CCUS海上管线设施的腐蚀与选材研究进展 被引量：1

1

作者 冯桓榰 刘子轩 +3 位作者 武广瑷 杨芝乐 邢希金 王竹 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第6期102-112,共11页

海上碳捕集、利用与封存(CCUS)腐蚀环境相对陆上更为恶劣,管道与设施外部处于海洋环境中,内部为超临界CO_(2)及腐蚀性杂质。综述了CCUS中海上设施的腐蚀风险与选材情况。金属的腐蚀风险包括CO_(2)-H_(2)O相诱发的腐蚀风险、气相杂质诱... 海上碳捕集、利用与封存(CCUS)腐蚀环境相对陆上更为恶劣,管道与设施外部处于海洋环境中,内部为超临界CO_(2)及腐蚀性杂质。综述了CCUS中海上设施的腐蚀风险与选材情况。金属的腐蚀风险包括CO_(2)-H_(2)O相诱发的腐蚀风险、气相杂质诱发的腐蚀风险、Cl^(-)诱发的腐蚀风险。金属的选材主要包括碳钢、低合金钢、耐蚀合金等,应依据不同的CCUS工况选择合适的金属材料。此外,非金属材料在超临界CO_(2)介质环境中受到化学腐蚀及物理降解,在超临界CO_(2)测试后,非金属材料的渗透率、膨胀率增大,力学性能下降。长周期服役后,非金属管道存在老化风险。目前,超临界CO_(2)体系下材料的腐蚀失效机理研究有待进一步完善,CCUS海上设施选材还不成熟,尤其是在含有多种杂质气体的复杂工况下,仍需要更多地研究完善CCUS海上设施材料的选择体系,以支撑海上CCUS技术规模化应用。 展开更多

关键词 CCUS 超临界CO_(2)腐蚀 老化 金属 非金属 杂质

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一步法制备聚氨酯／碳纳米管复合泡沫材料及其性能 被引量：7

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作者 李东旭 彭民乐 +2 位作者 谢林 冯桓榰 夏和生 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期158-161,共4页

采用球磨法将碳纳米管分散到聚醚三元醇中,以水为发泡剂,采用一步法原位聚合制备了聚氨酯(PU)/碳纳米管(CNTs)复合泡沫材料,研究了发泡剂水的添加量和碳纳米管的含量对复合材料密度和性能的影响。结果表明,随水添加量的增加,泡沫材料的... 采用球磨法将碳纳米管分散到聚醚三元醇中,以水为发泡剂,采用一步法原位聚合制备了聚氨酯(PU)/碳纳米管(CNTs)复合泡沫材料,研究了发泡剂水的添加量和碳纳米管的含量对复合材料密度和性能的影响。结果表明,随水添加量的增加,泡沫材料的密度、压缩模量、拉伸模量以及断裂伸长率呈下降的趋势;碳纳米管的加入大幅度提高了材料的压缩强度和拉伸模量。热失重分析结果表明,复合材料的热稳定性随水含量的增多而下降,随碳纳米管含量的增多而略微升高。 展开更多

关键词 聚氨酯 碳纳米管 泡沫 原位聚合

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油套管用抗CO_(2)/O_(2)腐蚀的缓蚀剂应用研究进展 被引量：1

