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基于LBM水力裂缝中支撑剂颗粒团簇升阻力系数研究

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工程力学 2024年第3期41卷 241-249页

作者：张涛吴春燕孙堃卢聪李聪西南石油大学石油与天然气工程学院成都610000 空气动力学国家重点实验室绵阳621000

水力压裂中,裂缝壁面对支撑剂团在狭窄裂缝中输送沉降时的受力有重要影响。该文基于LBM建立颗粒流动数值模型,构建星型、三棱柱型、长方体型颗粒团簇模型,研究颗粒团簇在不同雷诺数Re、颗粒团簇与壁面相对距离H/d下的升阻力变化规律。... 详细信息

水力压裂中,裂缝壁面对支撑剂团在狭窄裂缝中输送沉降时的受力有重要影响。该文基于LBM建立颗粒流动数值模型,构建星型、三棱柱型、长方体型颗粒团簇模型,研究颗粒团簇在不同雷诺数Re、颗粒团簇与壁面相对距离H/d下的升阻力变化规律。结果表明:壁面影响下,随Re的增大,颗粒团簇的曳力系数、升力系数均减小,且壁面方向升力系数总小于无壁面方向的结果;单颗粒曳力系数与团簇平均曳力系数的比值随Re的增加而减小,随壁面边界效应的影响而增大;不同位置的颗粒曳力系数比值表现为前排颗粒减小、中间颗粒先增大后减小、近壁面颗粒逐渐增大。随H/d的增大,颗粒团簇远离壁面,边界影响减弱,曳力系数减小程度逐渐减弱;前排及近壁面颗粒曳力系数比值与升力系数随之减小;远壁面颗粒逐渐靠近壁面,曳力系数比值增大。壁面边界效应会加剧近壁面颗粒受力,且外侧颗粒对内部颗粒受力有屏蔽作用。

关键词： LBM 颗粒团簇曳力系数升力系数壁面效应水力裂缝

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水平井电缆射孔振动安全性分析

石油机械 2024年第8期52卷 41-50页

作者：周鑫钟柳军简屹林陈益丽梁爽西南石油大学机电工程学院成都大学机械工程学院

水平井射孔时,射孔弹爆炸会产生巨大的冲击波作用于管柱自身,并造成严重的管柱振动行为,甚至造成管柱与管串工具的损坏。为了研究水平井电缆射孔振动安全性,基于Hamilton原理,考虑射孔爆轰载荷的衰减、管柱-井壁的接触碰撞、超深井高温... 详细信息

水平井射孔时,射孔弹爆炸会产生巨大的冲击波作用于管柱自身,并造成严重的管柱振动行为,甚至造成管柱与管串工具的损坏。为了研究水平井电缆射孔振动安全性,基于Hamilton原理,考虑射孔爆轰载荷的衰减、管柱-井壁的接触碰撞、超深井高温高压环境和管柱自生约束等因素的影响,建立了水平井电缆射孔纵-横-扭耦合非线性动力学模型。使用Newmark-β法对系统非线性离散方程组进行求解,并编制了相应的MATLAB计算程序。采用西南地区H1实例井井深结构和射孔参数,利用非线性振动模型探究了射孔轰爆载荷在超深井高温高压环境下对水平井电缆射孔纵-横-扭耦合振动的影响机理。研究结果表明:射孔枪过长会增大其横向位移、截面位移和振动幅值,过短则会导致管柱所受到Mises应力增大,故在考虑射孔枪安全使用和抑制振动的前提下,射孔枪长度20 m左右最合适。当射孔弹装药量超过20 g时,管柱所受到的最大Mises应力已经超过了其自身的极限应力值,在保证高效率射孔和管柱安全的前提下,射孔弹装药量应控制在15~20 g之间,这一参数与西南地区龙马溪组H2/3实例井使用的装药量相符合。研究结果可以为特定井的射孔弹装药量提供建议。

关键词：水平井电缆射孔爆轰压力场动态响应应力传播振动安全

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渝西区块龙马溪组强封堵油基钻井液技术研究

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 103-113页

作者：钟成旭李道雄李郑涛谢刚张震中国石油西南油气田公司页岩气研究院四川成都610041 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500

