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基于RGPSO-LightGBM的套管磨损深度预测
1
作者 秦彦斌 王健 +2 位作者 万志国 李琳琳 窦益华 《石油机械》 北大核心 2025年第5期139-146,共8页
传统的套管磨损预测模型在理想假设下无法达到满意的精度,依赖试验数据的推导方式也非常耗时且成本高。提出了一种反应式全局粒子群优化轻量级梯度提升机(RGPSO-LightGBM)的套管磨损深度预测模型。使用Pearson相关系数法及特征重要性对... 传统的套管磨损预测模型在理想假设下无法达到满意的精度,依赖试验数据的推导方式也非常耗时且成本高。提出了一种反应式全局粒子群优化轻量级梯度提升机(RGPSO-LightGBM)的套管磨损深度预测模型。使用Pearson相关系数法及特征重要性对多臂井径成像测井仪的报告数据及钻井日志进行分析,提取出关键特征值;利用LightGBM对磨损深度进行预测,结合RGPSO对LightGBM的多个超参数进行全局调优;将所提模型与BP神经网络(BPNN)、极限梯度提升(XGBoost)等模型进行对比。研究结果表明,所提模型的最高拟合优度(R^(2))可达0.9976,具有更好的预测准确性、鲁棒性和泛化能力,能够为后续油气井生产的智能化控制提供有效依据,对维护井筒完整性、保障油气井安全生产作业具有重要的实际意义。 展开更多
关键词 套管磨损深度 井筒完整性 LightGBM 粒子群优化 机器学习
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基于等效模量法的数字岩芯三轴压缩行为研究
2
作者 林铁军 曾馨 +2 位作者 孙鑫 于浩 余文帅 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期84-94,共11页
针对深部硬脆性难钻地层取芯困难、难获取完整的岩芯样品、室内岩石力学参数实验成本高等问题,采用数值方法结合矿物组分含量建立以泰森多面体为骨架的多组分数字岩芯模型,提出等效模量法实现三轴压缩条件下矿物力学性能的动态调整。开... 针对深部硬脆性难钻地层取芯困难、难获取完整的岩芯样品、室内岩石力学参数实验成本高等问题,采用数值方法结合矿物组分含量建立以泰森多面体为骨架的多组分数字岩芯模型,提出等效模量法实现三轴压缩条件下矿物力学性能的动态调整。开展数字岩芯三轴压缩过程仿真模拟,获取了数字岩芯破裂裂缝形态、三轴压缩应力应变曲线及岩石弹性模量,模拟结果与室内实验结果一致;对比分析了三轴压力对岩石整体和矿物颗粒的损伤和应力分布影响。研究表明,三轴压力对矿物颗粒的影响因矿物种类及空间分布而异,同时抑制了岩石裂纹的扩展。研究方法和结果为研究数字岩芯的力学及破裂行为提供了新的思路,能够有效模拟复杂地质条件下的岩石力学响应和破裂形式,为解决深部硬脆性地层取芯难题提供了技术支撑。 展开更多
关键词 数字岩芯 三轴压缩 岩石力学 裂纹扩展 应力分布
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基于AMPS的早强型缓凝剂的合成及性能
3
作者 谢云媚 张晔 +3 位作者 马勇 程小伟 梅开元 张春梅 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期379-385,共7页
随着油气开采深度的增加,长封固段温度梯度过大,为保证水泥浆的安全泵送,需要加入大量油井水泥缓凝剂,这会导致水泥浆在井口低温段出现超缓凝、强度发展缓慢等问题,严重影响固井质量和安全。针对现有问题,基于吸附理论选择AMPS、MA、NVP... 随着油气开采深度的增加,长封固段温度梯度过大,为保证水泥浆的安全泵送,需要加入大量油井水泥缓凝剂,这会导致水泥浆在井口低温段出现超缓凝、强度发展缓慢等问题,严重影响固井质量和安全。针对现有问题,基于吸附理论选择AMPS、MA、NVP、DEAA四种单体合成一种耐高温早强型缓凝剂AMND,并通过红外光谱、热稳定性测试、凝胶色谱分析、高温高压稠化等方法对缓凝剂的结构和性能进行测试。