Effect of Mild-calcined Coal Gangue Additionon Hot Strength and Refractoriness Under Loadof Ultra Low Cement Castablesin Al_2O_3-SiO_2 System

This work explored the way to improve hot modulus q/＇ rupture （HMOR） and refractoriness under load （RUL） by adding mild-calcined coal gangue （MCG） in Al2O3 -SiO2 ultra low cement （ULC） castables, making use of the in-situ effect of the MCG during heating-up. The influence of respective additions of 5%, 10% and 1.5% of the MCG powders calcined at 700℃ was investigated on HMOR at 1400 ℃ and RUL of the castables. With increased addition of the MCG, HMOR and RUL become significantly enhanced. At 10% of the MCG addition, HMOR reaches 3 MPa, as compared to 0. 3 MPa in the case of no MCG addition. RUL of the specimens dried at 110 ℃for 24 h can be increased by some 270 ℃ with 10% of the MCG addition. RUL 0.11 the specimens preheated at 1 500℃ for 3 h maintains the growth trend with the MCG addition increasing. The microstructure of the heated castable samples was investigated by means of SEM. The in-situ formed needle-like and interlaced mullite in the matrix is contributive to the tmprovement.

一种超低密度水泥浆抗高温降失水稳定剂QX-2的制备 与性能评价

为克服高温条件下超低密度水泥浆减轻剂游离上浮、聚集等问题,通过水溶液聚合法利用单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、二乙烯苯(DVB)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)制备了抗高温降失水稳定剂QX-2,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)对其分子结构进行了表征,并考察了其对超低密度水泥浆体系的沉降稳定性能、降滤失性能、流变性能、稠化性能、水泥石抗压强度、抗盐性能的影响。结果表明,抗高温降失水稳定剂QX-2在温度高达150℃的超低密度水泥浆体系中仍具有较好的沉降稳定性能和降滤失性能,其上、下层密度差在0.03 g·cm^(-3)以内;QX-2能保证超低密度水泥浆的稠度系数稳定,具有良好的流变性能;QX-2能使水泥石抗压强度增强,有利于提高超低密度水泥浆体系的固井质量;QX-2具有优良的抗盐性能,可拓宽超低密度水泥浆体系的应用环境。

超低渗透处理剂YHS-1的研制与表征

根据国外产品动态降滤失剂FLC2000的特点,研制和筛选出了AZ-1、GF-1、AX-1三种处理剂,然后按照m(AZ-1)∶m(GF-1)∶m(AX-1)=4∶5∶1的比例进行有机复配,研制出了超低渗透处理剂YHS-1。AX-1为该剂的主剂,它是通过用均相聚合的方法对植物衍生物AX进行疏水改性,合成出的性能优良的胶束聚合物。通过IR图谱证实,该聚合物已经成功接枝上疏水基团,采用高精度显微镜证实了聚合物胶束的存在;AZ-1是通过在木质素中引入少量—SO3–和—COO–基团使其活化而合成的,用以提高体系的井壁稳定能力;抗压辅剂GF-1是根据颗粒粒径的级配要求优选出的。性能测试结果表明,YHS-1的粒径分布和国外产品FLC2000相似,且其中压砂床渗透性能和抗压能力均优于FLC2000,对基浆流变性能影响不大,符合现场使用要求。400余口井的现场应用结果表明,YHS-1具有优良的井壁稳定和油层保护性能,能够提高地层的承压能力,可以进一步推广应用。

粉末炭-膜生物反应器净化低温沉后水的除污效能

针对我国北方地区某地表水体,通过与传统砂滤和单独超滤工艺对比,研究了粉末炭-膜生物反应器(PAC-MBR)工艺净化低温沉后水的除污染效能。结果表明,PAC-MBR能有效除浊,出水浊度仅为0.10±0.03 NTU;对水中耗氧量和UV_(254)的去除效果较优,但去除效能会受到反应器内粉末活性炭(PAC)吸附饱和程度的严重影响,平均去除效率为34.9%和68.4%;能在一定程度上去除水中NH_3-N,平均去除率为29.8%,但将水中NH_3-N降低至0.5 mg/L以下仍存在较大困难。

