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复合黏结堵漏技术研究及应用
1
作者
龙海锋
乔国发
+3 位作者
郑东
贺志刚
黄承建
利霞
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024年第5期165-171,共7页
为了解决复杂漏失地层堵漏难、堵漏成功率低的问题,研发了一种复合黏结堵漏技术,在钻井液中直接加入桥堵材料和聚合物凝胶SVG提升堵漏浆的驻留能力和封堵效果。文章通过优选聚合物主剂SVG加量和缓黏剂,形成了不同温度区间的聚合物凝胶SV...
为了解决复杂漏失地层堵漏难、堵漏成功率低的问题,研发了一种复合黏结堵漏技术,在钻井液中直接加入桥堵材料和聚合物凝胶SVG提升堵漏浆的驻留能力和封堵效果。文章通过优选聚合物主剂SVG加量和缓黏剂,形成了不同温度区间的聚合物凝胶SVG体系。封堵实验表明:加入聚合物凝胶SVG和桥堵材料GT-MF、NTBASE形成的复合黏结堵漏浆展现出优异的封堵效果,8~5 mm梯形缝板和5 mm平行缝板封堵达到最高压力60 MPa,未突破。封堵机理是复合黏结堵漏浆达到漏层温度后,聚合物凝胶加速溶胀,浆体增稠表现出强黏结性,既能黏结堵漏材料,促进桥堵颗粒滞留和架桥,又能强黏结于漏失通道壁面,提升驻留效果,弥补了桥接堵漏技术和聚合物凝胶技术的不足,对于在恶性漏失地层具有广阔的应用前景。
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关键词
恶性漏失
黏结堵漏
桥堵材料
聚合物凝胶
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职称材料
石英砂岩三轴剪切力学特性及裂隙面形态特征
2
作者
林志南
冯世宏
+2 位作者
王家全
张强
龙海锋
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期161-172,共12页
为研究3维压剪应力状态下岩质边坡中完整岩石的剪切损伤破坏特征,采用RockTop-50HT全应力多场耦合三轴试验系统,对成分简单、结构均质及饱和完整的细粒石英砂岩进行16组不同围压的三轴剪切试验,获得相应的三轴剪切应力-应变曲线和含有...
为研究3维压剪应力状态下岩质边坡中完整岩石的剪切损伤破坏特征,采用RockTop-50HT全应力多场耦合三轴试验系统,对成分简单、结构均质及饱和完整的细粒石英砂岩进行16组不同围压的三轴剪切试验,获得相应的三轴剪切应力-应变曲线和含有原岩屑碎片的剪切破坏裂隙面,分析三轴剪切应力作用下石英砂岩的非线性强度变化特征,探究石英砂岩的三轴剪切破坏模式和裂隙结构面形态粗糙特征。基于德洛内(delaunay)点云离散算法重构石英砂岩破坏裂隙结构面,分析剪切破坏结构面的潜在接触部分随着表面有效倾角门槛值的变化特征。结果表明:1)随着围压逐渐增大,石英砂岩的三轴剪切破坏模式先由脆性破坏转变为塑性破坏,再逐渐转变为塑形流动破坏;2)石英砂岩的三轴剪切强度随着围压的递增呈现出明显的非线性变化特征,可用幂函数描述,并采用摩尔-库仑准则(Mohr-Coulomb)对石英砂岩的三轴剪切强度进行分段线性拟合,可知随着围压的增大,黏聚力逐渐增大,内摩擦角逐渐减小;3)剪切破坏裂隙面3维粗糙特征可用传统的Grasselli模型评估,其非线θ_(max)^(*)性拟合参数和粗糙度参数c能充分描述三轴剪切破坏裂隙的粗糙度特征。研究成果对岩石在复杂应力状态下的三轴剪切强度评价、岩石工程中边坡的稳定性分析和支护设计方案优化具有重要意义。
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关键词
岩石力学
三轴剪切试验
破坏模式
非线性剪切强度
裂隙面形态特征
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职称材料
高应力和高渗压下饱和完整砂岩三轴剪切-渗流耦合特性试验研究
3
作者
林志南
冯世宏
+2 位作者
张强
王家全
龙海锋
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2419-2430,共12页
为研究高地应力和高水头压力下完整岩石的三轴剪切力学特性和渗透特性,更加真实地揭示三维压剪应力状态下重大岩石边坡在剪切-渗流耦合作用下的损伤破坏机制,采用Rock Top多场耦合试验仪,对饱和完整砂岩进行五组不同法向应力和渗压下的...
