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沙溪庙组硬质砂岩地层异形PDC齿的设计与研究 被引量：1
1
作者 马亚超 罗逸非 +4 位作者 荣准 陶垒 曾汇川 蒋东 张文远 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期262-271,共10页
为解决川东沙溪庙组硬质砂岩地层PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头机械钻速低、磨损严重及钻井成本高的问题,对异形PDC齿在沙溪庙组硬质砂岩地层的破岩性能进行了综合研究。针对沙溪庙组砂岩地层高研磨性、... 为解决川东沙溪庙组硬质砂岩地层PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头机械钻速低、磨损严重及钻井成本高的问题,对异形PDC齿在沙溪庙组硬质砂岩地层的破岩性能进行了综合研究。针对沙溪庙组砂岩地层高研磨性、硬塑性的特点,设计了斧形齿、圆弧曲面齿、斧形曲面齿和斜斧形齿等4种异形PDC齿,并建立了PDC齿切削与压入破岩结合的综合破岩比功评价方法。随后,利用破岩仿真模型,开展了异形PDC齿结构参数优化设计,并对优化后的异形PDC齿进行了破岩性能仿真分析。结果表明:齿刃角为130°的斧形齿和圆弧半径为25 mm的圆弧曲面齿的综合破岩比功最小。最终确定斧形曲面齿的圆弧半径为25 mm,齿刃角为130°,斜斧形齿的齿刃角为130°,倾斜角度为70°。4种异形PDC齿的综合破岩比功和齿刃温度均低于常规PDC齿,且综合破岩比功与磨损高度呈正相关。室内破岩试验结果表明,斧形齿与斧形曲面齿具有更优异的破岩性能。研究结果为沙溪庙组硬质砂岩地层的个性化PDC钻头设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 沙溪庙组硬质砂岩 异形PDC齿 破岩比功 破岩性能
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致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂的碳埋存机理
2
作者 赵金省 严繁 +3 位作者 肖元相 张庆祝 章思鹏 李攀 《天然气工业》 北大核心 2025年第8期77-87,共11页
在“双碳”目标背景下,致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂技术兼具提高压裂液返排效率、补充地层能量及实现CO_(2)埋存的双重作用,揭示CO_(2)增能压裂的碳埋存机理具有重要理论意义和指导作用。为此,通过室内实验研究,结合核磁共振、启动压力... 在“双碳”目标背景下,致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂技术兼具提高压裂液返排效率、补充地层能量及实现CO_(2)埋存的双重作用,揭示CO_(2)增能压裂的碳埋存机理具有重要理论意义和指导作用。为此,通过室内实验研究,结合核磁共振、启动压力梯度测试、X射线衍射等手段,系统评价了致密砂岩气藏CO_(2)增能压裂的碳埋存效果,分析了不同压力下CO_(2)埋存率的变化规律,阐明了束缚埋存与溶解固化埋存的作用机理,指出了裂缝闭合滞留的关键影响因素,最后明确了CO_(2)增能压裂过程中的碳埋存规律。研究结果表明:①CO_(2)增能压裂以束缚碳埋存为主,压力高于超临界压力时,束缚碳埋存率可达60%以上,且受启动压力梯度显著影响,梯度越大,CO_(2)埋存率越高;②溶解固化碳埋存率介于5%~30%,在超临界压力附近达到峰值(10%~30%),其效果受矿物成分控制,方解石、白云石及黏土矿物易被溶蚀并生成高岭石等沉淀,进而改变储层孔喉结构;③裂缝闭合滞留碳埋存率主要受闭合压力主导,液体返排率与铺砂浓度次之,支撑剂类型影响最小。结论认为,CO_(2)增能压裂在致密砂岩气藏中可实现高效碳埋存,研究成果为优化CO_(2)增能压裂工艺及预测碳埋存效果提供了理论依据,对推动低碳油气开发具有重要指导价值。 展开更多
关键词 致密砂岩气藏 CO_(2)增能压裂 CO_(2)埋存 束缚碳埋存 溶解固化碳埋存 孔喉分布 启动压力梯度 核磁共振
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CO_(2)注入提高深部煤层气采收率多因机制试验
