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含H2S天然气井溢流动态模拟 被引量:5
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作者 毛良杰 蔡明杰 +1 位作者 文小勇 夏宏伟 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第25期10219-10224,共6页
考虑H 2S在井筒中的相态变化,建立了含H 2S气井井筒动态溢流模型,同时采用有限差分法对模型进行求解,结合四川某含H 2S天然气井现场数据模拟含H 2S天然气井溢流过程,并将模拟结果与不含H 2S气井进行对比分析。研究结果表明:随着温度和... 考虑H 2S在井筒中的相态变化,建立了含H 2S气井井筒动态溢流模型,同时采用有限差分法对模型进行求解,结合四川某含H 2S天然气井现场数据模拟含H 2S天然气井溢流过程,并将模拟结果与不含H 2S气井进行对比分析。研究结果表明:随着温度和压力的降低,H 2S在上部地层井段发生相变并直接引起气体体积的膨胀。含气率的突增使钻井液池增量迅速增加,且在相同的溢流时间内,关井时刻钻井液池增量增加更明显。含H 2S气井井筒内气体膨胀更迅速,导致环空压力下降更快,环空流型转化更加迅速。此外,井底压力下降更快,关井套压迅速增加,进一步加剧了溢流程度。因此,含H 2S气井井喷预警时间急剧缩短,井控难度和井喷危险大大增加。 展开更多
关键词 H2S 天然气井 溢流 动态模拟
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增压式脉冲水射流破碎硬岩性能研究 被引量:5
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作者 卢义玉 朱志丹 +5 位作者 汤积仁 刘文川 凌远非 张洋凯 杨盛 姚奇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期114-122,共9页
为进一步提高脉冲水射流破岩能力,提出了一种增压式脉冲水射流发生方法,以低输入压力获取高脉动压力。为检验增压式脉冲水射流的破碎硬岩性能,搭建了增压式脉冲水射流破碎硬岩试验系统,开展破岩试验,并结合数值模拟获取的流场细节信息,... 为进一步提高脉冲水射流破岩能力,提出了一种增压式脉冲水射流发生方法,以低输入压力获取高脉动压力。为检验增压式脉冲水射流的破碎硬岩性能,搭建了增压式脉冲水射流破碎硬岩试验系统,开展破岩试验,并结合数值模拟获取的流场细节信息,分析了不同喷嘴直径、射流压力、靶距对增压式脉冲水射流破碎硬岩性能的影响规律。结果表明:增压式脉冲水射流的破碎硬岩性能随喷嘴直径增加先增大后减弱;随射流压力升高,射流轴心速度增大,但因气、液能量交换加剧导致的能量损耗增加,当前试验条件下射流压力为60 MPa时破岩效果最好;破碎体积在100 mm靶距达到峰值,而最大破碎深度对应的最优靶距为25 mm和75 mm,逐渐向喷嘴回移。研究结果对推动增压式脉冲水射流工程应用具有重要指导意义。 展开更多
关键词 硬岩 增压式脉冲水射流 破岩性能 单因素试验
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锥形PDC齿破碎砾岩特性试验研究 被引量:10
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作者 徐卫强 史怀忠 +4 位作者 曹权 史杏杏 胡锡辉 熊超 陈晗 《石油机械》 北大核心 2021年第9期9-16,共8页
为了进一步提高PDC钻头的破岩效率和钻遇硬地层及复杂地层的适应性,研发了PDC单齿破岩综合试验装置。采用该试验装置对锥形PDC齿破碎砾岩进行了试验研究,并将试验结果与常规PDC齿破碎砾岩、锥形PDC齿破碎花岗岩进行了对比。研究结果表明... 为了进一步提高PDC钻头的破岩效率和钻遇硬地层及复杂地层的适应性,研发了PDC单齿破岩综合试验装置。采用该试验装置对锥形PDC齿破碎砾岩进行了试验研究,并将试验结果与常规PDC齿破碎砾岩、锥形PDC齿破碎花岗岩进行了对比。研究结果表明:当锥形PDC齿以20°前倾角破碎砾岩时,切削力差异系数明显小于前倾角为10°和30°,切削齿受力较稳定,有利于减轻钻头振动,延长钻头寿命;锥形PDC齿所受切削力随着切削深度的增大而增大,随着切削深度从1 mm增加至3 mm,切削力差异系数显著增大,切削力波动剧烈;锥形PDC齿破碎单位体积砾岩的能耗远小于常规PDC齿,破碎能耗降低约25%;破碎砾岩所需的切削力比破碎花岗岩所需的切削力小,破碎砾岩地层效率较高。研究结果可为锥形PDC齿破碎砾岩层及软硬交错等非均质地层的研究提供参考。 展开更多