3

作者 幸雪松 冯桓榰 +4 位作者 陈欢 张智 刘婉颖 李浩 刘芃 《石油管材与仪器》 2024年第6期7-13,共7页

加注缓蚀剂作为一种简单、高效、低成本的油套管防腐技术,多年来一直是油田常用的油套管防腐方法。但油田现场工况环境复杂,不同缓蚀剂在不同环境条件下针对不同材质油套管的应用效果具有差异性。综述了油套管钢在服役环境中发生CO_(2)... 加注缓蚀剂作为一种简单、高效、低成本的油套管防腐技术,多年来一直是油田常用的油套管防腐方法。但油田现场工况环境复杂,不同缓蚀剂在不同环境条件下针对不同材质油套管的应用效果具有差异性。综述了油套管钢在服役环境中发生CO_(2)腐蚀和O_(2)腐蚀的机理、抗CO_(2)/O_(2)腐蚀的缓蚀剂种类与应用以及缓蚀剂作用机理。缓蚀剂发挥缓蚀作用是由物理吸附和化学吸附共同作用于活性位点,抑制活性位点腐蚀。传统缓蚀剂常不能完全适应生产腐蚀中出现的新情况,缓蚀剂研究趋向开发不同种类缓蚀剂复配,复配型缓蚀效果优于单一缓蚀剂。针对抗CO_(2)腐蚀、抗O_(2)腐蚀的缓蚀剂研究方向和发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 油套管 CO_(2)腐蚀 O_(2)腐蚀 缓蚀剂 缓蚀机理

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乌干达KF油田完井液体系优选及性能评价 被引量：1

4

作者 王滨 朱海峰 +4 位作者 冯桓榰 项明 耿学礼 张向华 郑晓斌 《精细石油化工进展》 CAS 2024年第2期11-15,共5页

根据乌干达KF油田储层特征及其对完井液的技术需求,开展了完井液体系的优选及性能评价工作。通过对有机胺抑制剂、缓蚀助排剂的加量优选和完井液体系配方研究,形成了一套以抑制性能为主兼具防水锁和耐腐蚀性能的有机胺完井液体系,该完... 根据乌干达KF油田储层特征及其对完井液的技术需求,开展了完井液体系的优选及性能评价工作。通过对有机胺抑制剂、缓蚀助排剂的加量优选和完井液体系配方研究,形成了一套以抑制性能为主兼具防水锁和耐腐蚀性能的有机胺完井液体系,该完井液体系配方为配制水+1.5%(质量分数)缓蚀助排剂HZ-1+有机胺抑制剂YZ-1+10%(质量分数)KCl。结果表明:该体系的防膨率达到95.2%、表面张力为27.2 mN/m、界面张力为2.04 mN/m、腐蚀速率为0.047 mm/a,对储层的渗透率恢复率在85%以上。可见,构建的完井液体系可满足乌干达KF油田完井阶段的技术需求。 展开更多

关键词 KF油田 完井液体系 有机胺 缓蚀助排剂 抑制剂

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Ni-W镀管在CO_(2)注入井工况下的适用性研究

5

作者 马英文 邢希金 +2 位作者 冯桓榰 杨芝乐 王竹 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第9期63-70,共8页

为研究Ni-W镀管材料在CO_(2)注入井工况下的适用性,采用高温高压腐蚀模拟实验,结合扫描电镜、激光共聚焦显微镜及X射线衍射仪研究了Ni-W镀层的腐蚀行为。结果表明,在含有杂质的超临界CO_(2)注入工况下Ni-W镀层具有一定的耐均匀腐蚀能力... 为研究Ni-W镀管材料在CO_(2)注入井工况下的适用性,采用高温高压腐蚀模拟实验,结合扫描电镜、激光共聚焦显微镜及X射线衍射仪研究了Ni-W镀层的腐蚀行为。结果表明,在含有杂质的超临界CO_(2)注入工况下Ni-W镀层具有一定的耐均匀腐蚀能力,但存在局部腐蚀风险;在地层水反流的CO_(2)注入井工况下,微量的H_(2)S会诱发Ni-W镀层发生较为严重的腐蚀失效,造成镀层开裂和局部破损;在存在地层水反流的高含氧CO_(2)注入井工况下,Ni-W镀层会形成微裂纹,并在内外镀层界面形成腐蚀产物。 展开更多

关键词 CCUS Ni-W镀层 超临界二氧化碳 腐蚀 硫化氢 氧含量

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CO_(2)环境中丁腈橡胶适用性研究

6

作者 武广瑷 刘子轩 +2 位作者 冯桓榰 李准 王竹 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第11期178-183,共6页

