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分子动力学模拟全氟辛酸钠在水中的分布

化学研究与应用 2024年第2期36卷 349-353页

作者：许鸷宇赵玉廖丽杜竞毛建军姜琪陈君中国石油青海油田分公司钻采工艺研究院甘肃敦煌736202

为从微观上探究氟碳型表面活性剂在水中的分布情况,使用全原子分子动力学方法模拟了全氟辛酸钠(Na-PFO)在水中的分布情况。模拟平衡后,PFO^(-)分布在水/气界面处,且疏水的氟碳链朝向气相,亲水的羧酸根浸在水中,形成层状分布,径向分布函... 详细信息

为从微观上探究氟碳型表面活性剂在水中的分布情况,使用全原子分子动力学方法模拟了全氟辛酸钠(Na-PFO)在水中的分布情况。模拟平衡后,PFO^(-)分布在水/气界面处,且疏水的氟碳链朝向气相,亲水的羧酸根浸在水中,形成层状分布,径向分布函数证明钠离子主要分布在水中的羧酸根附近。羧酸根可与周围的水分子形成氢键,且显负电性的氟原子也可与水分子形成氢键,钠离子与水分子之间具有吸引作用,但不形成氢键;钠离子主要分布于PFO^(-)的氧原子附近。

关键词：氟碳表面活性剂分子动力学模拟数量密度 IGHM 径向分布函数

贝莱斯芽孢杆菌B6强化驱油机制分析及在高矿化度油藏中的应用

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微生物学报 2024年第6期64卷 1948-1959页

作者：陈显轲孙培耀蔡勇张淼峰张伟杨博马安周中国科学院生态环境研究中心北京100085 中国科学院大学中丹学院北京101400 青海油田分公司钻采工艺研究院甘肃敦煌736202 青海油田分公司采油五厂青海茫崖816400 青海油田分公司采油三厂青海茫崖816400 青海油田分公司采油一厂青海茫崖816400 中国科学院大学北京100049

【目的】筛选油藏内源功能微生物并探究其驱油机理,现场试验以确定油藏内源微生物提高原油采收技术应用的工艺和技术可行性。【方法】采集英东油田样品,利用原油平板筛选驱油功能菌,评价其环境适应性并优化培养条件,通过乳化性能、降黏... 详细信息

【目的】筛选油藏内源功能微生物并探究其驱油机理,现场试验以确定油藏内源微生物提高原油采收技术应用的工艺和技术可行性。【方法】采集英东油田样品,利用原油平板筛选驱油功能菌,评价其环境适应性并优化培养条件,通过乳化性能、降黏防蜡和烃转化能力等评估其驱油性能并探索其潜在机制,并在油田现场进行微生物强化驱油试验。【结果】从油水样品中分离到的贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)B6,其乳化活性指数(emulsifying activity index,EI24)值为100.00%,降黏率为97.20%,防蜡率为86.90%,表明菌株B6具有良好的乳化降黏性能,具有提高原油采收的潜力,并且能够减少原油中的重质组分而增加轻质烃类,改善原油物性,提升原油品质。进一步在英东油田、跃进油田和花土沟油田进行微生物单井吞吐和清防蜡作业,共进行62井次现场试验,累计增油1460.36 t,平均延长洗井周期47 d,经济效益为342.50万元,投入产出比为1:4。【结论】通过室内研究和现场试验,证实内源微生物Bacillus velezensis B6具有显著提高原油采收和油井清防蜡的效果,应用潜力巨大。

关键词：微生物吞吐采油乳化降黏规模化发酵微生物清防蜡

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深井超深井大尺寸井眼钻具疲劳失效分析与防控

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天然气工业 2024年第6期44卷 74-86页

作者：马勇张佳伟范宇黄洪春邹灵战卓鲁斌邢星李洪刘斌中国石油西南油气田公司中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油西南油气田公司工程技术研究院中国石油青海油田公司钻采工艺研究院

