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微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑试验研究

钻探工程 2024年第3期51卷 76-83页

作者：唐国旺杨勇邓强赵中军周锴张雨于培志王贵和北京城建集团有限责任公司北京100088 建设综合勘察研究设计院有限公司北京100010 中国地质大学(北京) 北京100083

钻屑是在钻井工程中产生的一种固体废弃物,通常利用水泥对其进行固化处理。然而,水泥的生产过程伴随着大量二氧化碳的排放,这不仅增加了温室气体的排放量,也对环境保护造成不利影响。针对上述情况,本文提出了微生物诱导碳酸镁沉淀固化... 详细信息

钻屑是在钻井工程中产生的一种固体废弃物,通常利用水泥对其进行固化处理。然而,水泥的生产过程伴随着大量二氧化碳的排放,这不仅增加了温室气体的排放量,也对环境保护造成不利影响。针对上述情况,本文提出了微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑新方法。微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑力学性能研究表明,固化体的强度随着含水量和尿素浓度的增加而降低,随着活性氧化镁浓度和养护时间的增加而升高。最低强度0.21 MPa,最高强度3.5 MPa,充分说明了优选配比的重要性。FTIR、XRD和SEM等表征结果发现,微生物诱导碳酸镁沉淀产物为玫瑰花状水菱镁石(4MgCO_(3)·Mg(OH)2·4H_(2)O)和针状水碳镁石(MgCO_(3)·3H_(2)O);产物以致密的碳酸盐网络状结构将松散的颗粒胶结成结构完整的固化体,从而阐明了微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑的作用机制。

关键词：微生物活性氧化镁固化钻屑

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生物碳化固化水基钻屑作用机理及力学性能研究

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施工技术（中英文） 2024年第11期53卷 50-55页

作者：唐国旺赵中军杨勇周锴李晨邹杰于培志王贵和北京城建集团有限责任公司北京100088 建设综合勘察研究设计院有限公司北京100010 深圳市建研检测有限公司广东深圳518117 中国地质大学(北京) 北京100083

钻屑作为油气勘探开发中形成的固废,主要通过水泥进行固化,但水泥生产过程中会形成大量的二氧化碳。因此,需要研究高效、环保的钻屑固化处理方法。生物碳化作为新型松散颗粒加固方法,为钻屑固化处理提供了新思路。生物碳化固化水基钻屑... 详细信息

钻屑作为油气勘探开发中形成的固废,主要通过水泥进行固化,但水泥生产过程中会形成大量的二氧化碳。因此,需要研究高效、环保的钻屑固化处理方法。生物碳化作为新型松散颗粒加固方法,为钻屑固化处理提供了新思路。生物碳化固化水基钻屑试验表明:固化体强度随含水率、尿素浓度的增加而减小,随活性氧化镁浓度、养护时间的增加而增加。利用相关表征方法分析了水基钻屑固化体中产物种类为玫瑰花状水菱镁石和针状水碳镁石。分析水基钻屑固化体的微观结构,发现产物以连续的碳酸盐网络将水基钻屑固化成连续的固化体,证实了生物碳化固化钻屑的可行性。

关键词：固化处理生物碳化水基钻屑力学性能微观结构

低活度水基钻井液体系中的活度调节剂的研究与应用

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应用化工 2022年第8期51卷 2344-2347,2361页

作者：曹伶于培志中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

钻井作业过程中,钻遇地层大部分地层为泥页岩地层,泥页岩水化导致的井壁不稳定情况一直以来困扰着学者与科研人员。水基钻井液相对于油基钻井液具有成本低、排放污染小等优势,所以高效的水基钻井液体系发展需求一直很高。低活度水基钻... 详细信息

钻井作业过程中,钻遇地层大部分地层为泥页岩地层,泥页岩水化导致的井壁不稳定情况一直以来困扰着学者与科研人员。水基钻井液相对于油基钻井液具有成本低、排放污染小等优势,所以高效的水基钻井液体系发展需求一直很高。低活度水基钻井液即利用活度调节剂降低水基钻井液活度从而达到防塌效果。从低活度钻井液防塌机理即杜南平衡理论出发,对低活度水基钻井液的应用及其中活度调节剂的种类与应用情况进行了综述,并且由此对各类活度调节剂进行评价,最后对未来活度调节剂的发展做出展望。

