负热膨胀ZrW_2O_8相变分解和固相合成反应的研究

对单相Zr W_2O _8的相变分解进行了研究,分别将单相Zr W_2O _8在不同温度点烧结并淬冷,由物相分析判断Zr W_2O _8是否发生分解,并结合固态相变、晶体学理论探讨Zr W_2O _8的相变分解机制;在此基础上,采用固相合成反应研究冷却方式和烧结温度对Zr W_2O _8合成率的影响。结果表明,Zr W_2O _8的失稳分解温度区间为780~1108℃,Zr W_2O _8在770℃以下以亚稳态形式稳定的存在;Zr W_2O _8的固相合成反应在1108℃以上占据主导,当烧结温度约为1200℃、冷却方式采用水冷时Zr W_2O _8的固相合成率最高。

水合物储层钻井水合物分解及井眼坍塌分析

南海泥质细粉砂水合物储层钻井过程极易发生井眼坍塌和扩径,威胁水合物钻采安全。鉴于此,利用Fortran语言并结合水合物分解动力学理论,编写了用以实现水合物钻井过程井周水合物相变分解和分解前缘动态移动的DISSOCIATION子程序,并开展了钻井液扰动效应试验以验证DISSOCIATION子程序的有效性,在此基础上探究了水合物分解对井眼屈服坍塌的影响。研究结果发现:尽管钻井液扰动效应试验中水合物分解到3个探针位置所用时间均小于数值模拟结果,但与模拟结果均相差极小;当考虑水合物分解时井眼扩大率为50.25%,而忽略水合物分解时井眼扩大率则仅为19.23%,为考虑水合物分解时的38.27%。所编制的DISSOCIATION子程序可用于水合物储层钻井井壁失稳的多场耦合数值模拟,且水合物储层钻井井眼稳定性分析务必要考虑水合物相变分解的影响。