创新研究群体科学基金(51221003)
- 作品数：17 被引量：407H指数：8
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- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油大学(北京)中国石油天然气集团公司更多>>
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- 超支化聚乙烯亚胺作为钻井液页岩抑制剂研究被引量：16
- 2017年
- 研究超支化聚乙烯亚胺作为水基钻井液高性能页岩抑制剂的应用潜力,通过膨润土线性膨胀实验、造浆实验、沉降实验以及泥页岩热滚回收实验等手段对不同相对分子质量聚乙烯亚胺的抑制性能进行评价,考察不同相对分子质量聚乙烯亚胺对无土相钻井液体系性能的影响。结果表明:超支化聚乙烯亚胺能够有效抑制膨润土和泥页岩的水化分散,其中相对分子质量为600和750000的聚乙烯亚胺抑制效果相对最强;低相对分子质量聚乙烯亚胺主要通过抑制膨润土晶层膨胀以及中和膨润土颗粒外表面负电荷来抑制膨润土的水化膨胀、分散,而高相对分子质量聚乙烯亚胺主要通过超支化分子链的架桥作用抑制膨润土颗粒的分散;高相对分子质量聚乙烯亚胺尽管抑制性优异,但是与阴离子聚合物类处理剂配伍性较差,而低相对分子质量聚乙烯亚胺对体系的流变性和滤失量基本没有负面作用,甚至能够小幅提高体系切力,改善体系的携岩和悬浮加重材料的能力。
- 宣扬蒋官澄宋然然王治法林永学
- 关键词：钻井液页岩抑制剂井壁稳定聚乙烯亚胺超支化
- 耐温抗盐降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO_2的合成及性能被引量：8
- 2013年
- 采用自由基水溶液聚合法,以纳米二氧化硅(nano-SiO2)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等单体为主要原料,合成了四元共聚物降滤失剂P(AA-AMPS-AM)/nano-SiO2;采用FTIR法表征了该降滤失剂的组成,并评价了它的降滤失性效果、抗盐、抗钙和抑制性等性能,同时考察了该降滤失剂与其他处理剂的配伍性。实验结果表明,该降滤失剂具有良好的耐温抗盐降滤失性能,同时具有良好的抑制性能;与常用处理剂配伍性好,可在水基钻井液体系中显著降低其高温高压滤失量,所形成的饱和盐水钻井液体系在密度2.37 g/cm3下的高温高压滤失量仅为20.0 mL,满足高温下控制钻井液性能的需求。
- 姚如钢蒋官澄李威张洪霞
- 关键词：纳米二氧化硅2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸耐温抗盐降滤失剂钻井液
- 脉动水力压裂过程中煤层应力扰动特征的数值模拟分析被引量：7
- 2015年
- 煤层脉动水力压裂是在煤层常规水力压裂与脉动注水基础上提出的一项新技术,但目前针对脉动压裂过程中地应力扰动特点的研究尚不充分。基于连续介质力学,采用交错网格有限差分,建立了脉动载荷下地应力响应数值模型,研究了脉动压裂过程中地层扰动应力的分布、有效扰动范围及不同地层力学参数对应力扰动的影响,发现脉动水力压裂引起的应力扰动具有以下特征:波及范围广、区域性应力集中,可产生会聚效应;可引起切应力使煤层产生拉伸损伤,形成远大于准静态压裂的有效应力扰动区;可利用煤岩的强压缩性产生更大范围的应力扰动与损伤区,提升压裂效果。该成果可望为煤层脉动水力压裂增产机理研究提供参考和依据。