地球深部蕴藏着丰富的油气资源,随着深井超深井钻井数量的递增,钻具失效(断钻具、钻具刺漏)事故呈现逐年递增趋势。为进一步明确深井超深井大尺寸井眼钻具失效原因、减少钻具失效事故,梳理了近年来中国石油西部三大油田钻具失效情况及特... 详细信息

地球深部蕴藏着丰富的油气资源,随着深井超深井钻井数量的递增,钻具失效(断钻具、钻具刺漏)事故呈现逐年递增趋势。为进一步明确深井超深井大尺寸井眼钻具失效原因、减少钻具失效事故,梳理了近年来中国石油西部三大油田钻具失效情况及特征,并以西部油田某口典型超深井?444.50 mm井眼连续5次断钻具事故为对象开展原因分析。首先基于弹性动力学密哈顿原理(Hamilton’s principle)和纽马克方法(Newmark-β)建立了钻具动力学模型,结合雨流法和Miner疲劳损伤累积理论实现对钻具运动、受力及疲劳寿命的定量评价,并验证了模型的准确性,最后提出了大尺寸井眼预防断钻具配套工艺措施。研究结果表明:(1)深井超深井中钻具失效主要发生在上部大尺寸井段,失效位置多集中在下部钻具接头或本体尺寸较小的薄弱位置;(2)因钻具横向振动诱发高频弯曲应力是导致钻具疲劳失效的主要因素,持续剧烈的横向振动在数小时内会导致钻具疲劳失效;(3)提高下部钻具组合刚度、使用“高钻压+低转速”参数钻进有助于降低钻具横振强度;(4)因钻具组合刚度偏小、钻井参数不合理导致下部钻具剧烈横向振动,叠加“中性点”在钻具接头及本体尺寸较小等薄弱位置反复交替,是典型案例井连续断钻具的直接原因。结论认为,建立的模型可以定量评估钻具疲劳失效情况,提出的预防措施可为深井超深井大尺寸井眼预防钻具失效提供技术参考。

关键词：深井超深井大尺寸井眼钻柱动力学横向振动高频弯曲应力疲劳失效防控措施

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新型钻具特殊螺纹优化设计

钻采工艺 2024年第1期47卷 132-137页

作者：谢贵琪付颖冯昕媛雷丰宇乔星宇中国石油青海油田公司钻采工艺研究院四川省成都市610500

随着勘探开发向深部发展,对钻具接头的连接强度提出了更高的要求。根据钻具接头受载时螺纹牙的力学特征,设计出一种双台肩锯齿状螺纹牙新型特殊螺纹接头,该结构内表面平滑,降低压耗,螺纹锥度小。文章基于接头抗扭性能理论计算公式与螺... 详细信息

随着勘探开发向深部发展,对钻具接头的连接强度提出了更高的要求。根据钻具接头受载时螺纹牙的力学特征,设计出一种双台肩锯齿状螺纹牙新型特殊螺纹接头,该结构内表面平滑,降低压耗,螺纹锥度小。文章基于接头抗扭性能理论计算公式与螺纹牙变形原理,提出了一种新型钻具特殊螺纹结构,利用正交优化的方法优选结构参数,得到最优参数为锥度1∶16,螺距7.25 mm,牙高4.10 mm,承载角-3°,导向角45°。进而采用ABAQUS对比计算了普通接头、双台肩接头、新型钻具特殊螺纹接头在井下拉扭复合载荷下的承载性能。结果表明,相较于普通接头和双台肩接头,新型钻具特殊螺纹接头水眼增大10.3%,抗拉性能分别提升15.4%和10.9%,应力集中分别优化22.0%和16.6%,特殊螺纹接头的疲劳寿命分别提高11.2%和7.6%。

关键词：钻具接头特殊螺纹正交优化承载性能有限元分析

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青海油田弱胶结生物泥岩气压裂裂缝起裂

科学技术与工程 2024年第1期24卷 195-204页

作者：刘永王景鹤赵文凯张少斌冯昕媛雷丰宇刘伟青海油田钻采工艺研究院敦煌736200 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