渝西区块龙马溪组在水平段钻进过程中因井壁失稳而导致的卡钻、憋顶驱、测井困难等复杂情况频发,研究发现,造成此现象的主要原因是该区块龙马溪组地层微纳米孔、缝发育和钻井液封堵性能不足。因此,在强化现场钻井液封堵性能的基础上优... 详细信息

渝西区块龙马溪组在水平段钻进过程中因井壁失稳而导致的卡钻、憋顶驱、测井困难等复杂情况频发,研究发现,造成此现象的主要原因是该区块龙马溪组地层微纳米孔、缝发育和钻井液封堵性能不足。因此,在强化现场钻井液封堵性能的基础上优选了钻井液主要处理剂,构建了适用于该区块龙马溪组强封堵油基钻井液体系,室内测试结果表明,经过220 nm和450 nm微孔滤膜时未发生滤失,且综合性能均优于普通钻井液。现场应用表明,龙马溪组水平段钻进过程中未出现井壁失稳问题,与同平台采用常规封堵技术的已钻井相比,平均机械钻速提高8.81 m/h,水平段钻井周期缩短2.79 d,铂金靶体钻遇率100%,创渝西区块深层页岩气井5项钻井指标纪录,强封堵油基钻井液技术能满足该区块钻井工程需要。

关键词：井壁稳定油基钻井液强封堵水平井页岩气

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页岩气丛式水平井上部井段防碰关键参数设计

科学技术与工程 2024年第22期24卷 9342-9349页

作者：尹虎范涛江星宏西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 西南油气田公司工程技术研究院成都610052

采用丛式井平台模式是大力开发页岩气重要手段之一,但由于丛式平台井的井距较小,当前井与邻井的交碰风险大,井眼轨道的防碰设计困难。常规的轨道设计方法是,先设计轨道再防碰扫描,直到满足防碰指标。需要进行大量的试算,耗费人力。提出... 详细信息

采用丛式井平台模式是大力开发页岩气重要手段之一,但由于丛式平台井的井距较小,当前井与邻井的交碰风险大,井眼轨道的防碰设计困难。常规的轨道设计方法是,先设计轨道再防碰扫描,直到满足防碰指标。需要进行大量的试算,耗费人力。提出了利用井眼轨迹误差分析理论,计算出满足防碰要求的轨道关键参数,从而提高丛式井井眼轨道设计效率。采用ISCWSA误差模型,分析了轨道关键参数的影响因素。结果表明,丛式井井眼轨道上部平行井眼防碰临界深度与井口间距密切相关,随井口间距增加,临界深度增加。造斜点的位置必须小于防碰临界深度,适当提前造斜有利于井眼防碰。造斜点位置的提前量与造斜率有关,增加造斜点提前量可降低造斜点造斜率要求。同时,建立了平行井眼防碰临界深度、造斜点临界造斜率、造斜点提前量以及稳斜段临界井斜角计算模型,为快速设计出满足防碰要求的井眼轨迹提供了理论手段。

关键词：丛式井误差椭球防碰分离系数井眼轨道设计

川中—川东地区侏罗系大安寨段古环境及油气地质意义

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沉积学报 2024年第3期42卷 1016-1031页

作者：郭奕浩曾德铭张芮王兴志黄董张本健谢圣阳西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 油气藏地质及开发工程国家重点实验室·西南石油大学成都610500 中国石油西南油气田分公司成都610041

【目的】四川盆地侏罗纪大安寨期不同地区古环境特征差异较大,探讨其演化特征及地质意义将有助于加快油气勘探的步伐。【方法】利用四川盆地中部和东部侏罗系大安寨段钻井岩心和野外剖面等地质资料,结合元素地球化学分析方法,对大安寨... 详细信息

