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空腔石墨烯的盐模板制备及其吸波性能

电子科技大学学报 2024年第1期53卷 14-20页

作者：张强周成华张鸿鹄赵睿中石化石油工程技术服务股份有限公司北京100020 中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院德阳618000 电子科技大学材料与能源学院成都611731

目前电磁波辐射控制材料正朝着“薄、轻、宽、强”的方向发展。在此背景下,碳基吸波材料,尤其是石墨烯基电磁波吸收材料受到了大量的关注。为了解决制备特殊形貌的石墨烯的难题,实验采用固相热解法,利用氯化钠作为模板、无金属酞菁作为... 详细信息

目前电磁波辐射控制材料正朝着“薄、轻、宽、强”的方向发展。在此背景下,碳基吸波材料,尤其是石墨烯基电磁波吸收材料受到了大量的关注。为了解决制备特殊形貌的石墨烯的难题,实验采用固相热解法,利用氯化钠作为模板、无金属酞菁作为碳源,合成了空腔立方体状的少层石墨烯。在制备过程中,利用反溶剂法制备氯化钠立方体模板,利用溶剂分散无金属酞菁,实现了碳源与盐模板的均匀混合,探究了不同热解温度对电磁波吸收性能的影响。实验结果表明,700℃热解得到的产物,在填充装载度仅为4 wt%、模拟涂层匹配厚度为2.5 mm时有效吸收带宽高达6.7 GHz。该实验为新型低维石墨烯基电磁波吸收材料的大规模制备和应用研究提供了一条新思路。

关键词：电磁波吸收材料石墨烯酞菁盐模板法

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红星区块多粒径致密封堵油基钻井液技术

钻井液与完井液 2024年第2期41卷 191-197页

作者：王长勤李忠寿黄桃李广林张勇魏士军中石化中原石油工程有限公司钻井一公司河南濮阳457001 中石化中原石油工程有限公司西南工区指挥部河南濮阳457001

红星区块是江汉油田部署在建南构造上主力产气区,中石化页岩气勘探开发的重点区块。该区块飞仙关组、长兴组经多年开采,地层骨架应力低;吴家坪组微纳米裂缝发育。油基钻井液在钻进过程中,井漏、井塌矛盾突出,处理难度大,为此研究形成一... 详细信息

红星区块是江汉油田部署在建南构造上主力产气区,中石化页岩气勘探开发的重点区块。该区块飞仙关组、长兴组经多年开采,地层骨架应力低;吴家坪组微纳米裂缝发育。油基钻井液在钻进过程中,井漏、井塌矛盾突出,处理难度大,为此研究形成一套“强封堵、低活度、低黏度高切力”多粒径致密封堵油基钻井液体系,该体系采用4%微纳米复合刚性颗粒、0.5%石墨烯片状材料、1.5%球状凝胶MPA、1%超细矿物纤维等多粒径微纳米材料,协同封堵致密封堵地层微纳米级裂缝,且在井壁上形成致密泥饼,控制钻井液高温高压滤失量低于3 mL;采用高浓度CaCl2水溶液(≥36%)为水相,活度低于该区块页岩岩心活度,提高钻井液的抑制性;采用提切型乳化剂提高钻井液切力,实现高效携带岩屑、掉块,净化井眼的目的。现场应用表明,多粒径致密封堵油基钻井液体系能有效地减缓井漏、井塌复杂,复杂时间降低了90.34%,应用效果显著。

关键词：红星区块油基钻井液多粒径致密封堵塌漏同存

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中国石化“深地工程”油气测试关键技术及展望

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石油钻探技术 2024年第2期52卷 48-57页

作者：张锦宏张波曹明孙晨祥刘涛廖碧朝牟小清中石化石油工程技术服务股份有限公司北京100020 中石化江汉石油工程有限公司湖北武汉430206 中石化胜利石油工程有限公司山东东营257001 中石化中原石油工程有限公司河南濮阳457001 中石化西南石油工程有限公司四川成都610041

针对“深地工程”构造和储层介质复杂、埋藏深、地层压力高和温度高等复杂工况,中国石化围绕深层超深层油气测试、超高温高压井下工具、地面测试、窄安全窗口油气井测试工程设计和完井测试液等技术进行攻关研究,完成100余口8000 m以深... 详细信息

针对“深地工程”构造和储层介质复杂、埋藏深、地层压力高和温度高等复杂工况,中国石化围绕深层超深层油气测试、超高温高压井下工具、地面测试、窄安全窗口油气井测试工程设计和完井测试液等技术进行攻关研究,完成100余口8000 m以深油气井的测试施工,初步形成了“深地工程”油气测试关键技术及配套装备,有力支撑了塔里木盆地、四川盆地和准噶尔盆地等深层超深层油气资源的勘探开发。梳理总结了中国石化“深地工程”油气测试关键技术,分析了中国石化“深地工程”向9000 m乃至10000 m以深迈进情况下油气测试技术面临的主要挑战,展望了特深层高温高压油气测试工程设计、特深层高温高压油气测试完井工艺、地面自动化测试和高性能油气测试工具等技术在未来的发展。该技术总结与展望对构建更加成熟、专业、安全、高效的油气测试技术体系,助力深层超深储层油气勘探开发取得更大突破有一定借鉴意义。