在碳捕集、利用、封存与提高原油采收率(CCUS-EOR)背景下,注入井橡胶封隔器失效问题严重。对丁腈橡胶(NBR)在CCUS-EOR体系CO_(2)环境中的性能和适用性进行研究,规定了NBR的适用范围,可为CO_(2)体系橡胶密封件的选择和使用提供参考。依据... 在碳捕集、利用、封存与提高原油采收率(CCUS-EOR)背景下,注入井橡胶封隔器失效问题严重。对丁腈橡胶(NBR)在CCUS-EOR体系CO_(2)环境中的性能和适用性进行研究,规定了NBR的适用范围,可为CO_(2)体系橡胶密封件的选择和使用提供参考。依据GB/T 34903.1-2017开展NBR在CO_(2)环境中的腐蚀老化试验,在CO_(2)环境腐蚀老化试验前后,观察试样的外观变化、记录质量变化,进行硬度测试、拉伸强度试验、断裂伸长率测试、维卡软化温度测试;对腐蚀试验前的试样和100℃30 MPa气相条件下试验后的试样开展了红外测试。结果表明:经过CO_(2)腐蚀试验后,NBR材料的质量增加,硬度降低,抗拉强度降低,维卡转变温度降低。温度和压力对CO_(2)环境试验后NBR材料性能的影响规律如下:随着压力增大,NBR的邵氏硬度减小,抗拉强度减小,密度增大;随着温度升高,NBR的邵氏硬度增大,抗拉强度减小,密度减小。CO_(2)试验后NBR的官能团和化学键变化不大,未发生老化。NBR在高温高压的CO_(2)环境中存在腐蚀和开裂风险,归因于高压环境中NBR发生了快速气体减压(RGD)损伤,NBR在中低温低压的CO_(2)环境中适用。 展开更多

关键词 CCUS-EOR CO_(2) 丁腈橡胶 适用性 红外测试

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压差激活密封剂的制备、密封性能及机理研究 被引量：6

7

作者 幸雪松 许林 +3 位作者 冯桓榰 刘书杰 许明标 陈侃 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2019年第6期789-794,共6页

压差激活密封剂是一种具有自适应密封、施工简单、费用低等特点的新型密封体系,对于油气井管柱完整性的快速修复具有重要意义。笔者以羧基丁腈胶乳(XNBRL)、MgCl2、OP-10、VIS-B为原料,设计四因素四水平正交实验,考察了胶乳浓度、激活... 压差激活密封剂是一种具有自适应密封、施工简单、费用低等特点的新型密封体系,对于油气井管柱完整性的快速修复具有重要意义。笔者以羧基丁腈胶乳(XNBRL)、MgCl2、OP-10、VIS-B为原料,设计四因素四水平正交实验,考察了胶乳浓度、激活剂浓度、剪切速率、停搅时间对压差激活剂固相颗粒生长及微结构的影响,评价了压差激活剂的动态密封性能,分析了压差激活密封机理。结果表明,压差激活密封剂固相颗粒形貌规则,具有层级体型结构,粒径小于400μm;粒径生长影响顺序为:停搅时间>胶乳浓度>激活剂浓度>剪切速率;制备密封剂可在50℃、7.5 MPa压差下对0.5 mm×0.8 mm×10 mm微缺陷成功实施封堵;根据微粒形貌、分子聚集态结构及其射流场剪切形变行为,提出了密封流体在微缺陷压差作用下的液固转化力学-化学耦合构效模型,初步揭示了压差激活密封剂的自适应修复机理。 展开更多

关键词 压差激活密封剂 正交实验 微观分析 动态密封测试 自适应修复

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不同工况下的水下井口油管悬挂器有限元分析 被引量：8

8

作者 李滨 武胜男 +2 位作者 周扬凡 郑文培 冯桓榰 《石油机械》 北大核心 2021年第10期57-64,70,共9页

在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行。对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析。分析结果表明:... 在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行。对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析。分析结果表明:油管悬挂器在密封激励建立过程中,最大等效应力为427.01 MPa,最大变形量为0.27226 mm,最小疲劳寿命为12174 d,确定其为最危险工况。对处于密封激励建立过程的油管悬挂器主体分别进行模态及可靠性分析,以全面评估其安全性能;运用Modal模块分析得到油管悬挂器的6阶固有频率都较高,远远高于水下井口涡轮转动频率,不存在共振风险;运用6σ模块分析得到油管悬挂器的可靠性为98.61%,并发现材料的许用应力和外界载荷对油管悬挂器的可靠性影响最大。研究结果可为油管悬挂器的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 水下井口 油管悬挂器 疲劳寿命 模态分析 可靠性

