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关于钻井液净化及岩屑回收利用的试验研究
1
作者 汤凤林 赵荣欣 +4 位作者 李博 薛志佳 段隆臣 ТретьякА.А ЧихоткинВ.Ф 《钻探工程》 2026年第1期79-84,共6页
钻井液是钻探工程的核心介质,其净化效率直接影响钻进效率、钻井质量与生态环境。针对岩屑净化难题,俄罗斯科研团队提出了超声波与永久磁场协同净化钻井液及岩屑回收利用技术。通过理论分析建立了磁化条件下颗粒沉降动力学模型,设计了... 钻井液是钻探工程的核心介质,其净化效率直接影响钻进效率、钻井质量与生态环境。针对岩屑净化难题,俄罗斯科研团队提出了超声波与永久磁场协同净化钻井液及岩屑回收利用技术。通过理论分析建立了磁化条件下颗粒沉降动力学模型,设计了集成超声波辐射器与П字型磁铁的闭环处理装置,并开展了实验室与现场试验。结果表明:该技术能促使钻井液中岩屑颗粒形成稳定的“集群结构”,显著提升其沉降速度,有效改善钻井液的流变性能,滤失量降低50%,黏度提高20%,岩屑沉淀率达30%;岩屑经焙烧可制成压裂支撑剂,实现资源化利用。研究成果为解决钻井液净化与岩屑污染问题提供了创新技术路径,对推动钻探工程绿色化具有重要参考价值。 展开更多
关键词 钻井液净化 岩屑回收 磁化处理 超声波处理 支撑剂 资源化利用 绿色钻探
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厄瓜多尔岩屑回注技术研究与应用分析
2
作者 黄亮 《科技与创新》 2026年第2期98-100,104,共4页
厄瓜多尔作为生物多样性极其丰富的国家,在油气资源开发过程中面临严峻的环境保护挑战。岩屑回注技术作为一种有效的废弃物处理方法,通过将钻井过程中产生的岩屑和废弃钻井液回注到地下特定层位,实现钻井废物的永久封存,显著降低油气开... 厄瓜多尔作为生物多样性极其丰富的国家,在油气资源开发过程中面临严峻的环境保护挑战。岩屑回注技术作为一种有效的废弃物处理方法,通过将钻井过程中产生的岩屑和废弃钻井液回注到地下特定层位,实现钻井废物的永久封存,显著降低油气开发对地表环境的影响。该技术在厄瓜多尔亚马逊雨林等环境敏感区域的应用,为油气开发与生态保护的平衡提供了可行路径,对当地油气产业的可持续发展具有重要意义。 展开更多
关键词 岩屑回注 环境保护 废物处理 固控技术
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大位移钻井岩屑运移与钻柱力学作用机理与模型 被引量：1
3
作者 高德利 赵军 黄文君 《天然气工业》 北大核心 2025年第11期1-13,共13页
大位移井是经济高效开发海洋、山地等复杂环境油气资源的先进井型,但大位移井钻井长期面临摩阻扭矩高和井眼清洁难这两大挑战,而现有研究通常将钻柱力学和井眼清洁视为两个相对独立的问题,难以充分揭示钻柱与岩屑之间的复杂相互作用机... 大位移井是经济高效开发海洋、山地等复杂环境油气资源的先进井型,但大位移井钻井长期面临摩阻扭矩高和井眼清洁难这两大挑战,而现有研究通常将钻柱力学和井眼清洁视为两个相对独立的问题,难以充分揭示钻柱与岩屑之间的复杂相互作用机理。为此,研究中引入搅动扩散因子和钻柱-岩屑接触应力作为量化指标,构建了综合考虑钻柱力学行为与岩屑运移过程的耦合力学模型,然后结合颗粒力学分析与数值模拟,提出了岩屑运移流型在全悬浮流、两层流和三层流之间动态转换的临界条件,形成了大位移井钻进岩屑运移相态图版,并揭示了流型转换过程中存在的延迟效应,最后给出了相应的钻井参数优化建议。研究结果表明:①ø311.2 mm井眼岩屑运移以三层流为主,井眼清洁差导致钻柱阻卡频繁,ø235.0 mm井眼多为两层流和全悬浮流,井眼清洁效果较好,平均无因次岩屑床高度仅3.58%;②排量、机械钻速和转速的变化共同影响井眼清洁程度与岩屑引起的扭矩损失,三者对钻柱受力与岩屑运移存在相互影响;③相对于单钻井参数优化,多钻井参数协同优化可获得更好的井眼清洁和降摩减扭效果。结论认为,建立的钻柱力学与岩屑运移相互作用耦合模型可解释地面扭矩异常变化,形成的岩屑运移相图及参数优化方案,可为大位移井安全高效钻井提供理论依据与方法支撑。 展开更多
