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环保性纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶的制备及堵漏性能
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作者 范宇 唐宜家 +3 位作者 夏连彬 王锐 黄桃 王建威 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期209-216,共8页
在全球石油勘探开发都在严格推行环境保护法规的背景下,研制出一款环保且性能优秀的堵漏剂无疑是应对钻井漏层的高效解决方案。通过溶胶-凝胶法将纳米硅酸镁锂(nLMS)\羟丙基甲基纤维素(HPMC)\明胶(Gel)以固定的质量比例进行高温共混,nLM... 在全球石油勘探开发都在严格推行环境保护法规的背景下,研制出一款环保且性能优秀的堵漏剂无疑是应对钻井漏层的高效解决方案。通过溶胶-凝胶法将纳米硅酸镁锂(nLMS)\羟丙基甲基纤维素(HPMC)\明胶(Gel)以固定的质量比例进行高温共混,nLMS粒子在高温下更均匀地分散在混合体系中,其高表面积促进了与Gel\HPMC基质地强黏附性,三者通过氢键与物理纠缠相互作用。利用nLMS和HPMC、Gel之间的物理化学作用,制备了具有高度交联网络结构的水凝胶,最后利用真空冷冻干燥技术,制备了纳米硅酸镁锂/纤维素/明胶复合凝胶(nLMS-HPMC-Gel)颗粒。通过红外分析,紫外分析,热重分析,X射线衍射,高端流变仪等手段对复合凝胶(nLMS-HPMC-Gel)进行表征,同时,对复合凝胶在水基钻井液中的流变性能,封堵性能,承压性能进行了测试。结果表明:nLMS-HPMC-Gel该种凝胶具有良好的降滤失性,堵漏性,承压性,互配性。 展开更多
关键词 硅酸镁锂 羟丙基甲基纤维素 明胶 高温共混 凝胶 水基钻井液 防漏堵漏
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万米深井钻柱减振增能提速方法研究 被引量:2
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作者 纪国栋 陈畅畅 +3 位作者 郭建华 夏连彬 刘永旺 孙钰淇 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期100-107,共8页
万米深井超深超长井段钻进过程中存在钻柱振动剧烈、能量传递困难、破岩效率低、钻头使用寿命短等问题,亟需开展万米深井钻柱减振与井底增能技术研究。根据超深层钻井环境的主要特征,结合近年来钻柱动力学研究结果,提出了以钻井过程中... 万米深井超深超长井段钻进过程中存在钻柱振动剧烈、能量传递困难、破岩效率低、钻头使用寿命短等问题,亟需开展万米深井钻柱减振与井底增能技术研究。根据超深层钻井环境的主要特征,结合近年来钻柱动力学研究结果,提出了以钻井过程中钻柱振动为能量来源提高井底钻井液射流压力的方法,在减小钻柱振动保护钻头的同时,提高钻头射流压力,实现井下增能破岩,解决井下振动强度大、井底水力能量不足的问题;并研制了井底钻柱减振增能装置,进行了现场试验。研究和试验结果表明:钻柱振动蕴含巨大的能量,该能量可以转化为破岩提速能量;设计的井底钻柱减振增能装置,可以提高钻井液射流压力,同时可以降低钻柱振动导致的安全风险,从而显著提高钻井速度。研究成果为万米深井减振提速技术开拓了新方向,为加快深部油气资源的勘探与开发提供了技术支持。 展开更多
关键词 万米深井 钻柱振动 井下增能 高压射流 机械钻速
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基于数字岩心模型重构的岩石力学行为评价新方法 被引量:1
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作者 郭建华 佘朝毅 +3 位作者 夏连彬 余文帅 苏强 李亚天 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期132-143,共12页
