检索结果-内蒙古大学图书馆

天然气工业 2018年第3期38卷 81-86页

作者：翟晓鹏鞠鹏飞谢志涛楼一珊张艳长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室长江大学西部研究院中国石油新疆油田公司工程技术研究院

现有的诱导裂缝漏失压力模型只能判断裂缝是否开裂,无法分析裂缝开裂后裂缝宽度变化对漏失压力的影响。为此,首先建立了诱导裂缝在有效内压下裂缝宽度变化的计算方法 ;然后结合井底流体稳态扩散方程,在考虑漏失速度系数、裂缝宽度、流... 详细信息

现有的诱导裂缝漏失压力模型只能判断裂缝是否开裂,无法分析裂缝开裂后裂缝宽度变化对漏失压力的影响。为此,首先建立了诱导裂缝在有效内压下裂缝宽度变化的计算方法 ;然后结合井底流体稳态扩散方程,在考虑漏失速度系数、裂缝宽度、流体黏度、井眼半径等影响因素的基础上,建立了流体在裂隙中稳态扩散的漏失压力动力学模型;最后以四川盆地焦石坝页岩气田的岩石力学性质及现场监测漏失速度为参数,计算了漏失压力的动态变化情况。结果表明:(1)井筒液柱压力与地层压力作用下的正压差是引发诱导性裂缝漏失的主要原因,现场施工中见漏就堵人为造成裂缝扩大的方法不可取;(2)诱导性裂缝漏失压力随时间改变而发生动态变化,裂缝宽度和漏失速度随漏失压力增加而增大;(3)存在着发生严重漏失的裂缝宽度临界值,漏失压差保持不变时,裂缝宽度与漏失速度呈幂指数变化关系。结论认为,现场应用效果证明了该模型的可行性,对于页岩诱导裂缝漏失可以采用控制漏失压力的方式来减小裂缝宽度,进而达到控制漏失的效果。

关键词：页岩气钻井钻井流体诱导裂缝漏失漏失压力裂缝宽度临界值漏失量

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沿井筒方向变化的CO_2分压对油管服役时间的影响规律研究

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天然气工业 2017年第4期37卷 109-115页

作者：翟晓鹏谢志涛楼一珊张艳蔡利华柳耀泉长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室中国石油新疆油田公司工程技术研究院中国石油渤海钻探工程公司

开展沿井筒方向变化的CO_2分压下油管服役时间规律研究,有助于最大限度地延长油管使用年限。为此,将CO_2分压引入Q/HS14015标准腐蚀速率模型中,结合坐封、生产和开发过程中油管服役工况,建立了以油气产量和腐蚀环境为参数的井筒CO_2分... 详细信息

开展沿井筒方向变化的CO_2分压下油管服役时间规律研究,有助于最大限度地延长油管使用年限。为此,将CO_2分压引入Q/HS14015标准腐蚀速率模型中,结合坐封、生产和开发过程中油管服役工况,建立了以油气产量和腐蚀环境为参数的井筒CO_2分压耦合计算模型。应用该模型的计算结果表明:①沿井深方向CO_2分压呈多项式分布,同一井深处,产量越大,CO_2分压越小;②与实测井筒CO_2分压相比,井底段CO_2分压计算值吻合度高,井口段CO_2分压受温度、井筒压力和CO_2摩尔含量降低影响,计算值误差较大;③相同CO_2分压下,腐蚀速率随温度的增加先增大后减小;④CO_2分压与服役时间内油管强度呈反比;⑤一定井深下,相对于温度,CO_2分压对腐蚀后油管强度影响更明显。结论认为:以井筒CO_2分压为基础,结合腐蚀速率和油管坐封、生产和开发过程中所受外挤、内压、拉力服役工况预测油管服役时间的方法,能够进一步优化CO_2腐蚀环境下的油管选材,节约油气井建井成本,在生产中的应用效果也证明了该方法的可行性。

关键词：腐蚀二氧化碳 CO2分压油套管寿命钻井工程井筒温度场安全评价

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改性羧甲基纤维素高强度凝胶的制备及破胶性能研究

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现代化工 2017年第12期37卷 93-95,97页

作者：李振程立廖锐全张慢来长江大学中石油采油采气重点实验室湖北武汉430100 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室湖北武汉430100

为满足不压井作业对冻胶新材料的性能要求,对羧甲基纤维素凝胶合成进行了系统性的分析研究,制备出一种高强度、抗剪切、能够实现自破胶且破胶时间可控的改性羧甲基纤维素(CMC)智能胶体。该胶体的最优质量分数分别为:水79.41%,CMC 1%,丙... 详细信息