3
作者 陈掌星 梁浩 +7 位作者 李颖 刘子民 李海涛 金志雄 LEONHARD Ganzer 李可 李虹 秦海洋 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期82-92,共11页
模拟现场注入和开采流程,采用在线可视化核磁共振技术开展超临界CO_(2)驱替煤层气(CO_(2)-ECBM)物理模拟试验,系统分析压力、温度、注入量、含水饱和度及孔隙特征对CH_(4)解吸及置换的影响。结果表明:随着注入压力从10 MPa增至20 MPa,CH... 模拟现场注入和开采流程,采用在线可视化核磁共振技术开展超临界CO_(2)驱替煤层气(CO_(2)-ECBM)物理模拟试验,系统分析压力、温度、注入量、含水饱和度及孔隙特征对CH_(4)解吸及置换的影响。结果表明:随着注入压力从10 MPa增至20 MPa,CH_(4)单位吸附量下降32.6%,显示压力对CO_(2)竞争吸附能力有显著促进作用;温度升高导致CH_(4)单位吸附量降幅达30%,呈线性负相关;CO_(2)注入量增加使CH_(4)吸附量降低27.6%,呈一定线性关系;含水饱和度增加会削弱CO_(2)驱替效能,吸附量降幅随饱和度升高而递减,表明水分占据吸附点位抑制置换反应;平均孔径增大时CH_(4)吸附量上升但增速趋缓,而CO_(2)驱替效率随孔径增大而增强。试验验证了超临界CO_(2)在深部煤层的优先吸附特性,其竞争置换机制受多因素耦合调控。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) CH_(4) 核磁共振技术 竞争吸附 单位吸附量
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环保型耐温抗盐水基降滤失剂的制备与应用
4
作者 王犁 刘鹏 +2 位作者 钱洪芳 陈峻 武元鹏 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第10期2892-2899,共8页
本文采用天然高分子腐殖酸、空间位阻大且与盐不敏感的N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和KH570接枝的氧化石墨烯(KGO),通过接枝共聚的方法,获得有机/无机复合的非磺化环保型耐温抗盐降滤失剂。实验证明,该降滤失剂绿色环保,... 本文采用天然高分子腐殖酸、空间位阻大且与盐不敏感的N,N-二甲基丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和KH570接枝的氧化石墨烯(KGO),通过接枝共聚的方法,获得有机/无机复合的非磺化环保型耐温抗盐降滤失剂。实验证明,该降滤失剂绿色环保,生物毒性EC_(50)为47200,生物降解率BOD_(5)/COD_(cr)为23.3%;降滤失性能优异,基浆加入3%HA-KGO、200℃热滚16h的情况下,高温高压失水降低至23.6mL,最大耐盐可达25%氯化钠、1.5%氯化钙,极压润滑系数为0.186。以此为基础研发了一套环保型水基钻井液体系,并在青海某油田已成功应用。 展开更多
关键词 降滤失剂 环保 腐殖酸 氧化石墨烯 抗高温水基钻井液
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内置式纺锤形滚柱套管塑性整形工具设计及应用分析
5
作者 李明飞 王乐康 +5 位作者 宋显民 曹欣 米红学 张文哲 景志明 崔健 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第7期135-143,共9页
设计了一套内置式纺锤形滚柱套管整形工具,其采用纺锤形滚柱代替滚珠,用均匀面接触代替非均匀点接触,使整形段套管发生塑性变形,可以完全消除凸痕的致命缺陷;通过内外管结合通槽结构实现滚柱内置,克服了套管整形工具滚珠掉落的缺陷;通... 设计了一套内置式纺锤形滚柱套管整形工具,其采用纺锤形滚柱代替滚珠,用均匀面接触代替非均匀点接触,使整形段套管发生塑性变形,可以完全消除凸痕的致命缺陷;通过内外管结合通槽结构实现滚柱内置,克服了套管整形工具滚珠掉落的缺陷;通过滚珠行程槽内置深度的改变,上提整形工具时,纺锤形滚柱缩回到滚柱安装通槽内,避免对整形后套管形成剐蹭的二次伤害。设计的整形工具还具有易加工、易安装的优点。