关键词 锥形PDC齿 砾岩 前倾角 切削力 差异系数 切削深度
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钻井液降滤失剂与水泥浆接触污染机理及防止对策
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作者 杨兆亮 刘森 +2 位作者 沈欣宇 罗越耀 张玉婷 《钻井液与完井液》 北大核心 2024年第6期792-799,共8页
为了解决钻井液对低密度水泥浆的污染问题,必须掌握钻井液处理剂对水泥浆的微观结构、聚集稳定性等性能的影响。选用性能显著的钻井液用抗高温降滤失剂LS-2A作为研究对象,采用单因素分析法研究了LS-2A对水泥浆的性能影响。实验研究表明,... 为了解决钻井液对低密度水泥浆的污染问题,必须掌握钻井液处理剂对水泥浆的微观结构、聚集稳定性等性能的影响。选用性能显著的钻井液用抗高温降滤失剂LS-2A作为研究对象,采用单因素分析法研究了LS-2A对水泥浆的性能影响。实验研究表明,LS-2A中的羧酸、羟基、磺酸基官能团会与水泥浆中的Ca2+发生交联生成絮凝物,使水泥石水化产物形成胶凝网状结构,凝胶包裹吸附水泥浆中的自由水,降低水泥浆流动性,抑制水泥浆的早期水化反应速度,降低水泥石的抗压强度。针对LS-2A引起的污染问题,通过双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸(BHMTPMPA)与氧化锌(ZnO)以质量比3∶1复配而成一种抗污染剂。掺入5%抗污染剂后水泥浆流动度由14 cm提升至24 cm。在205℃×130 MPa×110 min条件下,水泥浆与钻井液的混合浆体(7∶3)的稠化时间仅51 min,未能满足固井要求。而使用了抗污染剂后的水泥浆、钻井液、隔离液(7∶2∶1)的混浆稠化时间大于300 min。BHMTPMP与ZnO通过与水泥浆中Ca2+反应,在水泥颗粒表面形成保护膜并产生电性斥力作用,成功解决了LS-2A造成的水泥浆污染问题,并在蓬深6井注水泥塞固井施工中成功应用。 展开更多
关键词 降滤失剂 污染 机理 抗污染剂 钻井液
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页岩压裂水平井增产改造体积的动态演化模型 被引量:6
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作者 任岚 赵金洲 +1 位作者 林然 周长林 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2018年第10期1099-1114,共16页
页岩气藏开发实践表明,水平井分段压裂是实现页岩气藏经济有效开发的关键技术,其中增产改造体积(SRV)是控制页岩压后效果的核心参数,对SRV的准确计算和表征已成为页岩压裂研究领域的重点难点问题.基于目前SRV评价方法的局限性,考虑动态... 页岩气藏开发实践表明,水平井分段压裂是实现页岩气藏经济有效开发的关键技术,其中增产改造体积(SRV)是控制页岩压后效果的核心参数,对SRV的准确计算和表征已成为页岩压裂研究领域的重点难点问题.基于目前SRV评价方法的局限性,考虑动态扩展裂缝与储层应力场和压力场的耦合作用,以及它们实时变化触发储层天然裂缝的破裂机制,建立了一种SRV动态演化计算模型,采用该模型可以计算和表征裂缝动态扩展形态、储层渗透率演化分布以及SRV的空间展布.由于模型与页岩压裂过程中储层SRV实际动态扩展物理机制较一致,采用该模型对SRV的评价计算更符合矿场实际.基于文中提出的计算方法,以威远页岩气开发示范区某压裂井段为例,验证了模型的可靠性,并计算分析了SRV随时间的动态演化过程及变化规律.该文研究对于提升页岩水平井分段分簇压裂SRV计算准确性,提高压裂优化设计以及压后效果评估具有重要的理论指导意义和矿场应用价值. 展开更多
关键词 页岩 水平井 水力压裂 增产改造体积 应力场 压力场
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