为满足不压井作业对冻胶新材料的性能要求,对羧甲基纤维素凝胶合成进行了系统性的分析研究,制备出一种高强度、抗剪切、能够实现自破胶且破胶时间可控的改性羧甲基纤维素(CMC)智能胶体。该胶体的最优质量分数分别为:水79.41%,CMC 1%,丙烯酰胺8%,NaCl 0.5%,固化剂0.45%,过硫酸铵0.02%,有机交联剂0.02%,自制破胶剂10%,增黏剂0.6%。胶体最大本体强度可达44.5 N,最佳成胶温度范围为70~80℃,加入自制胶囊破胶剂后可实现38~70 h胶体的可控破胶,破胶残液为深棕黄色液体,利于返排。

关键词：改性CMC 高强度冻胶自破胶

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基于疏水缔合聚合物的新型钻井液封堵剂

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石油钻采工艺 2015年第5期37卷 41-45页

作者：谢彬强郑力会长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室湖北武汉430100

针对常规封堵剂难以对非均质渗透性储层实现有效封堵的难题,基于疏水缔合聚合物的缔合理论,采用共溶剂聚合法,经分子结构优化设计,合成了新型的丙烯酰胺(AM)/十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC)/丙烯酸钠(AANa)疏水缔合共聚物(HMP),... 详细信息

针对常规封堵剂难以对非均质渗透性储层实现有效封堵的难题,基于疏水缔合聚合物的缔合理论,采用共溶剂聚合法,经分子结构优化设计,合成了新型的丙烯酰胺(AM)/十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC)/丙烯酸钠(AANa)疏水缔合共聚物(HMP),采用红外光谱、元素分析和凝胶色谱表征和测定了HMP的分子结构和分子量,并对其作为钻井液封堵剂的可行性进行了探讨。结果表明,新型疏水缔合聚合物HMP的重均分子量小于10万,对钻井液的流变性能影响小,当HMP分子中疏水单体C18DMAAC摩尔含量达到0.66%,且HMP在钻井液中的质量浓度达到0.6%后,其具有优良的封堵性能,在高温高压条件下可以实现对石英砂床和不同渗透率岩心的有效封堵,且形成的封堵层薄而致密;粒度分布测定结果表明,HMP将钻井液体系的粒度分布范围拓宽至几微米到几百微米,并能显著增大体系的平均粒径,这是其具有优良封堵性能的主要原因。

关键词：疏水缔合聚合物钻井液封堵剂性能评价粒度分布

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P(AMPS-MBA)-g-P(AM-DEAM)的合成与温敏行为

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高分子材料科学与工程 2021年第7期37卷 35-41页

作者：温建泰罗明望陈璐鑫 Alain Pierre Tchameni 赵林油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏研究室长江大学石油工程学院湖北省油气钻采工程重点实验室长江大学石油工程学院湖北武汉430100

以2-氨基乙硫醇盐酸盐(AET)为链转移剂,丙烯酰氯为链端转化剂合成了聚(丙烯酰胺-co-N,N-二乙基丙烯酰胺)(Poly(AM-co-DEAM),PADA)温敏大单体,再与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)通过自由基共聚,得到... 详细信息

以2-氨基乙硫醇盐酸盐(AET)为链转移剂,丙烯酰氯为链端转化剂合成了聚(丙烯酰胺-co-N,N-二乙基丙烯酰胺)(Poly(AM-co-DEAM),PADA)温敏大单体,再与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)和N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)通过自由基共聚,得到以PADA为侧链的温敏增稠共聚物(CGPADA)。采用核磁共振、元素分析确定了PADA与CGPADA的分子结构;研究了共聚物溶液的温敏增稠特性,并进一步考察了共聚物质量浓度、剪切速率和盐浓度等因素对其温敏增稠性能的影响。结果表明,当共聚物溶液达到一定浓度时,其具有优良的温敏增稠性,且增稠效果随共聚物质量浓度及外加盐浓度的增加而提升。

关键词：温敏大单体自由基共聚温敏增稠

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氯化钾溶液浓度影响页岩气储层解吸能力室内实验

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钻井液与完井液 2016年第3期33卷 117-122页

作者：郑力会魏攀峰楼宣庆孙昊付毓伟聂帅帅中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室武汉431000

页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度,用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层,控制温度为60℃、围压为20 MPa,每... 详细信息

