适用于煤层气开采的低密度钻井液技术研究与应用

针对煤储层井壁易坍塌、易受钻井液污染等难题,通过中空玻璃微球密度降低剂的优选及对钻井液性能的影响评价实验,研发了中空玻璃微球低密度钻井液体系。钻井液性能评价实验结果表明:该钻井液具有良好的流变性和滤失性,泥饼薄而致密,API失水量小于5 mL,高温高压失水量小于15 mL,120℃老化16 h后钻井液性能稳定,具有很好的抗温性;同时,该钻井液具有很好的抗污染性、防塌性、封堵性、沉降稳定性和保护储层作用。沁南示范区成功进行了1口井的现场试验,钻井液密度0.95 g/cm3,有效防止了液体对煤储层的污染,有利于后续的煤层气开采。

基于储层保护的煤层气开发低密度钻井液研究

为了解决沁南示范区煤储层井壁易坍塌、钻井液易污染煤储层等难题,通过室内试验,对超低渗透钻井液处理剂和润滑剂进行了优选及评价,研选出超低渗透处理剂DL-1和环保型润滑剂SD-302:膨润土基浆中加入质量分数为2%的DL-1,在120℃老化16 h,煤粉床侵入深度7.33 cm,DL-1处理剂的主要性能优于国外同类产品;润滑剂SD-302在常用质量分数范围内(1%~3%),摩擦因数降低率在72.4%~87.7%。基于DL-1和SD-302,提出了中空玻璃微球低密度钻井液新配方。相对于原配方,改进的钻井液配方的润滑系数更低,为0.041,有利于降低定向井及水平井钻进过程中的阻卡或卡钻现象。新配方对不同渗透性储层的封堵效果更好,具有良好的防塌性能和保护储层作用。应用改进的中空玻璃微球钻井液在沁南示范区进行了2口定向井的现场试验,防漏失效果明显,防塌性能好,保证了钻井施工的顺利进行。

甲酸盐钻井液在大港油田的应用

大港油田在唐家河油田新港508×2断块、沈家铺油田官109-1断块和羊季断鼻等3个区块的7口井上进行甲酸盐钻井液现场试验。在储层压力系数低,上部井眼存在易塌泥岩层的条件下,通过使用甲酸盐钻井液,提高了防塌能力,降低了钻井液密度。该钻井液主要由提粘剂CXV、降滤失剂CXF、井壁保护剂CXG、辅助抑制剂和甲酸盐等组成的低固相体系,根据需要,还可加入消泡剂、水基润滑剂等。该钻井液体系性能稳定,维护处理简单,降低了总固相和膨润土含量,保护了油气层、减轻了钻具与套管的腐蚀;在钻井施工速度、井下安全和油井产油量等方面效果明显,取得了良好的综合效益。

伊朗TBK气田严重漏失与严重坍塌地层钻井液技术

TABNAK气田是伊朗南部位于波斯湾近海岸的一个出露背斜,地层岩性主要是碳酸盐岩和页岩。该气田地层裂缝发育,钻井过程中井漏和井塌问题非常严重,钻井作业十分困难。一开采用微泡沫钻井粗泡沫堵漏工艺;二开采用稳定泡沫钻井液;三开采用聚磺钻井液;四开采用硬胶泡沫钻井液;五开和六开采用随钻堵漏技术与低密度水包油钻井液相结合的方法,钻井过程中防漏堵漏效果好。现场应用表明,该套钻井液体系密度低,防漏、防塌效果好,抗盐、抗钙和携砂能力强,机械钻速快,钻井施工顺利,成本低,基本解决了TBK气田表层钻井和固井漏失问题。据TBK-2井、TBK-3井和TBK-6井完井统计,实际钻井液材料费用比预算分别降低了67.4％、81.0％和76.3％。

低密度低滤失气井压井液的体系研制

针对吉林松原和红岗低压区块,压力系数小于1,储层温度为50℃以内,研究出低密度超低伤害水包油型气井压井液。以水为外相,0#C柴油为内相,选用实验室研制的具有良好乳化能力的乳化剂和降滤失剂,确定了压井液的配方。实验结果表明,此气井压井液具有良好的低滤失性、稳定性。通过对气层岩心的渗透率实验可以得出此压井液对气层伤害极小。

