检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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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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煤层气绒囊钻井流体的防塌机理

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天然气工业 2016年第2期36卷 72-77页

作者：郑力会陈必武张峥汤继丹孙昊中国石油大学(北京)石油工程学院油气钻井技术国家工程重点实验室防漏堵漏技术研究室.长江大学中国石油华北油田公司煤层气勘探开发事业部

尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替？38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化... 详细信息

尽管绒囊钻井流体已成功应用于煤层气钻井,但研究其防塌机理,事关其煤层封堵效果、封堵强度、封堵成本以及储层伤害程度。为此,实验室对比测定了山西沁水盆地3号煤岩柱塞单轴抗压强度、驱替？38 mm煤岩柱塞的入口压力。对比注入2%氯化钾溶液、低固相聚合物钻井流体和绒囊钻井流体后煤岩柱塞强度的实验结果发现,仅绒囊钻井流体（3组）的煤岩强度提高38.46%;驱替压力对比结果显示,绒囊钻井流体在驱替压力为20.73 MPa、21.46 MPa时不漏失,绒囊封堵后2%氯化钾溶液在驱替压力分别为24.79 MPa、25.64 MPa时仍不漏失,绒囊钻井流体增大了流体进入地层的阻力。室内显微镜观察绒囊钻井流体封堵60~80目、80~100目、100~120目三种粒径煤岩岩屑的填砂管,结果发现：囊泡以堆积、拉抻、堵塞等方式封堵不同尺寸的漏失通道并平铺渗流通道的入口端,形成“珠状毯”;囊泡的弹性、韧性吸收了钻具对井壁的冲击力,从而减轻了钻具造成的井壁失稳。结论认为：煤层气绒囊钻井流体的主要防塌机理是提高煤岩强度、增大流体进入煤岩地层的阻力、缓冲钻具冲击力等。

关键词：煤层气钻井井壁稳定绒囊钻井流体防塌机理沁水盆地实验室试验

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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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水基钻井液用抗高温聚合物增黏剂的研制及作用机理

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西安石油大学学报（自然科学版） 2016年第1期31卷 96-102页

作者：谢彬强邱正松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 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(Na AMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为共聚单体,采用自由基胶束聚合法制备了新型抗高温聚合物增黏剂SDKP,并通过单因素实验对反应条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、凝胶... 详细信息

以2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸钠(Na AMPS)、N-乙烯基己内酰胺(VCL)、二乙烯苯(DVB)为共聚单体,采用自由基胶束聚合法制备了新型抗高温聚合物增黏剂SDKP,并通过单因素实验对反应条件进行了优化。采用傅里叶变换红外光谱、紫外光谱、凝胶色谱分别对SDKP的分子结构和平均分子量进行了表征和测定,并评价了增黏剂SDKP在低膨润土钻井液和无固相钻井液中的抗温增黏性能。评价结果表明,SDKP在2.5%低膨润土钻井液中的抗温能力达230℃,在无固相钻井液中的抗温能力达190℃,其在钻井液中具有良好的抗温性能和增黏性能,抗温增黏效果优于国外同类代表产品HE300。最后通过热重分析、环境扫描电镜观测、高温黏度测试等手段,探讨了SDKP的抗温增黏作用机理。

关键词：增黏剂水基钻井液抗高温性能作用机理

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连续管钻井液压定向器的研制

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石油机械 2019年第6期47卷 22-27页

作者：苗芷芃夏宏南南丽华管锋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技术研究室中石油江汉机械研究所有限公司长江大学机械工程学院

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实... 详细信息

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实现对井下工具面角的调整;同时可以在入井前改变转角控制机构的长度,来控制单次转位角度。对该定向器的工作排量及输出扭矩进行了计算,确定其工作参数为:转角可调范围5°~30°,工作排量8.02~12.74 L/s,最大扭矩89.46~125.37 N·m。通过对关键部件进行强度校核,验证了工具结构设计的合理性。地面测试结果表明,该液压定向器能够根据排量的变化来控制转位动作,从而达到调整工具面角的目的。

关键词：连续管钻井液压定向器转位复位工具面角

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确定岩石抗钻特性空间分布规律的新方法

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石油机械 2021年第1期49卷 11-19页

作者：胡棚杰李忠慧蒋战峰楼一珊杨明合张艳长江大学石油工程学院长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏研究室新疆贝肯能源工程股份有限公司

现有岩石抗钻特性分布规律的确定方法存在同一深度岩石抗钻特性分布不连续、应用测井资料不能建立岩石抗钻特性空间分布规律的问题。鉴于此,测定了新疆玛湖凹陷百口泉组地层岩心的单轴抗压强度、硬度和可钻性级值等,结合岩心对应深度的... 详细信息

现有岩石抗钻特性分布规律的确定方法存在同一深度岩石抗钻特性分布不连续、应用测井资料不能建立岩石抗钻特性空间分布规律的问题。鉴于此,测定了新疆玛湖凹陷百口泉组地层岩心的单轴抗压强度、硬度和可钻性级值等,结合岩心对应深度的测井资料,建立了基于测井数据的岩石抗钻特性参数计算模型。将地层岩石抗钻特性参数的空间分布规律问题转化为纵横分布问题,在纵向上采用深度分层归一化处理法,消除了不同井位的地层厚度和海拔高度不同对岩石抗钻特性参数平面分布连续性的影响。在横向上采用克里金插值法,实现抗钻特性参数在横向分布上的最优线性无偏差估计。通过层深坐标系建立岩石抗钻特性参数横向分布规律的纵向联系,实现岩石抗钻特性参数的空间分布,形成了一种分析岩石抗钻特性参数空间分布规律的新方法。应用新方法对玛湖凹陷百口泉组地层的岩石抗钻特性参数空间分布规律进行预测,预测精确度达到90%以上。研究结果可为钻井提速方案的制定提供一定的参考。

关键词：岩石抗钻特性分布规律深度分层归一化克里金插值法

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气体钻井井壁热应力及井壁稳定性分析

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钻采工艺 2017年第4期40卷 25-27页

作者：朱忠喜杜洪韬张文波党文辉安锦涛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(武汉校区)石油工程学院新疆油田公司工程技术研究院

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力... 详细信息

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力-温度耦合计算整个井筒温度和压力分布,考虑井筒与地层之间的传热计算出井壁的径向和切向热应力,求解共同作用下的井壁坍塌压力,分析热应力条件下的井壁稳定性。由地应力和热应力计算结果表明,井底低温在井壁周围产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,降低岩石剪切应力,有利于井壁稳定。

关键词：气体钻井压力温度耦合热应力井壁稳定

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