石油天然气钻井过程中,上覆非目的地层钻取的岩心数量有限,在一定程度上限制了其岩石力学行为的研究,不利于安全高效钻进。为此,采用数字岩心模型对上覆长井段非目的地层岩石力学行为开展了反演研究,并以四川盆地天府气田上三叠统须家... 石油天然气钻井过程中,上覆非目的地层钻取的岩心数量有限,在一定程度上限制了其岩石力学行为的研究,不利于安全高效钻进。为此,采用数字岩心模型对上覆长井段非目的地层岩石力学行为开展了反演研究,并以四川盆地天府气田上三叠统须家河组地层为例,基于目标层位岩屑组分测试结果与Voronoi理论,建立了用于表征须家河组岩心力学行为的数字岩心三维Voronoi体模型,还原了矿物成分、黏土以及孔隙的空间分布,最后从微观角度分析和研究了岩石的力学特性及损伤演化过程。研究结果表明:①数字岩心单轴压缩变形存在空隙压密、弹性变形、塑性变形和破坏后4个阶段,破坏形式主要为剪切破坏,这与实验结果高度吻合;②在轴向压力加载时,矿物颗粒受到挤压产生应变,当应变超过矿物本身的屈服应变时,矿物开始损伤,并将无法承受的压力传递给邻近矿物颗粒,逐渐形成裂纹和破裂面;③矿物空间分布仅对数字岩心的损伤演化和裂纹发展有影响,颗粒尺寸对弹、塑性以及破坏后阶段的力学行为均有影响;④随着围压增加,抗压强度和残余强度明显增大,且岩心尺寸越大弹性模量和峰值强度越低。结论认为,该方法分析结果与实验结果吻合,为岩心缺少条件下研究钻井过程中上覆地层岩石力学特性提供了新思路,并对破岩机理认识及优化钻头选型与设计具有重要工程意义。 展开更多
关键词 数字岩心 力学行为 单轴抗压强度 三维Voronoi 损伤演化 矿物组分 尺寸效应
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天府气田致密气水平井二开一趟钻钻井关键技术
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作者 余文帅 苏强 +3 位作者 孟鐾桥 夏连彬 李亚天 谭天一 《天然气勘探与开发》 2024年第6期35-44,共10页
四川盆地天府气田致密气资源丰富,多用水平井开采,钻井过程中存在机械钻速低、二开趟钻数高、施工摩阻扭矩大、卡钻等复杂事故频发等难题。为此,针对天府气田侏罗系沙溪庙组致密气藏,从钻头型号、旋转导向工具、旋转导向配套工具、钻具... 四川盆地天府气田致密气资源丰富,多用水平井开采,钻井过程中存在机械钻速低、二开趟钻数高、施工摩阻扭矩大、卡钻等复杂事故频发等难题。为此,针对天府气田侏罗系沙溪庙组致密气藏,从钻头型号、旋转导向工具、旋转导向配套工具、钻具组合、钻井参数以及钻井液性能等方面开展优化研究与技术攻关,制定关键技术措施,改善与升级了以“二开井身结构+三维轨迹剖面+高效PDC钻头+油基钻井液+旋转导向”为主的水平井优快钻井技术。研究结果表明:(1)通过优化PDC钻头布齿与强化钻头攻击性,可有效提高钻头对非均质地层的适应性,从而提高机械钻速;(2)通过优化钻具组合及强化钻井参数,形成一套适用于CG STEER国产旋转导向系统的钻具组合,进一步确保了破岩能力,减少了卡钻风险;(3)基于摩尔-库伦准则的井壁稳定性评价,优化油基钻井液性能与密度设计,再度降低了卡钻风险。该项钻井关键技术成功应用于现场8口井,实现二开?215.9 mm井眼的“一趟钻”优快钻井,应用结果表明:(1)较之未应用该项技术的井,8口应用井的二开平均机械钻速由17.75 m/h提升至23.20 m/h(提高30.7%),二开平均钻井周期由12.00 d降至9.19 d(缩短23.4%),全井平均钻井周期由16.10d降至11.19d(缩短30.5%),应用效果良好;(2)8口井中效果最好的JQ12-8-H2井,机械钻速高达40.62m/h,二开钻井周期仅为6.15 d,刷新了天府气田致密气水平井的最快机械钻速与最短钻井周期纪录,钻井提速效果显著。该项钻井关键技术的研究与应用,有力支撑了四川盆地致密气快速上产的需求。 展开更多
关键词 致密气 水平井 钻井提速 天府气田 一趟钻
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蓬莱气区超深井钻井提速技术 被引量:7
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作者 夏连彬 胡锡辉 +5 位作者 李文哲 郭建华 沈欣宇 王秋彤 王晓娇 陈一丹 《天然气勘探与开发》 2023年第1期91-96,共6页
