季膦萘磺酸盐离子液体与甲基膦酸二甲酯协同阻燃环氧树脂

合成了一种新型季膦萘磺酸盐室温离子液体[TBP]NS,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振波谱(1H NMR和31P NMR)确定了其结构,并将其与甲基膦酸二甲酯(DMMP)复配用于制备阻燃环氧树脂.阻燃性能测试结果表明,当在环氧树脂(EP)中加入质量分数为6%的[TBP]NS和4%的DMMP时,所得阻燃环氧树脂EP/4%[TBP]NS/6%DMMP的极限氧指数达到31.2%, UL-94垂直燃烧通过V-0级别.与纯环氧树脂相比,该阻燃环氧树脂的峰值热释放速率(PHRR)降低了59%,总热释放(THR)降低了43%,峰值CO释放速率(PCOP)降低了41%,残炭率升高了97%.[TBP]NS和DMMP在氧指数、垂直燃烧和锥形量热测试中均展现出优异的协同阻燃作用,并且表现出良好的炭化能力和降热效果.在力学性能方面,与单纯加入DMMP的环氧树脂相比,EP/4%[TBP]NS/6%DMMP的拉伸强度、断裂伸长率和弯曲强度均有提高.

气井测试用钻杆基体与涂层的冲刷腐蚀规律

钻杆在海上气井测试中存在高温、高压、高含CO_(2)、高流速气体、砂等固体颗粒的冲刷等造成的腐蚀问题。通过高温高压反应釜模拟实验,对钻杆基体与两种钻杆涂层在总压43 MPa、温度140~170℃、CO_(2)分压在2.15~4.3 MPa、流速5 m/s范围内的冲刷腐蚀规律进行分析。实验结果表明,当总压为43 MPa,温度为170℃时,CO_(2)分压在2.15~4.3 MPa,流速5m/s,钻杆裸钢试样腐蚀速率接近,当CO_(2)分压升高至6.45 MPa时,腐蚀速率明显升高;当温度为140℃时,腐蚀浸泡时间为10 h,钻杆裸钢试样表面已生成较致密的腐蚀产物,随着浸泡时间的增加,消耗钻杆裸钢试样质量基本不变,其腐蚀速率显著降低。TK涂层与FT涂层在腐蚀模拟实验后均未出现开裂、起泡等情况。该研究表明在抗酸性流体冲刷腐蚀方面,TK与FT涂层钻杆在海上天然气探井测试作业中具备可行性。

超深大位移井高效井筒清洁与预校深一体化提效工艺

超深大位移井的井眼轨迹复杂、井斜大、稳斜段长,常规套管程序为ϕ244.5 mm套管与ϕ177.8 mm尾管复合,且刮管洗井阶段存在随钻预校深为射孔备用的需求,常规采用两趟管柱分别实现井筒清洁、随钻预校深的功能,造成井筒清洁效率低、作业周期长。通过集成优化组合多功能清洁工具、可变径刮管器、随钻测井工具和分流转向阀工具,设计形成了高效井筒清洁与预校深一体化管柱结构,重点开展了水力学模拟、管柱安全评价、工艺流程优化,实现复合井筒一趟式高效清洁和随钻预校深一体化功能,相比常规两趟式方案提效30%。该技术在东海3口超深大位移井中成功应用,井下工具工作正常,相比同类井型常规工艺单井平均缩短43.6 h,具有显著的提速提效作用。

