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基于分形理论的固井水泥浆体系设计

西安石油大学学报（自然科学版） 2007年第6期22卷 60-63,67页

作者：程荣超王瑞和步玉环中国石油大学(华东)石油工程学院山东东营257061

为了有效解决复杂工况下油井水泥混合料配比设计面临的难题,引入分形几何理论建立了颗粒群分形级配模型,结合激光粒度测试得到的材料粒径分布状况及分形维数的合理筛选(D=2.561),假定在小于1.68、1.68～56.23、大于56.23μm三个粒径范... 详细信息

为了有效解决复杂工况下油井水泥混合料配比设计面临的难题,引入分形几何理论建立了颗粒群分形级配模型,结合激光粒度测试得到的材料粒径分布状况及分形维数的合理筛选(D=2.561),假定在小于1.68、1.68～56.23、大于56.23μm三个粒径范围内分别填充微硅、水泥和漂珠,设计出密度为1.40g/cm3的低密三元级配体系,并参照塔里木深井固井技术指标对体系水泥石力学性能(抗压、抗折和界面胶结强度)和浆体性能进行了测试.结果表明,三元体系紧密堆积效果显著,水泥石强度明显高于同密度的微硅或漂珠类二元体系,浆体失水量和析水率较低,稳定性好,稠化和流变性能均满足固井施工要求.实验结果验证了应用分形级配理论辅助设计固井水泥浆体系的可行性.

关键词：油井水泥分形理论颗粒级配实验评价

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耐CO_2腐蚀磷铝酸盐固井水泥浆的研制

钻井液与完井液 2014年第5期31卷 67-70,100页

作者：郭辛阳步玉环郭胜来马聪何英君中国石油大学(华东)石油工程学院

针对目前固井水泥石耐CO2腐蚀不足的问题,根据不同特种胶凝材料水化产物耐CO2腐蚀性能的差异,优选出耐CO2腐蚀好的特种胶凝材料——磷铝酸盐水泥。为了进一步改善磷铝酸盐水泥石的耐腐蚀性能,基于酸基热液反应原理,在磷铝酸盐水泥中引... 详细信息

针对目前固井水泥石耐CO2腐蚀不足的问题,根据不同特种胶凝材料水化产物耐CO2腐蚀性能的差异,优选出耐CO2腐蚀好的特种胶凝材料——磷铝酸盐水泥。为了进一步改善磷铝酸盐水泥石的耐腐蚀性能,基于酸基热液反应原理,在磷铝酸盐水泥中引入磷酸盐SHP,优化其水化产物组成和改善水泥石的耐CO2腐蚀性能。同时选用复合缓凝剂CSB和聚合物降失水剂AADI来调节耐CO2腐蚀复合固井材料的性能。结果表明,复合材料的稠化性能和失水性能可调,且性能对添加剂加量的敏感程度能够满足工程要求,具有"直角稠化"的特点,失水量能控制在50 mL以内,静胶凝强度"过渡时间"短,具有优良的耐CO2腐蚀性能。

关键词：固井耐CO2腐蚀水泥磷铝酸盐水泥酸基热液反应磷酸盐

中华优秀传统文化“担当精神”融入高职院校思政教育的现实逻辑与实践进路

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当代教育论坛 2024年

作者：唐玉环彭正德上海电子信息职业技术学院公共基础学院上海交通大学马克思主义学院

中华优秀传统文化蕴含的担当精神主要体现为四个层面的责任担当，即家庭担当、职业担当、社会担当、国家担当。将中华优秀传统文化中的担当精神融入高职院校思想政治教育，既是培养担当民族复兴大任的时代新人和高素质技术技能人才的客... 详细信息

中华优秀传统文化蕴含的担当精神主要体现为四个层面的责任担当，即家庭担当、职业担当、社会担当、国家担当。将中华优秀传统文化中的担当精神融入高职院校思想政治教育，既是培养担当民族复兴大任的时代新人和高素质技术技能人才的客观需要，也是改变学生担当精神不足现状的客观需要。高职院校要坚持用思政课程引领课程思政，用故事讲道理，用实践讲理论，用自我教育推动学校教育，将担当精神有效融入思想政治教育。

关键词：担当精神中华优秀传统文化高职院校思想政治教育

深水弱胶结地层固井强度梯度层理论与固化材料性能

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中国石油大学学报（自然科学版） 2021年第4期45卷 74-83页