- 陆沛青李根生黄中伟田守嶒沈忠厚李小江
- 关键词：煤岩
- 裂缝性页岩储层水力裂缝非平面扩展实验被引量：28
- 2014年
- 开发页岩气藏通常需要采用大规模的水力压裂工艺技术,而页岩储层中的天然裂缝、层理面对水力裂缝的扩展路径又有着非常重要的影响。研究天然裂缝对水力裂缝扩展的影响可为现场预测水力裂缝扩展方向以及实施缝网压裂提供技术支撑。为此,选取4块尺寸为400mm×400mm×400mm的下志留统龙马溪组页岩露头标本,来进行真三轴水力压裂实验和声发射监测,以便研究水力裂缝与天然裂缝的沟通行为。实验结果表明:水力裂缝遇到天然裂缝时可发生转向或者穿透天然裂缝,形成一种空间非平面裂缝网络;大开度、低胶结强度的天然裂缝容易导致水力裂缝转向,难以形成新的主水力裂缝面;水力裂缝穿透层理面时,流入到层理面上的压裂液呈椭圆状分布;水力裂缝从岩石本体起裂的方向上声发射点较集中,沿着天然裂缝扩展的方向上声发射点少。结论认为:1水力裂缝能否穿透天然裂缝与天然裂缝的开度、胶结强度有关;2裂缝性页岩储层水力压裂易形成空间非平面网状裂缝;3与主裂缝面相比,压裂液进入到层理面的体积较少。
- 侯冰程万陈勉谭鹏杨立峰
- 关键词：页岩真三轴裂缝网络水力压裂体积压裂
- 环保型高效页岩抑制剂聚赖氨酸的制备与评价被引量：7
- 2016年
- 为了解决泥页岩地层钻井过程中井壁失稳的难题,研制出一种兼具强抑制性和优良环保性的水基钻井液页岩抑制剂——聚赖氨酸,并对其性能进行了评价。评价过程及结果如下：1借助红外光谱、核磁共振、电感耦合等离子质谱、热重分析等方法对其进行了化学表征;2通过线性膨胀实验、泥页岩热滚回收实验和膨润土造浆实验等手段,系统地评价了该抑制剂对泥页岩的抑制性能;3抗温性能和p H值适应性评价结果表明,温度在180℃以内、p H值在7~10范围内该抑制剂均能发挥良好的抑制作用;4生物降解试验结果表明,该抑制剂易于降解,环保性能优异。结论认为,聚赖氨酸具有优异抑制性能的原因在于其能够有效地中和泥页岩中膨润土表面负电荷,将表面Zeta电位降低至接近零点,而又不会造成电性反转,从而最大限度地压缩扩散双电层,使泥页岩不易分散;并且其抑制作用优于KCl、小阳离子、Ultrahib等目前常用的几种抑制剂。
- 宣扬蒋官澄李颖颖陈俊斌欧阳伟罗陶涛宋然然
- 关键词：钻井液页岩抑制剂聚赖氨酸环保型井壁稳定
- 页岩储集层水力裂缝网络扩展规模评价方法被引量：82
- 2014年
- 基于裂缝性页岩水力压裂模拟实验,分析了页岩水力裂缝扩展规律,提出了裂缝扩展规模评价方法,并研究了地质及工程因素对裂缝扩展的影响。利用"裂缝沟通面积"作为水力压裂效果的评价指标,结合压裂模拟实验结果分析后发现:页岩水力压裂可产生复杂裂缝网络;脆性页岩地层地应力差越小、水力裂缝与层理面距离越短,裂缝沟通面积越大,水力裂缝遇到天然裂缝后越易发生滑移转向,压裂后裂缝形态越复杂;最大水平主应力方向与页岩的层理面方向正交或呈大角度、与开度较好的天然裂缝间的逼近角接近90°时,更易形成裂缝网络;脆性矿物含量高的页岩造缝能力更好;压裂液黏度较低、排量较大时,裂缝沟通面积较大,变排量压裂会增强水力裂缝沟通天然裂缝或层理的作用,开启更多的天然裂缝网络。
- 侯冰陈勉李志猛王永辉刁策
- 关键词：页岩水力压裂裂缝网络岩石力学
- BH-WEI抗“三高”钻井液技术在克深208井的应用被引量：5
- 2014年
