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无固相一步式冲洗液对钻井液滤饼的清洗机理与性能
1
作者 张福铭 赵琥 +3 位作者 张高雷 赵军 王雪山 程小伟 《钻井液与完井液》 北大核心 2026年第1期80-88,共9页
随着环保法规的日益严格,环保型水基钻井液在海洋钻井中得到广泛应用,其形成的致密滤饼会严重影响固井二界面胶结质量。以BIODRILL水基钻井液滤饼为研究对象,结合XRD、FT-IR、SEM、TG等手段揭示了其成分和结构特征,发现滤饼主要由高分... 随着环保法规的日益严格,环保型水基钻井液在海洋钻井中得到广泛应用,其形成的致密滤饼会严重影响固井二界面胶结质量。以BIODRILL水基钻井液滤饼为研究对象,结合XRD、FT-IR、SEM、TG等手段揭示了其成分和结构特征,发现滤饼主要由高分子聚合物、加重材料和黏土矿物构成,滤饼孔隙度低、强度高,常规方法难以清除。基于滤饼形成机理,设计了一种由草酸、NaF、EDTA-Na、鼠李糖脂和TWEEN80组成的无固相一步式冲洗液。该体系通过“酸解–螯合–界面剥离–物理冲刷”的协同机制,实现了滤饼的高效溶解与剥离。实验结果表明,在pH值为5.5下,冲洗液在室温和85℃下均可在15 min内达到80%以上的滤饼去除率;冲洗后岩心胶结强度可恢复至空白岩心的70%以上,满足现场对冲洗液性能的要求。研究结果不仅揭示了钻井液滤饼的清洗难点和形成机制,还为复杂环境下固井二界面滤饼的高效清除与胶结质量的提升提供了新思路和理论依据。 展开更多
关键词 钻井液 滤饼 固井二界面 冲洗液 清洗机理
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基于近场动力学的泡沫水泥石破坏机制研究及抗压强度预测
2
作者 王强 步玉环 +2 位作者 路畅 柳华杰 郭胜来 《计算力学学报》 北大核心 2026年第1期87-93,共7页
为了明确泡沫水泥内部孔隙结构对水泥石抗压强度的影响,建立了泡沫水泥石近场动力学数值模型,通过开源软件Peridigm对不同参数条件下的数值模型进行单轴压缩模拟实验。研究表明,泡沫水泥内部的损伤会由薄壁区域逐渐向整个水泥石内部扩展... 为了明确泡沫水泥内部孔隙结构对水泥石抗压强度的影响,建立了泡沫水泥石近场动力学数值模型,通过开源软件Peridigm对不同参数条件下的数值模型进行单轴压缩模拟实验。研究表明,泡沫水泥内部的损伤会由薄壁区域逐渐向整个水泥石内部扩展;泡沫水泥石的抗压强度与孔隙度、孔隙尺寸成负相关,与孔隙球度成正相关。以2900余个泡沫水泥模型的计算结果建立了泡沫水泥抗压强度预测模型,为满足不同强度要求的泡沫水泥石合理方案设计提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 固井工程 泡沫水泥 近场动力学 孔隙结构 抗压强度
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掺超细矿渣油井水泥抗碳化腐蚀情况及其机理
3
作者 段志伟 符军放 +1 位作者 黄伟 冯克满 《钻井液与完井液》 北大核心 2026年第1期65-72,79,共9页
为了提高水泥石抗碳化腐蚀能力,测定了以超细矿渣替代油井水泥时水泥浆流动度、水泥石强度及其在超临界CO_(2)环境下碳化腐蚀深度,以确定超细矿渣适宜替代量;并采用了低场核磁、X射线衍射及扫描电镜加能谱分析手段,研究了超细矿渣替代... 为了提高水泥石抗碳化腐蚀能力,测定了以超细矿渣替代油井水泥时水泥浆流动度、水泥石强度及其在超临界CO_(2)环境下碳化腐蚀深度,以确定超细矿渣适宜替代量;并采用了低场核磁、X射线衍射及扫描电镜加能谱分析手段,研究了超细矿渣替代量增加时对水泥石抗碳化腐蚀的影响机理。结果表明,替代量在40%以内有助于增加水泥浆流动度;在替代量递增时,水泥石强度先增大后减小,碳化腐蚀深度先降低后增加。与参比试样对比可知,替代量为10%的试样,凝胶孔明显增多而毛细孔减少;替代量超过50%的试样,凝胶孔减少而毛细孔增多;替代量为30%~50%的试样基本为凝胶孔而无明显毛细孔。将试样孔结构与碳化腐蚀深度相关联,替代量30%~50%的试样未见明显腐蚀,与其无明显毛细孔相关;替代量40%的试样在微观形貌上结构致密、未见明显孔洞,水化产物主要为细茸状、有较低Ca/Si比的CSH凝胶,易腐蚀Ca(OH)_(2)矿相较少。因而,建议超细矿渣适宜替代量为40%左右。 展开更多