涩北气田第四系泥岩生物成因气区块储层改造过程中压裂工艺参数优化缺乏理论基础和指导原则的问题日益突出。为探究第四系弱胶结生物泥岩裂缝起裂机理及影响规律,首先通过岩石基础实验,明确了弱胶结生物泥岩的矿物组成与力学特性,开展... 详细信息

涩北气田第四系泥岩生物成因气区块储层改造过程中压裂工艺参数优化缺乏理论基础和指导原则的问题日益突出。为探究第四系弱胶结生物泥岩裂缝起裂机理及影响规律,首先通过岩石基础实验,明确了弱胶结生物泥岩的矿物组成与力学特性,开展了弱胶结生物泥岩裂缝起裂实验研究,并通过数值模拟方法详细探究了固井质量和射孔深度对裂缝起裂的影响规律。研究结果表明,固井质量和射孔深度都是影响裂缝起裂的重要影响因素;在固井质量较差的情况下,压裂液进入第二界面堆积延伸,导致井眼发生严重扩径,无法达到裂缝起裂条件;深穿透射孔可以减小裂缝起裂尖端的塑性形变,降低裂缝的起裂压力。研究结果对弱胶结生物泥岩压裂工艺参数优化有一定的指导意义。

关键词：弱胶结泥岩压裂充填室内实验数值模拟

毛管压力理论与地质建模在定向井部署中的融合应用——以柴达木盆地英东油田下盘油藏为例

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断块油气田 2024年第3期31卷 487-493页

作者：马凤春吴涛刘强李昱梅华王靖茹崔海栋李阳洁唐丽青海省高原咸化湖盆油气地质重点实验室甘肃敦煌736202 中国石油青海油田公司勘探开发研究院甘肃敦煌736202 中国石油辽河油田公司钻采工艺研究院辽宁盘锦124010 中国石油青海油田公司采油五厂甘肃敦煌736202

英东油田下盘油藏是柴达木盆地的典型长井段多油层单斜断鼻油藏。针对油藏开发矛盾,以沉积和构造控藏为出发点,将传统的单纯油水过渡带计算与储层地质模型预测的单一维度流体分布表征方法相结合,提出了毛管压力理论与地质建模相融合的... 详细信息

英东油田下盘油藏是柴达木盆地的典型长井段多油层单斜断鼻油藏。针对油藏开发矛盾,以沉积和构造控藏为出发点,将传统的单纯油水过渡带计算与储层地质模型预测的单一维度流体分布表征方法相结合,提出了毛管压力理论与地质建模相融合的定向井轨迹部署方法,有效地规避了单一因素在井位部署过程中带来的钻探风险。由于实验室毛管压力的测量环境与实际地层的不同,在计算油柱高度前,要将实验室毛管压力转换为相应的油藏毛管压力,使得计算结果更贴近真实的油藏信息。同时,直接利用平均J函数曲线建立的油柱高度模型,虽然一定程度上弥补了单一岩样表征不全的缺陷,但针对多层强非均质性油藏,需多点、多段的分析和计算,且必须结合工区沉积、构造特征及测井资料修正模型参数,才能进一步提高油气刻画精度。研究结果表明:利用毛管压力曲线可相对有效地定量评价多层砂岩油藏发育规模,在高精度三维模型建立基础上,可为井位轨迹的部署设计提供参考。该方法的应用有利于“牙刷状”油藏的后期开发方式调整及效益动用。

关键词：定向井长井段 “牙刷状”油藏毛管压力地质建模英东油田

HBP-g-PEGDGE凝胶聚合物的制备及性能

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高分子材料科学与工程 2024年第4期40卷 8-17页

作者：王雪王俊张娜朱秀雨东北石油大学化学化工学院黑龙江省聚烯烃新材料重点实验室黑龙江大庆163318 中国石油青海油田钻采工艺研究院甘肃敦煌736202

以超支化大分子-扫帚形聚合物(HBP-NH2)和线型二环氧化物封端的聚乙二醇(PEGDGE,Mn=600,1000,2000)为原料,采用溶液法制备了一类HBP-g-PEGDGE(HPD)水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和扫描电镜等方法对产物的结... 详细信息