应用ANSYS软件,建立了完整的内置式纺锤形滚柱套管整形工具有限元模型,施加套管整形典型工况下的载荷,分析了中心管轴肩抗压、连接螺纹抗拉的强度,安全系数均在3.0以上,满足强度要求。同时,建立整形工具与缩径变形、椭圆变形、弯曲变形、局部凹陷4种常见套管变形配合整形的仿真模型,用ABAQUS动力学显式模块,仿真分析整形过程,结果表明,整形工具各部件无塑性变形、可重复使用、滚柱未掉落;整形后的套管通径达标、无凸痕、上提无伤害,整形效果理想。该整形工具在大庆油田的宁8井、岔81井、华北油田的强2-4X井等30多口井投入使用,整形效果显著,克服了现有整形工具的缺陷,具有很好的实用性。 展开更多
关键词 套管整形 整形工具 纺锤形滚柱 凸痕处理 防止掉落
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基于全井机械比能模型的钻井参数优化
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作者 刘伟吉 张家辉 +4 位作者 冯嘉豪 程润 张昕 汪洋 祝效华 《断块油气田》 北大核心 2025年第6期1051-1056,共6页
为提高深层页岩气水平井的钻井效率,文中提出了一种全井机械比能计算模型,以降低钻井过程中的能量损耗。该模型在传统机械比能模型的基础上,考虑了钻柱系统的摩阻扭矩,结合钻头破岩效率,提出了全井机械比能的综合计算方法。首先,基于Te... 为提高深层页岩气水平井的钻井效率,文中提出了一种全井机械比能计算模型,以降低钻井过程中的能量损耗。该模型在传统机械比能模型的基础上,考虑了钻柱系统的摩阻扭矩,结合钻头破岩效率,提出了全井机械比能的综合计算方法。首先,基于Teale模型考虑了钻柱摩阻扭矩和复合钻进时的钻柱转速与钻头钻速,建立了全井机械比能模型;然后,对所提出的全井机械比能模型进行了计算验证,研究表明,钻头机械比能约占全井机械比能的35%,而钻柱与井壁的摩阻造成了约65%的能量损耗,且根据实例井的验证结果认为所提出的模型符合实际情况;最后,建立了单目标优化模型,通过实时调整钻井参数,使用该模型能够在原有机械比能基础上减少12.8%,有效降低能量损耗,提高钻井效率。全井机械比能模型的提出,为提高深层页岩气水平井的钻井效率提供了新的理论依据,并为钻井参数优化提供了有效的技术支持。 展开更多
关键词 全井机械比能 钻柱动态摩阻扭矩 钻井提速 钻井参数优化 水平井
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钻井用双级遥控可变径稳定器研制
7
作者 汤历平 梁育鹏 +2 位作者 朱年涛 黄崇君 李金和 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期129-135,共7页
遥控可变径稳定器能在不起下钻的情况下变化下部钻具组合,从而实现井眼轨迹的控制。在现有结构技术的基础上设计了一种可实现两级变径的遥控可变径稳定器并系统性地阐述了设计过程:多级遥控可变径稳定器的结构与工作原理;基于有限元法... 遥控可变径稳定器能在不起下钻的情况下变化下部钻具组合,从而实现井眼轨迹的控制。在现有结构技术的基础上设计了一种可实现两级变径的遥控可变径稳定器并系统性地阐述了设计过程:多级遥控可变径稳定器的结构与工作原理;基于有限元法的关键零件强度分析及密封性能分析;多级遥控可变径稳定器的室内测试与现场测试。研究结果表明:可变径稳定器可通过开停泵实现三种外径;所设计的多级遥控可变径稳定器强度和密封性能可靠;室内测试和现场测试验证了多级遥控可变径稳定器的运动可行性。研究成果可为钻井过程中增斜、稳斜和降斜等工艺提供有效的技术支撑。 展开更多
关键词 钻井 变径稳定器 井眼轨迹 下部钻具 应力 接触压力
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分体式钻头破岩特性与试验
8
作者 田家林 吴雨航 +2 位作者 辛琦 魏秦文 邓喆 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期178-186,共9页
钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参... 钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参数影响进行分析,得到分体式钻头切削齿圈上特定点的位移、速度、加速度和运动轨迹。结果表明:分体式钻头中心小齿圈能提高心部破岩效率,分体式钻头对于井底岩石的切削和冲击作用更大,分体式钻头相对于常规钻头具有更好的中心破岩提速效果和更优的冲击切削性能;试验结果与模拟计算结果吻合,验证了钻头设计的合理性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 分体式钻头 工作机制 运动学 井底模型 试验 破岩性能
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导叶叶片数对液力透平流动噪声影响的研究
9
作者 史凤霞 唐玉财 +1 位作者 赵广彪 徐成山 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第4期84-90,共7页
导叶叶片数对液力透平内部流动的稳定性和噪声有着重要的影响,为研究不同工况下流动特性以及流致噪声机理,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算声学(Computational Acoustics,CA)声振耦合的方法,针对不同导叶数... 导叶叶片数对液力透平内部流动的稳定性和噪声有着重要的影响,为研究不同工况下流动特性以及流致噪声机理,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)和计算声学(Computational Acoustics,CA)声振耦合的方法,针对不同导叶数对液力透平壳体偶极子源影响进行数值模拟。研究表明:随着导叶叶片数Z_(0)的增加,蜗壳隔舌处的压力脉动峰值逐渐减小。外声场中声压级的辐射云图呈现出偶极子形态;在不同工况下,当导叶数为Z_(0)=7、Z_(0)=9、Z_(0)=11相比于导叶数Z_(0)=0时的声压级分别降低30%、32%、25%。内声场中蜗壳隔舌处的高声压级区域逐渐减小,并且对进口声压影响最大,在小流量工况下对出口声压影响较大。中当导叶数Z_(0)=9时,具有良好的声学性能。研究结果可为导叶式液力透平的低噪声设计和运行提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 声学 液力透平 导叶叶片数 偶极子源 声学有限元 噪声
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全油气系统油气成藏动力判别与贡献量评价——以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组为例 被引量：1
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作者 鲍李银 庞雄奇 +6 位作者 邹亮 陈宏飞 林昊 张婷 沈彬 王凯 王睿 《石油与天然气地质》 北大核心 2025年第4期1267-1280,共14页
准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组全油气系统包含常规油气藏、致密油气藏和页岩油气藏,其形成与分布受多动力场耦合作用的控制。通过统计分析和地质剖析等手段,系统研究了风城组3类油气藏的动力边界和运移动力贡献差异。基于1 024块常规... 准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组全油气系统包含常规油气藏、致密油气藏和页岩油气藏,其形成与分布受多动力场耦合作用的控制。通过统计分析和地质剖析等手段,系统研究了风城组3类油气藏的动力边界和运移动力贡献差异。基于1 024块常规与非常规储层样品的物性测试、1 235组高压压汞实验和1 630块样品的热解分析开展研究,建立了孔隙度、渗透率和最大孔喉半径随埋深变化的定量关系模型,明确了浮力成藏下限(BHAD)、油气成藏底限(HADL)和源岩供烃底限(ASDL)的临界参数。BHAD对应埋深4 290.86 m(孔隙度8%,渗透率1×10^(-3)μm^(2),最大孔喉半径0.800μm),HADL对应埋深约8 000.00 m(孔隙度2%,最大孔喉半径0.025μm),ASDL对应埋深约10 000.00 m。通过“四分法”定量评价浮力、非浮力(毛细管压力差)、构造应力和流体溶蚀作用的贡献量,明确了常规油气藏(BHAD之上)油气运移动力以浮力主导,主要分布在凹陷边缘的三角洲平原相中。非常规油气藏(BHAD之下)油气运移动力以毛细管压力差和生排烃动力为主,主要分布在斜坡过渡带和凹陷中心,以三角洲前缘和浅湖-半深湖亚相为主。通过建立孔隙度-渗透率-埋深定量模型与“四分法”动力贡献量评价,深化了全油气系统成藏动力学理论,为准噶尔盆地及类似区域的常规-非常规油气资源协同勘探与高效开发提供了科学支撑。 展开更多