关键词 超细矿渣 油井水泥 碳化腐蚀 固井 固井质量
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老油田低压疏松砂岩水平井氮气泡沫砾石充填模拟
4
作者 董长银 李国龙 +3 位作者 袁征 张础巍 李嘉禾 冯书豪 《石油钻探技术》 北大核心 2026年第1期58-66,共9页
老油田低压疏松砂岩水平井进行砾石充填防砂时,易发生携砂液严重漏失和提前砂堵,导致砾石充填效果较差。为此,依托全尺寸水平井砾石充填装置,通过监测砂床的动态演化过程,分析氮气泡沫在不同气液比、起泡剂加量、施工砂比及泵排量条件... 老油田低压疏松砂岩水平井进行砾石充填防砂时,易发生携砂液严重漏失和提前砂堵,导致砾石充填效果较差。为此,依托全尺寸水平井砾石充填装置,通过监测砂床的动态演化过程,分析氮气泡沫在不同气液比、起泡剂加量、施工砂比及泵排量条件下的充填特征,结合管流理论与颗粒力学,构建了氮气泡沫砾石充填数值模型。试验结果表明,氮气泡沫能够显著降低流动阻力和施工压力,并有效延缓砂床抬升与堵塞的发生。当气液比为2、起泡剂加量为1.0%~1.5%时,泡沫稳定性和携砂性能最佳;施工砂比过高,会削弱泡沫结构的稳定性,砂比由5%增至15%时,充填率明显下降;提高泵排量,有助于延长充填距离,但会增大摩阻损失。研究结果验证了氮气泡沫在低压易漏失井的应用潜力,为水平井防砂完井提供了新的思路。 展开更多
关键词 疏松砂岩 老油田 氮气泡沫 水平井 砾石充填 防砂 物理模拟 优化设计
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万米特深井抗超高温水基钻井液技术
5
作者 刘锋报 尹达 +3 位作者 罗绪武 孙金声 黄贤斌 王韧 《石油勘探与开发》 北大核心 2026年第1期190-200,共11页
设计并研制抗超高温高盐聚合物降滤失剂和抗超高温微纳米封堵剂两种抗超高温水基钻井液核心处理剂,构建能够满足特深井钻探要求的抗超高温水基钻井液体系,并开展室内性能评价和现场应用。研究表明,抗超高温高盐聚合物降滤失剂呈现出大... 设计并研制抗超高温高盐聚合物降滤失剂和抗超高温微纳米封堵剂两种抗超高温水基钻井液核心处理剂,构建能够满足特深井钻探要求的抗超高温水基钻井液体系,并开展室内性能评价和现场应用。研究表明,抗超高温高盐聚合物降滤失剂呈现出大量具有交叉点的网膜结构,220℃、饱和盐条件下老化后高温高压滤失量为28.2 mL;抗超高温微纳米封堵剂通过形变作用对泥饼孔缝进行自适应充填,降低体系的滤失量,并在高温下转变为黏弹态对井壁岩石进行有效胶结,提高井壁稳定性;构建的密度为1.6 g/cm^(3)的抗超高温水基钻井液体系高温高压流变性能良好,220℃下老化16 h后高温高压滤失量仅为9.6 mL,在高温高盐条件下性能稳定,高温静置7 d沉降因子小于0.52,老化后无H_(2)S气体产生,具有良好的润滑性和安全性。该钻井液体系已在塔里木万米特深井深地塔科1井现场成功应用,保障了该井成功钻达10 910 m。 展开更多
关键词 抗超高温 水基钻井液 降滤失剂 封堵剂 万米特深井 深地塔科1井
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深层与超深层碳酸盐岩油藏打孔筛管完井结构优化与性能调控
6
作者 张宝 董长银 李梦茹 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期145-153,共9页