关键词 大位移井 钻柱力学 岩屑运移 管柱阻卡 摩阻扭矩 钻柱与岩屑相互作用 流型分析 钻井参数优化
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点载作用下页岩岩屑史氏硬度尺度效应研究 被引量：1
4
作者 张立刚 李浩 +6 位作者 李庆龙 袁胜斌 刘照义 姬建飞 马媛媛 李钧儒 宋永扬 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1678-1686,共9页
由于页岩取心成本高,导致基于岩心的史氏硬度方法受到限制。为此,通过岩屑筛分、样品制备、点载试验,揭示了不同形状和尺寸下的岩屑极限压强变化规律,建立了岩屑−岩心史氏硬度转换模型。试验结果表明:(1)页岩岩屑形状分为块状、宽片状... 由于页岩取心成本高,导致基于岩心的史氏硬度方法受到限制。为此,通过岩屑筛分、样品制备、点载试验,揭示了不同形状和尺寸下的岩屑极限压强变化规律,建立了岩屑−岩心史氏硬度转换模型。试验结果表明:(1)页岩岩屑形状分为块状、宽片状、长条状及窄片状4种类型。(2)块状和宽片状岩屑的极限压强随着长轴、中轴和短轴尺寸的增大而减小,然后趋于稳定;窄片状和长条状岩屑无显著规律。(3)极限压强平稳段的初始尺寸长轴为8.2 mm、中轴为5.9 mm、短轴为3.2 mm,大于初始尺寸时结果有较强的稳定性。(4)岩屑的史氏硬度低于岩心的测试结果,二者具有较好的相关性,相关性系数达到0.9以上。该研究成果提供了一套低成本、实时的页岩史氏硬度评价方法和标准,能够为钻井优化提供依据。 展开更多
关键词 史氏硬度 页岩岩屑 岩屑形状 极限压强
原文传递
提高录井现场岩屑录井质量的措施
5
作者 商成男 《石油石化物资采购》 2025年第2期154-156,247,共4页
岩屑录井作为地质录井的重要组成部分,其质量直接影响油田勘探与开发的准确性和效率。基于此,本文深入分析了影响岩屑录井质量的多种因素,如岩屑采集、清洗、描述、真假岩屑识别等,并提出了针对性的强化措施。通过加强岩屑采集质量把控... 岩屑录井作为地质录井的重要组成部分,其质量直接影响油田勘探与开发的准确性和效率。基于此,本文深入分析了影响岩屑录井质量的多种因素,如岩屑采集、清洗、描述、真假岩屑识别等,并提出了针对性的强化措施。通过加强岩屑采集质量把控、提升真假岩屑识别能力、优化岩屑描述方法、完善岩屑录井流程等措施,可以有效提升录井现场岩屑录井的质量,为油田勘探与开发提供更加准确、可靠的数据支持。 展开更多
关键词 岩屑录井 录井现场 岩屑采集 岩屑描述 录井流程
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水基与油基钻井液的水平井环空岩屑浓度对比 被引量：1
6
作者 孙嘉林 张健伟 +2 位作者 范森 柴宜芳 陈灿 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第4期516-522,共7页