测试结果表明:缓凝剂AMND高温稠化性能优异,在150℃高温条件下水泥浆稠化时间可达316 min;缓凝剂AMND具有优异的调凝性以及较低的温度敏感性与加量敏感性,能够调节不同温度段的稠化时间,有利于水泥浆在固井施工现场的安全泵送;对水泥石力学发展影响较小,在150℃循环温度、60℃养护条件下,1 d、2 d、3 d强度分别可达6.34、8.24、14.66 MPa,满足固井施工强度要求。结论认为该缓凝剂能够缓解低温段超缓凝现象,实现高温井底缓凝,且不影响井口强度发展,成功缓解大温差长封固段井超缓凝或者不凝的难题,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 缓凝剂 大温差 早期抗压强度 长封固段固井
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基于区间分析的钻井工程风险评价方法 被引量：11
4
作者 管志川 魏凯 +1 位作者 傅盛林 赵廷峰 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期15-18,共4页
针对钻井基础信息参数存在不确定性的问题,以区间分析方法和可靠性理论为基础,通过分析钻井过程中井下故障发生的力学致险机理,建立了钻井工程风险的非概率可靠性评价方法。该方法只需根据先验信息确定出井下故障的风险评价函数和风险... 针对钻井基础信息参数存在不确定性的问题,以区间分析方法和可靠性理论为基础,通过分析钻井过程中井下故障发生的力学致险机理,建立了钻井工程风险的非概率可靠性评价方法。该方法只需根据先验信息确定出井下故障的风险评价函数和风险因素的上下界,即可进行风险系数计算。确定了几种常见井下故障的风险评价函数,根据区间变量运算法则推导出了风险系数表达式。以西部某区块的W井为例进行了验证分析,结果表明,该方法计算简便、实用,能够满足工程实际需要。 展开更多
关键词 钻井工程 钻井参数 不确定性 区间数学 风险分析 风险系数
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基于无监督学习技术的碎屑岩储集层成岩相测井识别与应用:以沾化凹陷三台组为例
5
作者 孟圆 贾光华 +2 位作者 李传华 张立强 张曙光 《古地理学报》 北大核心 2025年第3期746-762,共17页
渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷埕岛—桩海地区侏罗系三台组近年来成为油气勘探重点层系,但受构造演化复杂、沉积类型多样、岩性多变的影响,储集层非均质性极强,储集层质量预测难度大,而成岩相类型的精确识别与划分对储集层的评价起至关重... 渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷埕岛—桩海地区侏罗系三台组近年来成为油气勘探重点层系,但受构造演化复杂、沉积类型多样、岩性多变的影响,储集层非均质性极强,储集层质量预测难度大,而成岩相类型的精确识别与划分对储集层的评价起至关重要的作用。传统利用有监督学习识别全井成岩相的方法在学习样本数目较少的情况下实用性有限,本研究开展基于单因素约束的无监督全井成岩相测井识别方法研究。结合视压实率、胶结物含量、面孔率和裂缝率将研究区成岩相划分为致密压实相、碳酸盐胶结相、溶蚀与裂缝相和不稳定成分弱溶蚀相。确定了GR(自然伽马)、AC(声波时差)、DEN(密度)、RD(深侧向电阻率)4条对成岩作用敏感的测井曲线作为成岩相测井识别的依据。分别对4条曲线聚类范围进行约束,确保了无监督学习方法与成岩相良好的映射关系。基于无监督学习划分的测井相种类,利用铸体薄片等资料实现测井相与成岩相的标定,完成地区成岩相的识别与划分。划分结果表明,溶蚀与裂缝相、不稳定成分弱溶蚀相为研究区储集层有利成岩相,2类成岩相对应较高的孔渗度,溶蚀与裂缝主要分布在含砾砂岩等粗粒岩中,不稳定成分弱溶蚀相主要分布在粉砂岩等细粒岩中。通过盲井成岩相对比,验证学习方法的准确性,进而为缺乏取心井段的储集层成岩相识别提出新的预测方法,对有利储集层的评价及预测具有一定意义。 展开更多
关键词 济阳坳陷 沾化凹陷 三台组 成岩相测井识别 单因素约束 无监督学习
