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Research on conversion time between lost circulation and overflow for the fractured stratum

Petroleum 2020年第1期6卷 98-105页

作者： Rongguo Nie Hongwei Xia liangjie mao Mingjie Cai School of Engineering Southwest Petroleum UniversityNanchong637000China State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum UniversityChengdu610500China Engineering Technology Research Institute PetroChina Southwest Oil&Gas Field CompanyGuanghan618300China Chengdu Gaopu Petroleum Engineering Technology Co.Ltd Chengdu610000China

A new model was established based on the flow model of the drilling fluid in one-dimensional radial fracture to research the influencing factors on conversion time between lost circulation and overflow for multi-pressure system in fractured reservoirs.And the equation of the conversion time between lost circulation and overflow is obtained by solving the mathematical model.The model were validated by reproducing the field data from Sichuan oil field and the simulation results of references.The influences of consistency index,liquidity index,dynamic shear force,drilling fluid density,drilling fluid intrusion depth,pressure of lost circulation layer,crack width,decreased height of annular liquid level,pressure of high-pressure layer were analyzed.Results indicate that conversion time between lost circulation and overflow increases with the increasing consistency index,liquidity index,dynamic shear force,drilling fluid density,drilling fluid intrusion depth,pressure of lost circulation layer.Conversion time between lost circulation and overflow decreases with the increasing crack width,decreased height of annular liquid level,pressure of high-pressure layer.The time interval of“Hang's Muddingoff”operating should be appropriately less than the conversion time between lost circulation and overflow.Under the premise of ensuring wellbore safety,appropriately increasing the consistency index,liquidity index and dynamic shear force of the drilling fluid can effectively increase the conversion time between lost circulation and overflow in large fractured stratum.

关键词： Fractured stratum Conversion time Lost circulation Overflow

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ROS-responsive 18β-glycyrrhetic acid-conjugated polymeric nanoparticles mediate neuroprotection in ischemic stroke through HMGB1 inhibition and microglia polarization regulation

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Bioactive Materials 2023年第1期19卷 38-49页

作者： Lulu Jin Zhixin Zhu liangjie Hong Zhefeng Qian Fang Wang Zhengwei mao MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization Department of Polymer Science and EngineeringZhejiang UniversityHangzhou310027China b The MOE Frontier Science Center for Brain Research and Brain-Machine Integration Zhejiang University School of Brain Science and Brain MedicineHangzhou310058China

Ischemic stroke is an acute and serious cerebral vascular disease,which greatly affects people’s health and brings huge economic burden to society.Microglia,as important innate immune components in central nervous system(CNS),are double-edged swords in the battle of nerve injury,considering their polarization between pro-inflammatory M1 or anti-inflammatory M2 phenotypes.High mobility group box 1(HMGB1)is one of the potent pro-inflammatory mediators that promotes the M1 polarization of microglia.18β-glycyrrhetinic acid(GA)is an effective intracellular inhibitor of HMGB1,but of poor water solubility and dose-dependent toxicity.To overcome the shortcomings of GA delivery and to improve the efficacy of cerebral ischemia therapy,herein,we designed reactive oxygen species(ROS)responsive polymer-drug conjugate nanoparticles(DGA)to manipulate microglia polarization by suppressing the translocation of nuclear HMGB1.DGA presented excellent therapeutic efficacy in stroke mice,as evidenced by the reduction of infarct volume,recovery of motor function,suppressed of M1 microglia activation and enhanced M2 activation,and induction of neurogenesis.Altogether,our work demonstrates a close association between HMGB1 and microglia polarization,suggesting potential strategies for coping with inflammatory microglia-related diseases.

关键词： HMGB1 Microglia M1/M2 phenotype Polymer-drug conjugates Drug delivery Ischemic stroke

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推靠式旋转导向系统钻具组合力学性能分析

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石油机械 2024年第4期52卷 41-48页

作者：何俊杰毛良杰杨森秦才会赵清阳魏祥高西南石油大学机电工程学院西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南油气田分公司开发事业部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吐哈钻井公司中国石油集团西部钻探工程有限公司玉门钻井分公司

针对基于动力学特性的旋转导向钻具安全性能研究较少。为此,综合考虑钻具结构、钻井参数、钻柱与井壁接触等参数,基于Lagrange方程建立了全井钻柱系统动力学模型,采用有限单元法对模型离散,并采用Newmark-β求解,根据旋转导向钻具结构... 详细信息

