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双分散反相悬浮聚合制备吸水微球方法及装置

化工学报 2013年第9期64卷 3460-3466页

作者：柳华杰步玉环王春雨中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

针对反相悬浮聚合存在热力学不稳定、分散剂难于清洗及难以实现工业化生产的缺点,基于落球法测黏度原理,建立了先后采用机械搅拌分散和自然沉降分散的反相悬浮聚合制备微球的方法,并设计了制备装置。该方法依靠搅拌速度及水相与油相体... 详细信息

针对反相悬浮聚合存在热力学不稳定、分散剂难于清洗及难以实现工业化生产的缺点,基于落球法测黏度原理,建立了先后采用机械搅拌分散和自然沉降分散的反相悬浮聚合制备微球的方法,并设计了制备装置。该方法依靠搅拌速度及水相与油相体积比确定球径,然后在不采用分散剂的条件下,利用自然动力使微球边沉降边反应,有效避免微球粘连结块;制备装置结构简单,可实现连续生产,反应釜体高度需大于2m以保证足够的反应时间,釜体材质为非极性材料以防止微球吸附釜壁。聚丙烯酰胺微球制备实验表明,制备工艺易于操作,微球不存在粘连,分散介质可重复使用,且无污染,便于工业化生产。

关键词：反相悬浮聚合机械搅拌分散沉降分散吸水微球制备装置

井下复杂条件下固井水泥环的失效方式及其预防措施

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天然气工业 2013年第11期33卷 86-91页

作者：郭辛阳步玉环李娟李强中国石油大学(华东)石油工程学院中国石油渤海钻探工程公司第二固井公司

固井水泥环是封固系统的薄弱环节,而了解井下复杂条件下水泥环的失效方式对于预防其失效具有重要的指导意义。为此,在考虑封固系统初始作用力的基础上,利用数值模拟和室内实验等方法研究了蠕变地应力、井下压力和温度变化等因素对封固... 详细信息

固井水泥环是封固系统的薄弱环节,而了解井下复杂条件下水泥环的失效方式对于预防其失效具有重要的指导意义。为此,在考虑封固系统初始作用力的基础上,利用数值模拟和室内实验等方法研究了蠕变地应力、井下压力和温度变化等因素对封固系统应力状态及界面胶结强度的影响,进而分析了对应的水泥环失效方式,并提出了相应的预防措施:①蠕变地应力作用下水泥环的失效方式为屈服破坏,建议使用高杨氏模量和高抗压强度的水泥环来预防失效;②套管内压力升高时水泥环的失效方式为切向拉伸破坏,套管内压力降低时水泥环的失效方式为界面挤压应力降低或界面剥离,建议使用低杨氏模量的水泥环或使用膨胀水泥来预防失效;③井下温度升高时水泥环的失效方式为屈服破坏,建议使用低杨氏模量的水泥环来预防失效;④井下温度降低时水泥环的失效方式为界面挤压应力降低或界面剥离,建议使用低杨氏模量的水泥环或使用膨胀水泥来预防失效。

关键词：水泥环蠕变地应力温度变化压力变化应力界面胶结强度失效方式预防措施

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油气钻井技术与实践

油气钻井技术与实践

2003年

作者：步玉环

该论文集收录钻井工艺技术、钻井液技术、固井完井技术、井下测量技术、钻头的研究与使用、提高机械钻速、钻井事故预防及处理等内容的论文共80余篇。

ISBN: (纸本)7563617612

关键词：油气钻井

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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大位移井顶替效率最优的套管居中度设计方法

中国石油大学学报（自然科学版） 2015年第2期39卷 53-57页

作者：步玉环张大千郭权庆中国石油大学石油工程学院山东青岛266580 中海油能源发展股份有限公司天津人力资源服务分公司天津300452

在实际井眼中,由于存在重力效应,造成套管偏心的形式有两种:一是套管贴向下井壁的整体偏心;二是扶正器间的套管屈曲变形产生的局部偏心。这两种偏心都极大地影响套管的居中度,在大位移井中体现得更为明显。在分析SY/T 5334—1996中居中... 详细信息