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K型井架有限元仿真分析及检测方案优化 被引量：10
6
作者 许仁波 段晶晶 +3 位作者 邓荆江 王鑫 王希军 张建荣 《石油机械》 北大核心 2014年第1期14-17,共4页
通过建立K型井架有限元模型,对设计载荷作用下井架的变形位移及应力分布情况进行了仿真分析。分析结果表明,K型井架承载过程中结构形状的变化将导致井架顶端产生前倾位移,最大位移量可达41 mm;井架最大应力发生在井架上段与中上段连接... 通过建立K型井架有限元模型,对设计载荷作用下井架的变形位移及应力分布情况进行了仿真分析。分析结果表明,K型井架承载过程中结构形状的变化将导致井架顶端产生前倾位移,最大位移量可达41 mm;井架最大应力发生在井架上段与中上段连接处。基于有限元分析确定的井架承载主要危险应力区,结合SY/T 6326—2008标准要求确定了K型井架检测方案中应变片的选择及测点规划布置,制定出符合标准要求的井架强度检测实施方案,这对井架安全检测评定具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 K型井架 有限元模型 变形位移 危险应力区 检测方案 优化
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TETA-DTC除铅性能评价及分子动力学模拟
7
作者 唐嘉婧 马超 +2 位作者 倪帅 刘超 周旭 《工业水处理》 北大核心 2025年第7期177-182,共6页
为防止Pb^(2+)过量流入环境对生态产生危害,利用三乙烯四胺和二硫化碳在碱性环境下制备出一种含有双二硫代氨基甲酸基团(DTC)的螯合剂TETA-DTC,对比了TETA-DTC与市售螯合剂处理Pb^(2+)的性能,筛选了TETA-DTC与Pb^(2+)螯合反应的最佳条件... 为防止Pb^(2+)过量流入环境对生态产生危害,利用三乙烯四胺和二硫化碳在碱性环境下制备出一种含有双二硫代氨基甲酸基团(DTC)的螯合剂TETA-DTC,对比了TETA-DTC与市售螯合剂处理Pb^(2+)的性能,筛选了TETA-DTC与Pb^(2+)螯合反应的最佳条件,并采用分子动力学模拟的方法揭示了其螯合作用机理。研究结果表明:在Pb^(2+)质量浓度25 mg/L、pH=5的条件下,较市售螯合剂,TETA-DTC对Pb^(2+)具有优良的去除效果,且用量更少;当Pb^(2+)质量浓度为25 mg/L时,TETA-DTC的投加量越大,螯合体系的pH越大,Pb^(2+)去除率越高,综合考虑TETA-DTC投加量60 mg/L、pH=5为螯合去除Pb^(2+)的最佳条件,最佳反应条件下Pb^(2+)去除率达95.21%;分子动力学对TETA-DTC中官能团、原子与Pb^(2+)之间的径向分布模拟表明,TETA-DTC结构中C—S—S基团与Pb^(2+)的作用半径最小,作用强度最大,N1原子次之,N2原子最小,C—S—S基团是关键的螯合基团;分子动力学对不同浓度的螯合剂与Pb^(2+)之间相互作用能的模拟表明,TETA-DTC分子和Pb^(2+)之间的螯合作用较稳定,稳定性随着TETA-DTC分子数量的增加而增加。 展开更多
关键词 二硫代氨基甲酸盐 螯合剂 铅离子 分子动力学模拟
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自动坐封井口堵塞器的研制及其评价试验
8
作者 平恩顺 王玉忠 +4 位作者 任宝良 赵磊 李迪 黄峰 邵俊龙 《石油机械》 北大核心 2025年第7期136-140,共5页