为研究高地应力和高水头压力下完整岩石的三轴剪切力学特性和渗透特性,更加真实地揭示三维压剪应力状态下重大岩石边坡在剪切-渗流耦合作用下的损伤破坏机制,采用Rock Top多场耦合试验仪,对饱和完整砂岩进行五组不同法向应力和渗压下的三轴剪切-渗流耦合试验,获得相应的三轴剪应力-应变-表观渗透率曲线和含有原岩屑的剪切单节理裂隙面,并开展单节理裂隙渗透试验。分析不同法向应力和渗压双因素耦合作用下岩石剪切破坏裂隙面的形貌特征,探究饱和砂岩的剪切强度和表观渗透率随法向应力、渗压的演变规律,探讨单裂隙砂岩的表观渗透率在剪应力逐渐减小过程中随渗压的演化特征。研究结果表明:1)剪切-渗流耦合作用下饱和砂岩表观渗透率表现出先减小后增大并逐渐趋于稳定的变化规律;2)剪切-渗流耦合下饱和砂岩剪切峰值强度和残余强度随着法向应力增大而增大,随着渗压的增大呈线性减小,并且在剪切过程中表观渗透率曲线渗流峰值滞后于剪切峰值强度;3)在剪应力缓慢降低过程中,单节理裂隙面的开度先降低后增大,其表观渗透率和渗流量呈现出先减小后增大的变化规律;4)采用Forchheimer方程拟合获得剪应力、渗压和法向应力作用下,贯穿单裂隙面的渗流量与渗压的关系式。
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关键词
三轴剪切-渗流耦合试验
渗压
剪切强度
表观渗透率
渗流量
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职称材料
题名
复合黏结堵漏技术研究及应用
1
作者
龙海锋
乔国发
郑东
贺志刚
黄承建
利霞
机构
新疆格瑞迪斯石油技术股份有限公司
中国石油辽河油田公司工程技术部
中国石油玉门油田公司环庆采油厂
出处
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024年第5期165-171,共7页
基金
2022年新疆维吾尔自治区工信厅“揭榜挂帅”项目“油气层控堵水与井筒完整性综合治理关键技术研究及应用”(编号:新科资字[2021]119号)。
文摘
为了解决复杂漏失地层堵漏难、堵漏成功率低的问题,研发了一种复合黏结堵漏技术,在钻井液中直接加入桥堵材料和聚合物凝胶SVG提升堵漏浆的驻留能力和封堵效果。文章通过优选聚合物主剂SVG加量和缓黏剂,形成了不同温度区间的聚合物凝胶SVG体系。封堵实验表明:加入聚合物凝胶SVG和桥堵材料GT-MF、NTBASE形成的复合黏结堵漏浆展现出优异的封堵效果,8~5 mm梯形缝板和5 mm平行缝板封堵达到最高压力60 MPa,未突破。封堵机理是复合黏结堵漏浆达到漏层温度后,聚合物凝胶加速溶胀,浆体增稠表现出强黏结性,既能黏结堵漏材料,促进桥堵颗粒滞留和架桥,又能强黏结于漏失通道壁面,提升驻留效果,弥补了桥接堵漏技术和聚合物凝胶技术的不足,对于在恶性漏失地层具有广阔的应用前景。
关键词
恶性漏失
黏结堵漏
桥堵材料
聚合物凝胶
Keywords
severe loss
bonding plugging
bridging material
polymer gel
分类号
TE28 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
石英砂岩三轴剪切力学特性及裂隙面形态特征
2
作者
林志南
冯世宏
王家全
张强
龙海锋
机构
广西科技大学土木与建筑工程学院
广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心
中国水利水电科学研究院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期161-172,共12页
基金
广西自然科学基金项目(2021GXNSFBA196043,2023GXNSFAA026185,2022GXNSFDA035081)
国家自然科学基金项目(41962017)
+5 种基金
国家自然科学基金雅砻江联合基金项目(U1965204)
广西科技大学博士基金项目(校科博19Z42)
广西高等学校高水平创新团队及卓越学者计划项目(桂教人才[2020]6号)
广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2020KY08023)
中国水利水电科学研究院科研专项项目(GE110145B0022021)
广西研究生教育创新计划项目(YCSW2022441)。
文摘