目前多数学者研究岩屑运移问题都是在水基钻井液条件下进行的,但随着油基钻井液的应用增多,探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的差异性是十分必要的。因此通过CFD(计算流体力学)建立了三维井眼模型探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的不... 目前多数学者研究岩屑运移问题都是在水基钻井液条件下进行的,但随着油基钻井液的应用增多,探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的差异性是十分必要的。因此通过CFD(计算流体力学)建立了三维井眼模型探讨水基与油基钻井液在岩屑运移上的不同,并通过与室内实验结果对比,验证了建立的CFD模型是可靠的。通过CFD数值模拟得出,在偏心度或钻井液入口速度相同的条件下油基钻井液的岩屑床高度低于水基钻井液的岩屑床高度;并且在岩屑粒径为2~4 mm、转速小于80 r/min的情况下,油基钻井液的环空岩屑浓度明显低于水基钻井液的环空岩屑浓度。以往研究指出岩屑颗粒越大越难运移出井筒,但该研究发现2~3 mm的岩屑颗粒相较3~4 mm的岩屑颗粒更难运移出井筒,并不是岩屑粒径越大越难运移出井筒。尽管前人研究表明,偏心度越大岩屑浓度越大,但该研究发现,偏心度低于0.3时,水平井环空岩屑浓度变化不大,但当偏心度超过0.3时,岩屑浓度则逐渐增加。基于上述研究,该结果为水平井的钻井参数优选提供了更好的理解和指导。 展开更多
关键词 水平井 岩屑运移 CFD 水基钻井液 油基钻井液 岩屑浓度
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大斜度井随钻岩屑床清除工具设计研究
7
作者 李维均 宋东东 +1 位作者 余成 席阿芳 《石油矿场机械》 2025年第3期27-32,共6页
滑动钻进是大斜度井导向钻进的重要方法。由于存在井斜,在滑动钻进过程中不可避免会有岩屑床形成,从而造成托压,因此在随钻过程中防止岩屑堆积、破坏岩屑床,对降低托压、提高钻井效率有重要意义。通过对岩屑床形成、运移机理研究,设计... 滑动钻进是大斜度井导向钻进的重要方法。由于存在井斜,在滑动钻进过程中不可避免会有岩屑床形成,从而造成托压,因此在随钻过程中防止岩屑堆积、破坏岩屑床,对降低托压、提高钻井效率有重要意义。通过对岩屑床形成、运移机理研究,设计了随钻岩屑床清除工具,CFX模拟分析了不同排量对环空流体最大速度、岩屑浓度比的影响。分析结果表明,当排量在40 L/s左右时岩屑浓度比0.91,流体最大速度50 m/s,进一步验证了岩屑床清除工具可对岩屑床有效破坏,增大环空相对流速,有利于岩屑携带返排。研究成果可为岩屑床清除工具的研制提供一定技术引导。 展开更多
关键词 大斜度井 岩屑床 清除工具 CFX模拟 岩屑浓度比
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密集堆叠岩屑图像颗粒细粒度分割方法
8
作者 夏文鹤 樊仕阳 +1 位作者 牛洪波 李奎为 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第5期49-56,共8页
为解决岩屑分布密集图像边界存在重叠导致图像分割效率低下、小目标漏检和边界分割精度较差等问题,研制了岩屑图像颗粒细粒度分割网络。该网络基于Mask R-CNN网络架构,采用DW轻量卷积构建主干网络,利用坐标注意力机制构建了多尺度特征... 为解决岩屑分布密集图像边界存在重叠导致图像分割效率低下、小目标漏检和边界分割精度较差等问题,研制了岩屑图像颗粒细粒度分割网络。该网络基于Mask R-CNN网络架构,采用DW轻量卷积构建主干网络,利用坐标注意力机制构建了多尺度特征金字塔,以增强特征选择性和空间位置信息的捕捉能力,并提升不同尺寸目标的检测能力;结合基于距离图引导的边界增强损失函数,进一步优化网络对细粒度边界特征的学习,提升分割结果的精确度。采用丰谷、新场等区块采集的岩屑图像样本对改进后的岩屑分割网络进行测试,平均精度为92.1%,平均交并比为83.2%。研究表明,改进后的岩屑图像颗粒细粒度分割网络的推理速度及精度较现有分割网络明显提升,为自动化岩屑图像分析提供了技术支持。 展开更多