针对段塞加砂压裂或生产放喷过程中井口装置易发生刺漏,无法及时解决井控风险,存在严重安全隐患的问题,研制了一套新型自动坐封井口堵塞器及配套的液压打捞工具。介绍了自动坐封井口堵塞器及液压打捞工具的主要结构和工作原理,分析了其... 针对段塞加砂压裂或生产放喷过程中井口装置易发生刺漏,无法及时解决井控风险,存在严重安全隐患的问题,研制了一套新型自动坐封井口堵塞器及配套的液压打捞工具。介绍了自动坐封井口堵塞器及液压打捞工具的主要结构和工作原理,分析了其主要性能参数和性能特点,对自动坐封井口堵塞器物理样机进行了室内性能评价试验。试验结果表明:在15 MPa井筒压力条件下,研制的新型自动坐封井口堵塞器拉动挡销自由落体落入井筒内,实现自动丢手和延时自动坐封,满足50 MPa承压密封性能要求;通过液压打捞工具加压10 MPa,实现自动解封并泄压平衡后可安全起出自动坐封井口堵塞器。研制的整套工具具备现场试验的条件,可在短时间内及时解决井口刺漏问题,具有良好的推广应用前景。 展开更多
关键词 井口刺漏 自动坐封 井口堵塞器 液压打捞工具 性能评价试验
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深部地层CO_(2)对抗高温降滤失剂性能弱化规律及机理分析
9
作者 张坤 李阳 +4 位作者 穆剑雷 李永龙 石亚华 蒲磊 谢凌志 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期494-502,共9页
随着酸性气藏的开发,钻井液面临着CO_(2)侵入的风险。由于酸性气藏埋藏深,高温高密度钻井液体系在受到CO_(2)污染后,性能会显著弱化,尤其是滤失量难以控制。室内建立了一种新型的CO_(2)污染评价实验方法,在150℃下,对几种典型的抗高温... 随着酸性气藏的开发,钻井液面临着CO_(2)侵入的风险。由于酸性气藏埋藏深,高温高密度钻井液体系在受到CO_(2)污染后,性能会显著弱化,尤其是滤失量难以控制。室内建立了一种新型的CO_(2)污染评价实验方法,在150℃下,对几种典型的抗高温降滤失剂进行了CO_(2)侵入污染实验评价。基于“降滤失剂+膨润土浆”宏观和微观性能分析,系统研究了CO_(2)对降滤失剂的弱化机制,以及不同降滤失剂的抗CO_(2)污染性能。研究结果表明,磺化类降滤失剂SAS和SMP-Ⅲ在受到CO_(2)污染后,其水溶性变差,黏度降低、滤失性能恶化,胶体稳定性下降。相比之下,聚合物降滤失剂NH4-HPAN和纤维素类降滤失剂PAC-LV在受到CO_(2)污染后表现出增稠现象。NH4-HPAN在抗CO_(2)污染能力方面表现突出,其降滤失性能、胶体稳定性以及粒径分布均保持良好的稳定性。 展开更多
关键词 酸性气藏 降滤失剂 CO_(2)污染 胶体稳定性 粒径分布
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高温深层裂缝性地层钻井用复合堵漏材料
10
作者 杨岳鹏 张佳楠 +3 位作者 张丽辉 尚有志 王磊 张洪涛 《油田化学》 北大核心 2025年第1期14-21,共8页
为了有效解决高温深层裂缝性地层钻井过程中出现的井漏现象,研制了一种抗高温刚性封堵剂HTD-2,并将其与改性无机矿物纤维GXW-1和弹性堵漏材料TDS-2复配形成复合堵漏材料。通过耐温性能实验、裂缝封堵实验、高温高压砂床封堵实验以及与... 为了有效解决高温深层裂缝性地层钻井过程中出现的井漏现象,研制了一种抗高温刚性封堵剂HTD-2,并将其与改性无机矿物纤维GXW-1和弹性堵漏材料TDS-2复配形成复合堵漏材料。通过耐温性能实验、裂缝封堵实验、高温高压砂床封堵实验以及与钻井液的配伍性实验等对堵漏材料的性能进行了评价。研究结果表明,HTD-2、GXW-1和TDS-2的耐温性能明显优于核桃壳;在高温高压条件下,单一堵漏材料无法对不同尺寸的裂缝均产生良好的封堵效果,而复合堵漏材料的封堵效果较好,配方为8%HTD-2+1.5%GXW-1+6%TDS-2的复合堵漏材料可使0.5~2 mm裂缝的30 min滤失量均降低至100 m L以下,封堵层的承压能力均大于10 MPa。复合堵漏材料的加入可使钻井液在不同粒径的岩屑砂床中均具有良好的封堵效果,0.85~2 mm砂床60 min侵入深度仅为9.3 cm。另外,复合堵漏材料与钻井液还具有较好的配伍性。现场应用结果表明,采用加入复合堵漏材料的钻井液进行现场施工时,GX-1井钻井过程中未出现明显滤失现象,钻井过程顺利,有效提升了钻井效率和质量。该复合堵漏材料适合在高温深层裂缝性地层堵漏施工作业中进行推广应用。 展开更多
关键词 高温深井 裂缝性地层 刚性封堵剂 复合堵漏材料 堵漏效果
