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强交变热载荷下页岩气井水泥环完整性测试
被引量：
15
1
作者
林元华
邓宽海
+3 位作者
易浩
曾德智
唐亮
韦奇
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期81-88,共8页
页岩气井大规模水力压裂过程中,因井筒内的温度、压力波动及持续变化、循环加卸载引发的水泥环完整性问题将威胁到井筒的完整性。为了弄清强交变热载荷下水泥环完整性失效机理、避免页岩气水平井大规模压裂过程中水泥环屏障失效,基于自...
页岩气井大规模水力压裂过程中,因井筒内的温度、压力波动及持续变化、循环加卸载引发的水泥环完整性问题将威胁到井筒的完整性。为了弄清强交变热载荷下水泥环完整性失效机理、避免页岩气水平井大规模压裂过程中水泥环屏障失效,基于自主研发的实验装置对全尺寸实物“生产套管—水泥环—技术套管”组合体在强交变热载荷作用下的密封完整性和力学完整性进行了测试及评价,获得了2种全尺寸水泥环(普通水泥环和高强度水泥环)在3种强交变热载荷作用下(出现间断CO2气泡的循环次数分别为4次和14次,出现连续气泡的循环次数分别为5次和15次,交变热载荷分别为30~120℃和30~150℃)的完整性实验结果。研究结果表明:①交变热载荷对水泥环完整性具有显著的负面影响,并且随着交变温度及温差的增大,表征水泥环密封完整性的热循环次数急剧减少;②表征水泥环与套管间的剪切力、轴向与径向结合强度等界面力学性能指标均随交变温度增加而下降;③水泥环微环隙主要是由套管与水泥环材料之间的不协调变形所致,而交变热载荷诱导的水泥石自身力学性能衰退及损伤在一定程度上加剧了水泥环密封完整性失效。结论认为,该研究成果可以为深部页岩气水平井大规模压裂施工设计提供参考。
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关键词
页岩气井
强交变热载荷
水泥环完整性
温差
生产套管-水泥环-技术套管
全尺寸实物测试
界面力学性能
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职称材料
硅烷涂层对316L不锈钢耐腐蚀性能的影响
被引量：
2
2
作者
林元华
马毓聪
+4 位作者
Mohd Talha
李冰
石云升
孙志鹏
唐亮
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期220-225,共6页
目的提高316L不锈钢的耐腐蚀性能。方法在316L不锈钢样品表面涂覆主要成分为1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)的硅烷涂层。通过电化学分析测试,评价涂覆硅烷涂层的316L不锈钢的耐蚀性,并通过扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对其表面形...
目的提高316L不锈钢的耐腐蚀性能。方法在316L不锈钢样品表面涂覆主要成分为1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)的硅烷涂层。通过电化学分析测试,评价涂覆硅烷涂层的316L不锈钢的耐蚀性,并通过扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对其表面形貌进行分析。结果在相同的腐蚀环境下,与未涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品相比,涂覆硅烷涂层样品的表面更加光滑,点蚀现象明显好转。电化学测试结果显示,涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的腐蚀电位为?565.02m V,未涂覆硅烷涂层样品的腐蚀电位为?796.01 mV,前者明显高于后者,其腐蚀倾向明显减小。另外,涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的腐蚀电流为2.5177μA,未涂覆硅烷涂层样品的腐蚀电流为5.4291μA,涂覆硅烷涂层样品的腐蚀电流明显更小,表现出了更好的耐腐蚀性能。通过观察扫描电化学显微镜图像可以得出,未涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的电流范围为?3.144×10?9～?1.957×10?9 A,涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的电流范围为?3.004×10?9～?1.975×10?9A,涂覆硅烷涂层样品的电流范围更窄,腐蚀程度明显减轻。结论在316L不锈钢表面涂覆硅烷涂层可以在一定程度上减缓样品的腐蚀程度,硅烷涂层起到了物理屏障的作用,显着提高了316L不锈钢的耐腐蚀性。
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关键词
腐蚀
硅烷涂层
电化学
不锈钢
点蚀
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职称材料
题名
强交变热载荷下页岩气井水泥环完整性测试
被引量：
15
1
作者
林元华
邓宽海
易浩
曾德智
唐亮
韦奇
机构
“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学
中国石化西北油田分
公司
石油工程技术研究院
重庆欣雨压力容器制造有限责任公司