富满油田作为中国超深海相断控缝洞型碳酸盐岩油藏的典型代表,井壁垮塌问题严重制约其开发效率,现有裸眼完井技术难以兼顾井壁稳定性与开发作业需求。针对该技术瓶颈,提出打孔筛管完井创新方案,通过多物理场耦合分析与多目标优化方法,... 富满油田作为中国超深海相断控缝洞型碳酸盐岩油藏的典型代表,井壁垮塌问题严重制约其开发效率,现有裸眼完井技术难以兼顾井壁稳定性与开发作业需求。针对该技术瓶颈,提出打孔筛管完井创新方案,通过多物理场耦合分析与多目标优化方法,实现筛管结构的精准设计。首先构建筛管-垮塌区域-地层耦合有限元模型,揭示井壁垮塌工况下筛管应力分布规律;结合湍动能(K)-比耗散率(ω)剪切应力传输(shear stress transport, SST)湍流模型,量化不同孔径(10~20 mm)与孔密(10~20孔/m)对过流能力的影响机制。结果表明:筛管基体最大Mises应力为702 MPa(弹性阶段),孔眼局部塑性区域占比仅8%,不影响服役性能;压裂工况下最大孔眼压差0.058 MPa,满足高压作业要求;通过强度与过流能力的无量纲化交叉优化,确定最优结构为外径127 mm、壁厚11.1 mm、孔径12 mm、孔密12孔/m、相位角90°的螺旋布孔方案。 展开更多
关键词 超深碳酸盐岩储层 打孔筛管 井壁垮塌 过流能力
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一种面向深部复杂地层的纳米凝胶增黏堵漏剂性能评价
7
作者 罗平亚 贺佳宁 +7 位作者 段永强 张勇 游子卫 刘平江 陈利 白杨 王韧 白英睿 《新疆石油天然气》 2026年第1期1-8,共8页
针对超深井钻完井过程中钻井液在高温、高盐、高地应力复杂地层环境下普遍存在的流变性失控、滤失量剧增及井壁失稳难题,设计并合成了一种基于丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的阳离子型纳米凝胶增黏堵漏剂P(AM-DMC)... 针对超深井钻完井过程中钻井液在高温、高盐、高地应力复杂地层环境下普遍存在的流变性失控、滤失量剧增及井壁失稳难题,设计并合成了一种基于丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的阳离子型纳米凝胶增黏堵漏剂P(AM-DMC)。该材料采用反相悬浮聚合法制备,兼具了聚合物柔性链的增黏特性与纳米颗粒的高界面活性及尺寸效应。利用扫描电镜(SEM)对其形貌进行表征,结果显示其呈现不规则多面体结构,粒径分布为200~500 nm;系统评价了其在低固相水基钻井液基浆中的流变性能、滤失性能和抗盐性;并结合接触角与Zeta电位测试揭示了其微观界面特性。微观机理分析表明,材料表面接触角为13°,Zeta电位为+59.1 mV,这赋予了其高亲水性和优异的分散稳定性,是实现增黏与堵漏协同作用的基础。P(AM-DMC)纳米凝胶通过阳离子链段与黏土颗粒间的强静电吸附作用,以及自身形成的三维空间网络结构,能显著提升钻井液体系的结构黏度与抗剪切能力。当P(AM-DMC)加量增加时,钻井液的表观黏度和动切力较基浆有显著提升,同时API滤失量与高温高压滤失量显著降低;经170℃高温老化后,体系仍能保持优异的流变稳定性和低滤失量,证明其具备突出的热稳定性。P(AM-DMC)纳米凝胶为深部复杂地层钻井液体系的高性能化提供了一种兼具高效增黏、精细封堵和卓越抗温能力的新思路,对保障超深井安全高效钻探具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 钻井液 纳米凝胶 增黏堵漏剂 流变性 降滤失性 抗盐性
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多功能钻井液处理剂MPA-1的合成与性能评价
8
作者 李雄 《钻井液与完井液》 北大核心 2026年第1期41-50,共10页
针对目前水基钻井液处理剂种类多、处理剂主功能突出而副功能效果不理想,多数钻井液体系复杂、维护难度较大、处理剂间易出现配伍性差等问题,提出多功能钻井液处理剂的研发思路。通过L9(3~4)正交实验确定了合成单体、最优加量和反应条件... 针对目前水基钻井液处理剂种类多、处理剂主功能突出而副功能效果不理想,多数钻井液体系复杂、维护难度较大、处理剂间易出现配伍性差等问题,提出多功能钻井液处理剂的研发思路。通过L9(3~4)正交实验确定了合成单体、最优加量和反应条件,室内合成出具有降滤失、抑制和润滑3种功效的多功能钻井液处理剂MPA-1,数均和重均分子量分别为15.6万和28.2万,热重分析显示MPA-1分子初始分解温度约为255℃。在5%钠膨润土浆中,与现场常用单一功能处理剂相比,含1%MPA-1的实验浆经120℃老化16h后降滤失、润滑和抑制效果突出,经150℃老化16h后性能优于多数现场常用处理剂。