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岩石气水两相渗流的玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟对比 被引量：10
11
作者 吴丰 姚聪 +4 位作者 丛林林 袁龙 闻竹 张凤生 习研平 《岩性油气藏》 CSCD 北大核心 2019年第4期121-132,共12页
岩石微观可视化两相渗流特征研究对于油气田开发具有重要意义。分别采用微观可视化玻璃刻蚀驱替实验和有限元数值模拟对岩石中微观气水两相流体的动态渗流特征进行了研究,并将数值模拟结果与微观玻璃刻蚀驱替实验结果进行了对比验证。... 岩石微观可视化两相渗流特征研究对于油气田开发具有重要意义。分别采用微观可视化玻璃刻蚀驱替实验和有限元数值模拟对岩石中微观气水两相流体的动态渗流特征进行了研究,并将数值模拟结果与微观玻璃刻蚀驱替实验结果进行了对比验证。结果表明,有限元数值模拟结果与玻璃刻蚀驱替实验结果基本一致。气水两相流驱替实验过程中存在明显的指进现象;驱替结束后,分布在大孔喉和与大孔喉相连的孔隙中的水被驱替,未被驱替的水主要分布在小孔喉、小孔喉控制的大孔隙和孔隙盲端;单相渗流达到稳态后,流动通道中心的流体流速比入口处流体流速大,孔喉半径越大,压力降低越慢。微观玻璃刻蚀驱替实验方法能较好地观测微观指进现象和气体在通过狭窄喉道时的运移跳跃现象,而有限元数值模拟方法则具有成本低、易于操作、实验可重复性高等优点。微观玻璃刻蚀驱替实验与有限元数值模拟相结合研究气水两相渗流效果更佳。 展开更多
关键词 两相流驱替 玻璃刻蚀 有限元模拟 NAVIER-STOKES 方程
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双水平井密切割压裂应力干扰规律研究
12
作者 程万 王遵察 +3 位作者 雷刚 王磊 常云超 祝琦 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第4期94-101,共8页
为提高致密油气藏储层压裂改造效率,亟需研究双水平井裂缝诱导应力场分布规律。基于三维位移不连续方法,耦合停泵泄压后的裂缝闭合,考虑先压裂缝对后压裂缝的干扰作用,建立了双水平井密切割压裂的应力干扰力学模型,研究了不同压裂模式... 为提高致密油气藏储层压裂改造效率,亟需研究双水平井裂缝诱导应力场分布规律。基于三维位移不连续方法,耦合停泵泄压后的裂缝闭合,考虑先压裂缝对后压裂缝的干扰作用,建立了双水平井密切割压裂的应力干扰力学模型,研究了不同压裂模式下双水平井水力压裂的应力干扰规律;分析了井间距、裂缝间距与应力干扰强度的关系。研究表明,改进拉链式压裂中后压裂缝张开受到先压裂缝的促进作用,井间形成了连续的诱导拉应力区域,更符合井工厂压裂产生复杂裂缝的需求;推荐双水平井改进拉链式压裂的裂缝间距为0.5~1.0倍裂缝半长、井间距为1.6~2.6倍裂缝半长。双水平井压裂应力干扰规律为井工厂压裂技术参数优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 双水平井 致密油气藏 应力干扰 裂缝间距 井间距 裂缝半长
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钻井液用甲酸盐含量测定方法
13
作者 张晓光 杨俊贞 +4 位作者 王萍 李彬 李慧敏 陈蕾旭 张灵英 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期233-238,共6页