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变载荷齿轮箱状态监测技术研究 被引量：4

9

作者 冯桓榰 张来斌 +1 位作者 梁伟 卢文青 《石油机械》 北大核心 2013年第4期63-68,共6页

目前关于齿轮箱故障诊断的研究成果大都集中在固定载荷工况的齿轮箱故障诊断,与实际生产中的齿轮使用情况大相径庭。为此,借鉴齿轮变工况研究思路,针对齿轮箱在变工况下的信号特征,提出变载荷工况下的齿轮箱断齿故障诊断和状态监测技术... 目前关于齿轮箱故障诊断的研究成果大都集中在固定载荷工况的齿轮箱故障诊断,与实际生产中的齿轮使用情况大相径庭。为此,借鉴齿轮变工况研究思路,针对齿轮箱在变工况下的信号特征,提出变载荷工况下的齿轮箱断齿故障诊断和状态监测技术思路。利用奇异值分解降噪对齿轮箱振动信号进行预处理,选择啮合齿轮的倍频及其边频为特定频段,以无量纲的脉冲指标和裕度指标作为评价指标,得到齿轮健康状态参数,实现了对齿轮箱的状态监测。最后利用模拟齿轮故障试验台取得了2种转速变负载条件下的故障和正常的振动信号,对齿轮故障诊断和状态监测方法进行了验证。 展开更多

关键词 齿轮箱 故障诊断 状态监测 变载荷 健康指数 脉冲指标 裕度指标

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中国海上油套管CO_2分段腐蚀预测模型研究 被引量：6

10

作者 冯桓榰 邢希金 闫伟 《石油机械》 2015年第8期87-92,共6页

油套管CO2腐蚀是目前我国海上油气田开发中的难点,常用的腐蚀预测模型多存在适用范围的局限性。机理研究表明,碳钢和低合金钢的腐蚀机理存在温度转变点,腐蚀机理的转变是导致预测模型适用范围受限、超出范围后精度较低的主要原因。针对... 油套管CO2腐蚀是目前我国海上油气田开发中的难点,常用的腐蚀预测模型多存在适用范围的局限性。机理研究表明,碳钢和低合金钢的腐蚀机理存在温度转变点,腐蚀机理的转变是导致预测模型适用范围受限、超出范围后精度较低的主要原因。针对这一问题,基于目前海上油套管设计使用的半经验腐蚀预测模型,建立了分段腐蚀预测模型。在大量腐蚀试验数据的基础上,建立了碳钢、1Cr、3Cr、9Cr和13Cr钢的腐蚀速率预测模型。误差分析结果表明,分段腐蚀预测模型能有效提高腐蚀速率预测的精度,可为海上油气田CO2腐蚀条件下的油套管选材与防腐策略制定提供技术支持。实例分析展示了分段预测模型的实用性和有效性。 展开更多

关键词 CO2腐蚀 腐蚀预测 半经验模型 分段预测模型 海上油套管 CNOOC模型

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南海某油田CO2回注井防腐选材实验 被引量：3

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作者 冯桓榰 李滨 +3 位作者 邢希金 何松 周定照 张俊莹 《装备环境工程》 CAS 2021年第1期23-29,共7页