关键词 浮力成藏下限 油气成藏底限 源岩供烃底限 油气运移动力 全油气系统 风城组 玛湖凹陷 准噶尔盆地
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基于滑动窗口的水力压裂井底压力实时计算研究 被引量：2
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作者 孟磊峰 张帅 +3 位作者 王军平 何建 徐亚军 盛茂 《石油机械》 北大核心 2025年第4期96-100,共5页
现有水力压裂井底压力模型计算方法难以适应当前普遍采用的大规模体积压裂中频繁变换排量、压裂液类型、支撑剂质量浓度等操作。为此引入滑动窗口算法,建立了压裂井底压力实时计算模型,以压裂秒点数据为基础,精细表征了压裂液类型、密... 现有水力压裂井底压力模型计算方法难以适应当前普遍采用的大规模体积压裂中频繁变换排量、压裂液类型、支撑剂质量浓度等操作。为此引入滑动窗口算法,建立了压裂井底压力实时计算模型,以压裂秒点数据为基础,精细表征了压裂液类型、密度、支撑剂质量浓度等关键参数沿井筒轴线分布并每秒更新,实现了分段分流态计算静液柱压力和流动摩阻。研究结果表明:采用滑动窗口分段计算方法,可有效保证计算的实时性和准确性,经井底压力监测数据验证,模型平均计算相对误差为2.1%。研究结果可为压裂工况实时判识和裂缝扩展动态评价提供准确的井底压力数据。 展开更多
关键词 水力压裂 井底压力 滑动窗口 实时计算模型 流动摩阻 秒点数据
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考虑动态质量流的变梯度钻井井筒压力预测 被引量：1
12
作者 张锐尧 王文明 +3 位作者 樊鹏 巨江涛 李军 张伟 《中国海上油气》 北大核心 2025年第2期210-219,共10页
为了探究注空心球多梯度钻井中被分离的空心球由钻柱内进入环空时所产生的动态质量流对井筒温压场的影响规律,考虑动态质量流动对传热与传质过程影响、井筒与地层间能量交换和多梯度参数对钻井液物性参数影响,建立了多梯度钻井瞬态井筒... 为了探究注空心球多梯度钻井中被分离的空心球由钻柱内进入环空时所产生的动态质量流对井筒温压场的影响规律,考虑动态质量流动对传热与传质过程影响、井筒与地层间能量交换和多梯度参数对钻井液物性参数影响,建立了多梯度钻井瞬态井筒温度压力耦合场模型,结合经典模型和测试数据对模型进行验证;对比分析了传统钻井、双梯度钻井和考虑动态质量流变梯度钻井井筒温压场分布规律。结果表明:本文模型弥补了以往模型只考虑多梯度参数所导致的预测误差,利用经典模型和测试数据验证了模型的准确性,模型精度最高可以提升7%;动态质量流会减小分离器处环空温度约5℃,使得分离口处的钻井液密度增大,井底压力升高1.75~3.05 MPa;井筒压力在分离器处存在拐点,整体呈“折线形”分布,分离器位置和数量与拐点的位置数量相同。该研究可以为多梯度钻井井筒压力预测和控压钻井参数优化提供参考。 展开更多
关键词 变梯度钻井 动态质量流 传热与传质 井筒温压场 预测模型
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微波加热油页岩储层的热响应 被引量：1
13
作者 程瑶 陆丹丹 赵龙飞 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第2期387-400,共14页
