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新型低渗储层CO_(2)增稠剂的静态悬砂性能及悬砂机理分析

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应用化工 2022年第1期51卷 68-72页

作者：沈子齐王彦玲贾文峰李强姚奕明蒋廷学王海涛中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院储层改造研究所北京100101 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

合成了一类高效CO_(2)硅氧烷增稠剂NBC,以环己烷配制超临界CO_(2)压裂液体系,分析了硅氧烷增稠剂含量、体系温度、增稠剂侧链分数及支撑剂粒径对支撑剂在CO_(2)压裂液的静态悬砂影响。实验表明,NBC含量2%、35℃、18 MPa和100 s^(-1),可... 详细信息

合成了一类高效CO_(2)硅氧烷增稠剂NBC,以环己烷配制超临界CO_(2)压裂液体系,分析了硅氧烷增稠剂含量、体系温度、增稠剂侧链分数及支撑剂粒径对支撑剂在CO_(2)压裂液的静态悬砂影响。实验表明,NBC含量2%、35℃、18 MPa和100 s^(-1),可使超临界CO_(2)压裂液黏度达1.22 mPa·s,远大于二甲基硅油PDMS增稠的CO_(2)压裂液的黏度0.53 mPa·s。NBC增稠剂含量、支链分数及较小支撑剂粒径利于提高CO_(2)压裂液的支撑剂颗粒悬砂,而静态悬砂随温度升高和支撑剂粒径增大而减弱,压裂液黏度和颗粒性质成为显著影响超临界CO_(2)压裂液静态悬砂的根本原因,并以分子模拟技术从分子角度研究了超临界CO_(2)压裂液静态悬砂机理。

关键词：超临界CO_(2)压裂技术硅氧烷增稠剂低渗页岩储层静态悬砂微观网格分子模拟技术

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深海水合物和下伏气一体化开采层间干扰研究

中国石油和化工标准与质量 2023年第10期43卷 132-133,139页

作者：李莅临中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京102200

南海天然气水合物常与下伏气、游离气耦合共生,实现天然气水合物和下伏气一体化开采是提高水合物开发经济效益的重要手段,但欠缺对一体化开采的层间干扰的研究。针对以上问题,结合我国南海天然气水合物储层及下伏气层物性参数,建立了水... 详细信息

南海天然气水合物常与下伏气、游离气耦合共生,实现天然气水合物和下伏气一体化开采是提高水合物开发经济效益的重要手段,但欠缺对一体化开采的层间干扰的研究。针对以上问题,结合我国南海天然气水合物储层及下伏气层物性参数,建立了水合物与下伏气耦合分布和一体化开采模型,采用数值模拟方法进行了天然气水合物与下伏气一体化开采的产能预测,得到了隔层厚度、水合物饱和度对层间干扰系数的影响,验证了水合物与下伏气一体化开采的可行性。研究结果表明:水合物与下伏气一体化开采时的层间干扰只存在于两层之间无隔层的情况下。两层之间渗透率级差越大,层间干扰越强。下伏气含气饱和度越大,对一体化开采产量的促进作用就越大,一体化开采模式效益会更加优于单采模式。水合物层含水合物饱和度越高,层间干扰程度对一体化开采模式的影响越小,一体化开采模式效益逐渐与单采模式持平,水合物饱和度高的地层与下伏气开采时采用分开开采的方式更有利于增加产量。本文为深海水合物和下伏气一体化开采产能预测与可行性分析提供了理论依据。

关键词：深水水合物下伏气层间干扰一体化开采产能预测

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不同腐蚀环境下压力容器材质耐蚀性评价

材料保护 2019年第3期52卷 142-148页

作者：姚彬高秋英杨祖国董瑞强胡广强李凡郭玉洁中国石油化工股份有限公司西北油田分公司地面工程处新疆乌鲁木齐830011 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京100101

结合塔河油田实际情况,通过对压力容器拟选用的5种材料20、20G、Q345、A333、Q245分别进行CO_2+H_2S共同控制环境、H_2S主控腐蚀环境和CO_2主控腐蚀环境3个环境下的腐蚀失重试验,并对经过试验的挂片进行扫描电镜(SEM)观察和能谱(EDS)分... 详细信息

结合塔河油田实际情况,通过对压力容器拟选用的5种材料20、20G、Q345、A333、Q245分别进行CO_2+H_2S共同控制环境、H_2S主控腐蚀环境和CO_2主控腐蚀环境3个环境下的腐蚀失重试验,并对经过试验的挂片进行扫描电镜(SEM)观察和能谱(EDS)分析。结果显示:选取的5种材质的挂片在CO_2+H_2S共同控制环境和H_2S主控腐蚀环境的腐蚀速率均小于0.1 mm/a,且比CO_2主控腐蚀环境条件下的腐蚀速率小;在H_2S+CO_2共同控制的腐蚀环境中,5种材质腐蚀速率大小依次为Q345>20>Q245>A333>20G;在H_2S腐蚀为主的环境中,5种材质腐蚀速率大小依次为20>20G>Q245>Q345>A333;在CO_2腐蚀为主的环境中,5种材质腐蚀速率大小依次为Q345>A333>20G>20>Q245。根据试验结果,不同腐蚀环境下5种材料的防腐蚀性能均不同,结合现场实际工况,对压力容器材质进行相应的选材。