目的开展腐蚀选材实验,确定经济合理的井下油套管材质。方法分别模拟回注气层(114℃、CO2分压为24.89 MPa、凝析水Cl^–质量浓度为1000 mg/L)、回注水层(117℃、CO2分压为28.39 MPa、凝析水Cl-质量浓度为20000mg/L)工况,利用高温高压釜... 目的开展腐蚀选材实验,确定经济合理的井下油套管材质。方法分别模拟回注气层(114℃、CO2分压为24.89 MPa、凝析水Cl^–质量浓度为1000 mg/L)、回注水层(117℃、CO2分压为28.39 MPa、凝析水Cl-质量浓度为20000mg/L)工况,利用高温高压釜开展室内模拟腐蚀实验,评价3Cr、13Cr、超级13Cr和22Cr双相不锈钢材质。结果3Cr出现严重的均匀腐蚀及点蚀,最大均匀腐蚀速率出现在回注水层工况,达1.0973 mm/a;最大点蚀速率出现在回注水层工况,达0.4241 mm/a。13Cr均匀腐蚀速率较低,最高腐蚀速率为回注气层工况,达0.0274 mm/a;在回注水层工况条件下,点蚀速率较高,为0.3833 mm/a。S13Cr均匀腐蚀速率较低,回注气层工况腐蚀速率最高,达0.0113 mm/a,无点蚀。22Cr均匀腐蚀速率较低,为0.0011mm/a,无点蚀。整体规律为回注水层条件下的腐蚀速率大于回注气层,主要腐蚀产物为FeCO3,对13Cr以上管材,主要腐蚀形式为点蚀。结论对CO2回注深井,应尽量选取气层回注。在CO2分压为24.89MPa、地层温度为117℃、地层水Cl^–质量浓度为20000mg/L条件下,推荐选用超级13Cr为回注井管材。 展开更多

关键词 CO2回注 井下管材 防腐选材 降低碳排放

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渤中19-6深部潜山高温气层保护钻井液技术 被引量：12

12

作者 杨一凡 邱正松 +5 位作者 李佳 赵欣 钟汉毅 刘书杰 邢希金 冯桓榰 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第4期476-481,共6页

针对渤中19-6深部潜山高温气层特点,通过岩心分析和敏感性评价实验,分析了渤中19-6储层主要损害机理,并优化出了一套综合性能较好的抗高温水基钻井液配方。实验表明,该气层基质为典型的低孔低渗储层,黏土矿物含量较少,微裂缝较发育,具... 针对渤中19-6深部潜山高温气层特点,通过岩心分析和敏感性评价实验,分析了渤中19-6储层主要损害机理,并优化出了一套综合性能较好的抗高温水基钻井液配方。实验表明,该气层基质为典型的低孔低渗储层,黏土矿物含量较少,微裂缝较发育,具有强速敏性、中等偏弱应力敏感性,水敏性、盐敏性和碱敏性较弱,无酸敏性损害等。储层微裂缝发育易导致外来固相侵入损害,微裂缝内颗粒胶结疏松可促进速敏性损害,也存在水锁损害。优化钻井液的岩心渗透率恢复值达85.95%,水锁损害率为13.21%,其储层保护性能优异;可抗温210℃,也可抗10%NaCl、1%CaCl2和8%劣质土的污染,满足渤中19-6区块深部潜山气层钻井工程及储层保护技术要求。 展开更多

关键词 储层损害机理 高效防水锁剂 抗高温钻井液 气层保护 渤中深层

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S13Cr在超高温超临界CO2环境下的腐蚀行为及产物膜特征 被引量：8

13

作者 何松 王贝 +3 位作者 冯桓榰 路民旭 周定照 邢希金 《装备环境工程》 CAS 2021年第1期8-14,共7页

目的明确超级13Cr在超高温超临界CO2环境下的适用性、耐蚀性及腐蚀产物膜特征。方法采用高温高压反应釜模拟气井井底超高温超临界CO2腐蚀工况,采用腐蚀失重法获取腐蚀速率,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对腐蚀... 目的明确超级13Cr在超高温超临界CO2环境下的适用性、耐蚀性及腐蚀产物膜特征。方法采用高温高压反应釜模拟气井井底超高温超临界CO2腐蚀工况,采用腐蚀失重法获取腐蚀速率,结合扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)及X射线衍射仪(XRD)对腐蚀产物特性进行分析研究。结果在215℃、31.2 MPa CO2分压、7.24 kPa H2S分压下,超级13Cr在含饱和水的超临界相中及含饱和CO2的模拟凝析水相中均呈现均匀腐蚀特征,腐蚀速率分别为0.009 mm/a及0.126 mm/a。腐蚀受CO2-H2S共同控制。腐蚀产物呈双层结构,内层腐蚀产物以碳酸亚铁为主,外层以磁黄铁矿为主,且内外两层腐蚀产物膜结合较弱,易剥离。超临界相中,内外层腐蚀产物膜均较为稀疏,水相区内外层腐蚀产物膜更为致密,但外层腐蚀产物膜容易发生破裂剥落。结论以0.125 mm/a作为油套管选材标准,对于仅含凝析水、无积水问题的气井,可选用超级13Cr作为油套管材质(温度≤215℃,CO2分压≤31.2 MPa,H2S分压≤7.24 kPa,Cl^–质量浓度≤4646 mg/L),但对于井底有比较严重积水问题的气井,或者含水率较高的油井,超级13Cr并不适合。 展开更多