页岩气储层伤害研究未涉及钻井完井流体盐浓度对储层解吸能力的伤害。参照常规储层敏感性评价的岩样尺度,用不同浓度KCl溶液作为污染流体研究了解吸盐敏。室内用直径为38 mm的龙马溪组页岩柱塞模拟储层,控制温度为60℃、围压为20 MPa,每8 min用气相色谱仪检测柱塞入口出口端纯度为99.99%的甲烷气变化,入口出口速率相等时,认为柱塞吸附饱和,在初始压差0.001～0.01 MPa下连续测量224 min原始解吸总量和解吸速率。用同样柱塞,再次吸附饱和后用3.5 MPa压力封闭出入口端,控制压力不变,在出口端以0.1 m L/min的速度注入2 000、5 000、10 000、20 000以及40 000 mg/L的KCl溶液伤害页岩柱塞1 h,然后在与测量原始解吸总量和解吸速率相同的条件下测量伤害解吸总量和解吸速率,每种浓度溶液进行2次平行实验。甲烷平均解吸总量随着KCl溶液浓度增加由原始0.009 209、0.007 758、0.007 708、0.006 502、0.008 027 mmol降为0.000 565、0.004 263、0.004 232、0.003 229、0.003 441 mmol,解吸总量伤害率为93.74%、45.22%、44.90%、50.20%、57.09%;平均解吸速率由原始0.000 041、0.000 035、0.000 040、0.000 029、0.000 036 mmol/min降为0.000 005、0.000 020、0.000 025、0.000 016、0.000 018 mmol/min,解吸速率伤害率为85.78%、36.87%、35.42%、38.88%、47.34%。表明KCl溶液浓度影响页岩气储层解吸量和解吸速率,为钻井完井流体及储层改造流体提出性能界限。

关键词：页岩气井储层伤害吸附解吸解吸敏感解吸盐敏敏感程度

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中国陆相页岩油钻井技术发展现状与前景展望

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石油钻采工艺 2019年第3期41卷 265-271页

作者：张瀚之翟晓鹏楼一珊长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室 430100 长江大学西部研究院 430100

自2008年美国率先在页岩油藏钻井领域取得突破后,中国各大能源企业以及相关部门展开了一系列关于页岩油藏的勘探开发工作。页岩油钻井存在大位移水平井造斜难、井壁不稳定、井眼轨迹控制精度要求高、地层可钻性差、机械钻速低等难点,亟... 详细信息

自2008年美国率先在页岩油藏钻井领域取得突破后,中国各大能源企业以及相关部门展开了一系列关于页岩油藏的勘探开发工作。页岩油钻井存在大位移水平井造斜难、井壁不稳定、井眼轨迹控制精度要求高、地层可钻性差、机械钻速低等难点,亟待突破。通过文献调研,综述了中国已完钻陆相页岩油井分布情况、技术难点及中国陆相页岩油藏钻井技术现状。从实现页岩油商业化开发、国外先进技术、国内存在的技术难点及现阶段进展等方面展望了工厂化钻井技术于中国陆相页岩资源开发的重要意义。

关键词：非常规油气页岩油钻井技术发展现状工厂化钻井前景展望

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甲酸钾抑制蒙脱石水化机理的分子动力学模拟

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钻井液与完井液 2022年第4期39卷 415-422页

作者：刘星雨马超谢龙龙陈妍任文东谷文长江大学石油工程学院武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室武汉430100 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室武汉430100

在盐膏地层或者泥页岩地层钻井过程中,钻遇的地层含有大量的蒙脱石,蒙脱石是典型的水化膨胀性矿物,当钻井液滤液进入蒙脱石含量较高的地层会因水化膨胀作用导致井壁失稳,发生卡钻、井眼缩径、井塌等井下复杂事故。有机盐钻井液的主要成... 详细信息