为研究3维压剪应力状态下岩质边坡中完整岩石的剪切损伤破坏特征,采用RockTop-50HT全应力多场耦合三轴试验系统,对成分简单、结构均质及饱和完整的细粒石英砂岩进行16组不同围压的三轴剪切试验,获得相应的三轴剪切应力-应变曲线和含有原岩屑碎片的剪切破坏裂隙面,分析三轴剪切应力作用下石英砂岩的非线性强度变化特征,探究石英砂岩的三轴剪切破坏模式和裂隙结构面形态粗糙特征。基于德洛内(delaunay)点云离散算法重构石英砂岩破坏裂隙结构面,分析剪切破坏结构面的潜在接触部分随着表面有效倾角门槛值的变化特征。结果表明:1)随着围压逐渐增大,石英砂岩的三轴剪切破坏模式先由脆性破坏转变为塑性破坏,再逐渐转变为塑形流动破坏;2)石英砂岩的三轴剪切强度随着围压的递增呈现出明显的非线性变化特征,可用幂函数描述,并采用摩尔-库仑准则(Mohr-Coulomb)对石英砂岩的三轴剪切强度进行分段线性拟合,可知随着围压的增大,黏聚力逐渐增大,内摩擦角逐渐减小;3)剪切破坏裂隙面3维粗糙特征可用传统的Grasselli模型评估,其非线θ_(max)^(*)性拟合参数和粗糙度参数c能充分描述三轴剪切破坏裂隙的粗糙度特征。研究成果对岩石在复杂应力状态下的三轴剪切强度评价、岩石工程中边坡的稳定性分析和支护设计方案优化具有重要意义。
关键词
岩石力学
三轴剪切试验
破坏模式
非线性剪切强度
裂隙面形态特征
Keywords
rock mechanics
triaxial shear test
failure mode
nonlinear shear strength
morphological characteristics of fracture surface
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
高应力和高渗压下饱和完整砂岩三轴剪切-渗流耦合特性试验研究
3
作者
林志南
冯世宏
张强
王家全
龙海锋
机构
广西科技大学土木建筑工程学院
广西壮族自治区岩土灾变与生态治理工程研究中心
中国水利水电科学研究院岩土工程研究所
出处
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期2419-2430,共12页
基金
广西自然科学基金资助项目(2021GXNSFBA196043,2022GXNSFDA035081)
广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2020KY08023)
+3 种基金
国家自然科学基金—雅砻江联合基金资助项目(U1965204)
广西科技大学博士基金资助项目(校科博19Z42)
国家自然科学基金资助项目(41962017)
云南省重大科技专项计划项目(202102AF080001)。
文摘
为研究高地应力和高水头压力下完整岩石的三轴剪切力学特性和渗透特性,更加真实地揭示三维压剪应力状态下重大岩石边坡在剪切-渗流耦合作用下的损伤破坏机制,采用Rock Top多场耦合试验仪,对饱和完整砂岩进行五组不同法向应力和渗压下的三轴剪切-渗流耦合试验,获得相应的三轴剪应力-应变-表观渗透率曲线和含有原岩屑的剪切单节理裂隙面,并开展单节理裂隙渗透试验。分析不同法向应力和渗压双因素耦合作用下岩石剪切破坏裂隙面的形貌特征,探究饱和砂岩的剪切强度和表观渗透率随法向应力、渗压的演变规律,探讨单裂隙砂岩的表观渗透率在剪应力逐渐减小过程中随渗压的演化特征。研究结果表明:1)剪切-渗流耦合作用下饱和砂岩表观渗透率表现出先减小后增大并逐渐趋于稳定的变化规律;2)剪切-渗流耦合下饱和砂岩剪切峰值强度和残余强度随着法向应力增大而增大,随着渗压的增大呈线性减小,并且在剪切过程中表观渗透率曲线渗流峰值滞后于剪切峰值强度;3)在剪应力缓慢降低过程中,单节理裂隙面的开度先降低后增大,其表观渗透率和渗流量呈现出先减小后增大的变化规律;4)采用Forchheimer方程拟合获得剪应力、渗压和法向应力作用下,贯穿单裂隙面的渗流量与渗压的关系式。
关键词
三轴剪切-渗流耦合试验
渗压
剪切强度
表观渗透率
渗流量
Keywords
triaxial shear-seepage coupling test
seepage pressure
shear strength
apparent permeability
flow
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复合黏结堵漏技术研究及应用
龙海锋
乔国发
郑东
贺志刚
黄承建
利霞
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
2
石英砂岩三轴剪切力学特性及裂隙面形态特征
林志南
冯世宏
王家全
张强
龙海锋
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
高应力和高渗压下饱和完整砂岩三轴剪切-渗流耦合特性试验研究
林志南
冯世宏
张强
王家全
龙海锋
《中南大学学报（自然科学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
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职称材料
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