关键词：低活度无机盐有机盐醇类糖类甲基糖苷

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油基钻井液提切剂的合成与评价

应用化工 2022年第5期51卷 1252-1255页

作者：李子钰于培志中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

合成了一种适用于油基钻井液用的提切剂,用以代替传统油基钻井液所使用的有机土,解决高密度有土相油基钻井液中存在的粘度大、流变性控制困难等问题。使用聚醚胺D-2000、癸二酸与多元醇进行反应,对合成产物进行红外光谱分析,产生了目的... 详细信息

合成了一种适用于油基钻井液用的提切剂,用以代替传统油基钻井液所使用的有机土,解决高密度有土相油基钻井液中存在的粘度大、流变性控制困难等问题。使用聚醚胺D-2000、癸二酸与多元醇进行反应,对合成产物进行红外光谱分析,产生了目的官能团酰胺基及酯基,利用分子中的极性基团及长链形成网格结构。将合成提切剂与有机土加入基础配方中进行对比,提切剂配制的无土相高密度油基钻井液体系具有更高的切力及初切,且不提升基础配方的塑性粘度。密度2.2 g/cm3条件下,对提切剂加量进行优选,最终确定提切剂的优选加量为1%,150℃条件下,钻井液表观粘度37 mPa·s、动切力10.5 Pa、破乳电压>700 V、静沉降系数SF=0.504、动沉降系数VSST=0.081 g/cm3,钻井液拥有良好的流变性及悬浮稳定性,电稳定性良好。

关键词：提切剂无土相高密度油基钻井液

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聚合物交联凝胶堵漏性能评价方法研究进展

西安石油大学学报（自然科学版） 2023年第1期38卷 85-94,126页

作者：熊正强陶士先周风山于培志中国地质科学院研究生院北京100037 北京探矿工程研究所钻井化学研发中心北京100083 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083 中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

堵漏性能是聚合物交联凝胶的一项重要性能,但目前国内外尚无统一凝胶堵漏评价的方法和仪器。本文综述了现有聚合物交联凝胶堵漏评价方法及凝胶堵漏仪器研究进展,总结了现有凝胶堵漏评价方法,详细分析了模拟孔隙漏失评价法、模拟裂缝漏... 详细信息

堵漏性能是聚合物交联凝胶的一项重要性能,但目前国内外尚无统一凝胶堵漏评价的方法和仪器。本文综述了现有聚合物交联凝胶堵漏评价方法及凝胶堵漏仪器研究进展,总结了现有凝胶堵漏评价方法,详细分析了模拟孔隙漏失评价法、模拟裂缝漏失评价法和突破压力评价法的堵漏评价原理、优缺点及其应用实例,并且介绍了一些凝胶堵漏性能评价新方法及新仪器,如高温堵漏凝胶性能评价系统、完井套管承压模拟装置及中高压可视型堵漏模拟装置等。对聚合物凝胶堵漏研究具有重要的参考价值。

关键词：堵漏聚合物交联凝胶堵漏评价方法凝胶堵漏仪器恶性漏失

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聚合物增韧脲醛树脂封堵剂的研究与应用

油田化学 2002年第1期19卷 36-38,42页

作者：于培志中石化石油勘探开发研究院钻井室北京100083

所报道的封堵剂用于封堵高渗透出水孔道、层间窜槽、套管漏失、射孔及底水 ,可用于 6 0～ 110℃的油水井 ,固化时间在 1～ 16h之间可调。该封堵剂为脲素、甲醛、固化组分A和B(二者反应生成路易斯酸 )及聚合物 (通常为HPAM ,增韧剂 )的... 详细信息