关键词 岩屑录井 图像分割 Mask R-CNN 距离图损失 特征融合
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基于岩屑的页岩纳米压痕弹性模量提取新方法及脆性评价研究
9
作者 李伟 朱伟峰 +2 位作者 孙建孟 姚熠博 徐磊 《测井技术》 2025年第6期907-916,共10页
为了在取心困难、三轴试验成本高的条件下获得可靠的页岩弹性模量与脆性参数,以岩屑为载体,提出一种多源数据融合的弹性模量计算与脆性评价流程。在矿物特征清晰的岩屑上开展扫描电镜能谱分析以获取矿物组成,并在同位点进行纳米压痕测... 为了在取心困难、三轴试验成本高的条件下获得可靠的页岩弹性模量与脆性参数,以岩屑为载体,提出一种多源数据融合的弹性模量计算与脆性评价流程。在矿物特征清晰的岩屑上开展扫描电镜能谱分析以获取矿物组成,并在同位点进行纳米压痕测试获取典型矿物的微观弹性模量,构建靶区典型矿物数据表;随后结合元素测井或岩屑X射线衍射分析提供的矿物含量,在Voigt–Reuss–Hill框架下评估等效微观弹性模量;再利用少量三轴试验对等效模量进行标定,并选取Voigt上界作为宏观弹性模量尺度升级通道,形成随深度连续的弹性模量曲线;最后对宏观弹性模量进行线性归一化,得出脆性指数。研究结果表明:①所提基于岩屑的多源融合流程能在少量取心条件下获得可靠的弹性模量与脆性评价,随深度趋势与三轴试验一致。②相比仅基于矿物含量的经验方法,引入矿物微观力学参数后,层内脆性细节与非均质性影响刻画更为准确。③在A井与邻井A-1、A-2井的应用表明,跨井拟合决定系数约0.62,且元素测井与岩屑X射线衍射分析在石英、黏土等关键矿物含量的层位变化与相对幅值上匹配良好,体现出方法的区域可迁移性与交叉验证能力。④流程实现简便,适合现场快速评估,并可配合少量本地三轴数据进一步校正。结论认为,该方法预测的弹性模量精度高、适应性良好,可为基于页岩储层的力学评价与压裂设计提供有效支持。 展开更多
关键词 岩屑 纳米压痕 弹性模量 元素测井 页岩脆性 X射线衍射
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井场岩屑烃源岩TOC含量分析数据质控新方法
10
作者 刘鑫 夏竹君 +3 位作者 龚一顺 王轲 陶涛 谢瑞永 《石油工业技术监督》 2025年第8期19-23,共5页
井场岩屑烃源岩TOC含量分析中存在样品离散性较高且未结合区域地质特征的问题,导致分析结果与地质预测出现较大偏差,亟需建立新的数据质控方法。基于统计学原理,通过构建区域化质控区间并预测TOC连续分布曲线,实现了对井场岩屑烃源岩TO... 井场岩屑烃源岩TOC含量分析中存在样品离散性较高且未结合区域地质特征的问题,导致分析结果与地质预测出现较大偏差,亟需建立新的数据质控方法。基于统计学原理,通过构建区域化质控区间并预测TOC连续分布曲线,实现了对井场岩屑烃源岩TOC含量分析数据的差异化和精细化质量控制。实践应用表明,该方法使TOC分析数据的符合率从传统方法的69.2%显著提升至96.7%,大幅提高了TOC分析结果的精度和可靠性。这一创新方法为后续烃源岩评价和油气勘探开发提供了更为可靠的数据支持,具有重要的应用价值和推广意义,可为相关领域研究提供重要参考。 展开更多
关键词 烃源岩 有机碳 质量控制方法 岩屑 录井 统计学