关键词：深地工程超深储层油气测试完井投产地质工程一体化中国石化

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涪陵页岩气田瘦身井配套钻井关键技术实践与认识

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断块油气田 2024年第4期31卷 714-719页

作者：王鸿远明鑫张玉强魏振华明柱平中石化中原石油工程有限公司河南濮阳457001 中石化中原石油工程有限公司西南钻井分公司四川成都610052 中石化江汉油田分公司湖北潜江433123

为提高涪陵页岩气田开发效益,提升钻井效率,降低钻井成本,需采用井身结构瘦身优化设计技术。为满足压裂改造、采气要求,通过建模与数据统计分析等手段,文中提出了2种井身结构瘦身方案,并针对瘦身井钻井配套技术难点,开展了个性化钻头、... 详细信息

为提高涪陵页岩气田开发效益,提升钻井效率,降低钻井成本,需采用井身结构瘦身优化设计技术。为满足压裂改造、采气要求,通过建模与数据统计分析等手段,文中提出了2种井身结构瘦身方案,并针对瘦身井钻井配套技术难点,开展了个性化钻头、钻具组合、钻井参数、定向仪器结构4项技术的优化与实践。现场应用表明,井身结构瘦身后,机械钻速显著提高,钻井周期进一步缩短,单井用电量降低37.5%,钻屑量降低19%~39%,每年可减少固体废物上万立方米,降低了油田安全环保压力。该技术可为国内其他页岩气田效益开发提供参考。

关键词：页岩气田水平井井身结构瘦身难点分析关键技术

基于分瓣式整形器的高钢级套管修复力模拟及试验研究

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石油机械 2024年

作者：史玉钊中石化胜利石油工程有限公司

针对井下套管变形问题，胜利油田采用高强度、抗压能力强的TP140V高钢级套管进行井下作业，但变形后的TP140V高钢级套管回弹率高，使用常规整形工具易造成遇卡，分瓣式整形器可以地有效避免上述问题。为此，本文通过有限元模拟仿真与室... 详细信息

针对井下套管变形问题，胜利油田采用高强度、抗压能力强的TP140V高钢级套管进行井下作业，但变形后的TP140V高钢级套管回弹率高，使用常规整形工具易造成遇卡，分瓣式整形器可以地有效避免上述问题。为此，本文通过有限元模拟仿真与室内试验相结合的方法，针对壁厚为9.17mm，外径为139.7mm（5.5in）的TP140V高钢级缩径套管，探究摩擦因数、单次整形量及套管材料对分瓣式整形器整形的影响规律。研究结果表明：随着套管和分瓣式整形器之间摩擦因数的增大，最大修复力也增大，近似成线性关系；单次整形量较小时整形所需修复力较小且修复力变化平稳，建议单次整形量为2mm；套管材料屈服强度越大，整形修复力越大、修复量越小，且变形套管缩径程度越大，变化越明显。所得结论可为分瓣式整形器现场施工提供理论指导。

关键词：分瓣式整形器高钢级套管缩径变形修复力试验研究

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四川盆地定向井压裂工艺技术研究及应用

石油石化物资采购 2024年第8期 82-84页

作者：邱思杨唐银鹏中石化西南石油工程有限公司井下作业分公司

随着社会的不断发展,对于石油资源需求越来越多,为了更好满足人们对石油资源的需求,加大了对石油资源开采力度。在石油资源开采中,会受到各种因素影响,一些地区需要采用定向井方式进行开采。基于此,主要对四川盆地定向井加砂压裂工艺进... 详细信息

随着社会的不断发展,对于石油资源需求越来越多,为了更好满足人们对石油资源的需求,加大了对石油资源开采力度。在石油资源开采中,会受到各种因素影响,一些地区需要采用定向井方式进行开采。基于此,主要对四川盆地定向井加砂压裂工艺进行了阐述,希望能够提供相关参考。

关键词：低渗透油气田压裂工艺前景

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油基钻井液用氮杂石墨烯的研制与应用

钻井液与完井液 2024年第3期41卷 279-287页

作者：张鸿鹄中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院四川德阳618000

对川西海相雷口坡组地层破碎、水平井后期托压严重、井壁失稳突出等问题进行分析发现,现用油基钻井液体系的封堵润滑性不能有效满足施工需求。为提高油基钻井液的封堵润滑性,通过分子结构设计,采用氮掺杂改性与熔盐法相结合的方式,制备... 详细信息