所报道的封堵剂用于封堵高渗透出水孔道、层间窜槽、套管漏失、射孔及底水 ,可用于 6 0～ 110℃的油水井 ,固化时间在 1～ 16h之间可调。该封堵剂为脲素、甲醛、固化组分A和B(二者反应生成路易斯酸 )及聚合物 (通常为HPAM ,增韧剂 )的水溶液。实验考察了固化组分A和B加量、聚合物加量及温度 (80℃ ,90℃ )对固化时间的影响 ,A和B加量对固化物抗压强度和岩心突破压力的影响。适当配方的固化物强韧 ,在抗压强度测定中发生变形 ,外力撤除后可恢复。该封堵剂在中原油田已应用 2 0多井次 ,效果良好。详细介绍了用该封堵剂封堵 1口油井的套管漏失 ,1口水井的管外窜槽和套管漏失的情况和效果。

关键词：封堵剂水基凝胶心性脲醛树脂封窜堵漏中原油田聚合物增韧

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高温油藏聚合物凝胶的研究与应用

应用化工 2022年第10期51卷 2965-2969页

作者：彭博一于培志蔡靖儒曹伶中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083

综述了目前油田中应用广泛的聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯胺、聚乙烯醇凝胶体系以及生物聚合物凝胶体系的研究现状与进展。针对抗高温聚丙烯酰胺凝胶体系在高温油藏的应用广泛,将其分为超高分子量和化学改性两大发展方向,展望在油田应... 详细信息

综述了目前油田中应用广泛的聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚乙烯胺、聚乙烯醇凝胶体系以及生物聚合物凝胶体系的研究现状与进展。针对抗高温聚丙烯酰胺凝胶体系在高温油藏的应用广泛,将其分为超高分子量和化学改性两大发展方向,展望在油田应用的应用前景。

关键词：聚合物凝胶聚丙烯酰胺高温油藏耐高温应用现状发展方向

破碎带地层钻探化学凝胶护壁堵漏技术的研究与应用

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钻探工程 2022年第1期49卷 64-71页

作者：彭博一于培志中国地质大学(北京) 北京100083

针对目前大洋钻探钻遇破碎带硬岩地层复杂情况,在总结国内外破碎带地层钻探施工中的主要技术难点与对策的基础上,结合现场施工中的实际情况,分析施工中经常遇到的破碎带地层特点,提出了应用化学凝胶技术解决破碎带地层井下复杂问题的新... 详细信息

针对目前大洋钻探钻遇破碎带硬岩地层复杂情况,在总结国内外破碎带地层钻探施工中的主要技术难点与对策的基础上,结合现场施工中的实际情况,分析施工中经常遇到的破碎带地层特点,提出了应用化学凝胶技术解决破碎带地层井下复杂问题的新思路。提出了适用于不同地层温度的化学凝胶体系基本配方,通过正交试验设计,优选出了最佳体系配方,形成一套完善的适合深海钻探用高温树脂凝胶护壁作业规程。

关键词：破碎带地层大洋钻探化学凝胶护壁堵漏堵漏剂

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低粘切高密度油基钻井液体系

矿产勘查 2022年第5期13卷 654-661页

作者：李子钰于培志中国地质大学(北京)工程技术学院北京100081

目前国内对深层页岩气的开发力度越来越大,对高密度、超高密度的钻井液需求愈发明显,由于油基钻井液具有抑制性强、抗高温、润滑性好等优势,在页岩气钻探中占有重要的地位。本文通过研制的主乳化剂EMUL-2及辅乳化剂COAT-2构建低切力高... 详细信息

目前国内对深层页岩气的开发力度越来越大,对高密度、超高密度的钻井液需求愈发明显,由于油基钻井液具有抑制性强、抗高温、润滑性好等优势,在页岩气钻探中占有重要的地位。本文通过研制的主乳化剂EMUL-2及辅乳化剂COAT-2构建低切力高密度、超高密度柴油基钻井液,来满足深井超深井的钻井使用。实验数据表明,在高密度2.20 g/cm^(3)、2.40 g/cm^(3)的情况下,通过实验优选,所构建体系性能良好,粘切低、破乳电压>400 V、高温高压滤失量700 V、高温高压滤失量<5 mL的油基钻井液体系,但是已无法混合老浆使用;且通过实验数据对比,该种类乳化剂性能远优于其他种类乳化剂;加重到2.70 g/cm^(3)时,体系粘度过大。

关键词：低粘切高密度超高密度油基钻井液