关键词 超级13Cr 超临界CO2 H2S 高温高压 腐蚀 油套管

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水下井口套管悬挂器的敏感性及疲劳损伤分析 被引量：2

14

作者 武胜男 李滨 +3 位作者 张来斌 郑文培 耿亚楠 冯桓榰 《石油机械》 北大核心 2023年第5期53-59,85,共8页

套管悬挂器是水下井口的关键部件之一,在温压环境等多场耦合作用下容易引发疲劳失效,破坏油气井井筒完整性。为探究套管悬挂器在复杂环境下的力学性能和疲劳损伤变化规律,以南海东方1-1气田某板块的水下井口为例,分析套管悬挂器温度分... 套管悬挂器是水下井口的关键部件之一,在温压环境等多场耦合作用下容易引发疲劳失效,破坏油气井井筒完整性。为探究套管悬挂器在复杂环境下的力学性能和疲劳损伤变化规律,以南海东方1-1气田某板块的水下井口为例,分析套管悬挂器温度分布和各类载荷,建立基于热力耦合作用的水下井口套管悬挂器精细有限元模型,对比下放、BOP试压、回收下放工具和完井采油等4种工况下套管悬挂器的力学性能和疲劳损伤,并评估温度和BOP重力等敏感性因素对水下井口套管悬挂器力学性能的影响效果。研究结果表明:在热力耦合作用下,等效应力和变形量均显著增加,井口温度对套管悬挂器性能的影响显著;最大疲劳损伤出现在BOP试压工况下,其值为1.23×10^(-4) d^(-1),在该工况下套管悬挂器的疲劳寿命为22.27 a,满足设计要求。研究成果对水下井筒完整性评估及深水钻采安全作业具有指导意义。 展开更多

关键词 水下井口 套管悬挂器 热力耦合 敏感性分析 疲劳损伤

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含可信度地层破裂压力的钻前预测方法 被引量：6

15

作者 罗黎敏 胜亚楠 +3 位作者 刘晓坡 管志川 刘书杰 冯桓榰 《断块油气田》 CAS 北大核心 2017年第1期112-115,共4页

地层破裂压力是钻井工程设计的基础数据,由于海上深井苛刻地层环境的复杂性、基础资料的不完备性以及预测模型的适用性等问题,地层破裂压力的解释结果存在一定的不确定性。文中首先分析了地层破裂压力预测模型中地质力学参数的测井解释... 地层破裂压力是钻井工程设计的基础数据,由于海上深井苛刻地层环境的复杂性、基础资料的不完备性以及预测模型的适用性等问题,地层破裂压力的解释结果存在一定的不确定性。文中首先分析了地层破裂压力预测模型中地质力学参数的测井解释方法,然后以相似构造井同一层组内的地质力学参数的测井解释结果为样本,构建样本库,并基于正态信息扩散原理,得到了地质力学参数的概率分布函数,再将地质力学参数的概率分布函数代入地层破裂压力计算模型中,基于Monte Carlo模拟得到待钻井任意井深处的地层破裂压力概率分布,最终建立了具有置信度的地层破裂压力区间。实例分析表明,计算得到的含可信度地层破裂压力更切合钻井工程实际,文中建立的方法对于分析海上深井苛刻地层破裂压力的不确定性具有一定参考价值。 展开更多