基于图像检测的煤矸分拣机器人实验平台

目前煤矸预分选仍多为人工完成,劳动强度大、分拣效率低,且存在安全隐患,利用煤矸分拣机器人代替人工完成煤矸预分选是保障工人健康和安全、提高作业效率的有效途径。然而现有的煤矸分拣机器人在弱光照强度、煤矸表面覆盖煤粉等情况下的效果较差,针对上述问题,提出了基于图像检测的煤矸分拣机器人实验平台。该实验平台通过工业相机采集煤矸图像,利用ResNet18-YOLOv3深度学习算法对图像中的煤矸进行识别,采用TCP通信将矸石的位置信息提供给煤矸分拣模块进行轨迹规划,控制机械臂对矸石进行夹取,完成矸石分拣作业。采用Halcon标定法对实验平台进行手眼标定,从而实现相机像素坐标与机械臂空间坐标的转换;对实验平台进行了定位误差标定,对于尺寸均为50 mm以上的煤矸样本,定位误差不大于9 mm。实验结果表明,该实验平台在强光照条件下的煤矸识别准确率达99%,在弱光照条件下的煤矸识别准确率为95%,在煤粉附着条件下的煤矸识别准确率不低于82%,且煤矸分拣准确率为82%。

抗高温缓蚀剂HSJ-M在油气井环空保护液中的应用研究

高温油气井的开发必须使用高密度的环空保护液,为了避免高密度环空保护液对井下管柱和设备的腐蚀,确保施工安全,室内开展了适合高密度环空保护液的抗高温缓蚀剂研究,采用挂片失重法和电化学极化曲线法评价了抗高温缓蚀剂HSJ-M加量、温度、环空保护液密度对腐蚀速率的影响。结果表明:随着抗高温缓蚀剂HSJ-M加量的增加,N80、1Cr-L80、3Cr-L80、13Cr-L80等4种材质挂片的腐蚀速率均逐渐降低,在温度为160℃、环空保护液密度为1.65 g·cm^(-3)、抗高温缓蚀剂HSJ-M加量为3.0%时,4种挂片的腐蚀速率均降至0.076 mm·a^(-1)以下;加入3.0%抗高温缓蚀剂HSJ-M后,随着温度的升高和环空保护液密度的增大,4种挂片的腐蚀速率均逐渐升高,当温度为170℃或环空保护液密度为1.75 g·cm^(-3)时,腐蚀速率仍低于0.076 mm·a^(-1);加入3.0%抗高温缓蚀剂HSJ-M后,1Cr-L80、13Cr-L80挂片的电化学腐蚀速率均明显降低,极化曲线均明显右移,自腐蚀电位升高,耐腐蚀性能明显增强。抗高温缓蚀剂HSJ-M能够满足目标高温深井井下管柱腐蚀防护的需求,有效保障作业施工安全。

双交联型泡沫凝胶的制备及其暂堵压井防漏机理

针对低压储层修井防漏技术难题,研发了一种双交联型泡沫凝胶压井液,基本配方为:3%聚丙烯酰胺+2%起泡剂+1.5%交联剂A+0.1%交联剂B。显微镜观察表明,单一交联型及双交联型泡沫凝胶均具有明显双膜结构,但双交联型泡沫凝胶膜更厚实,气核最外层凝胶膜厚度最大为77.35μm,气核外层液膜总厚度最大为188.48μm,表现为较好抗压强度和稳定性,其稳定时间大于10d,远高于单一交联型体系。流变性与黏弹性测试表明,双交联型泡沫凝胶具有高弹低黏特征,利于泵送和后期返排解堵。暂堵压井模拟实验表明,对于渗透率在90~208mD的中高渗岩心,在2MPa正压差下60min内作用于岩心的压降值≤0.05MPa,滤失量几乎为零,该双交联型泡沫凝胶压井液具有一定抗压能力与低滤失特性,能有效暂堵储层,在低压油气井修井防漏领域具有较好应用前景。

海上气井地层测试钻具冲刷腐蚀探析与展望

海上油气田具有埋藏深、温压高等特点,以往勘探阶段的地层测试多采用油管+井下工具的成熟工艺。随着油气勘探逐步向纵深发展,钻杆测试的应用需求不断增加,但尚未对地层测试井下测试钻具的安全可靠性进行研究评估。本文针对当前海上油气井钻杆测试油气放喷面临的钻杆冲刷腐蚀问题,通过对钻具冲刷腐蚀研究现状的调研,从冲蚀影响因素、冲蚀机理、研究方法及防护技术等角度进行了分析总结。结合海上油气井钻杆测试工艺特点与实际工况探究了钻具冲刷腐蚀现象,并展望了钻杆测试钻具冲刷腐蚀防护技术前景,为钻杆测试的安全可靠性提供了技术支撑。