关键词：塔河油田压力容器材质 CO2腐蚀环境 H2S腐蚀环境

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井下防喷器坐封过程及密封性能分析

石油机械 2021年第6期49卷 9-15页

作者：尹慧博中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京市102206

井下防喷器可直接从溢流源头坐封,可有效防止井喷的发生。为了研究井下防喷器的坐封过程及密封性能,利用ABAQUS软件建立了井下防喷器有限元模型,首先对实际工况下防喷器的坐封过程进行分析,然后在防喷器坐封过程模拟结果上开展密封性能... 详细信息

井下防喷器可直接从溢流源头坐封,可有效防止井喷的发生。为了研究井下防喷器的坐封过程及密封性能,利用ABAQUS软件建立了井下防喷器有限元模型,首先对实际工况下防喷器的坐封过程进行分析,然后在防喷器坐封过程模拟结果上开展密封性能分析。分析结果表明:胶筒在内外压差作用下与套管发生挤压作用,使得井下防喷器在坐封后最大Mises应力及最大接触压力都出现在胶筒与套管中间接触部位,其在坐封后井筒已完全密封;在其他工况不变的情况下,当下部流体压力为25 MPa时,受下部流体挤压作用,拐角处胶筒接触压力相比流体压力为0时明显增大,胶筒中间部位接触压力呈现“牛角状”,此时防喷器胶筒的密封性能良好;在下部流体压力为30 MPa时,井下防喷器内胶筒的金属骨架已经发生严重变形并全部发生位移,此时防喷器的胶筒被高压流体穿破,即防喷器的密封性能失效。所得结果可为井下防喷器的现场应用提供参考。

关键词：井下防喷器坐封过程密封性能下部流体 Mises应力接触压力

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油管内壁耐温耐磨涂层材料的研制及性能研究

材料保护 2022年第1期55卷 128-134,146页

作者：智勤功中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000

针对我国油气传输管道在高温高压(150~200℃,34~36 MPa)服役条件下的磨损腐蚀问题,以无溶剂环氧树脂体系为基础,通过固化剂及填料筛选、配方正交设计及黏度影响因素研究,研制了适用于油管内壁综合性能良好的耐温耐磨涂层材料。涂层采用... 详细信息

针对我国油气传输管道在高温高压(150~200℃,34~36 MPa)服役条件下的磨损腐蚀问题,以无溶剂环氧树脂体系为基础,通过固化剂及填料筛选、配方正交设计及黏度影响因素研究,研制了适用于油管内壁综合性能良好的耐温耐磨涂层材料。涂层采用固化反应温度更高以及力学性能更好的0421型固化剂,选择碳化硅、碳纤维和聚四氟乙烯作为填料,研究不同粒径的填料所制备涂层的力学性能和黏度,发现当碳化硅粒径为18μm,碳纤维粒径为75μm时,涂层力学性能更佳且黏度更低,同时通过正交试验确定了碳化硅、碳纤维和聚四氟乙烯的最佳用量分别为占树脂总量的30%、10%、5%,并在涂料体系黏度影响因素研究中发现聚四氟乙烯对体系的黏度影响最大。以上述试验为基础,最终研制出的涂料及涂层各项性能达到技术指标要求。

关键词：无溶剂环氧涂层耐温耐磨正交试验力学性能黏度

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中深层砂岩热储回灌井参数优化模拟

科学技术与工程 2023年第5期23卷 1823-1832页

作者：王磊中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院北京100101 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249

砂岩热储回灌对于地热能源的高效利用和土壤环境的保护具有重要的意义。华北地区中深层孔隙型砂岩地热回灌效率低下,回灌参数优化不准确,需要对中深层砂岩热储回灌井参数进一步优化研究,提升回灌效率。因此开展有关中深层砂岩热储回灌... 详细信息

砂岩热储回灌对于地热能源的高效利用和土壤环境的保护具有重要的意义。华北地区中深层孔隙型砂岩地热回灌效率低下,回灌参数优化不准确,需要对中深层砂岩热储回灌井参数进一步优化研究,提升回灌效率。因此开展有关中深层砂岩热储回灌井参数优化模拟的研究尤为重要。建立了基于CMG-STARS的华北地区砂岩热储定向井的回灌与采出模型,分别研究了完井方式、单日回灌量、水层厚度比及采灌井径对地热回灌效率的影响,并分析优化中深层砂岩热储的回灌井参数。结果表明:完井方式是影响回灌效率的最主要因素,依次是单日回灌量、采灌井井径、水层厚度。为提高回灌效率,通过模拟研究优选出参数方案为表皮系数的最佳数值为0和5,单日回灌量在1600 m^(3)左右,采灌井径为215.9~241.3 mm,水层厚度比为0.33~1。结合造井成本因素,采灌井型选用“一定向井”回灌“一定向井”生产模式,其回灌效率明显高于“一定向井”回灌“一直井”生产模式。