【目的】四川盆地侏罗纪大安寨期不同地区古环境特征差异较大,探讨其演化特征及地质意义将有助于加快油气勘探的步伐。【方法】利用四川盆地中部和东部侏罗系大安寨段钻井岩心和野外剖面等地质资料,结合元素地球化学分析方法,对大安寨期古气候、古氧化还原、古盐度等古环境进行恢复和对比分析。【结果】川中—川东地区大安寨段岩性可划分为页岩、介壳页岩、泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、介壳灰岩和泥质介壳灰岩;大安寨第三亚段沉积期气候为干燥—半干燥,水体为亚还原条件的淡水—半咸水,处于浅湖—半深湖环境;大安寨第二亚段沉积期气候为半干燥—半潮湿,降水量较多,气温较低,水体为亚还原条件的淡水,处于半深湖环境;大安寨第一亚段沉积期气候为干燥—半干燥,水体为氧化—亚还原条件的半咸水—咸水,处于滨湖—浅湖环境;RA1井与YT1井大安寨时期均具有气候干燥→潮湿→干燥、降水量少→多→少、气温高→低→高、水体还原性弱→强→弱、古盐度高→低→高的规律;大安寨第三亚段沉积期至大安寨第二亚段沉积早期,湖盆沉积中心由川东地区往川中地区迁移,大安寨第二亚段沉积晚期至大安寨第一亚段沉积期,湖盆沉积中心则由川中地区往川东地区迁移;大安寨第二亚段TOC平均值为1.70%,孔隙度平均值为4.93%,荧光显示强烈,是大安寨段页岩油的主要生油层和储集层;古环境因素对源储配置具有较大影响,较潮湿的气候、较多的降水、较低的气温、还原性的水体和较低的盐度有利于泥页岩沉积、有机质富集和孔隙发育。【结论】川中—川东地区大安寨段古环境控制泥页岩沉积和有机质富集规律,影响页岩孔隙发育程度,这一认识可为明确四川盆地页岩油有利勘探区提供理论依据。

关键词：古环境恢复沉积中心迁移源储配置大安寨段四川盆地

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我国废弃油脂回收利用现状及产业化分析

中国油脂 2024年第8期49卷 97-102页

作者：敬加强丁庆薇罗双子依吴承轩张少冬西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500 四川省油气消防重点实验室成都610500 西南财经大学国际商学院成都611130

为保障公众饮食安全和促进废弃油脂资源的合理利用,通过相关文献的系统调研与全面分析,结合专家咨询与实地考察,系统分析我国废弃油脂回收利用技术发展现状、产业化竞争优势及面临的挑战,并提出产业化建议。我国对废弃油脂的回收利用技... 详细信息

为保障公众饮食安全和促进废弃油脂资源的合理利用,通过相关文献的系统调研与全面分析,结合专家咨询与实地考察,系统分析我国废弃油脂回收利用技术发展现状、产业化竞争优势及面临的挑战,并提出产业化建议。我国对废弃油脂的回收利用技术研究与成果转化非常活跃,已形成产业化。我国废弃油脂回收利用产业化具有市场规模大、能源转型与环保需求高、国家政策支持等竞争优势,但目前仍存在废弃油脂集运、处理技术及管理水平低,加工技术与管理水平不足,产品质量与利用水平有待提升等问题。从建立企业认证规范,统筹废弃油脂回收监督,加快产业技术创新,激发公众主体意识等方面提出了产业化发展的建议。综上,我国废弃油脂回收利用产业发展前景广阔,但仍面临较大挑战,亟待政府、高校、企业及公众共同努力推动废弃油脂回收利用的产业化发展。

关键词：废弃油脂回收利用发展现状竞争优势产业化建议

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气田水资源含量分布特征及提取前景--以川东地区气田水锶和溴资源为例

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石油与天然气化工 2024年第1期53卷 69-76页

作者：袁增何志强谭红喻璐段华美郑淞铭徐爽重庆大学材料科学与工程学院中国石油西南油气田公司重庆气矿

气田水主要来源于在油气生产作业中所产出的地层伴生水,具有类型众多、矿化度高、污染成分复杂的特点。通过对川东地区气田水进行取样检测分析,发现石炭系层位中蕴含丰富的矿物资源,如锶(最高达814 mg/L)、溴(最高达717 mg/L)等资源远... 详细信息