作者：步玉环杜嘉培柳华杰郭胜来沈忠厚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 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

提出固井强度层理论与梯度强化固井液的概念,通过研发一种固井液,采用固井施工工艺将固井液注入环空的同时注入地层,使井筒附近由环空到地层形成强度渐变的过渡带,改善固井质量。研究水泥、树脂、氢氧化钠激发矿渣、氧化镁激发矿渣和偏... 详细信息

提出固井强度层理论与梯度强化固井液的概念,通过研发一种固井液,采用固井施工工艺将固井液注入环空的同时注入地层,使井筒附近由环空到地层形成强度渐变的过渡带,改善固井质量。研究水泥、树脂、氢氧化钠激发矿渣、氧化镁激发矿渣和偏高岭土基地质聚合物等5种固化材料的性能。结果表明:环氧树脂体系具有优异的力学性能,矿渣次之;注浆条件下矿渣体系与树脂体系对模拟岩心强度有较大幅度提升,可将岩心整体抗压强度提高5~6倍,矿渣与树脂体系的固结体与模拟岩心的界面剪切胶结强度均高于其他配方。

关键词：深水弱胶结地层强度梯度层固井液固化材料

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可固化树脂基固井材料及其固化剂的优选

钻井液与完井液 2020年第4期37卷 498-506页

作者：曹成章步玉环田磊聚韩来聚中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中石化胜利石油工程有限公司山东东营257000 山东省油田化学重点实验室·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

水泥基固井材料存在脆性大、抗腐蚀性差等缺点,在油气井长期生产过程中易发生脆性破坏导致环空带压、层间窜流等问题。可固化树脂基固井材料具有强度高、弹性模量低、弹塑性强等优点,具有作为固井材料的潜力。通过对几种主要可固化树脂... 详细信息

水泥基固井材料存在脆性大、抗腐蚀性差等缺点,在油气井长期生产过程中易发生脆性破坏导致环空带压、层间窜流等问题。可固化树脂基固井材料具有强度高、弹性模量低、弹塑性强等优点,具有作为固井材料的潜力。通过对几种主要可固化树脂基材料进行分析,在对适合固井需求的环氧树脂优选和固化剂初选的基础上,提出了一种使用黏度-时间曲线代替水泥浆研究中常用的稠化曲线来评价树脂基固井液稠化过程的方法,通过实验进行了树脂固化液体系的优选。结果表明,HSPT固化剂可操作时间较长,反应产物抗压强度超过70 MPa,弹性模量低于3 GPa,气测渗透率低,适合50~90℃下的油气井固井;聚醚胺固化剂的固化产物抗压强度超过75 MPa,弹性模量小于2 GPa,适合30~50℃下的油气井固井。

关键词：环空带压环氧树脂固化剂抗压强度弹性模量

二氧化碳埋存条件下油井水泥石腐蚀的热力学模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2020年第5期44卷 70-78页

作者：郭辛阳宋雨媛秦川吴广军步玉环郭胜来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 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油西部钻探工程有限公司试油公司新疆克拉玛依834000

水泥石腐蚀问题是导致CO2埋存失效的关键因素之一。基于热力学吉布斯能最小化方法,模拟CO2埋存条件下水泥石的腐蚀,研究腐蚀过程中水泥石矿物组成与矿物质量的变化、矿物体积的变化和孔隙溶液pH值的变化,分析温度和压力对腐蚀的影响。... 详细信息

水泥石腐蚀问题是导致CO2埋存失效的关键因素之一。基于热力学吉布斯能最小化方法,模拟CO2埋存条件下水泥石的腐蚀,研究腐蚀过程中水泥石矿物组成与矿物质量的变化、矿物体积的变化和孔隙溶液pH值的变化,分析温度和压力对腐蚀的影响。结果表明水泥石矿物中羟钙石最先受到腐蚀,方解石的耐腐蚀性能最好,其他矿物的耐腐蚀性能相似;在羟钙石被完全腐蚀之前,水泥石矿物总体积不会缩小,孔隙溶液pH值基本维持不变,完全腐蚀之后总体积减小、pH值会降低,其他矿物陆续受到腐蚀。温度和压力对水泥石矿物种类的影响较小,温度越高时腐蚀水泥石所消耗的CO2质量越大;压力主要影响方解石的腐蚀,压力越高方解石的腐蚀程度越严重。研究结果可为水泥石CO2腐蚀的防治提供指导和依据。