在含5%~10%KCl的5%钠膨润土浆中,MPA-1表现出良好的耐盐能力。在3口现场钾胺基/钾基聚磺井浆中分别加入0.3%~0.5%MPA-1,经120℃老化16h后,井浆黏度适度升高、API滤失量明显降低,滤饼润滑性能得到改善。使用1.5%MPA-1代替实际钾胺基钻井液中的1%KPAM+1%Lube-3+1%SMJA-1后,配方得到简化,滤失量、黏度、黏滞系数和膨润土压片的相对膨胀率全面降低。机理分析表明,MPA-1中的阳离子基团,通过吸附在黏土颗粒表面适度提高其疏水性,起到抑制作用,同时提高润滑性能。MPA-1中的阴离子基团进入黏土颗粒的水化层,增强了颗粒表面电负性,增加了水化膜厚度,结合主链包覆作用增大了颗粒的粒径分布范围,进而有助于形成更加薄和致密的滤饼,降低滤失量。研究结果表明,研制的多功能钻井液处理剂MPA-1的降滤失性、润滑性和抑制性能满足150℃以内地层钻进需要,有利于简化钻井液体系,降低现场维护处理难度。 展开更多
关键词 多功能 处理剂 降滤失 润滑 抑制
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水泥浆研发新范式:AI智控—机器人协同的自动化试验系统构建
9
作者 李妍 白珍 +1 位作者 马宏鹏 郭婷 《钻采工艺》 北大核心 2026年第1期74-82,共9页
针对超深井超高温固井水泥浆传统试验方法研发周期长、作业安全风险大、超高温数据稀缺导致难以精准提取配方优化规律等技术瓶颈,首次提出基于AI智控与机器人协同的自动化试验系统,推动固井材料研发领域的全新技术范式。该系统创新性融... 针对超深井超高温固井水泥浆传统试验方法研发周期长、作业安全风险大、超高温数据稀缺导致难以精准提取配方优化规律等技术瓶颈,首次提出基于AI智控与机器人协同的自动化试验系统,推动固井材料研发领域的全新技术范式。该系统创新性融合机器学习预测算法、自适应特征融合模块和协作机器人自动化执行单元,构建“智能预测-精准执行-制备测试-评价反馈”的技术闭环。创新研发超高温水泥强度优化的小样本自适应学习算法,测试集R2(0.81)高于训练集R2(0.78),证明了模型在小样本环境下具备出色的泛化鲁棒性,RMSE(4.6)、MAE(3.7)、MAPE(13.41%)说明该算法在数据稀疏时仍能保持预测精度的稳定性和可靠性;采用SHAP解析模型构建多维特征依赖关系图,精准量化关键因素对水泥强度的影响,提供可解释预测结果;集成协作机器人控制,解决高效精准配浆及高温高压安全作业难题,推动水泥浆研发向智能化、标准化、高效化方向跃升。 展开更多
关键词 超高温固井水泥 人工智能 机器学习 协作机器人 自适应调控
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无固相低伤害微泡沫钻井液的室内研究
10
作者 刘江涛 《精细石油化工进展》 2026年第1期1-5,22,共6页
微泡沫钻井液具有密度低、防漏效果好等优点,对于低压、易漏地层具有良好的适用性,但微泡沫钻井液多使用膨润土作为降滤失剂或泡沫稳定剂,会导致固相伤害。本文通过对发泡剂、稳泡剂和降滤失剂等关键处理剂进行优选,构建出一套无固相低... 微泡沫钻井液具有密度低、防漏效果好等优点,对于低压、易漏地层具有良好的适用性,但微泡沫钻井液多使用膨润土作为降滤失剂或泡沫稳定剂,会导致固相伤害。本文通过对发泡剂、稳泡剂和降滤失剂等关键处理剂进行优选,构建出一套无固相低伤害微泡沫钻井液体系。结果表明:该钻井液密度在0.65~0.95 g/cm^(3)可调,泡沫半衰期可达96 h以上,抗NaCl、CaCl_(2)污染能力分别达10%和3%,微泡沫钻井液对1035.2、1040.8 m处岩心的渗透率恢复值分别为86.50%、88.57%,表皮系数分别为0.09、0.08,具有优良的储层保护效果。 展开更多
关键词 微泡沫钻井液 钻井液密度 储层保护 表面活性剂 复配起泡剂
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氧化镁活性对油井水泥膨胀性能的影响
11
作者 丁向群 吴彦伯 +3 位作者 魏继军 崔殿松 周书宇 房延凤 《中国粉体技术》 2026年第1期138-146,共9页