关键词：砂岩地热回灌效率回灌参数表皮系数地热定向井

水力脉动波驱动微观剩余油实验表征与机理分析

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石油勘探与开发 2022年

作者：吴飞鹏李娜杨维陈佳豪丁步杰夏雷刘静王聪汪庐山延长油田股份有限公司勘探开发技术研究中心中国石化石油工程技术研究院有限公司中国石油大学(华东) 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司

为了明确水力脉动波驱动剩余油的微观机理，利用水力脉动微观可视化驱替装置开展水力脉动波驱动剩余油微观可视化实验。实验结果表明，对于水驱后残存的膜状、柱状、簇状、盲端4种剩余油类型，水力脉动波通过扰动油水界面，打破界面微...

为了明确水力脉动波驱动剩余油的微观机理，利用水力脉动微观可视化驱替装置开展水力脉动波驱动剩余油微观可视化实验。实验结果表明，对于水驱后残存的膜状、柱状、簇状、盲端4种剩余油类型，水力脉动波通过扰动油水界面，打破界面微平衡，使注入水侵入小孔道和盲孔与其中的剩余油接触，通过变形叠加效应将剩余油推动或剥离至主流通道，再由注入水携带驱出。其中，脉动频率主要影响簇状、盲端剩余油，频率为1 Hz的水力脉动波提高采收率效果最好；脉动振幅值主要影响膜状、柱状剩余油，振幅值越大，水力脉动波驱动剩余油越多；存在较低强度的续流压力和持压端压力可以促进脉动能量集中，大幅提高簇状剩余油的动用效果；温度升高会促进水力脉动波发挥其动用剩余油的作用，从而提高驱油效率。

关键词：

机械充氮泡沫水泥浆固井技术在页岩气井的应用

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石油机械 2022年第7期50卷 26-33页

作者：匡立新刘奎丁士东初永涛周仕明姜政华肖京男中国石油化工股份有限公司华东油气分公司页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院

复杂工况下页岩气井固井存在漏失、顶替效率低和密封效果差等难题,机械充氮泡沫水泥浆固井技术是解决复杂工况下固井难题的重要手段。为此,基于氮气气泡可压缩性,研究了泡沫水泥浆井内密度计算方法和控制方法,建立了泡沫水泥浆解决页岩... 详细信息

复杂工况下页岩气井固井存在漏失、顶替效率低和密封效果差等难题,机械充氮泡沫水泥浆固井技术是解决复杂工况下固井难题的重要手段。为此,基于氮气气泡可压缩性,研究了泡沫水泥浆井内密度计算方法和控制方法,建立了泡沫水泥浆解决页岩气井固井难题的工艺和方法,并投入现场应用。现场应用结果表明:①在浅层漏涌同存的页岩气井中,低密度泡沫水泥浆的自膨胀性能有效防止固井水泥浆漏失及气侵;②在超低密度钻井液漏失井中,泡沫水泥浆固井实现了油基钻井液欠密度固井,防止了固井水泥浆漏失,固井质量更优;③在解决浅表层漏失及井壁垮塌问题井中,泡沫水泥浆以低于清水的密度实现水泥浆上返并固结井壁和堵漏,使浅表层漏失井建井周期缩短50%以上,经济效益显著。该技术对解决页岩气井复杂工况下的固井难题具有指导意义。

关键词：泡沫水泥浆机械充氮固井漏失页岩气井

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缝洞型碳酸盐岩靶向酸压目标体分类与建模

地质科技通报 2021年第3期40卷 78-84页

作者：宋志峰张建光中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技术研究院乌鲁木齐830011 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

塔河油田碳酸盐岩井周缝洞型储集体靶向酸压改造工艺针对性强,对于靶向目标精准定位与表征要求很高。围绕井周酸压增储提效,精准定量表征井筒附近储集体主应力方位、距离、规模、空间分布成为亟待解决的关键问题。从井孔与井周储层识别... 详细信息

塔河油田碳酸盐岩井周缝洞型储集体靶向酸压改造工艺针对性强,对于靶向目标精准定位与表征要求很高。围绕井周酸压增储提效,精准定量表征井筒附近储集体主应力方位、距离、规模、空间分布成为亟待解决的关键问题。从井孔与井周储层识别角度切入,采用一维资料-三维资料,多方法结合定量识别与刻画不同储层类型,在分类表征基础上,实现了模型的分类整合,构建了单元级次的多类型缝洞融合储层模型。然后,在单元级次模型基础上,创建了井周不同范围的可视化三维定量模型构建技术方法,建立了实际单井定量模型,并基于酸压靶向目标体三级八因素分类划分指标体系,确定了7种类型靶向目标体及适应的酸压技术方法。靶向酸压工艺矿场应用显示:靶向酸压井措施效果显著,同样区块范围井,比常规酸压方法平均增产倍比大,显著提高了酸压工艺的针对性和靶向性,有较好的推广应用前景。

关键词：三维建模靶向酸压缝洞型储层碳酸盐岩塔河油田