针对当前钻井液用甲酸钠、甲酸钾标准应用现状,分析了甲酸盐含量测定存在的主要问题和影响因素,并筛选优化出最佳的检测方法。对于甲酸钠含量测定结果普遍偏高甚至超百的技术难题,通过红外等分析方法确定了目前钻井用甲酸钠的均为副产... 针对当前钻井液用甲酸钠、甲酸钾标准应用现状,分析了甲酸盐含量测定存在的主要问题和影响因素,并筛选优化出最佳的检测方法。对于甲酸钠含量测定结果普遍偏高甚至超百的技术难题,通过红外等分析方法确定了目前钻井用甲酸钠的均为副产法产品,其含有季戊四醇等有机杂质,适合的方法是灼烧滴定法,同时对该方法进行了优化,实验发现该方法中灼烧产物的洗涤转移过程中引入酚酞会导致滴定终点延后结果偏高,通过改进洗涤转移过程,排除了该影响;对于甲酸钾含量测定,适合用硫代硫酸钠滴定法测定,同时增加钾离子含量测定,提高了方法的科学性和准确性,解决了以单一甲酸根折算甲酸钾含量存在无法有效鉴别低成本甲酸盐掺假的弊端。以上研究成果已作为标准方法引入T/CPSI 06401—2024《钻井液用加重剂甲酸盐类》标准,该标准已于2024年4月正式发布实施。 展开更多
关键词 钻井液 甲酸钠含量测定 甲酸钾含量测定
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页岩油钻井用环保型耐温抗盐增黏剂
14
作者 马海云 吕双 +1 位作者 颜寒 丁柯宇 《油田化学》 北大核心 2025年第2期191-197,共7页
为了提高水基钻井液用增黏剂的耐温抗盐性能以及环保性能,满足页岩油钻井施工的需求,以甲基丙烯酰胺(MAA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和可聚合季铵盐阳离子单体(H-12)为原料,制备了环保型耐温抗盐增黏剂HBZ-2。通过红外光谱和核磁共振氢谱... 为了提高水基钻井液用增黏剂的耐温抗盐性能以及环保性能,满足页岩油钻井施工的需求,以甲基丙烯酰胺(MAA)、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和可聚合季铵盐阳离子单体(H-12)为原料,制备了环保型耐温抗盐增黏剂HBZ-2。通过红外光谱和核磁共振氢谱表征了增黏剂HBZ-2的分子结构,分析了其作用机理,并考察了其增黏性能、耐温抗盐性能、环保性能以及钻井液的基本性能。结果表明,在相同的实验条件下,HBZ-2的增黏性能、耐温性能和抗盐性能均优于同类型的增黏剂HE300和80A51。当增黏剂HBZ-2的加量为1%时,可使海水基浆的表观黏度由10.5 mPa·s增至54.5 mPa·s;经过200℃高温老化,含20%氯化钠或5%氯化钙海水基浆的黏度仍能达到30 mPa·s以上,耐温抗盐性能较强。加入1%增黏剂HBZ-2的钻井液体系经过高温老化后的各项基本性能均较为稳定,页岩滚动回收率大于90%,耐温可达200℃。增黏剂HBZ-2和钻井液体系具有较低的生物毒性和良好的生物可降解性,EC_(50)值分别为204 400、120 500 mg/L,BOD_(5)/COD值分别为40.9%、33.6%。另外,增黏剂HBZ-2不含重金属,而钻井液体系中的部分重金属含量也远低于相关行业标准,环保性能优良。耐温抗盐增黏剂HBZ-2的性能优良,适用于对环保性能要求较高的海上页岩油钻井。 展开更多
关键词 页岩油 水基钻井液 增黏剂 耐温 抗盐 环保
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紧凑型伸缩臂式铁钻工的控制
15
作者 何平 米永强 +3 位作者 李永国 王艳 高叶 王思雨 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期136-141,共6页
针对目前市场上铁钻工市场需求量大,钻台面空间紧张的问题,开发了一种紧凑型伸缩臂式铁钻工,同时提出了一种与之配套的控制算法。该铁钻工布局紧凑,工作范围大,维护方便,可快速准确地完成上、卸扣操作,有效解决了传统伸缩臂式铁钻工控... 针对目前市场上铁钻工市场需求量大,钻台面空间紧张的问题,开发了一种紧凑型伸缩臂式铁钻工,同时提出了一种与之配套的控制算法。该铁钻工布局紧凑,工作范围大,维护方便,可快速准确地完成上、卸扣操作,有效解决了传统伸缩臂式铁钻工控制精度不足的问题。通过延迟启动的方法,伸缩臂的控制算法实现了使钳头快速平稳地到达指定位置,在不损伤钻具的前提下提高了作业速度。场内试验的结果表明,紧凑型伸缩臂式铁钻工可以在同时在横向与纵向达到±2.0 mm的重复定位精度,伸出时间的偏差稳定在±1.0 s以内,大大提高了上、卸扣作业的安全性与可靠性,为钻井作业提供了便利条件。 展开更多
关键词 铁钻工 伸缩臂 紧凑式 运动控制 算法 上卸扣