在盐膏地层或者泥页岩地层钻井过程中,钻遇的地层含有大量的蒙脱石,蒙脱石是典型的水化膨胀性矿物,当钻井液滤液进入蒙脱石含量较高的地层会因水化膨胀作用导致井壁失稳,发生卡钻、井眼缩径、井塌等井下复杂事故。有机盐钻井液的主要成分是含有抑制作用强的甲酸钾,成为目前钻复杂井段的重要水基钻井液体系。为了深入揭示有机盐钻井液中的主要抑制剂甲酸钾抑制蒙脱石水化的机理,采用分子动力学的方法,从分子角度研究其抑制机理。通过建立甲酸钾和蒙脱石的模型,计算两者的相互作用。研究发现在甲酸钾溶液中,电离出的甲酸根主要偏向作用于层间水,且能与水分子形成氢键,电离出的钾离子会吸附在蒙脱石表面,与蒙脱石表面作用,降低蒙脱石的Zeta电位,当质量分数大于一定量时,钾离子对蒙脱石表面作用饱和并开始向层间扩散。通过模拟发现,低浓度的甲酸钾有利于蒙脱石力学性质稳定,随着其浓度继续增加,有利于抑制水分子扩散,而蒙脱石的杨氏模量、剪切模量略微降低,泊松比上升,当浓度大于一定量后,其抑制性趋于稳定,蒙脱石力学性质趋于稳定。模拟认为钻井液中甲酸钾最佳质量分数(相对于水)范围应在32.57%~34.92%。

关键词：蒙脱石水化有机盐钻井液甲酸钾分子动力学模拟

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海洋深水井钻井过程中井筒温度的变化规律

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天然气工业 2019年第10期39卷 88-94页

作者：李忠慧赵毅楼一珊李中方满宗魏辰宇长江大学石油工程学院油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏研究室中海石油(中国)有限公司湛江分公司国家电网北京市电力公司海淀供电公司

海洋深水油气井钻井过程中,现有的井筒循环温度场计算模型虽然综合考虑了钻井液在循环过程中诸如海水对流换热、隔水管及钻井液、地层导热等多种因素对井筒温度的影响,但却忽略了钻进导致的温度差异,与实际情况不符。为了给深水钻井的... 详细信息

海洋深水油气井钻井过程中,现有的井筒循环温度场计算模型虽然综合考虑了钻井液在循环过程中诸如海水对流换热、隔水管及钻井液、地层导热等多种因素对井筒温度的影响,但却忽略了钻进导致的温度差异,与实际情况不符。为了给深水钻井的钻井液密度设计、井壁稳定性分析等相关工作提供更加准确可靠的依据,在不钻进只循环钻井液过程的温度模型求解温度场的基础上,对补充钻进工况的计算模型应用有限差分法和高斯迭代法进行求解,进而通过节点更新的算法,分析了不同机械钻速的钻进过程对深水钻井井筒温度纵向变化规律的影响。研究结果表明:①同一深度,不同机械钻速下全井温度场的计算结果有明显差异,1000 m水深的井底随钻温度差异接近10℃;②钻进过程的循环温度场对时间的敏感性远高于机械钻速,与不考虑机械钻速的井筒温度场相比,考虑机械钻速情况下的井筒温度场呈整体增大的变化规律。结论认为,利用该方法可以更好地分析海洋深水钻井过程中井壁稳定性和管柱工况等实际问题,其结果更加符合生产实际。

关键词：海洋深水油气井机械钻速循环钻井液井筒温度随钻温度节点更新

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寒带海域永冻层的力学特性对油气钻井的挑战

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天然气工业 2020年第11期40卷 110-119页

作者：朱亮范西哲李军伟邹和均楼一珊李忠慧油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室·长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室·长江大学长江大学石油工程学院中海油田服务股份有限公司中国石油集团西部钻探工程有限公司工程技术处

全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,... 详细信息

全球海洋油气勘探开发活动目前主要集中在热带和温带地区,但随着世界能源发展格局的变化以及油气需求量的不断增长,寒带海域的油气资源越来越受到关注和重视。永冻层所具有的力学性质特殊性,给寒带海域油气开采带来了极大的困难与挑战,目前国内对于寒带海域油气钻井技术鲜见报道。为此,通过调研国内外的文献资料,分析了永冻层在不同状态下的力学特性及其在井筒安全、钻井平台、钻井液体系、固井和天然气水合物等方面所存在的风险,综合阐述了套管隔热、优快钻井、低温钻井液、低温固井及钻井平台设计等永冻层油气钻井关键工艺及配套技术的现状。研究结果表明:①永冻层所在的环境温度对其力学性质较为敏感,温度是稳定永冻层力学性质以及实现安全快速钻井的关键因素;②合理而高效的保温隔热技术、低温流体工艺技术和抗冰钻井平台技术是确保海域永冻层钻井顺利实施的核心技术。结论认为,寒带海域油气资源丰富,在弄清永冻层分布特征和力学特性的基础上,研发并掌握寒带海域相关钻井技术对于提高我国海洋钻井技术的国际竞争力具有重要的意义。

关键词：寒带海域永冻层力学特性钻井工程钻井风险低温关键技术优快钻井

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