针对基于动力学特性的旋转导向钻具安全性能研究较少。为此,综合考虑钻具结构、钻井参数、钻柱与井壁接触等参数,基于Lagrange方程建立了全井钻柱系统动力学模型,采用有限单元法对模型离散,并采用Newmark-β求解,根据旋转导向钻具结构和钻具属性,研究了扶正器安装位置、柔性节尺寸、钻压影响因素下的旋转导向钻具组合动力学特性和安全性能。研究结果显示:安装扶正器能显著降低旋转导向钻具组合的横向振动;柔性节的长度对旋转导向钻具组合的安全性能影响很大,合理的长度能显著降低横向振动,反之则会起到相反的效果;增加钻压会增加底部钻具组合的横向位移,工程上不建议在使用旋转导向工具时采用高钻压提高钻井速度。研究结论可为旋转导向工具研究和应用提供理论支撑。

关键词：钻具旋转导向动力学特性柔性节扶正器钻井参数

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高产气井生产管柱非线性流致振动实验研究

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实验技术与管理 2024年第3期41卷 45-53页

作者：闫新江张晓彤陈西国于继飞张兴全黄辉毛良杰中海油研究总院有限责任公司北京100028 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300450 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

三高气井生产管柱在高速流体冲击下容易发生剧烈振动,但目前关于此类流致振动的研究大多集中于理论模型和一些小型室内实验阶段。油气井生产管柱具有其独特性,超大的细长比决定了管柱的整体刚度极低,一般的小型实验系统很难模拟出这样... 详细信息

三高气井生产管柱在高速流体冲击下容易发生剧烈振动,但目前关于此类流致振动的研究大多集中于理论模型和一些小型室内实验阶段。油气井生产管柱具有其独特性,超大的细长比决定了管柱的整体刚度极低,一般的小型实验系统很难模拟出这样的特点。该研究建立了一个大型生产管柱实验台架,用PE管模拟了一个具有超大细长比特征的油管柱模型,用以模拟生产管柱在高速流体冲击下的振动特性。实验结果表明:三高气井生产管柱在高速流体作用下会以某一固定频率发生振动,振动时管柱中间和底部位置的振幅最大;气体产量越大,管柱振动越剧烈;增加油管壁厚可以有效抑制油管的振动幅度,但不可以改变管柱的振动频率;封隔器安装位置过高或过低都不能起到较好的抑制振动的效果,单个封隔器安装在管柱8/10位置可以起到较好的抑制振动的效果。

关键词：可变载荷三高气井流致振动生产管柱

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A CPK-Based Identity Authentication Scheme for IoT

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Computer Systems Science & Engineering 2022年第3期40卷 1217-1231页

作者： Mingming Zhang Jiaming mao Yuanyuan Ma liangjie Xu Chuanjun Wang Ran Zhao Zhihao Li Lu Chen Wenbing Zhao State Grid Jiangsu Electric Power Co. Ltd.Information&Telecommunication BranchNanjing210008China State Grid Key Laboratory of Information&Network Security Institute of Information and CommunicationGlobal Energy Interconnection Research InstituteNanjing210003China Anhui Jiyuan Software Co.Ltd SGITGHefei230088China Engineering Research Center of Post Big Data Technology and Application of Jiangsu Province Research and Development Center of Post Industry Technology of the State Posts Bureau(Internet of Things Technology)Engineering Research Center of Broadband Wireless Communication Technology of the Ministry of EducationNanjing University of Posts and TelecommunicationsNanjing210003China Department of Electrical Engineering and Computer Science Cleveland State UniversityCleveland44115USA

As the power Internet of Things(IoT)enters the security construction stage,the massive use of perception layer devices urgently requires an identity authentication scheme that considers both security and practicality.The existing public key infrastructure(PKI)-based security authentication scheme is currently difficult to apply in many terminals in IoT.Its key distribution and management costs are high,which hinders the development of power IoT security construction.Combined Public Key(CPK)technology uses a small number of seeds to generate unlimited public keys.It is very suitable for identity authentication in the power Internet of Things.In this paper,we propose a novel identity authentication scheme for power IoT.The scheme combines the physical unclonable function(PUF)with improved CPK technology to achieve mutual identity authentication between power IoT terminals and servers.The proposed scheme does not require third-party authentication and improves the security of identity authentication for power IoT.Moreover,the scheme reduces the resource consumption of power IoT devices.The improved CPK algorithm solves the key collision problem,and the third party only needs to save the private key and the public key matrix.Experimental results show that the amount of storage resources occupied in our scheme is small.The proposed scheme is more suitable for the power IoT.

