基于BLBL模型的超声波在钻井液中的传播衰减规律

通过BLBL声波衰减模型,并利用MATLAB进行数值模拟,探究了超声波在不同性质钻井液中的传播衰减规律。研究结果表明,超声波频率的增加会加剧钻井液中超声波的衰减,其衰减呈现先下降后上升的趋势,且频率越高,上升速度越快;同时,钻井液黏度、温度、体积浓度的增加均导致超声波衰减程度增加;运用正交试验研究后发现,4种因素对超声波衰减的影响程度排序为:钻井液黏度>钻井液温度>超声波频率>钻井液体积浓度。该研究结果为超声波在钻井液测量中的应用提供了理论支持和指导。

GH907高温合金在中性盐雾环境下的初期腐蚀行为研究

GH907高温合金在飞机、船舶等行业得到了广泛的应用。GH907高温合金在海洋环境中使用时会导致腐蚀的发生,因此对其腐蚀行为进行研究是必要的。使用中性盐雾试验方法,研究了GH907高温合金材料在模拟海洋环境中的腐蚀行为。通过扫描电镜、X射线能谱仪(EDS)和3D激光共聚焦等方法,观察GH907高温合金腐蚀后的二维、三维形貌并进行了成分分析;通过动电位扫描和电化学阻抗谱的电化学测试,分析其电化学腐蚀行为。结果表明:GH907材料在中性盐雾腐蚀过程中会发生钝化行为,腐蚀后的GH907腐蚀电流密度增加,耐蚀性下降,腐蚀产物和钝化膜对材料的保护能力有限。腐蚀类型以点蚀为主,EDS结果显示点蚀坑内腐蚀产物以Fe的氧化物为主,Ni、Co元素含量很低。腐蚀过程中同时存在电荷转移与扩散行为,腐蚀体系为活化控制体系。

井下低频脉动水力压裂技术参数优化及现场应用

对于地层压力高、岩石破裂压力大的储层,水力压裂施工面临井口泵压大、设备要求高的难题。井下低频脉动水力压裂技术通过在井底产生低频脉动,可以显著降低岩石起裂压力和延伸压力,提高压裂增产效果。通过室内实验以及理论计算,对低频脉动水力压裂技术的脉动频率及脉动压力幅值两个关键参数进行了优化。结果表明:当脉动频率为20 Hz时,岩石的破坏最为严重;脉动频率越高,振幅衰减越快;岩石的抗压强度与脉动压力幅值成反比,幅值越大,岩石的抗压强度越低。最后,在陕北地区低渗透油田进行了3口井的低频脉动水力压裂现场试验。试验结果表明,低频脉动水力压裂后的试验井与相邻常规压裂井相比,砂堵问题明显减少,且在降低施工压力方面具有显著效果。

延安气田富县区域下古生界水平井优快钻井技术

延安富县区域下古生界水平井钻进过程中,易发生漏失、缩径、坍塌、卡钻、断钻具等井下钻进事故,为延长钻井周期,降低钻井效率,提高该地区水平井钻井机械钻速,通过分析富县区块施工难点,结合地层特点,开展井身结构优化、优选钻头与分段优化钻井液研究,以提高富县下古生界水平井钻进效率,降低钻井成本。现场试验表明:在保证成井率的前提下,通过对井身结构优化、优选钻头与分段优化钻井液,优化后的钻井技术将平均钻井周期缩短了31.48%,从76.42 d缩短至52.36 d;平均机械钻速提高了88.43%,显著降低井下事故复杂情况,为后续富县地区水平井的安全、快速、高效钻进提供了有力支持。

NiCrAl-NiC封严涂层在硫氯酸盐中的热腐蚀行为

为探究NiCrAl-NiC封严涂层在高温熔盐环境下的腐蚀行为,使用大气等离子喷涂技术制备NiCrAl-NiC封严涂层。通过测量NiCrAl-NiC封严涂层的失重情况研究涂层的动力学变化,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、激光共聚焦显微镜等方法,探讨NiCrAl-NiC封严涂层在650℃下混合硫氯酸盐(75%Na_(2)SO_(4)+25%NaCl)中的热腐蚀行为。结果表明:在进行10 h的热腐蚀实验后,NiCrAl-NiC封严涂层呈现出快速增重状态,增重速率为32.041 mg^(2)·cm^(-4)·h^(-1)。在进行20 h的热腐蚀实验后,涂层由于表面氧化膜的脱落而发生减重现象。在热腐蚀进行了30 h后,涂层表面膜的生长覆盖了整个涂层,涂层表面形貌均匀,表面孔隙减少,可以对基体起到很好的保护作用。在完整的氧化膜的保护作用下,进行了40 h热腐蚀实验的NiCrAl-NiC封严涂层的质量变化速率为0.064 mg^(2)·cm^(-4)·h^(-1);通过XRD测试探究涂层热腐蚀后氧化膜的组成,发现热腐蚀后涂层表面的氧化膜以NiO和NiCr_(2)O_(4)为主。在热腐蚀过程中,尖晶石结构的NiCr_(2)O_(4)对涂层的热腐蚀起到了阻碍作用,是涂层腐蚀进程缓慢的主要原因。

NiCrAl-NiC封严涂层在盐雾环境下的腐蚀行为研究

目的通过盐雾试验,研究NiCrAl-NiC封严涂层在高湿度、高盐分的环境中工作的腐蚀行为及机理。方法使用热喷涂的方法,在GH907基体上,以NiAl作为粘结层,喷涂制备NiCrAl-NiC封严涂层,并针对该涂层进行连续盐雾试验。对不同盐雾试验时间得到的试样进行电化学(极化曲线以及电化学阻抗谱)测试、XPS测试、SEM观察及EDS测试,研究涂层的腐蚀行为。结果在500倍电子显微镜下观察得涂层表面腐蚀在表面孔隙附近发生,且腐蚀产物随腐蚀时间的增加而不断增加。EDS结果显示,腐蚀前期O元素含量增加,在连续盐雾时间达到72h后,观察到Cl、Fe元素,且涂层表面的腐蚀产物出现裂隙。这个结果说明电解质溶液已侵入涂层内部,使基体发生腐蚀。涂层在盐雾试验前期,极化曲线所得腐蚀电流密度有所下降,说明涂层耐蚀性增强。盐雾腐蚀后期,腐蚀电流密度增加,涂层耐蚀性下降。结论试验前期,腐蚀产物的积累使得涂层的耐蚀性提高,由于腐蚀速率随时间逐渐增加,试验后期涂层内部已经发生腐蚀,腐蚀产物为金属氧化物和氢氧化物。

Al/BN封严涂层在盐雾环境中的腐蚀性能及表面特征研究

目的研究Al/BN封严涂层在海洋环境下的腐蚀历程。方法使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学等测试方法,对Al/BN封严涂层在盐雾环境中的腐蚀行为、形貌、显微结构、相组成及耐腐蚀等性能进行研究,分析Al/BN封严涂层在盐雾试验中的电化学腐蚀过程。结果在96 h盐雾试验中,Al/BN封严涂层的腐蚀过程分为2个阶段,分别为孔蚀形成期和孔蚀发展期。在前72 h的盐雾腐蚀时间里,Al/BN封严涂层的腐蚀产物对于孔洞的堵塞越来越严重,自腐蚀电流密度也处于下降状态,表明Al/BN封严涂层的腐蚀产物有效地阻止了腐蚀速度的加剧。在第2阶段,阻抗值有所下降,是因为腐蚀产物龟裂或孔洞内局部酸化造成。结论Al/BN涂层的腐蚀产物对Al/BN封严涂层的自腐蚀速率有比较大的影响。