抗240℃超高温水基钻井液室内研究

针对中国大陆科学钻探松科2井深部高温层段钻井作业需要,通过研制出高温稳定剂MG-H2,引入抗高温抗盐的凹凸棒土,优选抗高温降滤失剂,设计出一套以钠膨润土和凹凸棒土为黏土相的低固相抗240℃超高温的水基钻井液配方。MG-H2是采用反相乳液聚合方式研制出的一种油包水型高温稳定剂,其具有球状高分子柔性搭接、增强悬浮稳定性作用和半刚性微粒黏度特性,能实现对钻井液黏度、润滑、滤失性能的综合控制。优选出的3种降滤失剂及其加量配比为3%Lockseal+1%硅氟降滤失剂+1.5%Soltex。综合性能评价结果表明,该抗高温钻井液经过240℃高温老化后性能稳定,具有良好的流变性能和滤失造壁性能,抑制和润滑性能满足钻井需要,能抗10%膨润土、5%Na Cl和1%Ca Cl2的污染。为松科2井下阶段抗260℃超高温钻井液的研制奠定了良好基础。     

塔里木克深致密砂岩气藏基质钻井液伤害评价

塔里木克深致密砂岩气藏储层基质致密,发育微纳米孔喉,毛管力作用明显,在钻井过程中受到钻井液侵入从而受到伤害,导致油气藏产能降低。常规稳态方法评价低渗致密储层钻井液伤害驱替压差大、稳定时间长,评价效率低。因此,在瞬态压力传导法的基础上建立渗透率数学模型,并使用拉氏变换对模型进行求解。基于模型的解,使用压力传导渗透率仪定量分析了钻井液对克深致密砂岩基质的伤害规律。实验结果表明,油基钻井液平均伤害率为31.24%,水基钻井液平均伤害率为23.67%。该研究成果为评价入井流体伤害提供新的思路。      

抗高温油基钻井液主乳化剂的合成与评价

以妥尔油脂肪酸和马来酸酐为主要原料合成了一种油基钻井液抗高温主乳化剂HT-MUL,并确定了妥尔油脂肪酸单体的最佳酸值及马来酸酐单体的最优加量。对HT-MUL进行了单剂评价,结果表明HT-MUL的乳化能力良好,配制的油水比为60:40的油包水乳液的破乳电压最高可达490 V,90:10的乳液破乳电压最高可达1000 V。从抗温性、滤失性、乳化率方面对HT-MUL和国内外同类产品进行了对比,结果表明HT-MUL配制的乳液破乳电压更大、滤失量更小、乳化率更高,整体性能优于国内外同类产品。应用主乳化剂HT-MUL配制了高密度的油基钻井液,其性能评价表明体系的基本性能良好,在220℃高温热滚后、破乳电压高达800 V,滤失量低于5 mL。HT-MUL配制的油基钻井液具有良好的抗高温性和乳化稳定性。      

松辽盆地南部西斜坡区青一+青二段层序地层格架及其对砂体的控制作用

松辽盆地南部西斜坡区青一+青二段砂体较为发育,为了研究其形成机制与分布规律,运用高分辨率层序地层学原理和方法,综合岩心、钻井、测井、地震等资料,确定了研究区层序界面的识别标志。该区青一+青二段发育一个长期基准面旋回,根据该旋回内部发育的转换面,进一步将其划分为3个中期基准面旋回。中期和长期基准面旋回的叠加样式特征明显,中期基准面旋回一般具有对称性特征,上升与下降半旋回均比较发育;长期基准面旋回具有不对称性特征,以发育上升半旋回为主,构成"上升不对称"型旋回结构。结果表明:研究区沉积相类型及砂体的展布受基准面变化的控制较明显,斜坡坡折带上部为三角洲前缘发育区,下部的凹陷区主要为半深湖泥质与滑塌浊积扇体发育区;下降半旋回部分主要发育三角洲前缘砂体,上升半旋回部分主要发育三角洲前缘砂体和浊积体。该研究成果对于研究区的油气勘探,特别是岩性油气藏的勘探,具有一定的借鉴作用。     

