Application of micro-foam drilling fluid technology in Haita area

In recent years, a new kind of drilling fluid system with unique structure micro-foam has been developed. Compared with other drilling fluid systems, it possesses many advantages. And it has been successfully applied in hundreds of wells to drill depleted reservoirs in the world wide. The geological structure is very complex in Haita area, it is difficult to achieve the requirement of increasing drilling rate by conventional drilling methods, even can’t make footage. The micro-foam drilling fluid can apply to Haita area, and solve the drilling problems commendably, which is comprehended by studying the structure and plugging, prevent caving, speed mechanism of the micro-foam drilling fluid. Field practice indicates that micro-foam drilling fluid technology can resolve the drilling problem effectively in Haita basin. It has the extremely vital significance to improve drilling speed, discover and protect reservoir stratum, decrease the risk of circulation loss and save the drilling cost.

微发泡聚丙烯共混改性研究进展

综述了微发泡聚丙烯(PP)制备中常用的化学发泡剂和物理发泡剂,以及近几年有关微发泡PP共混改性用无机填料和有机填料对其发泡性能和力学性能的影响。经共混改性的微发泡PP泡孔直径为1~100μm,泡孔密度达1×10^(10)个/cm^(3)。分析了微发泡PP的发展现状及应用前景,以进一步促进新产品开发。

微纳米颗粒三相泡沫体系构筑及特性

为进一步提高聚驱后采收率,结合聚驱后油藏特征,构筑具有自适应堵调驱功能的微纳米颗粒三相泡沫体系,通过黏度、界面、泡沫和堵调驱性能试验,研究微纳米颗粒三相泡沫体系特性,应用归一化和权重系数方法,分析三相泡沫体系溶液特性与驱油效果的相关性。结果表明:软体微米颗粒三相泡沫体系的特性参数较好,具有超低界面张力,剖面改善率超过82%,聚驱后可提高采收率超过14%;硬质纳米颗粒三相泡沫体系的特性参数相对较差,但聚驱后仍可提高采收率超过10%;三相泡沫体系泡沫综合指数和运动黏度是驱油效果的主要影响因素,而剪切黏度和界面张力是次要影响因素。

门套用复杂截面表面结皮UPVC微发泡挤出模具研制

以门套为例,在65锥形双螺杆UPVC微发泡配方体系条件下,通过仿真设计和生产线调试验证,研制了复杂截面表面结皮微发泡挤出模具。其中,间隙式外放发泡的水冷口模结构,通过调整水冷口模板间隙的大小和流道的长短来控制物料的流动速度,进而调节结皮厚度和制品密度;干湿定型结合的定型模中,干式定型采用反向弧度补偿发泡材料的不均匀收缩,在湿式定型段,采用浸浴式真空涡流水箱对发泡制品进行充分冷却和定型。

综掘工作面磁化微泡沫降尘技术研究

砂墩子煤矿S4103综掘工作面粉尘灾害十分严重,其防尘方法比较单一,且效果较差。研发了一套由粉尘管控系统和磁化微泡沫抑尘系统融合的降尘技术,开展了现场降尘实验。使用磁化微泡沫降尘技术后,全尘降尘率达到64.1%~71.7%,呼吸性粉尘降尘率达到60.8%~75.2%。与原有喷雾降尘技术相比,磁化微泡沫降尘技术不仅降尘率更高,而且耗水量显著下降且不为工人增加额外的工作量,符合有关技术要求。本研究有利于绿色矿山的建设工作,进一步改善综掘工作面的作业环境,保障矿工的生命健康。