- 一直以来,塔里木盆地库车山前高陡构造、"三高"复杂地层钻井施工过程中事故、复杂居高不下,传统的饱和盐水聚磺钻井液由于无法有效解决"高固相与流变性、滤失量控制与流变性、抑制与分散"等固有的矛盾和性能缺陷,在维护处理方面只能采取强分散的办法来平衡诸多矛盾,而无法解决质的问题。为攻克"三高"技术难题,在克深208井试验应用了BH-WEI抗"三高"钻井液技术,介绍了其具应用及施工效果。该体系较好地解决了一系列生产技术难题,穿越超过3200m的盐膏层,电测、下套管成功率为100%,划眼复杂时间最少,井径扩大率仅为5.01%;施工期间由于VFD房故障,在"钻具不能转动、不能上下活动、钻井液不能循环",而且在盐膏层、高密度、井斜为23°的复杂井况下,钻具在裸眼内静止17 h,设备故障解除后仅多提8 t,不黏不卡;克深208井未发生与钻井液相关的事故、漏失复杂,且钻井液人为排放为零。与邻井应用的其他水基及油基钻井液相比,该体系体现出良好的无荧光特性,对测、录井无干扰,储层保护及环境保护性能好,且有利于保护管具。
- 张民立尹达何勇波卢虎王长树刘鑫许根张酉铖
- 关键词：流变性盐膏层
- 高密度甲酸盐钻井液配方优选及其性能评价被引量：10
- 2014年
- 针对超深井复杂井高温高压高矿化度等"三高"苛刻井下环境,在饱和盐水磺化钻井液基础之上,综合各种单因素的影响,优选出高密度甲酸钾饱和盐水磺化钻井液体系。该钻井液由高浓度甲酸钾基液、抗高温抗盐磺酸盐复合共聚物D300、复合磺化处理剂、pH值缓冲剂、磺化沥青以及表面活性剂等组成。该体系能够抵抗160~180℃高温,密度在2.2 g/cm3以上,抑制性远强于常用无机盐钻井液,润滑性良好,抗盐至饱和、抗钙达800~1 000 mg/L,还可循环利用。评价实验结果表明,该体系的综合性能优良,能显著降低循环压耗,可以适应深井、超深井、巨厚复合盐层以及盐下储层的钻井。
- 叶艳安文华尹达赵姗姗梁红军卢虎李磊
- 关键词：甲酸盐钻井液高密度钻井液高温稳定性抑制性润滑性
- 耐温抗高钙盐降滤失剂的合成及其性能评价被引量：10
- 2014年
- 以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,引入纳米二氧化硅(nano-SiO2)合成了钻井液降滤失剂P(AM-AMPS-AA-DMDAAC)/nano-SiO2(简称LX-2);利用FTIR和TG等方法分析了LX-2的结构及热稳定性,并考察了LX-2的降滤失性能和耐温、抗盐、抗钙性能。实验结果表明,LX-2具有良好的降滤失能力,单独以LX-2为降滤失剂时,钻井液中LX-2的含量为0.75%(w)较适宜。LX-2的耐温性能良好,其高温抗盐和高温抗钙性能明显优于其他降滤失剂。LX-2与其他处理剂的复配性能良好,复配降滤失剂可有效提高钻井液的降滤失性能、抗盐性能和耐温性能。
- 蒋官澄李威姚如钢
- 关键词：纳米二氧化硅四元共聚物抗高温
- 甲酸盐溶液对饱和盐水磺化钻井液的适应性评价被引量：8
- 2013年
- 超深井多选用高密度饱和盐水磺化钻井液体系,本研究引入高浓度甲酸钾溶液作为钻井液基液,有效减少高密度钻井液固相含量,提高钻井液及关键处理剂的热稳定性,同时加快超深井深部巨厚盐岩层钻井速度、减缓钻具腐蚀,充分发挥甲酸盐钻井液良好的抑制性和泥饼质量,低环空压耗等优势。讨论了重晶石在甲酸钾溶液中的溶解性以及甲酸钾溶液的抗盐抗钙污染能力,研究结果表明,重晶石在甲酸钾溶液中几乎不溶,所以在饱和盐水磺化钻井液中可用30%-70%（w）甲酸盐溶液提高基液密度,然后采用重晶石进行加重是可行的。此外,氯化钠和石膏在甲酸盐溶液中的溶解度均有不同程度的降低,可用于进一步提高磺化钻井液的抗盐抗钙污染能力。
- 叶艳安文华尹达赵姗姗梁红军卢虎李磊
- 关键词：重晶石
