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环氧树脂乳液改性油井水泥的性能研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第7期57卷 687-694页

作者：郭锦棠刘国庆李鹏鹏刘明常庆露胡苗苗天津大学化工学院天津300350 天津大学浙江绍兴研究院绍兴312300 海河可持续化学转化实验室天津300192

随着油气井勘探领域的不断扩展和深入,油井水泥脆性较大的弊端越来越明显,在复杂的压力和温度条件下,水泥石容易产生裂缝从而造成强度损失,甚至会进一步导致水泥环的完整性失效,对油气井的安全生产有着严重的危害.为克服油井水泥的脆性... 详细信息

随着油气井勘探领域的不断扩展和深入,油井水泥脆性较大的弊端越来越明显,在复杂的压力和温度条件下,水泥石容易产生裂缝从而造成强度损失,甚至会进一步导致水泥环的完整性失效,对油气井的安全生产有着严重的危害.为克服油井水泥的脆性,聚合物乳液因其能有效改善水泥的韧性、保水性而得到广泛应用.针对深井、超深井高温高压固井需求,制备了水性环氧树脂乳液改性水泥,并对其流变性能、稠化性能、抗折抗压强度和弹性模量等应用性能进行了研究,同时利用X射线衍射(XRD)、固体核磁共振(NMR)和热失重(TG)等表征手段探究了环氧树脂乳液体系在水泥中的作用机理.结果表明,环氧树脂乳液的加入改善了水泥浆的静态滤失性能,对水泥浆的流变性能和稠化行为没有负面影响.改性水泥石的抗折强度显著提高,尤其是当环氧树脂乳液掺量为15%时,90℃养护7 d、14 d和28 d的水泥抗折强度分别提高了25%、111%和100%.同时,与空白试样相比,环氧树脂乳液掺量为5%、15%和20%的水泥弹性模量分别降低了39.4%、42.8%和58.1%.环氧树脂乳液不会改变水泥的水化产物,只会在水泥水化早期起到一定的延缓和阻碍作用;环氧树脂在水泥基体中发生固化交联反应,在水泥水化过程中水化产物之间形成了联结,从而提高了水泥石的抗折性能,降低了水泥石的弹性模量.

关键词：环氧树脂乳液增韧油井水泥水化产物

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我国钻井液技术难题、新进展及发展建议

钻井液与完井液 2024年第1期41卷 1-30页

作者：孙金声王韧龙一夫中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油国家卓越工程师学院北京102208 油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206

系统地梳理了超深/特深层、非常规、深水、干热岩、极地、天然气水合物等复杂地层钻探过程中面临的钻井液技术难题,探讨了关键科学问题与核心工程难题,结合近年来的钻井液技术进展,介绍了钻井液技术最新进展。针对复杂地层钻井过程中遇... 详细信息

系统地梳理了超深/特深层、非常规、深水、干热岩、极地、天然气水合物等复杂地层钻探过程中面临的钻井液技术难题,探讨了关键科学问题与核心工程难题,结合近年来的钻井液技术进展,介绍了钻井液技术最新进展。针对复杂地层钻井过程中遇到的高温高压高盐、泥页岩水化严重、井壁失稳、大温差、井漏、储层损害,以及钻井液维护自动化程度低等问题,国内外学者研发了抗高温高盐水基/油基钻井液、恒流变钻井液、抗超高温泡沫钻井液、环境友好型超低温钻井液、智能温压响应承压堵漏材料、可降解储层保护材料、钻井液在线监测与自动加料系统等关键材料、体系与装备。但随着地质、工程环境愈加复杂,钻井液材料仍面临抗超高温高盐、超长时间稳定、防塌固壁、恶性漏失以及钻井液性能自动化调控等重大技术瓶颈。为满足复杂地层钻探过程中钻井液性能需求,未来还需深入研究钻井液处理剂在极端条件下的起效/失效机理,钻井液处理剂在微观-介观-宏观等不同尺度下的构效关系变化及作用机制,建立安全高效的钻井液多功能一体化调控方法,构建智能钻井液理论与技术,为实现复杂地层安全高效经济环保钻井提供关键技术支撑。