微波加热技术作为传统加热方法的替代方案,在油页岩原位开采中备受关注。为了研究微波辐射下油页岩的升温变化过程、孔隙度及渗透率的变化规律、内部位移等热响应,采用COMSOL Multiphysics软件,基于耦合的三维电磁-热-渗流-固体力学模... 微波加热技术作为传统加热方法的替代方案,在油页岩原位开采中备受关注。为了研究微波辐射下油页岩的升温变化过程、孔隙度及渗透率的变化规律、内部位移等热响应,采用COMSOL Multiphysics软件,基于耦合的三维电磁-热-渗流-固体力学模型进行了数值模拟。结果表明:微波加热条件下,油页岩储层的温度上升迅速,且随着功率增加,升温速度显著提高;不同功率下,储层达到热解温度所需的时间存在明显差异,800 W微波功率作用下油页岩升温最快。随着加热时间的延长,孔隙度和渗透率逐渐提高,尤其是在高功率下,其增长幅度更为显著;微波辐照第500天时不同功率下的油页岩平均渗透率均达到峰值,在800 W时渗透率达到了1.93×10^(-16) m^(2)。微波加热导致了力学性质的削弱和地层损伤的增加,当微波辐射功率为800 W时出现油页岩最大位移3.8 cm。综合来看,微波功率设置为600 W时,可显著提升微波热解油页岩储层的工程应用效果。 展开更多
关键词 油页岩 微波加热 储层 数值模拟 原位开采
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延安地区陆相页岩气水平井低自由水活度水基钻井液技术矿场实践
14
作者 王波 林进 +4 位作者 吴金桥 吴慧民 马振锋 杨先伦 王金堂 《特种油气藏》 北大核心 2025年第2期154-161,共8页
针对陆相页岩气水平井钻井过程中井壁失稳难题,基于降低液相活度、抑制水化作用、强化页岩封堵等原理,研制了页岩气水平井低自由水活度水基钻井液体系PSW-2,并进行了流变性、封堵性、抑制性实验评价和实用效果评价。研究表明:不同密度的... 针对陆相页岩气水平井钻井过程中井壁失稳难题,基于降低液相活度、抑制水化作用、强化页岩封堵等原理,研制了页岩气水平井低自由水活度水基钻井液体系PSW-2,并进行了流变性、封堵性、抑制性实验评价和实用效果评价。研究表明:不同密度的PSW-2水基钻井液的API滤失量低于3.2 mL,封堵率大于86%,滚动回收率高于95%,线性膨胀率低于1.38%,具有较好的流变性、封堵能力和抑制性。矿场实践表明:PSW-2水基钻井液实施过程中性能稳定,API滤失量保持在3.0 mL以内,对长段泥岩、炭质泥岩及页岩井段均具有较好的稳定井壁效果,8口页岩气水平井实施成功率达到87.5%。通过增强纳米-微米级裂缝的封堵能力以及复合加重方式强化钻井液封堵防塌能力,并进一步降低钻井液成本是将来的发展趋势。该技术成果对页岩气水平井的低成本高效钻井具有技术支撑作用。 展开更多
关键词 水基钻井液 陆相页岩 页岩气 弱胶结地层 井壁失稳 延长区块
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石油工程准周期性振动信号的新处理方法 被引量：9
15
作者 吕苗荣 周琳 +3 位作者 王丽 马玉明 王茜 徐堪社 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第5期89-92,共4页
介绍了一种用于处理准周期振动信号的新方法。该方法根据信号的自相关特征将信号按基元分段,通过时域一致化和聚类处理确定相同的信号成分。在此基础上,采用最优频率匹配法提取分段、分类后的基元信号,或基元子信号的特征参数。通过对... 介绍了一种用于处理准周期振动信号的新方法。该方法根据信号的自相关特征将信号按基元分段,通过时域一致化和聚类处理确定相同的信号成分。在此基础上,采用最优频率匹配法提取分段、分类后的基元信号,或基元子信号的特征参数。通过对分段同类信号的最优匹配抽取计算,实现典型信号与噪声的合理分离。利用该方法对采用多通道声振测量方法采集井场机械设备的振动信号和同步声信号进行了处理,提取了柴油发动机气缸盖、三缸单作用钻井泵和牙轮钻头振动特征参数,并从同类分段信号中提取到了各类基元信号中的典型振动信号,从而为进一步提取信号内部的各种信息、实现信号的模型化创造了条件。 展开更多
关键词 信号处理 基元信号 最优频率匹配法 钻井 振动信号
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X80管道轴向表面疲劳裂纹扩展及疲劳寿命研究
16
作者 曹敏 汤历平 +5 位作者 石咏衡 谷浩 钟翔 唐丽 杨晓惠 徐涛龙 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期238-247,共10页
