拐点后呈下降趋势的黏结滑移曲线与直线状母线的低阶屈曲模态对应,形成拐点后仍缓慢上升的黏结滑移曲线与曲线状母线的低阶屈曲模态对应。钢管局部几何缺陷可归纳为周期性波峰状缺陷,提出了局部几何缺陷波峰数目与钢管径厚比、黏结长度、混凝土强度之间的经验关系式。     

适用于北部湾盆地易坍塌地层的水基钻井液研究

北部湾盆地存在大量易垮塌的复杂地层,钻井过程中容易发生井壁失稳问题.针对北部湾盆地W油田主要目的层的实际情况,为解决井壁失稳问题,减小对储层的伤害,研究改进水基钻井液配方,形成新型水基钻井液体系和储层改造液.实验测试结果显示,新型水基钻井液体系具有良好的封堵性、抑制性和携砂能力,有利于井壁稳定;储层改造液对储层岩心具有...     

膨胀聚苯乙烯轻骨料混凝土研制

以膨胀聚苯乙烯(EPS)颗粒为轻骨料,以水泥为胶结材料,通过添加粉煤灰和表面改性聚合物等来提高混凝土浆体结构稳定性与均匀性,配制出了具有良好物理力学性能的EPS轻骨料混凝土材料,解决了EPS骨料颗粒在混凝土拌合物中分层离析、界面黏结弱、密度与强度低等问题,并分析了水灰比、粉煤灰掺量等对拌合物流动性、混凝土强度等的影响.     

自然对流对界面形貌、流场和温度场的影响

为了探究固液界面形貌、界面附近流场和温度场与自然对流强度的关系,设计了实验装置,用物理模拟和数值模拟的方法,研究了自然对流强度对透明有机材料固液界面的形貌、界面附近流体速度和温度分布的影响.结果表明,自然对流使固液界面发生弯曲,界面呈不对称形状;靠近固液界面的液体以边界层的方式流动;Rayleigh数较小时,界面附近的液体温度呈线性降低;Rayleigh数较大时,远离界面的液体温度几乎是均匀的,界面处液体温度迅速降低.可见,自然对流强度是影响固液界面形貌、界面附近液体速度和温度分布的重要因素.     

水溶性高分子聚合物在钻井工程中的应用

目的 选用固壁性能好的高聚物类无固相钻井液,以确保复杂地层孔壁稳定性和钻孔工程质量,提高钻进效率.方法 在分析聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等水溶性高分子聚合物吸附成膜机理的基础上,通过正交实验优选出水溶性高分子聚合物无固相钻井液主剂与交联剂组分,测试该钻井液的漏斗黏度、API失水量、旋转黏度和胶结砂样的能力,并分析各影响因素的相关性,判断钻井液的流变性.结果 该钻井液表观黏度5.0×10-3～8.0×10-3 Pa·s,API失水量6～20ml/30min,属于假塑性幂律流体,具有良好的剪切稀释作用;在岩石表面吸附速度快,对松散砂及风化碎石层的胶结能力强,能起到"下套管"的固壁作用;具有良好的絮凝钻屑聚沉的能力,维持体系无固相,显著提高破碎地层的岩矿心采取率.结论 实验优选出的水溶性高分子聚合物无固相钻井液配方组成简单,施工现场配置方便,钻井液性能指标优良,确保复杂地层钻进工作的顺利进行.     

木梁-夯土界面粘结滑移性能及其计算方法

福建土楼中夯土与木梁的界面性能是二者能够共同工作的基础,而木梁与夯土界面的粘结滑移关系是其界面性能的综合反映。为探讨木梁夯土界面的粘结滑移性能,进行了8个木梁-夯土节点试件的拉拔模型试验,考虑竖向压力、木梁伸入长度和木梁表面粗糙度对其粘结力组成、极限荷载等的影响,对木梁-夯土界面进行有限元建模分析,并提出粘结力的计算方法。结果表明:夯土与木梁的界面破坏形态包括木梁的拔出破坏和夯土的开裂破坏,此类界面的粘结滑移曲线可以分为线性上升段、滑移过渡段和摩擦残余段3个阶段;有限元模拟表明,连接器弹簧能够很好地表达木梁-夯土墙界面性能;木梁-夯土界面粘结力包括胶结力、木梁与夯土接触面的摩擦力和基质吸力,随着滑移的不断进行,胶结力不断失效趋近于零,摩擦残余段只存在摩擦力与基质吸力。     

细砂、卵石高强混凝土的最优设计

用Dn 最优设计的方法试验设计并优化配制了细砂、卵石高强混凝土,探索了细砂卵石混凝土中水胶比、磨细矿渣粉掺量、砂率与高强混凝土性能之间的内在规律,并建立了相应的数学模型.研究表明,当水胶比控制在0 25,磨细矿渣粉掺量在200kg·m-3,砂率控制在0 4时,可优化配制超高强泵送混凝土,超细矿渣粉的掺入,可以大大降低水化热和高强混凝土的成本,同时,对后期强度发展十分有利,细砂在普通水泥混凝土中砂率提高将显著降低强度,而在高强混凝土中,由于胶结材的总量大,不会因胶结料不足引起空隙增大,砂率适当提高反而对强度有利,另外,在超高强混凝土中,由于水胶比低、水泥浆本征强度高,与集料界面结合得非常好,因此,与碎石混凝土相比在强度方面没有太大的差异.     

新疆油田西北缘地区砾岩取心工艺技术探讨

本文介绍了新疆油田西北缘地区的砾岩分布情况与胶结特征,通过在该区多年取心中岩心实际成形情况和地层砾石特征进行对比,并根据砾径大小和胶结特点对取心钻进中岩心的成型机理进行了建模分析,结合我公司现有取心工具与工艺技术的特点,就今后在砾岩取心工具与工艺的发展提出了自己的看法。     

软弱泥岩遇水强度弱化特性宏细观模拟研究

基于离散元理论,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法进行泥岩软弱和遇水强度弱化特性研究,并提出了一种泥岩跨尺度研究方法.结果表明:泥岩单轴抗压强度和弹性模量随黏土矿物含量增加而减小,符合指数小于0的幂函数关系.随着黏土矿物含量增加,泥岩遇水弱化指数增大,并逐渐趋于稳定.黏土矿物含量对泥岩力学性质影响的细观机理:黏土矿物含量越高,泥岩内强胶结数目越少,泥岩压缩破坏过程弱胶结破坏数目越多,泥岩的强度越小.模拟确定类泥岩临界黏土矿物含量为28.81%,黏土矿物含量达到临界值,随着黏土矿物含量增加,泥岩单轴抗压强度、遇水弱化指数不变.     

聚合醇的储层保护机理室内研究

聚合醇是一种新型钻井液处理剂,为非离子低分子聚合物,通过实验研究了聚合醇对岩心渗透率恢复值,界面活性,高温高压滤失量的影响,实验结果表明：聚合醇能提高岩心渗透率恢复值;降低油水界面张力;在温度高于其浊点温度时,能降低滤饼的渗透率,从而导致滤失量下降,SEM照片也证实聚合醇能改善泥浆质量。这些因素对保护油气层非常有利。