关键词：钻井液超深/特深层非常规地下资源防漏堵漏储层保护钻井液性能调控

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超深井溢漏监测装备、压井技术进展及思考

钻采工艺 2024年第2期47卷 152-158页

作者：罗鑫李枝林张德军段慕白尹虎李露春中国石油川庆钻探工程有限公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西南石油大学石油与天然气工程学院

随着勘探开发走向超深层,工程作业面临的井控风险日益突出,钻井过程中溢漏风险、压井难度增大,如何及时发现溢漏和提高压井的成功率是急需解决的现场问题。文章调研了超深井钻井溢漏监测装备、压井技术的研究进展,阐述了大排量出口流量... 详细信息

随着勘探开发走向超深层,工程作业面临的井控风险日益突出,钻井过程中溢漏风险、压井难度增大,如何及时发现溢漏和提高压井的成功率是急需解决的现场问题。文章调研了超深井钻井溢漏监测装备、压井技术的研究进展,阐述了大排量出口流量精确监测技术、起下钻自动灌浆及溢漏监测技术、环空液面连续监测技术、循环罐体积数字化监测技术等溢漏监测井控装备的研发现状,以及压井理论、压井工艺技术在超深井的研究进展情况。分析了人工智能钻井溢漏预警系统、井下溢漏早期精确监测技术、自动及智能化压井技术等领域的未来发展趋势。总结了井下—地面的钻井全过程溢漏监测装备、基于多源数据融合的溢漏预警软件和复杂井况压井模拟系统技术发展情况,提升了溢漏监测的及时性和准确性,提高了复杂井况压井成功率,为超深井井控安全提供技术保障。

关键词：超深井溢漏监测压井技术技术现状发展趋势

鄂尔多斯盆地中东部本溪组深部煤岩分形特征与成储机理

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西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 1-11页

作者：孙璐周国晓荆雪媛张君莹吴陈君油气地球化学与环境湖北省重点实验室长江大学资源与环境学院湖北武汉430100 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018

对鄂尔多斯盆地石炭系本溪组8^(#)深部煤岩的代表性样品的煤岩工业组分、物性特征、孔隙特征进行实验分析,进而结合分形维数的方法对煤孔隙的非均质性展开研究,明确了煤岩工业组分对储层的影响机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地中东... 详细信息

对鄂尔多斯盆地石炭系本溪组8^(#)深部煤岩的代表性样品的煤岩工业组分、物性特征、孔隙特征进行实验分析,进而结合分形维数的方法对煤孔隙的非均质性展开研究,明确了煤岩工业组分对储层的影响机理。研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地中东部本溪组8^(#)煤岩的渗透性能和孔隙连通性较好,中上部煤岩的煤岩工业组分和储层物性优于下部;(2)研究区分形维数较高,孔隙结构复杂,储层非均质性较强,当灰分20%时,大量的杂质矿物胶结和填充孔隙和裂隙,导致储层的非均质性增强;(3)煤岩的孔隙度受到灰分和热演化程度的影响,当灰分含量较低时,由于高热演化程度的煤发育大量的微孔,孔隙度升高,但会导致孔隙结构复杂,非均质性增强;(4)结合实验结果和工业组分对深部煤层气体扩散、运移影响进行研究,建议以低灰分低水分(A_(d)<20%,M_(ad)<2%)的中上部煤岩层段为优质深部煤层气开采层段。

关键词：鄂尔多斯盆地本溪组煤岩深部煤层气分形维数储层特征灰分

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基于XFEM的X80管线钢焊接接头三维裂纹萌生扩展仿真分析

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焊管 2024年第1期47卷 20-26页

作者：张锦刚晁利宁李远征周新义唐家睿陈浩明韦奉中油国家石油天然气管材工程技术研究中心有限公司西安710018 中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司陕西宝鸡721008