纳米二氧化硅对微泡沫钻井液体系的影响

【目的】微泡沫钻井液是一种热力学不稳定体系。在复杂的地层环境中,钻井液的稳定性会下降,导致微泡沫钻井液的使用范围受到限制。为了稳定微泡沫钻井液,通常使用稳泡剂来增强泡沫的稳定性。随着对纳米颗粒研究的深入,发现纳米二氧化硅颗粒具有稳定泡沫的作用。本研究通过试验来对纳米二氧化硅颗粒进行研究。【方法】首先,以泡沫半衰期和发泡量为指标来验证纳米二氧化硅对泡沫稳定性的影响。其次,将纳米二氧化硅添加到微泡沫钻井液中,用来研究纳米二氧化硅对微泡沫钻井液性能的影响。【结果】由试验结果可知,纳米二氧化硅能极大增强微泡沫的稳定性,与未添加纳米二氧化硅的表面活性剂溶液相比,添加纳米二氧化硅后的半衰期增加60 min。在微泡沫钻井液中加入纳米二氧化硅后,钻井液的稳定性增加、流变性良好、黏度增加、失水降低。【结论】纳米二氧化硅在增强泡沫稳定性上具有显著作用,将其应用到微泡沫钻井液中,能有效提高钻井液的稳定性,降低钻井液的失水量,从而发挥出钻井液的良好性能。未来可以使用纳米二氧化硅来代替钻井液材料,能有效降低钻井液成本。

微发泡工艺在乘用车上的应用与前景展望

为了充分挖掘微发泡工艺在乘用车零部件中的轻量化潜力,基于文献分析总结微发泡工艺原理、应用情况,并对微发泡工艺应用前景进行展望。目前,仪表板骨架、门板护板、发动机装饰罩等乘用车部分内外饰零部件利用该工艺成型,可实现乘用车质量减轻5%~20%,具有良好的尺寸稳定性,无需对模具进行反复修改。

废玻璃粉对泡沫混凝土性能和微观孔结构的影响及其价值工程分析

玻璃研磨成粉后的主要成分与粉煤灰相似,具备潜在的火山灰活性。为提高我国对废弃玻璃的循环利用率,将泡沫混凝土与废玻璃粉结合用于改善泡沫混凝土性能,减少水泥消耗量,提高废玻璃的循环利用率。本文研究了以废玻璃粉作为胶凝材料替代部分水泥,并探究废玻璃粉对泡沫混凝土抗压强度、干密度、干缩率、软化系数等的影响。结果表明:在替代胶凝材料总质量的0%~30%(质量分数,下同)时,废玻璃粉会提高泡沫混凝土的抗压强度;且在废玻璃粉掺量为20%时,泡沫混凝土28、56 d抗压强度达到最大值;而在120 d时,废玻璃粉掺量为30%的泡沫混凝土抗压强度达到最大值。废玻璃粉会降低泡沫混凝土的干缩值,且掺量越大,干缩值的降低程度越大,这有助于解决泡沫混凝土易开裂的问题。废玻璃粉能够明显提高泡沫混凝土的软化系数,便于其在潮湿或水下环境应用。此外,从微观孔结构的角度对废玻璃粉引起的泡沫混凝土力学及耐久性能的变化规律做出解释,最后对废玻璃粉引入泡沫混凝土后的价值进行分析,定量证明了废玻璃粉的环保性和经济性。

激光-热处理复合工艺制备油水分离表面及性能研究

目的研发一种高效、低成本的激光-热处理复合工艺,制备具有油水分离性能的泡沫铜表面,为石油污染的净化提供一种有效的参考方法。方法首先利用纳秒激光在泡沫铜表面上诱导出多级微纳米结构,然后将泡沫铜放入低温烘箱中加热处理,通过调控激光参数和热处理相互作用制备出了超疏水超亲油泡沫铜表面,并使用扫描电子显微镜、光电子能谱仪和接触角测量仪,对激光加工前后泡沫铜表面的微纳结构、表面化学元素组成和油水在表面的润湿性进行了表征。结果泡沫铜表面经纳秒激光加工后诱导生成的多级微纳结构受到包括激光扫描速率、激光加工功率和扫描间距等激光加工参数的显著影响。同时,配合低温热处理工艺,激光制备泡沫铜表面的化学成分快速转变,表面能显著降低,使得泡沫铜表面获得了超疏水超亲油的润湿特性。本工作制备的泡沫铜表面在空气中的最大水接触角为158.5°,油接触角为0°。并利用油水分离试验装置验证了激光-热处理复合工艺制备的超疏水超亲油泡沫铜表面可以使油和水选择性通过,分离效率超过90%。结论激光-热处理复合工艺制备的具有多级微纳结构的泡沫铜表面具备优异的超疏水超亲油特性,展现出了良好的油水分离性能,有望实现海洋生态中石油污染的净化。