适合煤层气井固井的低密度水泥浆体系

煤层气井固井与常规天然气井固井有一定区别，前者的难点主要表现在：①低温低压下水泥浆强度发展缓慢；②水泥浆中的微颗粒对煤层割理与裂缝易造成充填与堵塞；③井壁稳定性差；④煤层属低压多压力系统剖面，地层压力系数变化规律性差，难以平衡压力固井；⑤煤层流体pH值呈酸性，易和水泥浆滤液反应产生沉淀污染储层。为提高煤层气井的固井质量，根据煤层气井的特点，确定了适用于煤层气井固井的低密度水泥浆体系的设计思路：①选择密度较低、粒径合适、抗压强度适当的减轻剂；②开发减轻剂和活性矿物微粉，利用其填充作用、级配调节作用和晶核作用来提高体系的力学性能；③选择性能良好的成膜型降失水剂和早强剂，控制水泥浆失水并提高早期强度；④确定合适的减轻剜、水泥、矿物微粉的加量比例和粒度分布，根据固井要求选定水固比配制水泥浆。据此开发出了水泥浆密度在1．20～1．50g／cm。范围内可调，水泥浆失水量低，水泥浆在25～50℃条件下早期强度发展迅速，力学性能稳定，流动性良好，施工性能良好的低密度水泥浆体系。实验结果表明，该水泥浆体系能满足煤层气井固井的要求。

风雪共同作用下门式刚架厂房的动力稳定

结合数值计算和风洞试验,研究门式刚架轻型钢结构厂房在风雪耦合作用下的动力稳定性.通过CFD(计算流体动力学)方法,模拟厂房屋面上的风雪耦合作用,由风洞试验获得厂房表面的非定常气动力,然后将门式刚架厂房作为空间刚架体系,利用Budiansky-Roth准则研究其动力稳定.研究表明,数值模拟得到的积雪漂移现象与屋面上气流的运动规律基本一致,不均匀积雪使门式刚架厂房在风场中的动力稳定性显著降低.

低密度空心微珠玻璃球钻井液室内研究

目前使用的低密度钻井液都含有油或气，含油的密度最低只能降到0．85g／cm^3，同时对环境污染严重；含气的脉冲信号衰减严重，在需使用MWD时不能使用。试验了一种空心微珠玻璃球钻井液减轻剂。该剂为一种硅硼酸钙盐，化学性能稳定，不溶于水和油，具有不可压缩性，对环境无污染，其粒径分布范围为0．5～125μm，其中90％分布在8～85μm之间，因此不影响固控设备的使用。在普通水基钻井液中加入20％以内的该减轻剂，并配合使用架桥粒子制得的低密度钻井液性能在可接受范围内，具有全井密度均匀、形成的泥饼润滑性好的特点；其中密度为0．32g／cm^3的产品在1700m井深以内可以使用，密度为0．38g／cm^3的产品在2800m井深以内可以使用。

压电驱动精密流量阀阀芯结构优化设计

以压电驱动精密流量阀的阀芯及其周围流场为研究对象,通过建立有限元模型,应用Workbench平台对阀芯及其周围流场进行流固耦合分析。首先通过Fluid Flow(CFX)模块对流体域进行流场分析,得到阀稳态时的内部流体压力场的分布规律;再将流体分析结果导入Static Structural(Ansys)模块,对阀芯固体域进行静力学分析,得到流固耦合作用下阀芯的静变形云图及Von Mises应力云图。根据流固耦合分析结果,对阀芯进行结构参数优化。优化后,在保证阀芯工作可靠性的条件下,阀芯体积减少了13.5%,实现了阀芯的轻量化。

中空玻璃微珠低密度钻井液性能探讨

随着油田的发展,对钻井液密度的要求越来越高。为此,探讨了玻璃微珠对钻井液密度、流变性、润滑性和稳定性的影响,并且讨论了玻璃微珠本身的强度和回收性。结果表明,玻璃微珠加入到钻井液中能明显降低钻井液的密度,并且能将钻井液流变性能保持在适当范围内。此外,该钻井液还具有润滑性能好、钻井液稳定的特点,更为重要的是其具有耐用性能好、易分离、可以回收利用、降低使用成本等特点。

中空玻璃微珠低密度钻井液的现场应用工艺

为提高机械钻速、减小对产层的污染，低压油气藏的钻探开发有时需使用密度低于1．00g／cm。的钻井液。采用密度为0．38～O．60g／cm。的中空玻璃微珠HGS配制出了密度为0．85g／cm。生物聚合物正电胶聚合醇钻井液，并在先导性试验井广安002-H1井水平段进行了应用。广安002-H1井是位于川渝地区的1口大位移井，水平段长2010m。该钻井液各项性能指标满足水平井钻井要求，使该井顺利完钻。介绍了该钻井液的配制、性能维护和钻井液固控等的现场应用情况。对该钻井液入井后密度难以控制的原因进行了分析，并提出了几点认识。HGS具有降滤失的功能，加入后钻井液滤失量易于控制，但其破损率约高达10％，因此应做好回收工作。