近年来,随着我国油气资源的勘探开发向深层、超深层迈进,深井、超深井数量快速增长,但超深井钻井过程中仍面临诸多难题,亟需开展超深井复杂地层钻井技术研究。以四川盆地中部蓬莱气区为例,储层埋藏超深,地质条件复杂,纵向产层多,压力系... 近年来,随着我国油气资源的勘探开发向深层、超深层迈进,深井、超深井数量快速增长,但超深井钻井过程中仍面临诸多难题,亟需开展超深井复杂地层钻井技术研究。以四川盆地中部蓬莱气区为例,储层埋藏超深,地质条件复杂,纵向产层多,压力系统复杂,断层、膏盐、高压盐水发育,必封点多,井控风险高;蓬莱气区超深井钻井在钻井过程中遇到机械钻速低、故障复杂时效高、钻井周期长等问题。为此,对蓬莱气区开展钻井提速技术研究。通过对已钻井实钻数据进行分析,总结提出3个制约钻井提速的瓶颈问题,并重点介绍了针对问题形成的技术对策与初步实施效果。研究结果表明:①通过缩短大尺寸井段长度,钻井速度得到有效提高;②通过将高低压层段放入两个钻井开次,故障复杂发生率得到有效控制;③通过优选堵漏材料、扩展安全密度窗口的高效承压堵漏技术,能够解决窄安全密度窗口井段喷漏同存难题;④通过在难钻地层采用“个性化PDC钻头+螺杆”复合钻井技术、应用扭力冲击器、大尺寸钻具,难钻地层提速效果明显。结论认为,上述技术对策有效解决钻井提速难题,为蓬莱气区超深井安全快速钻井提供了有力的技术支撑,也为其他区块超深井钻井提供了技术参考。 展开更多
关键词 超深井 机械钻速 大尺寸井段 窄安全密度窗口 难钻地层
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川渝地区天然气井深井固井工程复杂案例分析 被引量:6
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作者 伍葳 刘成 +3 位作者 蒲俊余 夏连彬 李斌 吴坷 《天然气勘探与开发》 2020年第4期98-105,共8页
深井固井作业面临岩性复杂、井筒高温、油气水显示活跃、同裸眼段多压力系统等诸多挑战。针对川渝深井固井复杂案例展开全过程梳理剖析,表明应从4个方面予以重视:①工程设计时应优选井身结构,必要时启用非标套管层次,充分考虑复杂地质... 深井固井作业面临岩性复杂、井筒高温、油气水显示活跃、同裸眼段多压力系统等诸多挑战。针对川渝深井固井复杂案例展开全过程梳理剖析,表明应从4个方面予以重视:①工程设计时应优选井身结构,必要时启用非标套管层次,充分考虑复杂地质条件下的载荷与腐蚀,合理套管选型,利用软件模拟预判摩阻及屈曲可能性并制订措施;②套管下入要重视通井作业,强化井眼准备,简化套管串及附件,保证尾管送入钻具的可靠性,摩阻扭矩过大时考虑油基钻井液;③固井工艺方面,长裸眼段需设计多凝水泥浆体系,多压力系统地层采用精细控压技术,"三高"气井需加装管外封隔器,加强候凝失重机理研究;④固井工作液需加强水泥浆韧性改造,提高水泥石防气窜能力,尾管悬挂器及套管鞋井段应采用常规密度水泥浆体系,注重水泥石的高温力学稳定性,合理控制固井工作液及污染情况下的稠化时间、凝固时间。结论认为:深井固井作业需紧密结合地质与工程特点,系统性考虑固井工程相关环节,避免固井复杂以确保固井施工安全及封隔有效。 展开更多
关键词 深井 固井 下套管 钻具刺漏 超缓凝 环空带压
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化学反应速率与化学平衡新颖试题导析
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作者 颜建河 夏连彬 《中学生数理化(高一使用)》 2013年第3期41-42,46,共3页
一、化学反应速率的计算 侧1对于可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g),在一定温度下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是( )。
关键词 化学反应速率 化学平衡 试题 可逆反应
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