稠油热采井套管损坏机理及套管挂片技术实验

针对蒸汽驱采油过程中套管长期处于高温高压状态导致套管损坏现象频繁等问题,统计分析辽河油田齐40块蒸汽驱套管损坏状况,对套管损坏过程进行力学和热力学研究。研究结果表明:油井注汽时,套管温度升高,产生热膨胀力,热膨胀力随温度升高而增大;当热膨胀力大于套管固井胶结阻力时,套管挣脱水泥环自由伸缩,同时在两者接触面产生斜面效应,使热膨胀力由纵向弹性力转变为不断增大的横向挤压力,导致套管挤压损坏,形成一套完整的套管损坏机理。据此研发了套管挂片技术,经初步试验表明,套管挂片可大幅提高其固井胶结力,降低套管损坏几率。研究成果对提高稠油老区开发效益具有重要参考意义。

雷家地区高性能防塌钻井液的室内研制及性能评价

雷家地区普遍存在泥质白云岩和白云质泥岩夹硬脆性页岩,其微裂隙发育,易吸水膨胀、分散,易坍塌,且井段较长,在1300 m以上,施工难度极大。针对雷家地区储层特性及损害机理,研发了一套具有强抑制效果的高性能防塌钻井液,即优选有机胺作为抑制剂,与聚合物包被剂实施多点“锚定”吸附,防止伊利石蹦脆掉块。结果表明,该钻井液具有良好的流变性、储层保护能力和携岩性能,其滚动回收率(130℃,16 h)达到了94.3%,能够有效减少钻井过程中由井壁坍塌、钻屑黏滞造成的卡钻现象。

燃煤电厂连排水蒸发特性和粒径分布的数值模拟

某330 MW燃煤电厂产生的大量连排水没有得到有效利用,未达到节能要求,为了对连排水的热量进行回收并利用,设计了连排水蒸发管。通过数值模拟,考察喷嘴压力、喷嘴数量、工作蒸汽流量和工作蒸汽进口温度对雾化液滴蒸发率、蒸发产物粒径分布和颗粒贴壁概率的影响。研究表明,在基础工况中,气液间存在较大的速度差和温度差,液滴迅速蒸发,出口盐分的平均粒径和粒径标准差都小于1μm。增大喷嘴压力、增加喷嘴数量、提高工作蒸汽流量和进口温度均能提高液滴蒸发率。当液滴完全蒸发时,产物粒径分布较为集中。优化试验结果表明,连排水雾化蒸发建议采用的喷嘴压力为5 MPa,喷嘴数量不少于3个,工作蒸汽流量和进口温度分别为5 kg/s以上和791 K以上。

负压隔离病房气流组织及颗粒扩散行为模拟研究

在我国新冠肺炎疫情防控常态化背景下,研究负压隔离病房的气流组织形式和污染物颗粒的扩散行为,对提高污染物排除效果,降低医护人员感染风险具有重要意义。针对广州市某医院的单人隔离病房,研究4种通风布置方案对病房内流场和颗粒扩散分布的影响。同时,分析不同换气次数和送风相对湿度下的污染物质量浓度变化。结果表明,采用方案四,即送风口布置在病床对面墙壁,侧向送风,且排风口位于患者头部两侧附近,能形成良好的气流组织,污染物排除效果最佳。综合考虑污染物排除效果和病房能耗,建议换气次数选为12 ACH。另外,适当增加送风相对湿度也能减少病房内污染物质量浓度,降低交叉感染概率。

页岩气井油基钻屑氟碳除油剂的研制及作用机理

页岩气开发钻井过程中会产生油基钻屑,化学热洗法是处理油基钻屑的主要技术之一,但应用过程中存在现有除油剂除油效率低、新药剂开发缺少理论指导等不足。采用接触角测量仪、X射线衍射仪等分析手段,研究了油基钻屑表面油类吸附机理,合成了新型“疏水疏油”氟碳除油剂,并对合成产物的分子结构进行了红外光谱和核磁共振光谱分析表征。研究结果表明,不同油类对油基钻屑润湿性影响不同,柴油更易于在黏土矿物含量低的油基钻屑表面铺展;不同油类在干净钻屑表面吸附量0.1~0.2 g/g,且2~3 h即可达吸附平衡;吸附的有机物主要为C_(16)~C_(20)正构和异构烷烃,占有机物总量的56.5%;油基钻屑经“疏水疏油”氟碳除油剂洗油处理后,含油率由处理前的7%~10%降低至0.15%~0.97%,低于现场含油钻屑除油剂SDS的2.08%~2.79%。通过接触角测定和分子模拟等方法研究了氟碳除油剂改变油相接触角、降低油基钻屑的油水界面张力和改变其润湿性等作用机理,为油基钻屑除油剂的开发及应用提供理论支持。