利用有限元软件ABAQUS,以X80管线钢不同坡口形式的焊接接头为研究对象,基于扩展有限元方法(XFEM),对X形和V形两种不同形式坡口的焊接接头在拉伸载荷下的裂纹扩展形态进行数值模拟分析。结果表明,裂纹尖端首先出现了应力集中,应力分布趋... 详细信息

利用有限元软件ABAQUS,以X80管线钢不同坡口形式的焊接接头为研究对象,基于扩展有限元方法(XFEM),对X形和V形两种不同形式坡口的焊接接头在拉伸载荷下的裂纹扩展形态进行数值模拟分析。结果表明,裂纹尖端首先出现了应力集中,应力分布趋势与理论计算的塑性区形状大致相同。利用XFEM方法模拟裂纹尖端自由扩展,X形坡口和V形坡口的焊接接头裂纹首先出现在焊缝并靠近熔合线处,且二者的扩展路径一致,在相同条件下,X形坡口的焊接接头焊缝处最先出现裂纹,V形坡口的焊接接头焊缝处裂纹出现的时间较X形坡口出现裂纹的时间晚。

关键词： X80管线钢焊接接头裂纹扩展 XFEM 应力集中

影响同位素吸水剖面原始曲线质量的主控因素分析

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石油化工应用 2024年第1期43卷 23-28页

作者：何秀玲卓红中国石油集团测井有限公司长庆分公司陕西西安710201

同位素吸水剖面在油田开发中扮演着重要的角色,对于优化油田开发策略、保持油田稳定生产和提高开采效率等都具有重要的作用,对于油田或者区块的注水井开发状况及开发形势进行综合评价,从而为油田的进一步开发和生产提供决策依据。针对... 详细信息

同位素吸水剖面在油田开发中扮演着重要的角色,对于优化油田开发策略、保持油田稳定生产和提高开采效率等都具有重要的作用,对于油田或者区块的注水井开发状况及开发形势进行综合评价,从而为油田的进一步开发和生产提供决策依据。针对同位素测井工艺现状,从测井速度、管柱、井内异物、注水压力、扰动现象等方面对原始曲线进行深入研究,着重分析了同位素吸水剖面测井解释过程中的疑点和难点,提高了对资料的认识程度,能很好指导解释实践。

关键词：吸水剖面测井影响因素同位素粒径测井速度注水压力

FH28-105型环形防喷器壳体力学性能分析与结构优化

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石油矿场机械 2024年第2期53卷 34-41页

作者：赵琳康诗琪陈涛崔佳凯蒋发光唐秋林王伟李乃禾四川宝石机械钻采设备有限责任公司四川广汉618300 西南石油大学机电工程学院成都610500

以FH28-105型环形防喷器壳体为研究对象,结合其不同工况下的不同载荷特点,采用理论计算与有限元方法相结合,得到了壳体在静水试验压力和额定工作压力下的力学行为特性和应力情况,获得其危险部位,并对其进行强度设计评价。通过多目标优化... 详细信息

以FH28-105型环形防喷器壳体为研究对象,结合其不同工况下的不同载荷特点,采用理论计算与有限元方法相结合,得到了壳体在静水试验压力和额定工作压力下的力学行为特性和应力情况,获得其危险部位,并对其进行强度设计评价。通过多目标优化,以减重为目标,同时兼顾壳体的强度以及校核标准,对环形防喷器壳体的结构尺寸进行优化。结果表明:初步设计的环形防喷器壳体强度满足要求,危险部位出现在壳体卡爪槽的圆弧倒角位置处以及壳体内腔下方的倒角过度处;环形防喷器最终优化方案满足强度要求,相比于原结构尺寸,质量和塑性应变的优化幅度最大,分别为19.7%、15.6%,其他目标均获得了不同程度的下降,实现了在保证壳体强度标准的条件下对壳体进行减重优化。