一种耐高温密度可调的柔性胶粒新型完井液

中国含油气盆地普遍存在高温高压多压力系统油气藏,高温高压多压力系统油气藏给完井工程带来巨大挑战。为了解决多压力系统油气井完井过程中“漏喷同存”与储层损害的难题,研发了一种耐180℃高温且密度可调的柔性胶粒完井液体系,通过物理模拟和核磁共振实验研究了柔性胶粒承压性能和返排机理,基于流变实验测试了柔性胶粒体系的黏弹性,利用红外光谱实验明确了柔性胶粒体系耐高温机理。研究结果表明:①对于不同渗透率(40~2337 mD)岩心,在15~19 MPa的正压差下,柔性胶粒暂堵后岩心无滤失,渗透率恢复率介于85%~94%;②核磁共振(NMR)实验证实了大分子柔性胶粒在小孔喉中的滞留是岩心渗透率降低的主要原因;③流变测试表明了柔性胶粒体系为黏弹性体(即G'>G",G'表示弹性模量,G"表示黏性模量),以弹性为主;④红外光谱实验显示磷酸盐盐水与柔性胶粒之间存在氢键是完井液体系耐高温的主要原因;⑤柔性胶粒完井液成功应用于海上某地层“压力反转”井完井作业,现场验证承压达16.5 MPa,射孔期间基本无工作液漏失,作业完成后平均瞬时产气量达3940 m3/h。结论认为,柔性胶粒完井液可为多压力系统油气藏的安全高效完井作业提供技术支撑,为深层、低渗透油气藏的安全高效钻采提供了新思路和新技术。

固相法制备高纯纳米碳化硼

以聚乙烯醇为碳源,硼酸为硼源,利用固相热反应法制备了高纯度纳米碳化硼(B_4C)粉体,用红外光谱分析、X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜对产物的物相、结构与形貌做了表征,并研究了制备条件对碳化硼粉体的影响。结果表明,将聚乙烯醇与硼酸在250℃以下反应可制备聚合物前驱体;将该聚合物前驱体于750℃低温裂解2 h可以得到裂解前驱体;该裂解前驱体在1 450℃下反应2 h,可得到高纯纳米碳化硼。

规范和引导资本健康发展的经济逻辑

规范和引导资本健康发展是当下迫切需要解决的重大理论问题和重大现实问题。准确理解和把握资本的二重属性及其行为规律,为规范和引导资本健康发展提供了重要理论支撑。资本的二重属性决定了其行为规律始终遵循价值增值逻辑,具有三个突出特点:一是对剩余价值的无尽追求,二是具有无序扩张的内在冲动,三是存在脱实向虚的发展倾向。近年来,有关部门积极制定相关政策规范引导资本健康发展,但在探索过程中产生了一些负面影响,包括在经济发展的某些方面遭遇瓶颈、社会就业出现结构性矛盾以及潜在的财政金融风险给社会带来了一些不稳定因素等。为此,建议充分发挥我国独具特色的政治经济模式优势,激发资本的正向效应,进一步优化监管体系,审慎应对各类风险与冲击。

原位法制备PE/MMT纳米复合材料及其性能研究

添加不同种类的一元醇及内给电子体制备蒙脱土(MMT)负载的Ziegler-Natta催化剂,采用原位聚合法合成了聚乙烯(PE)/MMT纳米复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征复合材料的结构,并分析了其热性能和力学性能。结果表明:当选用的一元醇为正己醇,内给电子体为正硅酸乙酯,蒙脱土质量分数为2.7%时,PE/MMT纳米复合材料具有较好的颗粒形态结构和优异的综合性能。