以超支化大分子-扫帚形聚合物(HBP-NH2)和线型二环氧化物封端的聚乙二醇(PEGDGE,Mn=600,1000,2000)为原料,采用溶液法制备了一类HBP-g-PEGDGE(HPD)水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和扫描电镜等方法对产物的结构进行了表征,并对其溶胀、热稳定、流变和堵水性能进行了评价。结果表明,HPD水凝胶具有三维空间立体网状结构,且孔径随着聚乙二醇相对分子质量的增大逐渐增大。对于长链PEGDGE,较低温度、酸性pH和在没有盐的情况下均可获得较高的平衡溶胀比,水凝胶在温度为10℃~60℃、pH值为2~12范围内,表现出良好的溶胀-收缩可逆性。凝胶的热稳定性较好,随着聚乙二醇相对分子质量的增大而增强;表现出典型的弹性行为,随着聚乙二醇相对分子质量的增加,储能模量和损耗模量降低;其封堵率达到99%,封堵效果良好。

关键词：超支化大分子-扫帚形聚合物水凝胶溶胀行为热稳定性流变性能

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渗透汽化高效分离有机混合体系的研究现状

应用化工 2024年

作者：冷晓燕王卓凡冯大强王明李佳锟侯影飞中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室南京信息工程大学雷丁学院青海油田钻采工艺研究院采气工艺研究所

渗透汽化（PV）分离技术具有能耗低、设备投资低、操作温度低、易放大、易耦合其他工艺、不添加第三组分等优点，在分离近沸点、共沸点以及热敏性有机混合物时表现出潜在应用前景。因此，本文主要叙述了近年来PV技术在分离有机物混和物... 详细信息

渗透汽化（PV）分离技术具有能耗低、设备投资低、操作温度低、易放大、易耦合其他工艺、不添加第三组分等优点，在分离近沸点、共沸点以及热敏性有机混合物时表现出潜在应用前景。因此，本文主要叙述了近年来PV技术在分离有机物混和物的研究现状，详细叙述PV技术在分离极性/非极性有机混合物、芳香烃/烷烃有机混合物、同分异构体、去除汽油中硫化物这四个方面的主要研究成果，并对PV技术在分离有机混合物领域的发展方向进行展望，为后续PV技术分离有机混合物的研究提供参考。

关键词：渗透汽化有机混合物分离分离性能

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疏松砂岩多层气藏钻井难点及优化对策

能源与节能 2024年第2期 127-132页

作者：宋维春张闯赵维超邢星黄成贵中国石油青海油田公司钻采工艺研究院甘肃敦煌736202

涩北气田是典型的疏松砂岩气藏,具有纵向气层多、储层疏松非均质性强、敏感性矿物多等地质特征。利用大量的气藏地质、动态监测和钻录测资料,剖析钻井施工中存在的问题和技术难点,开展优化对策研究。结果表明:1)储层疏松、薄互层多、矿... 详细信息

涩北气田是典型的疏松砂岩气藏,具有纵向气层多、储层疏松非均质性强、敏感性矿物多等地质特征。利用大量的气藏地质、动态监测和钻录测资料,剖析钻井施工中存在的问题和技术难点,开展优化对策研究。结果表明:1)储层疏松、薄互层多、矿化度高和开发后期纵向压力系统紊乱是影响优快钻井施工的主要因素;2)针对钻井施工中井控风险大、井身结构确定困难的问题,通过优化研究确定了不同气藏、不同深度、不同部位井的井身结构;3)针对比较突出的井漏问题,研发适宜的低伤害、能有效抑制黏土膨胀的MEG (甲基葡萄糖苷)钻井液体系;4)针对固井质量难以保证的问题,采用纳米基低密度水泥浆、工艺改进和精细施工等措施得以解决。认为,优化技术对策应用效果明显,解决了钻井技术难点,实现了疏松砂岩多层气藏快速安全钻井。

关键词：疏松砂岩气藏井身结构固井质量井漏低密度水泥浆