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页岩气水平井岩屑沉降规律仿真 被引量：5
11
作者 陈锟 夏成宇 +3 位作者 冯超 方永 王旭东 吴霁薇 《石油机械》 北大核心 2021年第11期1-9,共9页
现有针对岩屑运移的研究都是提取环空中某个位置的岩屑体积分数、岩屑速度及岩屑床厚度等,由于井筒岩屑不是均匀分布,不同截面提取结果差异较大,导致分析的准确性较低。为此,考虑环空底部井筒不同位置的岩屑量,基于欧拉液固两相流模型和... 现有针对岩屑运移的研究都是提取环空中某个位置的岩屑体积分数、岩屑速度及岩屑床厚度等,由于井筒岩屑不是均匀分布,不同截面提取结果差异较大,导致分析的准确性较低。为此,考虑环空底部井筒不同位置的岩屑量,基于欧拉液固两相流模型和SST k-ω模型,建立了三维井眼环空岩屑运移模型,在分析岩屑体积分数和岩屑速度的基础上,通过Fluent软件分析整个环空中岩屑质量,提出了环空内含有岩屑质量的量化方法,分析了幂律流体中钻杆转速、环空返速、岩屑粒径、机械钻速及偏心度等对环空内沉降的岩屑量的影响。分析结果表明:环空内的岩屑大部分位于低速区,少部分位于高速区,造成岩屑难以运移,钻杆转动比钻杆静止时环空内沉降的岩屑量要少;利用提高钻杆转速、减小岩屑粒径、增大钻井液排量及减小机械钻速等手段,可以有效减少环空内沉降的岩屑质量;同时通过减小钻杆偏心度可以增大环空上部高速区面积,减少岩屑的沉积。所得结论对水平井和大位移井环空内井筒清洁和高效作业具有指导意义。 展开更多
关键词 水平井 岩屑沉降 岩屑运移 岩屑速度 体积分数 机械钻速 岩屑粒径
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岩屑返出在线监测与评价设备系统在石油钻井现场的应用
12
作者 甘建国 《石油和化工设备》 2025年第7期52-55,共4页
在大位移井、大斜度井、水平井以及丛式井等复杂程度较高的钻井作业中,井眼清洁状况不佳会引发诸多作业风险。这不仅会对钻井作业的顺利开展造成阻碍,降低钻井作业能力,还会致使井眼稳定性下降,增加施工难度和安全隐患。岩屑返出在线监... 在大位移井、大斜度井、水平井以及丛式井等复杂程度较高的钻井作业中,井眼清洁状况不佳会引发诸多作业风险。这不仅会对钻井作业的顺利开展造成阻碍,降低钻井作业能力,还会致使井眼稳定性下降,增加施工难度和安全隐患。岩屑返出在线监测与评价设备系统则能够有效应对这一问题。该系统通过在地面安装岩屑计重装置,对井筒返出的岩屑重量进行实时采集。随后,运用科学合理的方法,将采集到的岩屑重量精准换算成岩屑体积。该系统能够帮助钻井作业现场不断探索提高钻井效率的方法,有效减少非生产时间,提升整体作业效益。 展开更多
关键词 钻井 岩屑返出 在线监测 岩屑计重装置 井眼清洁
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钻井岩屑在线计量系统对钻井提速的影响研究
13
作者 谢奎 贾欣鹏 《石油和化工设备》 2025年第9期183-186,共4页
中国原油对外依存度超过70%,能源安全危及国家安全,“十四五”规划明确提出了加快页岩油等非常规资源开发的目标。在长水平段页岩油钻井施工中,未及时上返的岩屑会形成岩屑床,进而导致钻杆的摩阻与扭矩增加、机械钻速降低、减少钻头寿... 中国原油对外依存度超过70%,能源安全危及国家安全,“十四五”规划明确提出了加快页岩油等非常规资源开发的目标。在长水平段页岩油钻井施工中,未及时上返的岩屑会形成岩屑床,进而导致钻杆的摩阻与扭矩增加、机械钻速降低、减少钻头寿命并增加钻井作业周期,严重时还引发卡钻事故。通过技术攻关,研制出了适合现场使用的钻井岩屑在线计量系统。该系统通过检测岩屑返出率来优化钻进参数,提高钻井效率。在某页岩油区块开展的现场试验过程中,该系统有效指导了钻井施工,建井周期缩短了20.6%,保障了页岩油井的安全高效施工。 展开更多