关键词 地层破裂压力 不确定性 概率分布 正态信息扩散原理 MONTE CARLO模拟

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水基凝胶微球的制备及在堵漏中的应用 被引量：2

16

作者 李中 冯桓榰 +5 位作者 邢希金 何松 杨丽丽 李佳欣 刘瀚卿 蒋官澄 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2021年第6期684-690,共7页

采用反相乳液聚合法,合成了水基钻井液用凝胶微球。采用电子显微镜、红外光谱、热重分析、粒径分析,对合成的凝胶微球的组成、形貌及热稳定性进行了表征。结果显示制备出的凝胶微球呈现微米级球形结构,尺寸在4.5~68μm范围内,初始热分... 采用反相乳液聚合法,合成了水基钻井液用凝胶微球。采用电子显微镜、红外光谱、热重分析、粒径分析,对合成的凝胶微球的组成、形貌及热稳定性进行了表征。结果显示制备出的凝胶微球呈现微米级球形结构,尺寸在4.5~68μm范围内,初始热分解温度为150℃。同时考察了乳化剂加量、搅拌、油水比对凝胶微球粒径的影响,评价了凝胶微球的堵漏性能。结果表明,反应条件对凝胶微球尺寸有较大影响,随着乳化剂加量的增大,凝胶微球的平均粒径减小;适当搅拌会促进乳状液的稳定,合成得到的凝胶微球的粒径较小;增大油水比会导致凝胶微球的平均粒径减小。通过堵漏实验可知,凝胶微球有良好的封堵效果,其中乳化剂加量为4%,油水比为7∶3,不搅拌条件下制备的凝胶微球平均粒径为45.1μm,是封堵效果最好的凝胶微球。 展开更多

关键词 凝胶微球 水基钻井液 堵漏剂

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基于蝴蝶结模型的海上钻井井漏事故分析 被引量：4

17

作者 魏嘉怡 张来斌 +2 位作者 郑文培 冯桓榰 刘书杰 《中国海洋平台》 2017年第6期74-79,共6页

为了有效地预防和控制井漏事故,建立基于安全屏障的井漏事故蝴蝶结模型。阐述井漏风险的国内外研究现状,总结井漏事故的原因及后果,建立井漏事故的事故树并分析其最小径集,得到能引起井漏事故的最危险事件,根据井漏事故的蝴蝶结模型,结... 为了有效地预防和控制井漏事故,建立基于安全屏障的井漏事故蝴蝶结模型。阐述井漏风险的国内外研究现状,总结井漏事故的原因及后果,建立井漏事故的事故树并分析其最小径集,得到能引起井漏事故的最危险事件,根据井漏事故的蝴蝶结模型,结合BD气田给出井漏风险的预防与控制策略。结果表明:蝴蝶结模型不但可以表示出事故原因,还能直观地显示出事故的后果以及预防和控制措施,对预防和控制井漏事故有一定的指导意义。 展开更多

关键词 井漏事故 事故树 安全屏障 蝴蝶结模型 海洋钻井

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3Cr管材在含氧气驱生产井中腐蚀行为与防护研究 被引量：3

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作者 谷林 周定照 +4 位作者 陈欢 何松 冯桓榰 张智 邢希金 《装备环境工程》 CAS 2021年第1期36-42,共7页