蒙脱土剥离方法的研究进展

蒙脱土作为膨润土的主要成分,因其低廉的价格和丰富的资源受到广泛关注。蒙脱土是典型的2∶1型层状硅酸盐纳米材料,具有阳离子可交换性、强吸附性、亲水膨胀性等优良的特性。剥离蒙脱土因其物理、化学、电学、催化和力学等性能的显著提高而受到人们的广泛关注。蒙脱土层与层之间由范德华力和静电引力连接。剥离蒙脱土的过程是层间力逐渐减小甚至消除的过程。目前蒙脱土主要的剥离方法按照剥离形式不同可分为物理剥离法、化学剥离法和物理-化学剥离法。蒙脱土剥离方法研究热点主要集中在两个方面:一方面,寻求高效且不易破坏长径比的物理方法成为研究热点。目前的物理剥离法主要是利用机械力剪切蒙脱土片层,机械力的方向是无序的,成功剥离的同时剪切片层导致片层被破坏。由于物理法操作简单,成本低廉,寻求一种高效且不破坏片层大小的物理剥离方法成为新的研究热点。另一方面,利用物理剥离法和化学剥离法的有效结合成为研究热点。物理剥离法操作简单,成本低廉,但不能保证片层的完整性;化学剥离法效果显著但过程中大量有机试剂的引入不符合环境友好的原则。将两种方法有效结合,充分利用两种剥离方法中的优势,能够达到更好的剥离效果。本文从物理剥离法、化学剥离法和物理-化学剥离法三种不同的剥离方法出发,综述了近几年蒙脱土剥离方法的研究进展,并对蒙脱土剥离方法的研究热点和研究趋势进行了分析和展望。

水平井找水-控水一体化智能完井技术及其应用

底水脊进问题是制约水平井经济高效开发的难点之一,水平井找水-控水一体化智能完井技术是解决该难题的有效方法。介绍了水平井找水-控水一体化智能完井管柱的控水短节、开关短节、示踪短节和定压短节等主要组成部分,阐述了智能管柱的找水和控水原理,以及开关短节和定压短节的工作原理。通过实验验证了开关短节、定压短节的响应压力及固体示踪剂的释放速率。实验结果表明,找水与控水相结合的方法能有效提高产液剖面解释和产液剖面调整作业效率。水平井找水-控水一体化智能完井技术在中国海域Y油田目标井X8井的应用表明,该技术实现了对X8井的长效找水和均衡产液剖面,有效提高了找水-控水效率及经济开发效益,具有良好的推广和应用价值。

添加剂对水处理用PVDF膜亲水性影响的研究进展

聚偏氟乙烯(PVDF)具备优异的物理性能,其固有的疏水性特点不利于水处理工艺。以PVDF为膜基质加入其他添加剂,是提高膜亲水性能、解决溶质截留和减少污垢的有效途径。考虑到亲水改性在PVDF膜应用中的重要性,在国内外研究者对PVDF改性工作的基础上,总结了添加剂改性提高PVDF膜亲水性的方法,并综述了亲水膜的研究进展,为聚偏氟乙烯膜今后的发展提供了指导性建议。

前驱体转化法制备碳化硼粉体的研究进展

碳化硼材料具有优良的物理和化学性能,被广泛应用于各个领域。目前,传统的碳热还原方法生产碳化硼粉体存在温度高、产率低、环境污染重等问题。相比之下,前驱体转化法具有能耗低、工艺简便、原料易得、产品尺寸小等特点,在制备碳化硼粉体方面有明显的优势。详细介绍了前驱体转化法合成碳化硼粉体的制备过程,综述了使用不同碳源经前驱体转化法合成碳化硼粉体的最新研究进展,并展望了前驱体转化法合成碳化硼的研究方向。