微细结构压缩空气泡沫灭火系统实战处置效能研究——以大型换流变压器火灾为例

高压直流输电工程是保障我国经济稳定发展的坚实基础,作为特高压换流站内关键运行设备的大型换流变压器,其装置内部一旦发生火灾,变压器内储存的大量特种油品会迅速发生燃烧,并严重影响电网的稳定运行,短时间内即可导致重大经济损失。分析大型换流变压器火灾风险和灭火剂选择策略,提出利用微细结构压缩空气泡沫灭火系统灭火,并通过模拟火灾冷喷试验和真火试验,确定粒径为100~200μm区间内的微细结构压缩空气泡沫灭火系统,可实现对大型换流变压器初期火势的有效压制,最大限度降低火灾带来的经济损失。

椰壳纤维泡沫混凝土弯曲性能及孔隙特性研究

泡沫混凝土(FC)是一种轻质、低能耗的绿色建筑材料,常用于地基回填、轻质隔墙和缓冲吸能材料。然而,抗折强度低、脆性大和容易开裂等缺点限制了泡沫混凝土的应用。通过掺入高强度、高韧性可再生天然椰壳纤维(CF)来提高泡沫混凝土的强度和韧性,增强其工程适用性。共制备了18个试样,分为6组通过三点弯曲试验研究了CF掺量对椰壳纤维泡沫混凝土(CFFC)抗弯强度、韧性、能量吸收和失效模式的影响,以及利用图像处理软件(IPP)研究了不同掺量纤维CFFC的孔隙形态、孔隙率、平均孔径和孔隙圆度。研究表明:CF可以影响CFFC的孔隙特性,改善其抗折性能。将CF从0增加到2.0%,CFFC的极限承载力从205 N增加到472 N,刚度从630 N/m增加到1830 N/m,抗折强度从0.33 MPa增加到0.73 MPa,韧性吸能从0.05 J增加到1.4 J。然而,CFFC的抗弯性能会因过量的CF而降低,建议椰壳纤维的最佳掺量为2.0%。

微型桩在路堤边坡处治工程中的应用探析

农村公路此前的建设标准和设计施工存在一定局限性。由于临近路段移挖作填,路基填筑质量低,排水设计不完善等原因,山区低等级公路路堤滑塌、边坡滑坡等情况时有发生。文章以安溪县路堤滑塌灾害点为研究对象,研究认为相比传统的土石方回填工艺,微型桩结合泡沫轻质土回填具有工期短、施工便捷、经济性好等优势。利用微型桩桩土之间的相互作用,频繁滑塌的填方路堤边坡能够快速受力,快速处治。模拟计算结果显示,桩顶位移及沉降量均较小,微型桩结合泡沫混凝土在该工程中治理效果较好。

微挤出发泡堆叠成型制备多孔聚酯弹性体制件及其性能研究

在聚合物弹性体内部及表面引入多孔结构能够显著提升其弹性,同时兼具轻质、高比表面积、多功能化等优点。开发更经济、环保、简便及满足多样化需求的多孔制件制备方法具有重要意义。与传统制造技术相比,3D打印技术具有更高的成型自由度,在多样化定制、精细制造及高尖端领域具有明显优势。微挤出发泡联合熔融沉积成型(FDM)3D打印技术和高压流体发泡技术能够实现复杂三维多孔制件的原位发泡制造,是制备多孔发泡制件的有效方法。采用微挤出发泡技术,以高压CO_(2)作为物理发泡剂,制备了具有不同结构的多孔聚酯弹性体(TPEE)制件,并系统研究了多孔制件的弹性性能。研究结果表明,引入微发泡结构可使制品的减重最高达34.17%,通过针对性调节打印参数能够在长宽高方向实现FDM打印级别的精度水平。相较于未发泡制件,发泡多孔制件的落球回弹率明显增加,硬度和刚度大幅降低,制件柔软度和舒适性增加,压缩形变恢复率更高。采用微挤出发泡堆叠成型工艺制备的多孔制件内部及表面引入了微孔结构,增强了打印层之间的粘结强度,使其具有轻量化、高弹性、高柔软度和高精度成型的特点。此方法拓宽了多孔制件的应用领域,同时在低应力和应力敏感的应用场景显现潜在的应用前景。