空心玻璃球低密度水基钻井液技术

为了满足对低密度水基钻井液的需要,研究出一种新型密度减轻剂——空心玻璃球。该产品呈灰白色,系列产品的密度为0.37～0.45g/cm3,样品粒度为5～123μm,略大于美国样品,在90～100℃条件下该产品具有10MPa的抗压能力。研究了空心玻璃球低密度水基钻井液的性能控制原理与方法以及空心玻璃球的回收技术。结果表明,该产品可以将水基聚合物钻井液的密度降低至0.78～0.95g/cm3;空心玻璃球的加入会增加钻井液黏度,降低滤失量;利用传统的旋流分离设备,结合清水稀释的方法,可以回收40%～75%的空心玻璃球。

小剂量轻比重布比卡因腰硬联合麻醉用于老年人下肢骨折手术的分析

目的:探讨0.5%布比卡因0.8～1.0ml轻比重小剂量液腰硬联合麻醉在老年人下肢骨折手术中应用的可行性。方法:对60例65～92岁的股骨颈以下骨折手术患者,采用侧卧位单间隙腰硬联合麻醉,选择L3～4或L2～3为穿刺点,用25G腰穿针穿刺,腰麻视患者年龄及一般情况注入0.5%布比卡因0.8～1.0ml,经硬膜外腔向头侧置入硬膜外导管3cm,建立完善的血流动力学监测。结果:腰麻及硬膜外置管均成功者56例,成功率为93%;腰麻成功注药后3～5min即感下肢疼痛消失,麻醉效果满意,能满足手术需要。蛛网膜下腔给药后30min内每隔5min共5个时间点的SBP、DBP、HR与术前基础值比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论:0.5%布比卡因0.8～1.0ml轻比重小剂量液腰硬联合阻滞能完全满足老年人下肢手术的麻醉要求,安全可靠,且没有明显的副作用。

连续动态多重光散射法评价高密度油基钻井液稳定性

采用多重光散射仪(AGS)持续测试高密度油基钻井液静置不同时间的背散射光强度的变化规律,分析油基钻井液在不同时间内的综合稳定性。研究了密度、NaCl质量分数、CaCl2质量分数及CaSO4污染对油基钻井液稳定性的影响。实验结果表明:在相同密度下,高密度油基钻井液的不稳定是由于加重剂等固相粒子沉降引起样品池的顶部有清液层析出,底部有一定团聚沉淀形成;随着密度的增加(2. 0～2. 6 g/cm3),钻井液的综合稳定性增强,说明加重剂固相的增加并不是导致钻井液不稳定的主要原因,与钻井液中的乳化润湿体系有很大的关系。NaCl质量分数增加(3%～12%)对钻井液稳定性影响不大; CaCl2质量分数增加(5%～25%),钻井液体系的稳定性增加; CaSO4浓度的增加对油基钻井液的稳定性影响较为复杂,在高浓度(15%)和低浓度(3%～10%)钻井液稳定性均会降低,质量分数为12%时钻井液的稳定性最好。

LBM低固相钻井液在煤柳7井的应用

介绍了ＬＢＭ低固相钻井液体系的性能特点及其在煤柳７井的应用，提出了ＬＢＭ体系的工艺要点，评价了ＬＢＭ体系的技术经济性。

HGS低密度钻井液在全过程欠平衡水平井中的应用

大庆油田外围的扶杨油层属于低压低渗透储层,全过程欠平衡钻井是经济有效开发该类储层的方式之一,南扶273-平253井即是在大庆油田钻的第一口这种井。根据该井储层地层压力系数,通过室内实验,研制出了利用高强度、低密度空心玻璃微珠作减轻剂的低密度硅基阳离子钻井液。室内评价结果表明,该钻井液最低密度可达0.83 g/cm3,钻井液流变性合适且稳定,能够满足现场施工需要。介绍了该钻井液的室内研究及其在南扶273-平253井全过程欠平衡钻进中的试验应用情况,对现场存在的问题进行了分析和探讨。

公路运输与多式联运危险品罐式集装箱设计研究

通过对公路运输和多式联运危险品罐式集装箱相关政策、法规的解读分析,文章结合罐式集装箱相关设计标准,对公路运输危险品罐箱及骨架车设计展开技术研究。基于气液两相流固耦合仿真分析,对罐箱轻量化结构设计提出技术创新,旨在为危险品运输行业提供技术支持。