在实际井眼中,由于存在重力效应,造成套管偏心的形式有两种:一是套管贴向下井壁的整体偏心;二是扶正器间的套管屈曲变形产生的局部偏心。这两种偏心都极大地影响套管的居中度,在大位移井中体现得更为明显。在分析SY/T 5334—1996中居中度标准由来的基础上,得出目前国内采用套管居中度标准的局限性,引入最优顶替效率情况下的极限偏心距理论,建立极限偏心距条件下的套管居中度计算模型,并分析各因素对套管居中度的影响规律,提出利用极限偏心距理论和国标对大位移井套管居中度进行综合优化设计的思想,提高大位移井的套管居中度,满足水泥浆的顶替效率需求。结果表明:适当提高水泥浆动切力、降低钻井液动切力及提高水泥浆与钻井液的密度差的方法可以弥补井斜角对套管居中度的要求,但在90°的水平井段改变密度差的方法不适用。

关键词：大位移井套管居中度顶替效率套管偏心极限偏心距

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矿渣MTC水化机理实验研究

石油学报 2008年第3期29卷 442-446页

作者：王瑞和姜林林步玉环中国石油大学石油工程学院山东东营257061

针对钻井行业中采用矿渣MTC进行油气井固井的特点,利用XRD对矿渣MTC水化过程产物以及膨润土等进行了物相鉴定实验研究,根据硅酸盐化学理论、无机材料化学理论,分析了矿渣MTC的水化机理。研究结果表明:矿渣由大量玻璃体和少量水泥熟料晶... 详细信息

针对钻井行业中采用矿渣MTC进行油气井固井的特点,利用XRD对矿渣MTC水化过程产物以及膨润土等进行了物相鉴定实验研究,根据硅酸盐化学理论、无机材料化学理论,分析了矿渣MTC的水化机理。研究结果表明:矿渣由大量玻璃体和少量水泥熟料晶体组成,膨润土中含有大量的钠蒙脱石和石英,使其与玻璃体的性能相似,可以在强碱作用下被激活。硅酸三钙、硅酸二钙、硅钙石等都可以水化生成硅酸钙凝胶和Ca(OH)2,随着钙硅比的减小,它们的活性减弱,并且生成的硅酸钙凝胶也具有不同的钙硅比。反应过程的水化产物Ca(OH)2可以作为矿渣的激活剂,与SiO2作用生成低钙硅比的C-S-H凝胶,其中水泥熟料物质的水化进程与其在24h之内的水化特性相吻合。

关键词：矿渣泥浆转化为水泥浆技术水化机理 X射线衍射 C-S-H凝胶固井

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学分析

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硅酸盐学报 2020年第8期48卷 1233-1239页

作者：郭辛阳宋雨媛吴广军步玉环非常规油气开发教育部重点实验室中国石油大学(华东)山东青岛266580

利用热力学平衡常数理论计算了CO2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元... 详细信息

利用热力学平衡常数理论计算了CO2埋存条件下的油井水泥石水化产物相关纯矿物受腐蚀的热力学条件,并比较了其耐腐蚀性能。利用Gibbs自由能最小化原理计算和分析了水泥石受腐蚀过程中水化产物的变化。结果表明:水化产物相关纯矿物或端元组分的耐腐蚀性能不同,优劣次序为4Mg(OH)2·2Al(OH)3·3H2O、0.83CaO·0.67SiO2·1.83H2O、0.67CaO·SiO2·1.5H2O、6CaO·Al2O3·3SO4·32H2O、6CaO·Al2O3·3SO4·30H2O、1.33CaO·SiO2·2.17H2O、3CaO·0.5Al2O3·0.5Fe2O3·0.84SiO2·4.32H2O、3CaO·Fe2O3·0.84SiO2·4.32H2O、1.5CaO·0.67SiO2·2.5H2O、Ca(OH)2;水泥石腐蚀时各水化产物被腐蚀的次序不同,先后次序为Ca(OH)2、水化硅酸钙固溶体、硅水榴石固溶体、钙矾石固溶体、4Mg(OH)2·2Al(OH)3·3H2O;固溶体被腐蚀时不但质量减少,端元组分的摩尔数和比例也发生变化,但变化不完全受端元组分相对耐腐蚀性能控制。