【目的】探索氧化镁(MgO)活性与油井水泥膨胀性能之间的关系,研究MgO作为膨胀剂在固井工程中的应用情况。【方法】选取7种不同活性的MgO掺入油井水泥,分析MgO活性对油井水泥工作性能、力学性能和膨胀性能的影响;利用水化热分析油井水泥... 【目的】探索氧化镁(MgO)活性与油井水泥膨胀性能之间的关系,研究MgO作为膨胀剂在固井工程中的应用情况。【方法】选取7种不同活性的MgO掺入油井水泥,分析MgO活性对油井水泥工作性能、力学性能和膨胀性能的影响;利用水化热分析油井水泥的水化进程、 X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析产物变化;利用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)对水泥的微观结构进行分析。【结果】较未添加MgO的油井水泥空白试样,添加MgO后油井水泥的流动度和游离液含量降低,油井水泥试样的抗压强度提升,3、 7 d龄期的强度最高分别提升28.5%和33.1%,油井水泥试样的膨胀率随着MgO活性的降低而升高,最高可达到0.553%。【结论】掺入不同活性的MgO均可加快油井水泥的水化进程,细化试样的孔隙结构,提高油井水泥的膨胀性能和抗压强度。 展开更多
关键词 油井水泥 氧化镁活性 膨胀性能 抗压强度
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鄂尔多斯盆地东缘致密砂岩储层水基压裂液损害机制贡献度定量评价
12
作者 葛岩 刘玉明 +5 位作者 游利军 石雪峰 王艺钧 周龙刚 宣涛 段长江 《石油钻采工艺》 北大核心 2026年第1期86-93,102,共9页
水基压裂液在致密砂岩储层中诱发复杂的复合损害,由于缺乏对损害机制的定量评价方法,导致对损害主控因素认识不清,压裂液优化缺乏精准的科学依据。为量化不同损害机制的贡献,选取了鄂尔多斯盆地东缘物性相近的致密砂岩岩心,以模拟地层... 水基压裂液在致密砂岩储层中诱发复杂的复合损害,由于缺乏对损害机制的定量评价方法,导致对损害主控因素认识不清,压裂液优化缺乏精准的科学依据。为量化不同损害机制的贡献,选取了鄂尔多斯盆地东缘物性相近的致密砂岩岩心,以模拟地层水、蒸馏水、压裂液活性水、压裂液破胶液滤液为实验流体,开展了气驱水相返排平行实验,通过测定气驱前后岩心渗透率变化,实现了对水锁、水敏、化学吸附及微粒运移四类损害机制的定量分离。研究结果表明:在相近物性条件下,实验流体造成的渗透率损害率由大到小依次为:压裂液破胶液滤液、压裂液活性水、模拟地层水和蒸馏水,研究区致密砂岩水基压裂液损害以水锁损害为主(平均贡献度约71%),其次为压裂液吸附损害(平均贡献度约11%),水敏损害和微粒运移损害相对较弱。基于该定量评价结果,提出了针对性的压裂液优化方向,优化后配方使研究区岩心基质渗透率损害率降低至9.12%。该方法可为致密砂岩及其他类似储层压裂液损害的精准评价及压裂液针对性设计提供方法借鉴。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地东缘 致密砂岩 水基压裂液 损害机制 贡献度评价 压裂液优化
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碱性电解水隔膜的梯度纳米复合策略构筑及性能
13
作者 陈朴 高峰 +4 位作者 陈华 胡海兵 刘明芳 詹晓力 张庆华 《精细化工》 北大核心 2026年第3期486-493,共8页
为解决碱性电解水复合隔膜中纳米填料易脱落及低电阻与高气密性难以协同优化的问题,采用梯度纳米复合策略,以不同粒径分布(<100与200~400 nm)的ZrO_(2)为功能填料,通过相转化法制备了具有颗粒协同作用的多层级复合隔膜。通过面电阻... 为解决碱性电解水复合隔膜中纳米填料易脱落及低电阻与高气密性难以协同优化的问题,采用梯度纳米复合策略,以不同粒径分布(<100与200~400 nm)的ZrO_(2)为功能填料,通过相转化法制备了具有颗粒协同作用的多层级复合隔膜。通过面电阻、气泡点压力、力学性能等测试筛选出最佳复合质量比,并与商用Zirfon 500隔膜进行了电解性能对比。