关键词 岩屑计量 岩屑床 井眼清洁 安全钻井 高效钻井
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钻井岩屑回注诱导裂缝扩展研究及发展趋势 被引量：1
14
作者 李斌 张帅 +2 位作者 耿铁 冯永存 邓金根 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第19期8153-8164,共12页
随着油气开采过程中油基钻井液的广泛使用以及各国环保要求的提高,大量油基钻屑堆积,无法处理,已经成了不可忽视的问题。而岩屑回注被证实是解决该问题经济有效的方法。在过去30年,岩屑回注的应用越来越广泛,但回注液体泄漏事件时有发... 随着油气开采过程中油基钻井液的广泛使用以及各国环保要求的提高,大量油基钻屑堆积,无法处理,已经成了不可忽视的问题。而岩屑回注被证实是解决该问题经济有效的方法。在过去30年,岩屑回注的应用越来越广泛,但回注液体泄漏事件时有发生。究其原因是对于岩屑回注过程中裂缝产生和延伸规律的认识不清,导致岩屑回注施工设计误差大,泄露风险高。因此,研究岩屑回注过程中裂缝扩展和延伸规律是施工设计的基础,可有效降低泄露风险。从理论基础、实验研究和数值模拟几个方面简单综述了岩屑回注过程中裂缝产生范围和裂缝几何形态的研究进展,总结了当前研究的局限性,并提出新的研究方向。 展开更多
关键词 油基岩屑 岩屑处理 岩屑回注 裂缝发展 多裂缝 裂缝研究进展
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泡沫钻井环空岩屑浓度影响因素分析 被引量：2
15
作者 王长江 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期83-86,共4页
为了准确地计算泡沫钻井环空岩屑浓度,利用多相流体力学方法计算了该值,并着重分析和讨论了岩屑直径、岩屑形状和注液流量对其的影响,建立了泡沫钻井过程中泡沫、岩屑在环空中流动的数学模型,还采用修正Simple方法对该模型进行了数值求... 为了准确地计算泡沫钻井环空岩屑浓度,利用多相流体力学方法计算了该值,并着重分析和讨论了岩屑直径、岩屑形状和注液流量对其的影响,建立了泡沫钻井过程中泡沫、岩屑在环空中流动的数学模型,还采用修正Simple方法对该模型进行了数值求解。计算结果表明:①岩屑颗粒直径越大,环空岩屑浓度越大;②岩屑形状越不规则,环空岩屑浓度越低;③在浅井段,环空岩屑浓度随注液流量的增大而增大,而在深井段,环空岩屑浓度随注液流量的增大而增大;④该数学模型考虑了加速度和泡沫与岩屑之间相对滑动的影响,预测的井底压力更接近于实验数据,计算的环空岩屑浓度更准确。 展开更多
关键词 泡沫钻井 环空岩屑浓度 岩屑形状 岩屑直径 注液流量 应用效果
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基于AFM-Raman联用的岩屑跨尺度力学特性预测方法
16
作者 周忠鸣 陈军海 +3 位作者 王颂 陶谦 李守定 张路青 《工程地质学报》 北大核心 2025年第5期1673-1686,共14页