相变凝聚高效膜式除尘技术在转炉一次除尘系统的研究与应用

转炉一次烟气除尘是转炉除尘的难点,因此根据国家不断推进重点行业污染物超低排放形势以及地方政府发布转炉生产工序污染物排放新标准,对转炉一次烟气湿法除尘超低排放工艺应用进行研究,选择相变凝聚高效膜式除尘作为转炉一次除尘超低排放改造新技术。通过实施转炉一次除尘系统升级改造,实现了转炉一次除尘系统安全、稳定、超低排放,提升了企业经济效益。

电磁脉冲除油及膜处理工艺在特低渗透油田采出水处理的应用

针对华北油田分公司第三采油厂面临的特低渗透油田回注水水质要求高,油田采出水处理难的问题,研究出一套适应特低渗透油田的采出水处理工艺技术。该水处理工艺通过电磁脉冲除油的脉冲破乳和电解絮凝电极进行高效除油;超精细纤维束过滤器和油水分离专用陶瓷膜进行高效除杂,过滤前含油质量浓度≤10 mg/L、陶瓷膜不易糊堵且通量衰减慢,处理后采出水达到A1级水质(含油质量浓度≤5 mg/L、悬浮物质量浓度≤1 mg/L、悬浮物中值粒径≤1μm),满足区块注入水质要求。采出水替代清水注入地层,水质合格同时也能一定程度上降低储层改造工作量,提高驱油效率,保持油层产量,稳定油井生产能力,最终提高油田注入开发效果,具有广泛的推广价值和应用前景。

超低渗透钻井液完井液技术研究

介绍了零滤失井眼稳定剂及超低渗透钻井液完井液的组成。在水基、油基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂可以形成超低渗透钻井液。对加入一定量零滤失井眼稳定剂钻井液的API滤失量、高温高压滤失量、砂床滤失量、高温高压砂床滤失量、岩心滤失量、岩心承压能力、封堵裂缝效果和岩心渗透率恢复值的变化进行了评价。实验结果表明,超低渗透钻井液的砂床滤失量不是时间平方根的函数,与API滤失量没有对应关系;超低渗透钻井液对不同孔隙的砂床、岩心和裂缝具有很好的封堵能力,可以实现零滤失;零滤失井眼稳定剂可以防漏堵漏;通过增强内泥饼封堵强度大幅度提高了岩心承压能力;能有效保护储层,岩心渗透率恢复值大于95%。

超低渗透钻井液提高地层承压能力机理研究

通过超低渗透钻井液高温高压条件下侵入岩石深度实验、侵入岩石深度实验后的岩心清除泥饼前后岩心承压能力实验、提高裂缝承压能力实验、钻井液中加入零滤失井眼稳定剂前后岩心滤失量随时间变化关系实验,以及超低渗透钻井液在滤液进入岩心浅层后封堵孔隙的电子显微照片分析可知,超低渗透钻井液提高地层承压能力机理是利用特殊聚合物处理剂,在井壁岩石表面浓集形成胶束,依靠聚合物胶束或胶粒界面吸力及其可变形性,封堵岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵膜,有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层。超低渗透钻井液在井壁表层能快速形成渗透率为零的封堵层,在井壁的外围形成保护层,钻井液及其滤液完全隔离不会渗透到地层深处,可实现接近零滤失。零滤失井眼稳定剂通过在井壁表面形成超低渗透膜及增强内泥饼封堵强度大幅度提高了岩心承压能力,这样在现场应用中就能提高漏失压力和破裂压力梯度,扩大安全密度窗口。

超低渗透钻井液防漏堵漏技术研究与应用

在水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂可以形成超低渗透钻井液。介绍了超低渗透钻井液提高地层承压能力及防漏堵漏的机理。超低渗透钻井液对不同孔隙的砂岩、岩心和裂缝性地层具有很好的封堵能力,可以实现近零滤失;零滤失井眼稳定剂通过在井壁表面形成超低渗透膜及增强内泥饼封堵强度大幅度提高岩心承压能力。在大港油田和辽河油田多口井的现场应用中,超低渗透钻井液在长裸眼多压力层系或压力衰竭地层防止了漏失、卡钻和坍塌的发生,表明超低渗透钻井液能自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵薄层,可有效封堵不同孔喉地层和微裂缝泥页岩地层。超低渗透钻井液封堵隔层承压能力强,能提高漏失压力和破裂压力梯度,相当于扩大了安全密度窗口。