关键词： Power Internet of Things terminal equipment identity authentication CPK PUF

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天然气水合物开采立管力学特性研究

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西南石油大学学报（自然科学版） 2023年第4期45卷 143-154页

作者：黄鑫寇鉴毛良杰李隽中国海洋石油集团有限公司北京东城100010 油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500 中国石油勘探开发研究院北京海淀100083

深水天然气水合物开采立管是开采水合物的关键通道,管内由于水合物分解形成多相内流会导致其受力变形更为复杂,在内外流综合作用下水合物开采立管易发生失效事故。为分析水合物开采立管的力学特性,考虑管内水合物的分解与流动,并将其引... 详细信息

深水天然气水合物开采立管是开采水合物的关键通道,管内由于水合物分解形成多相内流会导致其受力变形更为复杂,在内外流综合作用下水合物开采立管易发生失效事故。为分析水合物开采立管的力学特性,考虑管内水合物的分解与流动,并将其引入立管动力学方程,建立了海洋环境与管内多相流共同作用下的水合物开采立管动力学模型,采用有限单元法对模型进行离散求解,以固态流化试采工艺为例,分析了浆体密度、排量与出口回压对水合物开采立管力学响应特性影响规律。结果表明,立管内水合物分解形成多相流使得立管系统质量减小,导致立管沿程截面张力增大,水合物开采立管的形变位移、弯矩与偏转角度均比纯液立管小;无浮力块配置的水合物开采立管最大位移出现立管中下段,最大弯矩与偏转角度出现在立管底端;水合物开采立管的弯曲位移、弯矩与偏转角度随着浆体密度、浆体排量和立管出口回压的增大而增大;适当增加水合物开采立管顶部张力或配置浮力块,减小浆体密度与排量,降低立管出口压力均有利于减小立管的弯曲变形。研究结果可以为水合物开采立管的安全控制提供理论指导。

关键词：天然气水合物多相流水合物开采立管有效张力力学特性

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水平井钻柱横向振动分析

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应用力学学报 2023年第3期40卷 690-701页

作者：毛良杰马茂原王元李隽西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 中国石油集团过程技术研究院有限公司北京102206 中国石油勘探开发研究院北京100083

随着油气资源需求不断增加,水平井应用越来越广泛,水平井钻柱的横向振动将直接影响钻井效率和钻柱安全。与直井不同,水平井存在造斜段和水平段,钻柱的初始变形和受力条件更加复杂。为了准确分析水平井钻柱的横向振动,文章综合考虑三维... 详细信息

随着油气资源需求不断增加,水平井应用越来越广泛,水平井钻柱的横向振动将直接影响钻井效率和钻柱安全。与直井不同,水平井存在造斜段和水平段,钻柱的初始变形和受力条件更加复杂。为了准确分析水平井钻柱的横向振动,文章综合考虑三维井眼轨迹、钻井参数和钻柱与井壁接触等参数,基于Lagrange方程建立了水平井钻柱非线性动力学特性数学模型,采用有限单元法对模型离散并求解,并选取四川某水平井实际参数进行验证,最后讨论了钻压、转速和扶正器对水平井钻柱横向振动的影响。研究结果表明:在钻进过程中,直井段钻柱横向振动较小,造斜段和水平段钻柱横向振动较大,越靠近钻头处,横向振动越大;钻压对水平段和造斜段钻柱横向振动有较大影响,钻压越大,该段钻柱横向振动越大,而直井段钻柱受钻压影响很小;在文章分析条件下(转速为30~120 r/min),全井段钻柱横向振动无明显变化;扶正器可以限制水平段钻柱的横向位移,且扶正器安装位置对其有很大影响。文章所提出的模型也适用于复杂结构井钻柱动力学特性研究,研究成果为水平井钻井提效和钻柱安全提供理论指导。

关键词：钻柱动力学横向振动水平井井眼轨迹

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隔水管注气双梯度钻井井筒参数计算研究

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应用数学和力学 2022年第4期43卷 401-415页

作者：毛良杰张孝诚薛继彪詹宁刘君西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 中国石油集团西部钻探工程有限公司国际工程公司乌鲁木齐830000 中国石油长庆油田第二采油厂甘肃庆阳745100

基于隔水管注气双梯度钻井过程中隔水管环空多相流特性,建立了隔水管注气双梯度钻井环空多相流模型,采用有限差分法对模型进行求解,结合墨西哥湾某口深水井现场数据,分析了钻井参数对井底压力和环空压力的影响,并对注气流量的影响因素... 详细信息

基于隔水管注气双梯度钻井过程中隔水管环空多相流特性,建立了隔水管注气双梯度钻井环空多相流模型,采用有限差分法对模型进行求解,结合墨西哥湾某口深水井现场数据,分析了钻井参数对井底压力和环空压力的影响,并对注气流量的影响因素进行讨论.研究结果表明:隔水管注气双梯度钻井井底压力比常规钻井更低,更适用于海底窄密度窗口钻井;隔水管注气双梯度钻井在钻井过程中注气流量的大小对井底压力和环空压力影响较大;水深和钻井液密度是影响注气流量的两个重要因素.在隔水管注气双梯度钻井参数设计时,应选择合适的注气流量,且钻井液密度不宜过大,以确保隔水管注气双梯度钻井安全.该研究对隔水管注气双梯度钻井设计及现场作业具有指导意义.