针对深地资源钻井过程中岩石力学参数实时精准获取的技术需求,本研究提出了基于原子力显微镜(AFM)与激光拉曼光谱(Raman)联用的岩屑跨尺度力学特性预测方法。以共和盆地花岗闪长岩为研究对象,系统开展了从微观到宏观的跨尺度力学特性分... 针对深地资源钻井过程中岩石力学参数实时精准获取的技术需求,本研究提出了基于原子力显微镜(AFM)与激光拉曼光谱(Raman)联用的岩屑跨尺度力学特性预测方法。以共和盆地花岗闪长岩为研究对象,系统开展了从微观到宏观的跨尺度力学特性分析。采用激光拉曼光谱技术对岩石薄片进行面扫描测试,结合图像处理算法,实现了矿物组成的快速识别与空间分布的定量表征。通过原子力显微镜测试,获取了不同矿物颗粒内部及边界的弹性模量分布,揭示了矿物界面存在显著的力学弱化效应。基于微观测试结果和颗粒流离散元方法,构建了花岗闪长岩矿物尺度数值模型,并开展单轴压缩和直接拉伸加载,成功预测了岩石宏观力学性质,模拟值与试验值吻合良好。微观破坏分析表明,压缩条件下矿物内部拉伸裂纹是主导破坏机制;拉伸条件下主要形成垂直于加载方向的贯穿裂缝。矿物空间分布的随机性对岩石宏观力学性质的影响相对有限。该方法相较于传统测试,无需钻取岩心,具有测试周期短、时效性强等优势,为岩石力学参数的快速获取提供了新的技术途径,有望推动钻井工程评价方式从厘米尺度岩心向毫米尺度岩屑的转变。 展开更多
关键词 跨尺度力学 岩屑分析 原子力显微镜 拉曼光谱 离散元方法
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基于岩屑形貌分形特征的PDC齿破岩比功评估模型
17
作者 赫文豪 李欣龙 +6 位作者 张润青 刘利 史怀忠 黄中伟 熊超 陈振良 吴洪志 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期23-31,共9页
随着我国油气资源探测重心不断向深层、超深层迈进,油气勘探难度不断增大,且深层硬地层岩石强度高及研磨性强,可钻性变差,导致整体机械钻速偏低。为提高深层硬岩的钻头破岩性能,锥形齿被广泛应用于混合布齿PDC(polycrystalline diamond ... 随着我国油气资源探测重心不断向深层、超深层迈进,油气勘探难度不断增大,且深层硬地层岩石强度高及研磨性强,可钻性变差,导致整体机械钻速偏低。为提高深层硬岩的钻头破岩性能,锥形齿被广泛应用于混合布齿PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头设计,但锥形齿的破岩体积较小,其布齿方法需要更全面的理论支撑。为此,以破岩比功为目标函数,通过明确不同类型PDC齿在切削破岩过程中的切削力与切削能耗等物理参数,利用最大岩屑粒径和岩屑粒径分形维数建立了基于岩屑形貌分形特征的PDC齿破岩比功评估模型。同时,通过与常规平面形PDC齿对比,探究了锥形PDC齿的破岩性能,并分析了切削深度、切削角度与切削速度对PDC齿破岩性能的影响规律。结果表明,锥形PDC齿适用于大切削深度低能耗破岩,而常规PDC齿适用于高速小切削深度破岩,且2种PDC齿的工作角度均推荐为20°左右。锥形PDC齿适合布置在混合布齿PDC钻头的中心顶点和冠顶区域,而常规PDC齿适合加密布置在钻头的鼻部至肩部区域。研究结果可为揭示PDC齿破岩生成的岩屑粒径分布规律和指导混合布齿PDC钻头设计提供理论依据。 展开更多
关键词 锥形PDC齿 切削破岩 分形维数 岩屑粒径 破岩比功
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嫦娥六号克里普撞击熔融岩屑揭示月球背面阿波罗盆地年龄
18
作者 陈景有 张乐 徐义刚 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第5期1058-1062,共5页