压裂液降滤失剂2-羟基-3-磺酸基丙基淀粉醚的合成及性能评价

以玉米淀粉和3-氯-2-羟基丙基磺酸钠为原料,用乙醇溶剂法合成了2-羟基-3-磺酸基丙基淀粉醚作为水基压裂液的降滤失剂.研究了醚化反应时间、醚化反应温度、醚化剂和氢氧化钠用量对该降滤失剂滤失量的影响,确定了最佳反应条件:醚化反应时问3 h,醚化反应温度55℃,醚化剂、淀粉摩尔比0.5,氢氧化钠、淀粉摩尔比0.7.在降滤失剂质量分数为0.8%时,冻胶滤失量从32.5 mL降至17.2 mL,降低47.1%,滤失系数C3由12.1×10-4m/min1/2降至6.9×10-4m/min1/2.冻胶中加入降滤失剂后,抗温和抗剪切性提高,并与压裂液添加剂的配伍性良好.降滤失剂降解性能较好,过硫酸铵加量分别为0.2%和0.1%时,降滤失剂分别在1 h和1.5 h左右几乎完全降解.     

丰满重建工程基础开挖期老坝抗滑稳定研究

断层坝段是影响丰满老坝整体稳定安全性的控制性坝段,坝基内不利软弱结构面是影响老坝坝体安全的关键因素。现丰满大坝重建新坝的施工,可能会降低老坝的抗力,导致老坝安全性降低,因此有必要论证重建工程施工期老坝坝体及基岩沿软弱结构面失稳的可能性。以现行规范的稳定安全要求为依据,选取典型断层坝段研究多种基础滑移模式下大坝的抗滑稳定安全问题,计算考虑新坝基础开挖施工期老坝受载的变化。结果表明,建基面是最薄弱的可能滑动面,新坝施工对断层坝段的稳定安全状态没有明显不利的影响。考虑到老坝断层坝段本身安全度不足,新坝施工期应加强对老坝的监控和检测,保证下游新坝施工的顺利进行。     

砂土管涌－滤层防治的离散元数值模拟

结合小比尺细观模型试验,利用并开发基于离散元理论的颗粒流程序(PFC3D),充分考虑流固耦合作用,建立渗流理论模型,对不同层间系数下砂土管涌的基料-滤层系统进行离散元数值模拟,跟踪记录渗流过程中砂样运动、流失量、孔隙率、渗透系数、颗粒间接触力、水力梯度等参数的动态变化过程,从细观角度揭示管涌发展过程中颗粒的运动特性和滤层防治机理。数值模拟结果表明,层间系数D15/d85s大小是滤层是否有效的关键因素;在有效的层间系数下,随着水力梯度的加大,基料的细颗粒运动并进入滤层,在滤层-基料交界处存在的自滤现象。模拟结果与有关的模型试验结果吻合较好,一定程度上验证了该数值方法的可行性和合理性。本文所揭示的结果有益于对砂土管涌和滤层防治机理的更深入研究。     

水工沥青混凝土三轴试验的三维细观模拟

基于颗粒离散元理论,利用沥青混凝土三轴试验进行三维数值模拟,对水工沥青混凝土的细观性能研究具有重要意义。通过数值模拟发现:根据沥青混凝土的材料组成及特性,选择合适的材料单元间的接触本构模型以及合理的细观力学参数,使用颗粒流PFC3D软件可近似模拟沥青混凝土的室内三轴试验,并可再现试件剪切破坏的发展过程;数值模拟试验所得到的应力-应变曲线及体积应变-轴向应变曲线与室内三轴试验结果基本一致。     

清江梯调设备告警信息接入监控系统的实现

介绍了清江梯调的设备及软件系统重要告警信息接入监控系统的实现方法,即以现有设备、软件、网络体系结构以及选取的告警信号的各自不同特点来实现告警进入监控系统,为各流域集控中心提高设备及软件管理水平,提供了新的思路。     

公伯峡水电站土石围堰防渗布置与施工

公伯峡水电站土石围堰布置5种防渗型式，分别是沥青防渗墙，现浇混凝土防渗，粘土心墙，土工膜防渗和高压旋（摆）喷混凝土防渗墙。通过对不同类型防渗墙的施工方法，施工程序和防渗效果的比较，可为其他类拟工程的防渗设计及其施工提供参考。