结果表明,当粒径<100 nm与粒径200~400 nm ZrO_(2)质量比为1∶2时,制备的隔膜(Z_(12))表面展现出纳米颗粒均匀分散的状态,在关键性能指标上实现了突破性平衡:面电阻低至0.267Ω·cm^(2),气泡点压力高达0.70 MPa,抗拉强度达13.413 MPa,同时具备优异的热稳定性与耐碱性;在1.9 V工作电压下,其电流密度(83.10 mA/cm^(2))较Zirfon 500膜(77.97 mA/cm^(2))提升5.13 mA/cm^(2);当膜厚优化降至220μm时制备的Z_(12)-220电流密度(93.98 mA/cm^(2))较Z_(12)增加了10.88 mA/cm^(2)。 展开更多
关键词 碱性电解水 梯度纳米复合策略 氧化锆 相转化法 面电阻 气泡点压力 功能材料
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超深高压页岩气井封隔器带压完井技术
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作者 李运辉 钟浩 +5 位作者 李家宜 李超 张平 程乾 杨树鑫 李宁 《石油钻采工艺》 北大核心 2026年第1期38-43,共6页
针对四川盆地超深层高压页岩气藏采用套管完井时面临的CO_(2)腐蚀套管和井筒积液难题,以及传统封隔器完井技术存在的储层污染严重、作业周期长、成本高等问题,提出了一种基于不压井作业的高压井口环境下封隔器带压完井新技术。该技术核... 针对四川盆地超深层高压页岩气藏采用套管完井时面临的CO_(2)腐蚀套管和井筒积液难题,以及传统封隔器完井技术存在的储层污染严重、作业周期长、成本高等问题,提出了一种基于不压井作业的高压井口环境下封隔器带压完井新技术。该技术核心是整合封隔器带压暂堵技术与管柱带压回插技术。通过连续管在带压环境下下入插管封隔器暂时隔离产层,在井口压力≤21 MPa的条件下,实现生产管柱的带压回插与密封连接。该方法系统解决了储层保护、油管高上顶力、管柱变形、防喷器刺漏、水合物冰堵及封隔器失效等六大关键难题。现场3口井的成功应用表明,作业后通过油管加压触发破裂盘和堵塞器即可顺利恢复生产,平均单井作业时效提升45%,成本降低32万元。该技术为有效解决超深高压页岩气井常规完井中的储层污染与作业效率难题提供了新技术方案,显著提升了经济效益与作业效率,为同类气藏的低成本高效开发提供了技术支撑。 展开更多
关键词 超深高压页岩气藏 带压完井 封隔器带压暂堵 管柱带压回插 储层保护
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智能响应性纳米复合材料在高温高压自适应钻井液中的应用
15
作者 左鸥 《精细石油化工》 2026年第1期51-55,共5页
制备了温敏性PNIPAM/SiO_(2)纳米复合材料,并将其用于环保型自适应钻井液体系。评价结果表明:纳米复合材料在井下发生了可逆相转变,形成了动态网络结构,使钻井液性能能够自适应调节。在高温高压(HPHT)工况下,该体系表现出更优的综合性能... 制备了温敏性PNIPAM/SiO_(2)纳米复合材料,并将其用于环保型自适应钻井液体系。评价结果表明:纳米复合材料在井下发生了可逆相转变,形成了动态网络结构,使钻井液性能能够自适应调节。在高温高压(HPHT)工况下,该体系表现出更优的综合性能,其中岩心渗透率恢复率提高至85%,页岩膨胀率降至8%,页岩分散量降低至1.0 g。同时,滤饼更薄、更致密,滤失控制能力明显增强。 展开更多
关键词 智能响应性材料 纳米复合材料 钻井液 高温高压 环保
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含CO_(2)气藏固井水泥浆早期水化进程及性能影响
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作者 邓卓然 刘文超 +3 位作者 毕毅 罗阳利 程小伟 梅开元 《钻井液与完井液》 北大核心 2026年第1期57-64,共8页