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期81-88,共8页
基金
国家自然科学基金项目“交变温度、压力及其耦合作用下套管-水泥环-地层完整性研究”(批准号:51904261)
中国博士后科学基金(批准号:2019M653478)。
文摘
页岩气井大规模水力压裂过程中,因井筒内的温度、压力波动及持续变化、循环加卸载引发的水泥环完整性问题将威胁到井筒的完整性。为了弄清强交变热载荷下水泥环完整性失效机理、避免页岩气水平井大规模压裂过程中水泥环屏障失效,基于自主研发的实验装置对全尺寸实物“生产套管—水泥环—技术套管”组合体在强交变热载荷作用下的密封完整性和力学完整性进行了测试及评价,获得了2种全尺寸水泥环(普通水泥环和高强度水泥环)在3种强交变热载荷作用下(出现间断CO2气泡的循环次数分别为4次和14次,出现连续气泡的循环次数分别为5次和15次,交变热载荷分别为30~120℃和30~150℃)的完整性实验结果。研究结果表明:①交变热载荷对水泥环完整性具有显著的负面影响,并且随着交变温度及温差的增大,表征水泥环密封完整性的热循环次数急剧减少;②表征水泥环与套管间的剪切力、轴向与径向结合强度等界面力学性能指标均随交变温度增加而下降;③水泥环微环隙主要是由套管与水泥环材料之间的不协调变形所致,而交变热载荷诱导的水泥石自身力学性能衰退及损伤在一定程度上加剧了水泥环密封完整性失效。结论认为,该研究成果可以为深部页岩气水平井大规模压裂施工设计提供参考。
关键词
页岩气井
强交变热载荷
水泥环完整性
温差
生产套管-水泥环-技术套管
全尺寸实物测试
界面力学性能
Keywords
Shale gas well
Strongly alternating thermal load
Cement sheath integrity
Temperature difference
Production casing-cement sheath-intermediate casing
Full-scale test
Interfacial mechanical property
分类号
TE377 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
硅烷涂层对316L不锈钢耐腐蚀性能的影响
被引量：
2
2
作者
林元华
马毓聪
Mohd Talha
李冰
石云升
孙志鹏
唐亮
机构
西南石油大学油气藏地质与开发国家重点实验室
西南石油大学材料科学与工程学院
重庆欣雨压力容器制造有限责任公司
出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期220-225,共6页
文摘
目的提高316L不锈钢的耐腐蚀性能。方法在316L不锈钢样品表面涂覆主要成分为1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷(BTSE)的硅烷涂层。通过电化学分析测试,评价涂覆硅烷涂层的316L不锈钢的耐蚀性,并通过扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对其表面形貌进行分析。结果在相同的腐蚀环境下,与未涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品相比,涂覆硅烷涂层样品的表面更加光滑,点蚀现象明显好转。电化学测试结果显示,涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的腐蚀电位为?565.02m V,未涂覆硅烷涂层样品的腐蚀电位为?796.01 mV,前者明显高于后者,其腐蚀倾向明显减小。另外,涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的腐蚀电流为2.5177μA,未涂覆硅烷涂层样品的腐蚀电流为5.4291μA,涂覆硅烷涂层样品的腐蚀电流明显更小,表现出了更好的耐腐蚀性能。通过观察扫描电化学显微镜图像可以得出,未涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的电流范围为?3.144×10?9～?1.957×10?9 A,涂覆硅烷涂层的316L不锈钢样品的电流范围为?3.004×10?9～?1.975×10?9A,涂覆硅烷涂层样品的电流范围更窄,腐蚀程度明显减轻。结论在316L不锈钢表面涂覆硅烷涂层可以在一定程度上减缓样品的腐蚀程度,硅烷涂层起到了物理屏障的作用,显着提高了316L不锈钢的耐腐蚀性。
关键词
腐蚀
硅烷涂层
电化学
不锈钢
点蚀
Keywords
corrosion
silane coating
electrochemistry
stainless steel
pitting
分类号
TG174.4 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
强交变热载荷下页岩气井水泥环完整性测试
林元华
邓宽海
易浩
曾德智
唐亮
韦奇
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
15
在线阅读
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职称材料
2
硅烷涂层对316L不锈钢耐腐蚀性能的影响
林元华
马毓聪
Mohd Talha
李冰
石云升
孙志鹏
唐亮
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
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