关键词： CO2埋存腐蚀矿物质量矿物体积孔隙溶液pH值

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高分子添加剂射流破岩钻孔的试验研究

石油钻采工艺 1999年第1期21卷 21-24页

作者：王树江王瑞和步玉环石油大学(华东)石油工程系

针对径向水平钻井技术的特点和水射流直接破岩钻孔的需要，试验研究了高分子聚合物添加剂聚丙烯酰胺（分子量大于１０００万）对射流破岩钻孔效果的影响。试验是在常压实验架上进行的，由ＸＺ型三柱塞泵提供动力，岩心采用灰砂比１：... 详细信息

针对径向水平钻井技术的特点和水射流直接破岩钻孔的需要，试验研究了高分子聚合物添加剂聚丙烯酰胺（分子量大于１０００万）对射流破岩钻孔效果的影响。试验是在常压实验架上进行的，由ＸＺ型三柱塞泵提供动力，岩心采用灰砂比１：１．５的自制岩心。为了试验的可比性，聚丙烯酰胺溶液均一次性使用。结果表明：在合适的浓度范围内，高分子添加剂的加入有利于射流破碎岩石；高分子添加剂对旋转射流破岩效果的提高在小喷距条件下尤为突出；高分子添加剂能增大圆射流破岩的最优喷距；在小喷距范围内，添加剂旋转射流的破岩效果仍要优于圆射流。破岩效果表明，对于高分子添加剂射流存在有最优添加剂浓度。

关键词：射流岩石破碎钻孔水平钻井高分子添加剂

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射孔水平井产能分段数值计算

石油勘探与开发 2006年第5期33卷 630-633页

作者：王瑞和张玉哲步玉环刘继林张锐中国石油大学 2. 重庆科技学院

水平井开采时流入剖面不均匀,传统的产能解析公式或恒生产指数的计算方法难以准确预测其产能。假设地层均质,将射孔完井水平井筒分为多个井筒单元段,采用拟三维思想,把流体在三维空间的流动分为垂直裂缝流、近井区径向流和孔眼汇聚流,... 详细信息

水平井开采时流入剖面不均匀,传统的产能解析公式或恒生产指数的计算方法难以准确预测其产能。假设地层均质,将射孔完井水平井筒分为多个井筒单元段,采用拟三维思想,把流体在三维空间的流动分为垂直裂缝流、近井区径向流和孔眼汇聚流,并考虑地层伤害的影响,建立井筒单元段的油藏渗流模型。根据孔眼注入对水平井筒中流体流动的影响,将井筒压力损失分为摩擦损失和加速损失两部分,基于质量、动量守恒原理,建立井筒流动压力损失模型。将油藏渗流与井筒流动耦合计算,开发了应用软件,井壁流入剖面计算结果表明,从水平井筒末端到跟端,井壁注入量逐渐增大;水平井产能计算结果与油井实际产量吻合较好。图1表2参14

关键词：射孔水平井产能分段数值计算

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特殊螺纹接头锥面/锥面结构密封特性研究

石油机械 2011年第4期39卷 14-17,22页

作者：孔华步玉环马明新中国石油大学(华东) 中原油田钻井工程技术研究院

API螺纹接头由于本身的结构设计以及加工公差已不能满足高温、高压的密封需要,而国内对气密封接头的密封特性研究较少。为此,对锥面/锥面结构密封采用有限元软件进行模拟,研究特殊螺纹接头锥面/锥面结构密封接触压力分布规律和密封性能... 详细信息

API螺纹接头由于本身的结构设计以及加工公差已不能满足高温、高压的密封需要,而国内对气密封接头的密封特性研究较少。为此,对锥面/锥面结构密封采用有限元软件进行模拟,研究特殊螺纹接头锥面/锥面结构密封接触压力分布规律和密封性能,分析并讨论密封结构对主密封接触压力的影响。结果认为,特殊螺纹接头锥面/锥面结构密封主密封上具有很高的接触压力;密封面结构参数的变化对接触压力值的变化影响较大,但是对有效接触长度基本没有影响;单纯采用锥面/锥面结构密封,主密封面上存在应力集中,接触压力分布极不均匀,有效接触长度很短,密封面没有得到充分利用,需要对接头进行改进,以改善接头的密封特性。

关键词：特殊螺纹接头锥面/锥面结构密封接触压力主密封面气密封