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固体防窜增韧剂制备与性能评价
16
作者 李小林 王其可 +3 位作者 许艺馨 齐奔 凌勇 闫振峰 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期537-545,共9页
针对丁苯胶乳在实际使用过程中存放稳定性差、加量大、现场配制劳动强度高等问题,通过引入对苯乙烯磺酸钠、衣康酸,提高耐温抗盐性和亲水性,合成了可再分散性能优异的SISBR固体胶乳粉末,研究不同衣康酸加量对胶乳性能的影响。通过红外... 针对丁苯胶乳在实际使用过程中存放稳定性差、加量大、现场配制劳动强度高等问题,通过引入对苯乙烯磺酸钠、衣康酸,提高耐温抗盐性和亲水性,合成了可再分散性能优异的SISBR固体胶乳粉末,研究不同衣康酸加量对胶乳性能的影响。通过红外光谱、Zeta电位、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱对胶乳粉进行了表征,评价了其抗温抗盐性。实验表明,改性后的羧化丁苯胶乳粒子分散均匀,稳定性好,可分散性能优异。磺酸基团和羧基的引入,提高了分子的刚性,衣康酸加量为3%时,耐温达260℃以上,且抗盐性能优异。胶乳粉能够均匀分散在水泥中,可明显改善水泥浆的流变性能,且具有良好的成膜性和填充效果。加入2.4%SISBR-3胶乳粉,水泥石的力学性能改善最为明显,改性后的水泥浆表现出优异的弹韧性和防窜性能。 展开更多
关键词 丁苯胶乳粉末 可再分散性 防窜增韧 力学性能
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随钻下行通讯井筒压力波动控压平衡方法
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作者 徐朝阳 雷成 +3 位作者 金波 黄可文 李义刚 陈佳良 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第1期60-66,共7页
针对旋转导向钻井中负脉冲下行通讯引发的井筒压力波动对井控安全不利的问题,根据负脉冲下行通讯系统的工作原理和特征,建立了以立压为参照的控压平衡方法和井筒瞬态流动模型,分析了负脉冲下行通讯过程中井筒中钻井液的流动规律,并验证... 针对旋转导向钻井中负脉冲下行通讯引发的井筒压力波动对井控安全不利的问题,根据负脉冲下行通讯系统的工作原理和特征,建立了以立压为参照的控压平衡方法和井筒瞬态流动模型,分析了负脉冲下行通讯过程中井筒中钻井液的流动规律,并验证了以立压为参照控压平衡方法的效果。数值模拟发现:负脉冲下行通讯过程中,信号从立管向井口传播,流量波动显著畸变,压力波动显著减小,且都具有时滞效应;立压与井底压力的变化趋势基本一致,证明了立压可以作为调节回压的参照数据;控压下行通讯过程中,井底压力负波动降低了80.9%,且井底流量波动形态与恒定井口回压下行通讯的井底流量波动形态基本一致。研究结果表明,以立压为参照的控压平衡方法可以有效抑制负脉冲下行通讯过程中井底压力的波动,有利于保持井底压力稳定,且不会对负脉冲下行通讯流量信号造成干扰,为现场作业提供了理论指导。 展开更多
关键词 控压钻井 随钻下行通讯 负脉冲 数值模拟 压力波动
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深层煤层气储层保护钻井液技术研究进展
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作者 程智 陈新海 +5 位作者 李东杰 窦幻君 陈玉杰 白杨 于建涛 吴刚 《钻采工艺》 北大核心 2025年第3期219-226,共8页