关键词：二氧化碳埋存油井水泥石腐蚀平衡常数 Gibbs自由能最小化原理

晶格膨胀剂对水泥-套管界面胶结性能的影响实验

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石油学报 2011年第6期32卷 1067-1071页

作者：步玉环柳华杰宋文宇中国石油大学石油工程学院山东青岛266555

水泥石体积收缩会严重影响水泥-套管界面的胶结强度,而晶格膨胀剂可以弥补水泥石体积收缩,但晶格膨胀剂能否改善水泥-套管界面胶结强度有待进一步研究。利用自行设计的界面胶结强度测定仪定性地测量了膨胀水泥与套管的剪切胶结强度,同... 详细信息

水泥石体积收缩会严重影响水泥-套管界面的胶结强度,而晶格膨胀剂可以弥补水泥石体积收缩,但晶格膨胀剂能否改善水泥-套管界面胶结强度有待进一步研究。利用自行设计的界面胶结强度测定仪定性地测量了膨胀水泥与套管的剪切胶结强度,同时研究了温度和压力变化条件下膨胀水泥与套管的胶结性能,并与常规水泥进行对比,探讨了膨胀水泥与套管界面的微观结构与界面胶结强度宏观力学行为的关系。研究表明:晶格膨胀剂的加入使得水泥-套管界面胶结强度明显下降;同时,晶格膨胀剂使水泥石的弹性模量增大,使水泥-套管界面胶结强度抵抗温度和压力变化的能力变差。为了满足开发过程中温度、压力改变条件下的固井界面封隔特性要求,研究一种既能实现膨胀功能、又能改善界面胶结力和水泥石力学性能的膨胀剂具有重要的意义。

关键词：水泥石体积收缩晶格膨胀剂水泥-套管界面胶结强度实验研究

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固井用铝酸盐水泥改性试验研究

建筑材料学报 2015年第1期18卷 100-106页

作者：马聪步玉环赵邵彪陈兵郭辛阳上海交通大学土木工程系上海200240 中国石油大学(华东)油气井工程系山东青岛266580 长城钻探工程有限公司钻井三公司辽宁盘锦124000

针对铝酸盐水泥用于高温、高含CO2井固井时发生抗压强度衰退问题,分别研究了微硅、矿渣、粉煤灰、六偏磷酸钠及其复配对铝酸盐水泥抗压强度的影响.在优选10.0%(质量分数)六偏磷酸钠与7.5%(质量分数)微硅复配掺合料(ASS)改性基础上研究... 详细信息

针对铝酸盐水泥用于高温、高含CO2井固井时发生抗压强度衰退问题,分别研究了微硅、矿渣、粉煤灰、六偏磷酸钠及其复配对铝酸盐水泥抗压强度的影响.在优选10.0%(质量分数)六偏磷酸钠与7.5%(质量分数)微硅复配掺合料(ASS)改性基础上研究了碳纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维对改性铝酸盐水泥抗折强度的影响,并评价了掺0.3%(质量分数)碳纤维ASS改性铝酸盐水泥(ASSC改性铝酸盐水泥)的抗CO2腐蚀性能.结果表明:复配掺合料ASS对铝酸盐水泥各龄期抗压强度具有良好的增强作用,解决了铝酸盐水泥后期抗压强度倒缩问题;碳纤维对ASS改性铝酸盐水泥增韧效果明显,且对其抗压强度影响较小;ASSC改性铝酸盐水泥在高温、高CO2分压下长期养护50d后,其力学性能未发生衰退,并具有优秀的耐CO2腐蚀性能.

关键词：改性铝酸盐水泥力学性能耐CO2腐蚀

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完井与井下作业 2版