目的针对注含氧气体开发井筒管材腐蚀问题,系统性开展生产井动态腐蚀实验研究,明确注含氧气体开发井筒全寿命周期管材腐蚀速率的大小,为全寿命周期防腐材质选择及防腐措施提供数据支撑和参考。方法采用模拟渤海某油田生产井井口(27℃、2... 目的针对注含氧气体开发井筒管材腐蚀问题,系统性开展生产井动态腐蚀实验研究,明确注含氧气体开发井筒全寿命周期管材腐蚀速率的大小,为全寿命周期防腐材质选择及防腐措施提供数据支撑和参考。方法采用模拟渤海某油田生产井井口(27℃、2.0 MPa)、井中(98℃、13 MPa)、井底(135℃、18 MPa)工况,进行不同含氧量条件下的动态腐蚀实验,O2含量占总气体的3%(摩尔分数),采用模拟油田伴生气组分(CO2含量占伴生气组分的4.13%、总气体组分的4.01%),实验周期为14d,实验材质3Cr管材,对照组采用13Cr材质,仅在井底工况进行试验分析。结果由于生产井中O2(3%)和CO2(4.01%)共存,O2对CO2腐蚀起到显著催化作用,同时地层水电导率远高于注入井中的去离子水,因而随含氧量的升高,管材腐蚀速率急剧升高。3Cr和13Cr材质的腐蚀速率均远高于极严重腐蚀等级,单独使用材质防腐不适用于目标油田生产井工况。结论针对氧气、二氧化碳协同腐蚀的工况特征,应采用3Cr材质加咪唑啉类缓蚀剂进行防腐,同时加强氧气浓度检测,或者考虑采用ISO 15156-3推荐的双相不锈钢22Cr、超级双相不锈钢25Cr或28Cr。 展开更多

关键词 3Cr 油套管 注气开发 含氧气驱 腐蚀 防护

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管汇材料35CrMo钢冲蚀磨损性能研究 被引量：8

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作者 孟杏 樊建春 +4 位作者 刘书杰 杨向前 刘藩琪 冯桓榰 代濠源 《石油机械》 2016年第11期25-28,共4页

35CrMo材料作为常用的管汇材料,研究其冲蚀磨损性能对于保证钻井作业安全十分重要。采用自主研发的冲蚀磨损试验机在压力105 MPa、介质冲击速率30 m/s的条件下,对35CrMo材料制作的试样进行了冲击磨损试验,分析了冲击角度、冲蚀介质和冲... 35CrMo材料作为常用的管汇材料,研究其冲蚀磨损性能对于保证钻井作业安全十分重要。采用自主研发的冲蚀磨损试验机在压力105 MPa、介质冲击速率30 m/s的条件下,对35CrMo材料制作的试样进行了冲击磨损试验,分析了冲击角度、冲蚀介质和冲击时间对冲蚀磨损量的影响。分析结果表明：35CrMo合金钢的最大冲蚀量出现在冲击角度为30°-45°时,冲击角度较小时,微切削起主要作用,随着角度的增大,锻造作用造成的塑性变形机制引起磨损加重;陶粒支撑剂对材料的冲蚀磨损远大于覆膜砂,并且随着冲蚀介质支撑剂粒径的增大,材料的磨损量也增加;在试验设定的时间段内,随着冲蚀时间的延长,冲蚀磨损量几乎呈线性增加。所得结论对预估材料的冲蚀磨损剩余寿命有一定的参考作用。 展开更多

关键词 管汇材料 35CRMO钢 冲击角度 磨损性能 磨损量 冲蚀时间

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基于活性泥岩的聚合物钻井液絮凝剂评价方法 被引量：1

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作者 幸雪松 何松 +3 位作者 谷林 冯桓榰 岳前升 邢希金 《精细石油化工》 CAS 2022年第2期1-4,共4页

在行业标准基础上,考察了氯化钠组分对絮凝剂表观黏度、热滚回收率、絮凝速度、絮凝现象的影响。以钻采现场取回的细目泥岩钻屑替代了行业标准中的高岭土为沉降介质,评价了絮凝剂的絮凝效果。实验结果表明:氯化钠的存在增大了絮凝剂X010... 在行业标准基础上,考察了氯化钠组分对絮凝剂表观黏度、热滚回收率、絮凝速度、絮凝现象的影响。以钻采现场取回的细目泥岩钻屑替代了行业标准中的高岭土为沉降介质,评价了絮凝剂的絮凝效果。实验结果表明:氯化钠的存在增大了絮凝剂X010和X812的表观黏度,降低了絮凝剂X414、X812、WJX的热滚回收率,提高BIOCAP的絮凝效果,降低了X010的絮凝效果。在行业标准基础上加入质量分数为10%的氯化钠并以钻屑为沉降介质,可以更准确地评价絮凝剂的絮凝效果。 展开更多

关键词 絮凝剂 活性泥岩 聚合物钻井液 评价方法

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