关键词：深水双梯度多相流注气窄密度窗口

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深水隔水管-测试管系统非线性动力学模型研究

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振动与冲击 2022年第11期41卷 104-113页

作者：何玉发郭晓强刘清友柳军王国荣毛良杰中海油研究总院有限责任公司天然气水合物国家重点实验室北京100028 西南石油大学机电工程学院成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

在深水测试工况中,隔水管-测试管系统受到海流VIV效应、自身纵横向耦合效应以及测试管FIV效应,极易发生屈曲变形、疲劳断裂和摩擦穿孔等破坏问题。笔者采用微元法、能量法结合哈密顿变分原理建立了深水隔水管-测试管系统非线性振动模型... 详细信息

在深水测试工况中,隔水管-测试管系统受到海流VIV效应、自身纵横向耦合效应以及测试管FIV效应,极易发生屈曲变形、疲劳断裂和摩擦穿孔等破坏问题。笔者采用微元法、能量法结合哈密顿变分原理建立了深水隔水管-测试管系统非线性振动模型,基于弹塑性体接触碰撞理论,提出了管柱系统非线性接触载荷计算方法。采用三次Hermit差值形函数和Newmark-β法离散并求解系统振动模型。借助现场管柱参数,采用相似原理,设计了隔水管-测试管系统非线性振动模拟试验台架,测得隔水管和测试管的振动响应,与理论模型计算结果和单管振动模型计算结果对比,验证了深水隔水管-测试管系统非线性振动模型的正确性和有效性。在此基础上,分析了中国南海实例井管柱振动特性,表明在测试管振动疲劳分析时,不能忽略其自身局部高频振动的影响;测试管易发生强度失效的位置主要出现在中上部和下部。研究成果为深水测试管-隔水管的安全设计奠定理论基础。

关键词：隔水管-测试管系统哈密顿变分原理非线性振动模型模拟试验振动特性

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基于钻柱动力学的底部钻具组合疲劳寿命研究

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石油机械 2022年第9期50卷 1-9页

作者：毛良杰甘伦科幸雪松李隽西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川省成都市610500 中海石油(中国)有限公司北京研究中心中国石油勘探开发研究院

底部钻具组合(BHA)在井下长期剧烈振动容易导致其疲劳失效,但目前多数研究均通过微分方程计算BHA疲劳寿命,与现场实际工况差距较大。为了更准确地预测BHA的疲劳寿命,借助以有限元法为基础的钻柱动力学理论,考虑钻柱初始裂纹缺陷,建立了... 详细信息

底部钻具组合(BHA)在井下长期剧烈振动容易导致其疲劳失效,但目前多数研究均通过微分方程计算BHA疲劳寿命,与现场实际工况差距较大。为了更准确地预测BHA的疲劳寿命,借助以有限元法为基础的钻柱动力学理论,考虑钻柱初始裂纹缺陷,建立了基于钻柱动力学的底部钻具组合疲劳寿命预测模型,利用Newmark-β法对动力学模型进行求解,并与其他文献的研究结果进行对比,验证了模型的准确性;研究了钻压、转速、初始裂纹深度及稳定器安装位置等关键参数对底部钻具组合疲劳寿命的影响规律。研究结果表明:BHA横向振动比纵向振动更大,横向振动是BHA疲劳失效的主要原因;越靠近钻头横向振动越大,所以近钻头处BHA疲劳寿命更短;钻压越大,中和点下部BHA疲劳寿命缩短越显著;转速越大BHA疲劳寿命越短,低转速范围内转速对BHA疲劳寿命影响较小,高转速范围内转速对BHA疲劳寿命影响较大;具有更大初始裂纹深度的BHA,其疲劳寿命会更短;安装稳定器可以延长近钻头处BHA的疲劳寿命,算例中稳定器安装在距离钻头9 m的位置最佳。研究成果可为优选钻井参数以及确保钻柱安全提供一定的理论指导。

关键词：底部钻具组合疲劳寿命横向振动有限元法钻柱动力学

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