集成超低渗透与屏蔽暂堵优势的新型钻井完井液

超低渗透钻井完井液缺乏架桥的刚性粒子,形成的滤饼强度值低,在裂缝宽度大于50μm时,滤饼强度不足5 MPa,且返排恢复率低,对裂缝性储层的保护具有一定局限性。选取四川盆地致密砂岩岩心,开展了集成超低渗透与屏蔽暂堵优势的钻井完井液保护裂缝性储层能力的实验评价。结果表明,在3.5 MPa正压差下,该钻井完井液对500μm以内不同宽度级别的裂缝均有很好的封堵效果,且滤饼强度均可承受15 MPa的压差,返排恢复率也有所提高,特别是酸洗后返排恢复率在80%以上。该钻井完井液充分利用超低渗透钻井液动态降滤失剂的降滤失性和较宽的封堵范围,并具有屏蔽暂堵技术的高强度、高返排恢复率的优点,拓展了利用固相颗粒保护裂缝性储层的能力。

超低渗透钻井液处理剂的研究及应用

针对美国环保钻井技术公司的无渗透钻井液降滤失剂FLC2000、井眼稳定剂LCP2000成本高的问题,室内开展了超低渗透钻井液处理剂的研究。采用化学共混的方法合成了DF-NIN-Ⅰ和DF-NIN-Ⅱ。评价其对钻井液流变性、API滤失量、润滑性、砂床滤失性及承压能力的影响。结果表明,DF-NIN-Ⅰ是一种具有增粘、成膜降滤失、润滑及提高泥饼承压能力等作用处理剂;DF-NIN-Ⅱ是一种对钻井液流变性、API滤失量、润滑性无影响,大幅提高泥饼承压能力的处理剂。这两种处理剂在江汉、河南、中原、辽河、青海等油田应用均表现出良好的流变性、成膜降滤失性、润滑性、井壁稳定性和储层保护性。

超低渗透处理剂的研制与应用

基于近年来国外学者提出的超低渗透钻井液技术理论，由可溶、部分可溶及不溶的聚合物等材料，经过严格加工、准确计算和配比，开发出了一种新型超低渗透处理剂DLS-06。室内实验对其性能进行了评价，结果表明，加入少量该处理剂就可将各种体系转化为超低渗透钻井液，且不影响原钻井液流变参数。介绍了该处理剂在华北油田束3井1402～2300m井段的砾岩、角砾岩裂缝性漏失地层的试验应用情况。应用结果表明，用DLS-06配制的超低渗透钻井液具有良好的防漏堵漏效果，保证了钻井的正常进行；

国内外无渗透钻井液的研究与应用

概述了无渗透钻井液体系、无渗透钻井液关键处理剂作用机理、测试滤失量的试验方法及国内外无渗透钻井液研究和发展现状。与以往钻井液体系相比,该体系具有关键处理剂作用机理独特、防止地层伤害、增加地层泄漏压力、提高地层承压能力、防止压差卡钻、保护油气层以及环境友好且地层适应性较广泛的显著特点。

长庆油田超低渗透油藏持续有效开发重大试验攻关探索与实践

超低渗透油藏覆盖储量大,油藏致密、孔喉细微、物性差,开发难度极大。2005年,中国石油在长庆油田开展了超低渗透(0.3mD)油藏开发攻关试验,创新了储层快速评价、有效驱替系统优化、多级压裂改造、地面优化简化、低成本钻采配套五大特色技术系列,形成了超低渗透油藏管理模式,推动年产油量从2008年的31×10^(4)t快速升至2014年的802×10^(4)t并持续稳定,有力支撑了长庆5000×10^(4)t上产稳产。随着超低渗透油藏(尤其是超低渗透Ⅲ类)水驱开发深入,驱替难度大、水淹水窜比例高、采油速度低、采收率低等开发矛盾陆续显现,2016年长庆油田开展了转变注水开发方式重大开发试验。经过4年攻关,初步形成了超低渗透油藏先期补能、压中增能、吞吐蓄能、驱渗结合的一体化提高采收率技术,解决了传统注水开发难以见效和储量动用程度低的难题,产量大幅提升,现场试验采收率提高12个百分点。目前已进入工业化试验,将为长庆油田"二次加快发展"提供强大动力。