阿波罗盆地是月球背面南极-艾特肯盆内部最大的次级撞击构造,然而其形成年龄一直缺乏来自样品的精确同位素年龄数据的制约。我国嫦娥六号成功返回采自月球背面阿波罗盆地的月壤样品,为测定该盆地年龄提供了新的机遇。研究人员从嫦娥六... 阿波罗盆地是月球背面南极-艾特肯盆内部最大的次级撞击构造,然而其形成年龄一直缺乏来自样品的精确同位素年龄数据的制约。我国嫦娥六号成功返回采自月球背面阿波罗盆地的月壤样品,为测定该盆地年龄提供了新的机遇。研究人员从嫦娥六号月壤样品识别出3颗撞击熔融岩屑,并对其开展了详细的岩石学、地球化学和U-Pb同位素年代学分析,发现它们类似辉长质和石英二长闪长质岩石,且富含克里普组分。年代学研究结果和着陆区地质背景溯源分析表明,3颗撞击熔体岩石的前体物质可能起源于南极-艾特肯盆熔融池分异物,随后被约41.6亿年前的阿波罗撞击事件改造。据此,将阿波罗盆地的形成年龄测定为41.6亿年,该结果表明内太阳系晚期重轰炸期间并不存在约38亿~40亿年间撞击通量的骤增。 展开更多
关键词 嫦娥六号 阿波罗盆地 克里普组分 撞击熔融岩屑
原文传递
水基钻井岩屑样品快速消解测定六种重金属元素
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作者 孙峰 夏嵩 +4 位作者 李惠 刘斯琪 徐炳科 谢倩雯 史春艳 《油气田环境保护》 2025年第1期39-44,共6页
通过对水基钻井岩屑(简称水基钻屑)的理化指标进行分析,确定水基钻井岩屑样品消解的关键点。针对水基钻井岩屑的成分特征对消解过程中氢氟酸破硅条件、氧化性酸匹配、消解时间和消解温度进行优化,形成一套低耗酸量、低温、快速消解水基... 通过对水基钻井岩屑(简称水基钻屑)的理化指标进行分析,确定水基钻井岩屑样品消解的关键点。针对水基钻井岩屑的成分特征对消解过程中氢氟酸破硅条件、氧化性酸匹配、消解时间和消解温度进行优化,形成一套低耗酸量、低温、快速消解水基钻井岩屑样品的方法。该方法测定Cu、Zn、Pb、Cd、Ni、Cr元素检出限为0.01~3.6 mg/kg,相对标准偏差为1.3%~8.6%,加标回收率为86.4%~104.6%。此方法可用于各类型的水基钻井岩屑及土壤中重金属的检测。 展开更多
关键词 水基钻井岩屑 成分特征 重金属 消解
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考虑钻柱偏心的小井眼水平井岩屑运移规律分析
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作者 安锦涛 李军 +3 位作者 赖秋霞 黄洪林 吴彦先 巩加芹 《新疆石油天然气》 2025年第4期24-33,共10页
小井眼水平井环空窄,岩屑运移模式与常规水平井存在显著差异。为探究小井眼水平井的岩屑运移规律,建立了基于钻柱偏心与计算流体动力学(CFD)的环空固-液两相流数值模型,研究分析了排量、钻杆转速、井斜角以及钻井液性能等关键因素对小... 小井眼水平井环空窄,岩屑运移模式与常规水平井存在显著差异。为探究小井眼水平井的岩屑运移规律,建立了基于钻柱偏心与计算流体动力学(CFD)的环空固-液两相流数值模型,研究分析了排量、钻杆转速、井斜角以及钻井液性能等关键因素对小井眼水平井中岩屑运移的影响。研究结果表明,提高钻杆旋转速度能够增强环空流体的切向和轴向速度,扩大“黏性耦合”区域,从而促进岩屑从环空下侧向上侧运动,提高岩屑运移效率。在小井眼环空中存在“临界旋转速度”和“临界排量”,当两者均低于临界数值时,在高度倾斜段岩屑运移最为困难;当两者均高于临界数值时,在水平段岩屑运移更为困难。提高钻井液密度能够增强岩屑的浮力,减少岩屑沉积。钻井液流变参数对井眼清洁效率的影响呈现非线性趋势,在不同排量和钻杆旋转速度下存在最佳性能范围。研究成果为小井眼水平井水力参数优化、防止钻柱卡钻提供理论支持。 展开更多
关键词 CFD模拟 小井眼水平井 岩屑运移 两相流
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