在含CO_(2)气藏固井施工中,固井水泥浆与CO_(2)的接触不可避免。CO_(2)接触时间的变化可能会影响水泥早期水化特性及微观结构的发展,严重时甚至可能影响固井质量。该研究通过控制CO_(2)通气时间,系统地考察了水泥早期水化特性及其力学... 在含CO_(2)气藏固井施工中,固井水泥浆与CO_(2)的接触不可避免。CO_(2)接触时间的变化可能会影响水泥早期水化特性及微观结构的发展,严重时甚至可能影响固井质量。该研究通过控制CO_(2)通气时间,系统地考察了水泥早期水化特性及其力学性能与渗透率的变化规律。并采用XRD、TG和SEM等手段分析了水泥早期物相组成及微观结构演变规律。研究表明,随CO_(2)通气时间增加,浆体流动性在初期得到改善后逐渐下降,而凝结时间持续缩短。水化放热曲线显示,CO_(2)处理显著加快了水泥水化进程,并提高了早期累积放热量。然而,随通气时间延长,效果逐渐减弱。抗压强度及渗透率测试结果表明,CO_(2)处理显著提升了水泥早期强度,尤其在通气时间不大于3min时效果最佳,但随着通气时间的延长,强度和渗透率逐渐下降。XRD、TG及SEM分析表明,CO_(2)处理增加了CaCO_(3)的生成,破坏了Ca(OH)_(2)和C—S—H凝胶组成的包覆结构,加速了水泥颗粒的水化进程。 展开更多
关键词 含CO_(2)气藏 固井 水泥浆 早期水化 加速水化
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页岩断层摩擦滑动引发套管变形的概率
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作者 黄锐 张丰收 +2 位作者 陈朝伟 安孟可 沈贤达 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期192-201,共10页
以四川盆地长宁区块N平台为研究对象,开展页岩断层泥在高温高压条件下的剪切实验,旨在揭示页岩断层的摩擦力学特性,并结合定量风险分析(QRA)方法,评估多因素耦合作用下断层的滑动趋势。实验结果显示,页岩断层的摩擦系数介于0.50~0.75之... 以四川盆地长宁区块N平台为研究对象,开展页岩断层泥在高温高压条件下的剪切实验,旨在揭示页岩断层的摩擦力学特性,并结合定量风险分析(QRA)方法,评估多因素耦合作用下断层的滑动趋势。实验结果显示,页岩断层的摩擦系数介于0.50~0.75之间,且随着黏土矿物含量的增加,摩擦系数呈下降趋势,同时表现出显著的位移弱化特征。QRA结果表明,在注入流体诱发的孔隙压力扰动达到15 MPa时,与套管变形井段相交断层的滑动概率超过64%。断层滑动概率随摩擦系数降低和孔隙压力扰动增大而显著上升。因此,建议压裂施工应尽量规避黏土矿物含量高于30%的断层(对应摩擦系数<0.6),或通过控制压裂施工压力(孔隙压力扰动<10 MPa)降低断层滑动风险,从而有效预防套管变形。 展开更多
关键词 页岩气 套管变形 断层滑动 摩擦实验 滑动概率分析
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改性石墨及其在油田化学领域应用的研究进展
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作者 朱跃成 孙金声 +1 位作者 白英睿 吕开河 《化工进展》 北大核心 2026年第1期347-364,共18页
高温深井钻井常面临井壁失稳、摩阻扭矩异常及钻井液漏失问题,传统钻井液处理剂普遍存在耐温性不足、环保性差及高矿化度高温高压下性能衰减等缺陷,制约复杂油气藏高效开发。改性石墨凭借独特的结构可调控性与性能优势,成为突破传统材... 高温深井钻井常面临井壁失稳、摩阻扭矩异常及钻井液漏失问题,传统钻井液处理剂普遍存在耐温性不足、环保性差及高矿化度高温高压下性能衰减等缺陷,制约复杂油气藏高效开发。改性石墨凭借独特的结构可调控性与性能优势,成为突破传统材料应用瓶颈的关键。本文介绍了改性石墨的核心改性方法,包括化学改性、物理改性及功能化复合,阐述了其在油田化学中的主要应用场景,涵盖钻井工程的封堵强化、润滑增效等,采油工程的裂缝支撑、驱油增效等,以及油田废弃物处理的污水净化、腐蚀抑制等,并分析了其关键作用机理,如纳米片层堆叠与膨胀形成致密封堵网络、层间滑动与润滑膜构建降低摩阻等。同时指出当前改性石墨应用仍存在改性工艺工程化难度大、复杂地层环境应用性受限、环保与成本双重约束等问题。由此提出,未来应聚焦跨尺度改性技术创新以实现宏微观结构协同,构建环境响应型智能化功能材料,推动跨领域技术融合与绿色工艺开发,从而促进改性石墨从实验室创新向工业化应用转化,助力提升复杂油藏开发效率。 展开更多