基于小波变换的弓网接触压力特征研究

受轮轨振动及气动激扰等因素的影响,接触网波动和受电弓振动随列车运行速度的提高而加剧,接触压力的分布规律变的复杂,尤其是在周期特征和吊弦点处出现不同程度的改变。为了研究接触压力变化,基于有限元法,建立弓网仿真模型,得到弓网接触压力。采用离散小波变换,提取出跨距分量、吊弦间距分量及高频分量,分析接触压力的周期特征和奇异特征。分析接触网线索张力和线密度等参数对接触压力特征的影响。结果表明:接触网线索张力和线索线密度增大,可以增大接触压力跨距周期分量;增大接触线张力、减小承力索张力和线索线密度可以减小吊弦间距周期分量及吊弦点处接触压力的奇异性。

压井液漏失对气井井筒储集效应的影响研究

井筒储集效应对试井分析结果极为敏感,国内外对井储系数及井筒储集效应结束时间均做了大量研究,但并未考虑压井液漏失对井储效应的影响.文章结合东海某气藏测试数据,通过数值模拟方法,研究了在不同井况与工况下压井液漏失对气井井筒储集效应的影响.研究表明,压井液密度过大或作业时间过长均会导致漏失量增多,由此对井筒储集效应的影响也越大;此外,地层渗透率越低,也会对井筒储集效应带来一定影响.通过两口井实例验证了结论的可靠性,研究成果可为气井试井分析与产能测试提供参考.

良好形貌PVDF静电纺丝膜的制备及性能分析

系统地研究了聚合物浓度、溶剂选择与外加电压等参数条件对静电纺丝纤维形貌的影响。用扫描电子显微镜观察评价了膜纤维的形貌,并通过力学性能、亲水角度、纯水通量和孔隙率测试对膜进行表征。测试结果表明,当聚偏氟乙烯(PVDF)质量分数为12%,溶剂质量比DMAC∶ACE=6∶4,外加电压正压为20kV、负压为-7kV时,制备的静电纺丝纳米纤维膜抗拉伸强度为3.680MPa,具有优异的力学性能;孔隙率为72.52%,纯水通量为82.93L/(m^(2)·h),制备出了形貌良好、透水性能优异的PVDF膜。

后效复合射孔技术在海上低孔渗油气藏的探索应用

海上低孔渗油气藏对射孔工艺要求高,常规聚能射孔普遍存在压实损害带,导致渗流阻力大、产能降低,对探井测试产能的准确分析造成较大影响。后效复合射孔技术通过常规射孔弹+后效体的复合结构,两级做功改善孔道几何形态,室内进行了射孔流动效率实验、地面混凝土靶射孔实验,相比常规射孔流动效率提高38%,穿深提高17%,入口直径增大22%,孔容提高45%,孔道周围形成明显的网状微裂缝,有效恢复储层渗透率。射孔施工时采用井下动态监测技术测量井筒压力、温度及管柱横向、纵向冲击力,为射孔参数优化、管柱安全性、井筒完整性评价提供依据。该技术在海上M1井的测试作业及射孔完井作业中得到成功应用,对提高深部低孔渗油气藏的评价测试效果显著。

海上超深大位移大斜度井射孔技术研究与应用

利用老井侧钻大位移井是经济高效开发断块油气藏的重要方式,对完工安全射孔技术提出了更高的要求。平湖AM1是一口超深、大位移、大斜度井,井深6 866 m,水平位移5 350.49 m,最大井斜77.81°,其中60°井斜以上井段4 524 m。该类井射孔作业面临着管柱施工安全、常规电缆无法校深、井控监控方法等问题,通过优选114 mm射孔枪尺寸,提高管柱通过性、预防卡枪,采用三公枪头保护起爆器、延时装置等关键射孔工具,降低机械及压力载荷影响,应用LWD工具测量地层伽马和套管同位素标记位置,代替电缆校深工艺快速实现管柱精确定位,优化形成LWD校深射孔管柱结构,制定了适用于超深井的井控评价方法,配合采用低摩阻完井液体系,相比常规体系降低井筒摩阻30%,确保了射孔管柱的顺利下入。现场应用表明,该技术明显降低了复杂超深井的射孔风险,达到了安全施工、精确射孔的目标,对老油田深度挖潜增储上产提供了技术支撑。