气田水主要来源于在油气生产作业中所产出的地层伴生水,具有类型众多、矿化度高、污染成分复杂的特点。通过对川东地区气田水进行取样检测分析,发现石炭系层位中蕴含丰富的矿物资源,如锶(最高达814 mg/L)、溴(最高达717 mg/L)等资源远高于柴达木盆地盐湖卤水、海水等水体中锶和溴资源含量。且目前中国锶矿、溴素都存在着进口需求高、供不应求的局面。通过阐明锶、溴回收技术并评估潜在开采的初步经济可行性,发现其具有较大的开发利用前景。该研究旨在为川东地区气田水中锶、溴资源的提取提供科学依据和指导,为更好地实现油气田可持续发展和资源化利用奠定基础。

关键词：川东地区气田水锶资源溴资源石炭系资源化利用

井下工具用钢表面等离子熔覆AlCoCrFeNi_(2.1)YHf高熵合金涂层与熔覆电流相关性研究

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中国矿业 2024年第S1期33卷 469-473页

作者：李玉民李波梁春平谢芋江中石化中原石油工程有限公司管具公司河南濮阳457300 西南石油大学机电工程学院四川成都610500 西南石油大学新能源与材料学院四川成都610500

利用等离子熔覆技术,采用130 A、140 A、150 A三种电流在井下工具用钢35CrMo钢表面制备了AlCoCrFeNi_(2.1)YHf高熵合金涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)、X射线衍射仪、显微硬度仪、电化学工作站分析了熔覆电流对涂层的显微... 详细信息

利用等离子熔覆技术,采用130 A、140 A、150 A三种电流在井下工具用钢35CrMo钢表面制备了AlCoCrFeNi_(2.1)YHf高熵合金涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)、X射线衍射仪、显微硬度仪、电化学工作站分析了熔覆电流对涂层的显微组织、相结构、显微硬度和耐蚀性性能的影响。研究结果表明:各涂层均由树枝晶和少量等轴晶构成,晶粒内为FCC相、晶粒之间是B2相。随着电流的增加,涂层组织粗化,硬度逐渐降低;涂层耐腐蚀性能随着电流的增加呈先增高后降低的非线性关系,140 A的涂层具有最佳的耐腐蚀性。

关键词：井下工具用钢显微组织性能高熵合金涂层等离子熔覆

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人工智能辅助含能分子设计的应用与展望

含能材料 2024年第4期32卷 408-421页

作者：刘锐刘建唐岳川张朝阳黄静黄鑫中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621999 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

含能分子研发面临多重挑战,传统“试错法”效率低下,计算机辅助分子设计的出现改变了研发模式。本综述回顾了含能分子设计的发展历程,介绍了计算机辅助含能分子设计的研究现状,并概述了人工智能技术(AI)在性质预测、分子生成、合成路线... 详细信息

含能分子研发面临多重挑战,传统“试错法”效率低下,计算机辅助分子设计的出现改变了研发模式。本综述回顾了含能分子设计的发展历程,介绍了计算机辅助含能分子设计的研究现状,并概述了人工智能技术(AI)在性质预测、分子生成、合成路线和反应条件预测等多个设计环节的最新进展,讨论了当前含能分子设计模式与其他材料设计方法的差距,思考差距产生的原因,并对未来AI辅助含能分子设计的发展方向提出展望。研究发现,AI在含能分子性能预测和分子生成等方面已经有了应用,但在合成路径规划和反应条件优化等环节的应用仍有待进一步探索,应用前景巨大。通过数据增强、迁移学习或高通量计算有望能够解决含能分子数据薄弱的问题;加强AI辅助含能分子合成路线与反应条件探索有望贯通“设计→评估→制备→验证”全流程自动化分子设计模式。AI辅助含能分子设计为提升含能分子设计水平提供新的可能性,有助提升含能分子研发效率。

关键词：含能分子分子设计人工智能机器学习定量构效关系

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