泡沫在油管和环空内的流动规律

由于泡沫钻井携岩能力强的优点,研究泡沫流动规律有利于更好地提高泡沫的携岩能力。通过研究井内泡沫的不稳定流动,对油管及环空内各微元段的流体受力情况进行分析,对泡沫在油管和环空内的流动规律进行了研究。     

胺类强抑制泡沫钻井液的研究

针对泡沫钻井过程中井壁失稳问题,采用Waring-Blender法、滚动回收实验以及硬度测试,通过对发泡剂、稳泡剂以及胺类泥页岩抑制剂的优选,筛选出发泡性能优越,抗温、抗污染能力强,且具有强效持久抑制性能的胺类强抑制泡沫钻井液。同时,借助红外光谱与XRD分析手段,分析胺类泥页岩抑制剂抑制作用机理。结果表明,低分子胺类聚合物能进入黏土晶层,阻止水分子进入并水化黏土。高分子胺类聚合物由于相对分子质量大,不能有效地进入黏土晶层,因此主要吸附于黏土表面,形成分子保护膜,防止周围流体中水分子的进一步侵入。由于胺类聚合物通过提供多重阳离子吸附于黏土矿物上,因此能保持长久性黏土稳定且不易于逆转吸附,从而具备持久抑制性能。     

泡沫流体循环利用研究进展

泡沫欠平衡钻井中的泡沫流体能否循环使用,直接影响着泡沫钻井的成本、环境保护及推广,是国内外共同关注的技术难题.文章综述了目前四种常用的消泡方法的特点、泡沫循环流体的分类及区别、以及国内外在泡沫流体循环钻井方面的实例.在泡沫流体循环利用技术方面一是研制价格便宜、抗温抗盐性能好、携岩携水能力强、井壁稳定性好的多功能泡沫体系;二是开展机械与化学及其它联合消泡机理与工艺配套技术的研究,实现泡沫流体的多次循环利用.     

抗高温发泡体系的研制及性能评价

目前随着油气钻探井深的增加,泡沫钻井液的抗温性成为泡沫钻井的限制条件之一。不同类型表面活性剂之间存在协同增效作用,因此可通过表面活性剂之间的复配实现泡沫性能的稳定提升。笔者选用了6种表面活性剂,确定最佳发泡浓度是0.6%,以泡沫综合值为泡沫性能指标,对泡沫性能较好的4种表面活性剂进行了耐盐性能、抗温性能评价。实验表明,十二烷基二甲基氧化铵（OA）随盐度的增加,泡沫综合值曲线变化平稳,耐盐性较好;α-烯烃磺酸钠（AOS）在100℃以上时泡沫综合值较高,耐温能力较好。再对AOS和OA以不同浓度比例复配,得到2者最佳配比是4:1,复配体系最佳发泡浓度为0.4%。通过BZY-1表面张力仪对复配体系评价,表明复配发泡剂表面张力值随温度升高而降低,复配发泡剂体系更加稳定;抗温性评价表明复配体系在150℃以下时协同作用明显,耐温性效果较好,在100℃时泡沫综合值可以达到21.96×104 mL ·s。      

ASME Ⅷ.2多孔板弹性分析方法在大型列管式反应器设计中的应用

大型列管式反应器是石化装置中的重要设备。该类反应器和上下管板与管壳程筒体均焊接的固定管板式换热器类似。在装置大型化后,这类反应器中换热管数量较多,建立3D模型进行有限元应力分析,求解不便。ASMEⅧ.2标准中的分析计算章节,采用附录5-E的弹性应力分析为基础的多孔板设计方法,将管板等效成当量实心板进行应力分析,简化了计算,是目前国际上较为通用的方法。文章详细介绍了某大型列管式反应器采用ASMEⅧ.2中当量实心板简化方法进行应力分析的过程,并将分析结果与真实的3D模型计算进行对比,结果表明:这种方法是可靠的,可在实际工程中应用。     

欠平衡钻井中钻具的腐蚀与磨蚀

在对文献调研的基础上，综述了国内外在欠平衡钻井中对金属钻具的腐蚀与磨蚀方面所做的工作，主要包括各种影响因素的分析、相应防腐剂的组成和应用。然后指出在欠平衡钻井中为了更有效的防止钻具腐蚀，在开发新型防腐刺的同时，应根据油田具体实际情况对现有的防腐剂进行复配，筛选出符合自己需要的防腐剂。     

pH值对油酸盐发泡性能影响及泡沫循环利用机理研究

油酸盐中含有酸碱敏感性羧酸官能团,因而可实现泡沫的酸碱循环利用。通过Waring-Blender法、酸碱滴定测试、表面与界面张力测试、微观分析等研究手段,分析了pH值变化对油酸盐水溶液性质、油酸盐羧酸官能团电离度以及油酸盐发泡性能的影响。同时,开展了6次泡沫循环实验,并从微观现象解释以及"铺展与架桥"理论对其消泡机理进行了深入分析。研究结果表明,油酸盐中的羧酸官能团通过失去或得到质子来实现活性与非活性之间的可逆转换,从而实现泡沫的循环利用。此外,通过消泡机理分析可以看出,氢离子的侵入可以促进油酸盐泡沫结构中非水溶性油酸的形成,并进入泡沫液膜结构,通过铺展或架桥作用使得液膜破裂,从而达到消泡的作用。     

油田酸化废水COD去除方法的研究

油田酸化废水由于所含添加剂种类繁多,且有机成分复杂,使COD值的降解难度增大.本实验以磨140井为研究对象,通过大量室内实验,提出了"中和-Fe/C微电解-催化氧化-活性炭吸附"四步法处理工艺.实践证明,该处理工艺流程简单、处理效果较好.     

油田废水COD测定中的影响因素及消除方法探讨

根据在测定酸化废水COD值重复再现性几率较小,跳跃幅度较大的特点,通过大量的实验研究,探讨了油田酸化废水COD测定中的4个影响因素及消除办法。实验结果表明,Cl^-含量对COD值的影响最大,其次为石油类含量,而加热回流时间和悬浮物含量对测定结果的影响不大。这些影响因素不仅存在于油田废水的COD测定中,而且在其它类型的废水处理中也存在类似的问题,此方法亦可作为借鉴。     

基于遗传算法优化BP神经网络预测CO_2/H_2S环境中套管钢的腐蚀速率

基于CO_2/H_2S共存腐蚀环境的复杂性、危险性,以及两者协同与竞争效应的不确定等原因,套管钢在CO_2/H_2S共存腐蚀环境中腐蚀速率测试存在试验时间长、误差较大且存在不安全隐患等缺陷,现有的单一腐蚀速率预测模型不能满足这方面的研究。利用建立的遗传算法优化BP神经网络模型分别对不同温度、不同CO_2分压和不同H_2S分压条件下套管钢的腐蚀速率进行预测。与单纯的BP神经网络模型预测相比,遗传算法优化BP神经网络训练收敛速率有所增加,预测效果得到改善;遗传算法优化BP神经网络预测值与实测值吻合较好,此预测模型可靠性很强;该方法为我国高酸性气田开发中快速获取腐蚀速率数值提供了一条新的思路。