我国深层煤层气储层因物性复杂、非均质性强,导致钻井过程中面临固相颗粒损害、水锁效应和敏感性损伤三大技术难题。研究表明:固相损害主要由钻井液颗粒、煤粉迁移及聚合物残留引发,水锁效应通过水分滞留形成井周水相圈闭带抑制产气,敏... 我国深层煤层气储层因物性复杂、非均质性强,导致钻井过程中面临固相颗粒损害、水锁效应和敏感性损伤三大技术难题。研究表明:固相损害主要由钻井液颗粒、煤粉迁移及聚合物残留引发,水锁效应通过水分滞留形成井周水相圈闭带抑制产气,敏感性损伤表现为水敏性矿物膨胀与应力敏感导致裂缝闭合;针对固相损害控制采用无固相体系、成膜封堵、强化携岩及可降解材料,防水锁剂及酸化压裂技术可极大降低水锁效应的发生,强抑制聚胺钻井液、微泡沫钻井液及纳米封堵技术可显著缓解敏感性损伤;未来发展方向聚焦智能材料(自修复封堵剂、光子晶体传感)研发、数字孪生及AI技术与钻井液技术的深度融合、绿色钻井液体系创新应用,最终为深层煤层气高效开发及“双碳”目标实现提供技术支撑。 展开更多
关键词 煤层气 储层损害 钻井液 储层保护 发展趋势
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螺旋射孔多孔眼起裂裂缝形态有限元模拟 被引量：4
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作者 单清林 金衍 +5 位作者 王亚军 张翔 张儒鑫 吴越 娄尔标 周华波 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期123-130,共8页
采用螺旋射孔完井时,准确模拟不同孔眼周围裂缝的起裂形态能够有效指导射孔参数的优化。基于渗流-应力耦合方法建立螺旋射孔井有限元数值模型,引入损伤变量描述岩体破坏后的弹性参数、强度和渗透率随损伤的变化规律,进一步追踪模拟岩体... 采用螺旋射孔完井时,准确模拟不同孔眼周围裂缝的起裂形态能够有效指导射孔参数的优化。基于渗流-应力耦合方法建立螺旋射孔井有限元数值模型,引入损伤变量描述岩体破坏后的弹性参数、强度和渗透率随损伤的变化规律,进一步追踪模拟岩体损伤裂隙的演变过程,借此预测近井筒周围的水力裂缝起裂和扩展形态。模拟结果表明:采用耦合损伤变量的有限元模型能够模拟出沿井筒面和射孔方向扩展的两种水力裂缝的起裂及其随液压加载的扩展趋势;针对不同井筒方向条件可模拟出不同孔眼处水力裂缝的起裂差异,以此评估孔眼间水力连接性,并预测近井筒裂缝形态。室内物理模拟实验与数值模拟结果一致,表明建立的有限元数值模型可用于分析近井筒裂缝起裂的复杂性问题,对现场射孔压裂优化设计具有指导意义。 展开更多
关键词 螺旋射孔完井 有限元模型 损伤变量 近井筒水力裂缝 物理模拟实验
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基于有限元分析的固井胶塞变形规律研究 被引量：1
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作者 段风海 姚辉前 +4 位作者 白园园 张怀杰 邹强 郑杜建 张培钢 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2021年第1期18-22,共5页
固井过程中胶塞在套管中的变形状态对其刮拭效果和隔离能力至关重要,直接决定了固井质量的好坏。为了探究胶塞橡胶碗在固井作业过程中的变形状态与规律,使用有限元分析方法,建立Mooney-Rivlin模型分析了径差(橡胶腕外径与套管内径之差)... 固井过程中胶塞在套管中的变形状态对其刮拭效果和隔离能力至关重要,直接决定了固井质量的好坏。为了探究胶塞橡胶碗在固井作业过程中的变形状态与规律,使用有限元分析方法,建立Mooney-Rivlin模型分析了径差(橡胶腕外径与套管内径之差)与橡胶碗角度两个因素对胶塞变形的影响。分别分析了当径差为5~30 mm、橡胶腕角度为25°~80°时,橡胶腕与套管壁之间的接触作用力以及接触状态。当径差为20~25 mm时,橡胶碗与管壁之间接触作用力较稳定,呈宽面接触,此时胶塞橡胶碗刮拭效果和隔离能力最佳。同时分析了当径差处于最佳区间时,橡胶腕角度为45°~65°时,胶塞刮拭效果和隔离能力最佳。并通过橡胶腕与套管接触性能试验验证了有限元分析结果的正确性,为胶塞橡胶碗的设计与选型提供的理论支撑。 展开更多
关键词 固井技术 胶塞 有限元 变形规律
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