关键词 改性石墨 井壁稳定 封堵材料 提高采收率 污水净化
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地热井用复合增强导热固井水泥浆
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作者 党冬红 黄中伟 +4 位作者 齐鹏飞 王红科 任强 彭松 程小伟 《钻井液与完井液》 北大核心 2026年第1期73-79,共7页
为降低地热井井筒与岩层之间的热阻,提高地热井取热能力,选用具有优异导热性能的石墨(SG)作为导热材料,并使用表面活性剂将其制成石墨分散液,并引入具有高长径比的碳纤维(CF)构建导热网络,协同提高水泥石导热性能。评价了石墨分散液-水... 为降低地热井井筒与岩层之间的热阻,提高地热井取热能力,选用具有优异导热性能的石墨(SG)作为导热材料,并使用表面活性剂将其制成石墨分散液,并引入具有高长径比的碳纤维(CF)构建导热网络,协同提高水泥石导热性能。评价了石墨分散液-水泥浆体性能以及水泥石的力学性能和导热性能,采用X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG/DTG)、压汞法(MIP)和扫描电子显微镜(SEM)对水泥石的物相组成、孔结构、微观形貌进行了表征,探究其导热机理。结果表明,当水固比为0.51,掺入石墨和碳纤维后制备的水泥浆体性能满足工程性能,水泥石24 h抗压强度不低于17.0 MPa、7 d抗压强度高于25.0 MPa,且其导热系数能达到2.86 W/(m·K)。石墨的促进水化与碳纤维的抑制水化共同作用下高导热水泥石的C—S—H与CH的质量损失为10.91%,略低于纯水泥石的11.04%。适量的石墨能细化水泥石孔径,降低水泥石孔隙率,而碳纤维会显著增大水泥石孔隙度,增多水泥石大孔数量,将二者混掺,水泥石孔隙率为36.95%,高于纯水泥石,但高导热水泥石中孔径大于70 nm的孔数量与纯水泥石相差较小,在水泥浆中掺入石墨与碳纤维能形成导热网络。 展开更多
关键词 地热井 固井水泥石 导热性能 作用机理
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基于知识图谱与图注意力网络的固井质量预测与推理优化方法
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作者 祝兆鹏 于佳伟 +2 位作者 张诚恺 宋先知 王正 《钻采工艺》 北大核心 2026年第1期141-152,共12页
现有固井质量预测与推理优化方法以机理计算和数据分析为主,尚未综合考虑地质、工程、工艺和材料等因素,导致预测方法难以准确量化多因素耦合效应,优化措施局限于单环节,从而制约了固井整体性能的提升。文章创新提出了基于知识图谱与图... 现有固井质量预测与推理优化方法以机理计算和数据分析为主,尚未综合考虑地质、工程、工艺和材料等因素,导致预测方法难以准确量化多因素耦合效应,优化措施局限于单环节,从而制约了固井整体性能的提升。文章创新提出了基于知识图谱与图注意力网络的固井质量智能预测与推理优化方法,通过融合区块多源数据和固井质量知识,提取固井质量与多源、多模态特征的响应关系,实现固井质量预测、推理解释与优化措施推荐。文章首先采用基于预训练模型与领域规则相结合的知识抽取方法,实现了多源异构数据的语义化融合与结构化表征,构建了评价、优化固井质量的底层解释器,然后融合图注意力网络与轻量级梯度提升机,构建了语义特征与数值属性协同的固井质量预测模型,最后基于我国某油田某区块5万余条固井数据的验证,表明文章模型在固井质量多分类预测任务中准确率达90.82%,相比于常规机器学习模型精度提升4.11%。此外,该模型还可依托图谱链路对预测结果进行路径回溯与解释,有效增强决策的可信度,为固井工艺优化提供了兼具高精度与可解释性的支持工具。 展开更多
关键词 固井质量 质量预测 知识图谱 图注意力网络 可解释性分析 优化措施推荐
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