对川西海相雷口坡组地层破碎、水平井后期托压严重、井壁失稳突出等问题进行分析发现,现用油基钻井液体系的封堵润滑性不能有效满足施工需求。为提高油基钻井液的封堵润滑性,通过分子结构设计,采用氮掺杂改性与熔盐法相结合的方式,制备出氮杂石墨烯,并通过热稳定性、分散稳定性、XRD、红外光谱、粒径分析等手段表征其热稳定性、分散性、结构、基团和粒径大小。实验结果表明,当氮杂石墨烯在现场油基钻井液中的加量为0.5%时,高温高压滤失量降低率达到76.2%,润滑系数降低50%左右,抗温180℃,石墨烯与油基钻井液的配伍性好,能够很好地提高油基钻井液的润滑性和封堵性。现场应用表明,石墨烯可以显著改善油基钻井液在施工过程中存在的水平井托压、高摩阻、井壁失稳等问题。通过采用氮杂石墨烯封堵润滑油基钻井液技术,为川西海相易坍塌地层井壁失稳及水平井托压等当前实际问题提出了新思路和技术支撑。

关键词：氮杂石墨烯油基钻井液封堵润滑性井壁稳定性

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氮气钻井岩爆动力学演化机制的数值模拟及岩爆实录特征分析

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科学技术与工程 2024年第12期24卷 4925-4931页

作者：罗成波何龙蒋祖军李皋孟英峰欧彪严焱诚谢平中国石化西南油气分公司石油工程技术研究院德阳618000 中国石化西南油气分公司成都610041 西南石油大学国家重点实验室成都610500 中石化西南石油工程公司重庆钻井分公司重庆404100

为了厘清氮气钻井井底岩爆动力学演化机理,应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3,建立井底逐渐接近裂缝的数值模型,基于致密砂岩岩体内部微裂缝起裂时对应的等效塑性应变为判断标准,分别应用CWFS(cohesion weakening and fr... 详细信息

为了厘清氮气钻井井底岩爆动力学演化机理,应用多物理场耦合分析软件COMSOL Multiphysics 4.3,建立井底逐渐接近裂缝的数值模型,基于致密砂岩岩体内部微裂缝起裂时对应的等效塑性应变为判断标准,分别应用CWFS(cohesion weakening and frictional strengthening)-DP(Drucker-Prager)内聚力弱化摩擦力强度准则、DP强度准则及MC(Mohr-Coulomb)强度准则进行平行数值计算,得出了氮气钻井井底岩爆的动态演化过程。结果表明:井底逐渐靠近裂缝过程中致密砂岩基质会产生两种不同的破坏方式,即是沿着潜在剪切面,向井筒剪切滑移破坏及应力集中条件下的微剪切方式的挤压屈服破坏,直至破坏区延伸连通低压井筒,裂缝内的高压气体及岩爆碎屑释放大量能量,产生井底岩爆。研究成果可系统解释X8-2井井底岩爆发生前后随钻监测参数的异常变化,为准确判断氮气钻井井下工况提供了理论支撑,同时为及时采取针对性的对策措施提供了依据。

关键词：氮气钻井岩爆动力学演化数值模拟岩爆实录

退火处理对AlCoCrFeNiCu高熵合金等离子熔覆层组织性能的影响

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热加工工艺 2024年

作者：张古森李波谢芋江蒋坷君西南石油大学机电工程学院西南石油大学新能源与材料学院中石化中原石油工程有限公司管具公司

采用等离子熔覆技术在35CrMo钢表面制备Al CoCrFeNiCu高熵合金熔覆层，在不同温度条件下对熔覆层试样进行退火处理。使用金相显微镜和X射线衍射仪表征了熔覆层的显微组织和相结构；分别使用显微硬度仪、电化学工作站测试了熔覆层的显微... 详细信息

采用等离子熔覆技术在35CrMo钢表面制备Al CoCrFeNiCu高熵合金熔覆层，在不同温度条件下对熔覆层试样进行退火处理。使用金相显微镜和X射线衍射仪表征了熔覆层的显微组织和相结构；分别使用显微硬度仪、电化学工作站测试了熔覆层的显微硬度和耐蚀性性能。结果表明，熔覆层组织主要由树枝晶构成，随着退火温度的升高晶粒尺寸增大，熔覆层为FCC和BCC的简单相结构，退火处理会导致涂层析出BCC结构的Fe-Cr新相。涂层的硬度和耐腐蚀性能都明显优于基体，涂层硬度随着退火温度的升高呈先升高后降低的非线性变化趋势，退火温度800℃时熔覆层平均硬度最高，达到了422.4 HV10；涂层耐腐蚀性能随着退火温度的升高而升高，900℃退火条件下涂层具有最佳耐腐蚀性能。

关键词：高熵合金退火处理等离子熔覆显微硬度耐腐蚀性