青海油田水平井钻井液技术

青海油田水平井钻进过程中经常发生大段划眼、卡钻、井塌和井漏等复杂情况。为解决井壁垮塌、井眼阻卡,防止岩屑床形成、降低摩阻和保护产层等难题,针对不同地区、不同地层特征的水平井对钻井液性能的要求,从钻井液的润滑性、携岩能力、降滤失效果等方面出发,形成了水基成膜钻井液和聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液,同时制定出合理的钻井液维护处理方案。现场应用结果表明,水基成膜钻井液和聚合醇甲酸盐超低渗透钻井液性能稳定,井壁稳定能力强,润滑性好、滤失量低,顺利完成了水平井的钻井、电测、下套管和固井作业等施工。利用钻井液的半透膜性能配合使用屏蔽暂堵技术,有效地封堵地层层理裂隙,防止了地层水化膨胀、黏土颗粒的运移及井壁坍塌,起到较好的保护油气层效果。

超低渗透钻井液研究与应用

在水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂即可以形成超低渗透钻井液。室内在水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂后,对钻井液的API滤失量、砂床滤失量、岩心滤失量、岩心承压能力、裂缝封堵和储层渗透率恢复值进行了评价。结果表明,砂床滤失量不是时间平方根的函数,与API滤失量没有对应关系;超低渗透钻井液对不同孔隙的砂床、岩心和裂缝具有很好的封堵能力,甚至实现零滤失;通过增强内泥饼封堵强度可大幅度提高岩心承压能力;超低渗透钻井液能有效保护储层,2%加量时储层渗透率恢复值大于85%。

“低聚”超高密度钻井液技术

为解决超高密度钻井液在流动性、滤失量、润滑防卡等方面的技术难题,以控制钻井液中聚合物的种类和加量为突破口,采用低碳链的聚合物,并以尽量减少聚合物加量为重点,根据内滤饼质量控制理念和理想充填理论,经过粒度分析和粒径曲线拟合,以调节不同粒径石墨粉的加量来控制高温滤失量和润滑性,研发出了"低聚"超高密度钻井液技术,该体系具有良好的流动性、润滑性和低滤失量等特点。该钻井液在吉达4、南贡1井的应用中最高密度为2.44 g/cm3,温度达163℃,实现了零事故作业,创造了良好的经济和社会效益。

HuaZ低渗透油田保护储层钻井液技术的研究与应用

分析了HuaZ油田低渗透储层的损害因素,研究出一种满足HuaZ油田储层保护要求的新型超低渗透聚合醇钻井液。室内试验和现场应用表明,该钻井液具有良好的降滤失、防塌、保护储层等功能。该钻井液在HuaZ油田成功应用了21口井,它们均施工顺利,电测一次成功率由原来的40%上升至90%,平均钻井周期比对比井缩短10多天,油层井径扩大率均小于6%,钻井液密度从1.20 g/cm3降至1.18 g/cm3;加入超低渗透剂前后钻井液性能稳定,滤失量平均下降10%,有效地阻缓、降低了滤液对储层的伤害;同区块平均单井产量比使用该钻井液前的油井产量增加近10%,取得了良好的钻探效果。

利用氧、氮低温等离子体对醋酸纤维素超滤膜进行表面改性的比较

醋酸纤维素超滤膜经氧、氮等低温等离子体处理后，能在适宜条件下保持原有截留率的基础上，提高透水率。但氧低温等离子体比氮低温等离子要温和一些。

MDT测试用封闭液的研究及应用

MDT测试是一种高风险作业,受测试时间、电缆吸附粘卡等因素的影响,井下经常出现复杂情况,后续处理耗时长,甚至引发填井事故。为降低MDT作业粘卡风险,研制了具有强抑制性、低不溶固相、超低失水和润滑防塌性能好等优点的封闭液,可有效降低MDT测试过程中电缆粘卡的风险,现场应用取得良好的效果,值得进一步推广应用。