利用ABAQUS/FRANC3D对含表面轴向裂纹的X80长输管道进行联合仿真,分析了波动内压对长输管道疲劳裂纹尖端不同位置的应力强度因子及疲劳寿命的影响。结果表明:在不同应力比作用下,疲劳裂纹尖端不同位置的应力强度因子均随裂纹扩展而增大... 利用ABAQUS/FRANC3D对含表面轴向裂纹的X80长输管道进行联合仿真,分析了波动内压对长输管道疲劳裂纹尖端不同位置的应力强度因子及疲劳寿命的影响。结果表明:在不同应力比作用下,疲劳裂纹尖端不同位置的应力强度因子均随裂纹扩展而增大,且裂纹尖端不同位置处应力强度因子的波动也逐渐增大;随着裂纹深度增加,应力强度因子范围ΔK在所有应力比下呈上升趋势,且上升趋势逐渐增大,同时裂纹扩展速率也逐渐增大;在裂纹扩展过程中,裂纹尖端边缘位置相较于裂纹尖端中部更容易扩展,导致其裂纹扩展速率更高,寿命更低,疲劳裂纹在波动内压的作用下更倾向于轴向扩展。 展开更多
关键词 长输管道 轴向表面裂纹 疲劳裂纹扩展 应力强度因子 疲劳寿命
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酸化用一体化阳离子聚合物乳液
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作者 严昊 王世彬 +3 位作者 郑波 贾飞 李帅帅 赵金洲 《油田化学》 北大核心 2025年第2期254-259,268,共7页
目前非常规储层酸化改造广泛采用大排量大液量施工模式,但快速配液、连续混配的难题一直未得到有效解决。文章通过使用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N,N-三甲基-十二烷-12-(丙烯酰氧基)氯化铵为原料制备了阳离子聚合物乳液... 目前非常规储层酸化改造广泛采用大排量大液量施工模式,但快速配液、连续混配的难题一直未得到有效解决。文章通过使用丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、N,N,N-三甲基-十二烷-12-(丙烯酰氧基)氯化铵为原料制备了阳离子聚合物乳液,采用红外光谱仪、核磁共振波谱仪对合成物进行结构分析,并优选系列阳离子乳液,按照行业标准测试阳离子乳液的溶胀速率、恒温变剪切、静态缓速性能,采用流变仪测试阳离子乳液的耐温性能,结合工程参数测试阳离子乳液酸液对岩石的刻蚀性能。研究结果表明,不同阳离子聚合物乳液加量下,稠化剂酸液黏度均能在1 min内达到完全溶胀后黏度的90%以上,阳离子聚合物乳液加量为4.0%的稠化剂酸液完全溶胀后黏度达123 mPa·s;稠化剂酸液具有优异的剪切敏感性和剪切恢复性,有利于稠化剂酸液在受注入设备高速剪切影响的情况下保持高黏度并顺利抵达地层;在温度为120℃、剪切速率为170 s^(-1)下,阳离子聚合物乳液加量为4%的稠化剂酸液在剪切120 min后的黏度在52 mPa·s左右,且缓速性能达到88%以上,满足现场要求。稠化剂酸液能对岩石形成非均匀刻蚀,保证改造后的导流能力。阳离子乳液能满足大排量、大液量的施工要求。 展开更多
关键词 聚丙烯酰胺 一体化 阳离子 稠化剂 乳液 溶胀
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天然气水合物地层PCS取样扰动有限元仿真分析 被引量：5
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作者 王维 彭枧明 +3 位作者 王红岩 陈晨 王馨靓 付伟根 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1183-1189,共7页
针对天然气水合物地层钻进过程中,钻头扰动可能对井底和井周地层波速变化产生很大影响,从而导致难以通过钻探取心分析及测井获得天然气水合物地层准确信息的问题,借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA,构建保压取心器(PCS)钻头钻进水合物地层的... 针对天然气水合物地层钻进过程中,钻头扰动可能对井底和井周地层波速变化产生很大影响,从而导致难以通过钻探取心分析及测井获得天然气水合物地层准确信息的问题,借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA,构建保压取心器(PCS)钻头钻进水合物地层的有限元模型,模拟PCS钻头钻进天然气水合物地层的动态过程,得到不同时刻的扰动形态,同时得到了钻压、转速分别与水合物地层扰动影响关系。研究结果表明:(1)当转速一定,钻压增大时,超前钻头附近井底地层及钻头附近井周地层扰动程度呈增大趋势;当钻压一定,转速增大时,超前钻头附近井底地层最大扰动程度基本不受转速改变的影响,而钻头附近井周地层最大扰动程度整体呈线性增大趋势。(2)钻压和转速一定时,钻进方向上井底地层距离超前钻头越近,其水合物地层扰动程度越强,反之则越弱,距离超前钻头0.09 m以内的井底地层扰动程度较大,在此范围之外的井底地层则扰动程度较小;同时径向上距离钻头体越近,其水合物地层扰动程度越强,反之则越弱;距离钻头体0.055 m以内的井周地层扰动程度较大,在此范围之外的井周地层则扰动程度较小。研究计算结果可为天然气水合物地层PCS取心分析及水合物测井提供参考。 展开更多