关键词：环形防喷器防喷器壳体力学性能有限元分析结构优化多目标优化

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌特征及有利储层分布

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岩性油气藏 2024年第1期36卷 136-144页

作者：邓远陈轩覃建华李映艳何吉祥陶鑫尹太举高阳中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 长江大学地球科学学院武汉430100 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000

依据岩心、测井及地震等资料,对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌进行了恢复,并预测了其有利储层分布。研究结果表明:①吉木萨尔凹陷芦草沟组一段发育丰富的粒序层理、块状层理、爬升沙纹层理及植物碎片,频繁出现的对偶粒序... 详细信息

依据岩心、测井及地震等资料,对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌进行了恢复,并预测了其有利储层分布。研究结果表明:①吉木萨尔凹陷芦草沟组一段发育丰富的粒序层理、块状层理、爬升沙纹层理及植物碎片,频繁出现的对偶粒序及内部侵蚀面沉积构造为湖泊异重流成因,进一步识别出水道、水下天然堤、朵叶体及侧缘4种微相类型,其中水道和朵叶体为有利储集微相。②芦草沟组一段沉积期,吉木萨尔凹陷古地貌整体呈“南低北高、中部低东西高”的沉积格局,低部位发育古沟槽、古低凸起及古低洼3类微古地貌单元。古沟槽内水道储层为加积叠置、厚层状充填,古低洼区内朵叶体为进积—侧积叠置、薄层席状披覆,古低凸起分割异重流沉积;古斜坡区异重流欠发育。③吉木萨尔凹陷南部发育3个异重流供给水道区。异重流水道向北进积,主水流线分散成多支,在水道末端形成多个连片叠置的朵叶体。

关键词：古地貌页岩油异重流朵叶体水道芦草沟组二叠系吉木萨尔凹陷

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准噶尔盆地东部古生界深层天然气轻烃地球化学特征

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天然气地球科学 2024年第10期35卷 1847-1861页

作者：张宇李二庭米巨磊马万云王海静马东正谢再波陶辉飞新疆砾岩油藏实验室新疆克拉玛依834000 新疆页岩油重点实验室新疆克拉玛依834000 中国石油新疆油田分公司实验检测研究院新疆克拉玛依834000 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000

自2020年准噶尔盆地东部(准东)阜康凹陷东斜坡区风险探井——康探1井在二叠系储层连获油气高产以来,中国石油加强了对该区域古生界深层油气的勘探。为进一步探究准东埋深超过4 500 m的深层天然气勘探潜力,对准东地区阜康凹陷、北三台凸... 详细信息

自2020年准噶尔盆地东部(准东)阜康凹陷东斜坡区风险探井——康探1井在二叠系储层连获油气高产以来,中国石油加强了对该区域古生界深层油气的勘探。为进一步探究准东埋深超过4 500 m的深层天然气勘探潜力,对准东地区阜康凹陷、北三台凸起和东道海子凹陷的9个古生界深层天然气样品中的C1—C7系列烃类进行气体和轻烃组分及单体烃稳定碳同位素组成实验分析,研究了其成因类型、成熟度和可能的次生改造作用。结果表明:研究区天然气可分为3类:第一类为二叠系芦草沟组咸水湖相烃源岩生成的油型气;第二类为石炭系煤系烃源岩生成的煤型气;第三类为上述2种来源天然气的混源。研究区天然气整体进入成熟—高成熟阶段,庚烷值和异庚烷值分别为16.74%~32.59%和1.46~2.60,等效镜质体反射率为1.12%~1.57%。研究区天然气未遭受水洗、蒸发分馏和生物降解等次生改造作用,具备较好的天然气保存条件,说明自康探1井重大突破后,该区域古生界深层有望成为准噶尔盆地东部天然气勘探的重要接替区。

关键词：深层天然气二叠系轻烃单体烃碳同位素准噶尔盆地