关键词 天然气水合物 保压取心器(PCS) 扰动 有限元仿真
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纳米纤丝制备及其对油井水泥浆抗水侵性能的影响
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作者 马疆 唐文丽 +4 位作者 宋会光 刘开强 邓林 裴雪峰 张兴国 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第1期40-48,共9页
针对油田特高含水期原油采出率低以及聚合物抗水侵处理剂会降低水泥浆早期水化速率、降低高压含水地层固井质量的问题,以纤维素纤维为原料,结合湿式超细球磨和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化法制备纳米纤丝作为新型抗水侵处理剂,... 针对油田特高含水期原油采出率低以及聚合物抗水侵处理剂会降低水泥浆早期水化速率、降低高压含水地层固井质量的问题,以纤维素纤维为原料,结合湿式超细球磨和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)氧化法制备纳米纤丝作为新型抗水侵处理剂,研究了纳米纤丝对水泥浆流变性、稠化时间、抗压强度以及抗水侵性能的影响。结果表明,纳米纤丝对水泥浆具有增黏以及促进水泥水化的效果。当水泥浆中纳米纤丝质量分数增至0.2%时,水泥浆流性指数由0.849降低至0.557,屈服应力由2.305 Pa增至10.061 Pa,稠化时间由260 min缩短至219 min,14 d抗压强度由26.8 MPa增至41.0 MPa。纳米纤丝通过吸附及桥接等作用提升了水泥浆内聚力,通过改变早期水化产物形核位置增加了水泥早期水化速率与抗压强度,有利于提高水泥石与地层岩石的胶结能力及固井质量。 展开更多
关键词 纳米纤丝 油井水泥 高含水地层 固井 抗水侵性能
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油气井套管锻铣器性能分析与仿真研究
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作者 周翔 毛良杰 +1 位作者 张乐凡 谷长雄 《机床与液压》 北大核心 2025年第10期64-71,共8页
为了解决油气井中后期套管开窗效率低、刀具损耗大的技术难题,验证有限元仿真对切削行为预测的可行性,基于有限元分析软件建立套管锻铣器的三维仿真模型,研究锻铣过程中锻铣量、应力、扭矩和温度的变化规律,模拟刀具磨损历程,并分析各... 为了解决油气井中后期套管开窗效率低、刀具损耗大的技术难题,验证有限元仿真对切削行为预测的可行性,基于有限元分析软件建立套管锻铣器的三维仿真模型,研究锻铣过程中锻铣量、应力、扭矩和温度的变化规律,模拟刀具磨损历程,并分析各因素对锻铣过程的影响,从而优选出最高效的锻铣作业参数组合,为现场应用提供指导。结果表明:钻压和进尺的增大可以明显增大锻铣速率,转速的增大对锻铣速率的影响较小,合理范围内应尽量保持高钻压;锻铣器的扭矩波动较为缓和且在安全范围内,可推断正常锻铣过程中不会发生切削齿断裂与钻柱磨损断裂现象;仿真应力值在刀齿与材料发生切削行为处达到最大值1 636 MPa;锻铣器切削齿面的温度随着时间的增加不断累积,导致材料表层硬度和强度降低。基于锻铣参数优选方案,结合现场实际情况进行锻铣作业,优化后锻铣速率最高达到0.48 m/h,刀片利用率最高达到90%,显著提升了锻铣效率。 展开更多
关键词 套管锻铣器 有限元分析 仿真建模 锻铣速率
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