可循环微泡沫钻井液技术研究与应用

针对在低压裂缝性潜山油层和砂岩油层的勘探开发中,使用常规水基钻井液存在严重漏失问题,钻井工艺研究院研制出了抗高温可循环微泡沫钻井液体系。室内对发泡剂、稳泡剂用量以及该钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性和油气层保护进行了评价。结果表明,该体系起泡性能好,微泡沫基液与气体接触后可产生大量颗粒较细的微泡沫,徽泡沫稳定性强,在长时间循环和高温条件下性能稳定,抗污染能力强,与储层流体及钻井液处理荆配伍性好;配制微泡沫钻井液,发泡荆最佳用量为0.4％～1.0％,稳泡剂最佳用量为0.1％～0.3％。现场应用表明。微泡沫钻井液具有低密度的特点,在三开钻进过程中相对稳定,解决了在低压储层钻井时遇到的井漏问题,避免了因井漏引起的储层损害,达到了保护油层的目的;该钻井液具有较强的携砂能力,岩屑返出正常,完全满足了开发低压油气层工程和地质需要。

大庆油田微泡沫钻井液的研究与应用

微泡沫钻井液在保护油气层和防漏方面具有常规水基钻井液所无法替代的优势,特别适用于大庆油田低压、低产油藏。筛选了发泡剂、稳泡剂,将现用钻井液体系转化为微泡沫钻井液体系,研制了适合微泡沫发挥作用的微泡沫钻井液配方,并对其抑制性、抗温、抗污染(抗黏土、钙、油气)能力、油层保护效果(模拟岩心动态污染试验)以及微泡沫钻井液防塌机理和微泡沫钻井液流变特性进行了研究,建立了微泡沫钻井液的具体流变模型,通过API钻井液失水仪堵漏实验和API堵漏材料实验装置对微泡沫钻井液的堵漏机理进行了研究。研究表明:微泡沫钻井液密度较低,能适当降低井筒液柱压力,使井漏得到缓解;具有良好的润滑性,循环压耗小,泵压低,使钻井液循环当量密度降低;微泡沫钻井液的高黏度和高切力性能大大增加了钻井流体在裂缝和孔隙内的流动阻力,有利于阻止井漏的继续发生;微泡沫在裂缝和孔隙内聚结但不结合,具有"架桥"封堵作用,有效阻止了钻井液在漏失通道继续流动。现场应用表明,微泡沫钻井液可减少由于钻井造成的油层污染,提高油井产能。

三相可循环微泡沫钻井液的研究及其在彩南油田的应用

根据新疆准噶尔盆地彩南油田 96口开发井资料统计 ,发生不同程度漏失的井为 70口 ,漏失率达 72 .9%。主要漏失井段为 4 0 0～ 70 0m ,次要漏失井段为 180 0～ 2 0 0 0m。漏失现象为随钻有进无出。随钻井漏严重影响了钻井速度 ,使钻井综合成本增加。针对上部井段低压裂缝地层严重漏失问题 ,研究出了三相可循环微泡沫钻井液体系。该体系主要采用起泡剂、稳泡剂、固泡剂配制而成 ,能反复循环使用 ,无需特殊脱气和充气设备 ,同时保留了普通泡沫钻井液的部分优点。室内对微泡沫钻井液体系组成、微观形态分析、稳定性评价、当量密度计算等方面进行了研究 ,形成了三相可循环微泡沫钻井液技术。现场应用效果表明 ,该钻井液体系具有稳定性高、现场配制简单、性能优良、抗污染能力强和防漏堵漏效果好等优点。

纳米材料稳定的微泡沫钻井液降低煤层气储层伤害的实验研究

针对我国煤层气储层低孔低压的特点，笔者提出采用纳米材料暂堵技术与可循环微泡沫钻井液相结合的技术思路。通过泡沫钻井液稳定性评价、钻井液性能参数测试与微观形态观测、煤岩膨胀性测试、煤岩滚动回收率评价、原状煤岩气体渗透率测试等方法，对纳米材料稳定的微泡沫钻井液降低煤层气储层伤害的能力进行了评价。结果表明：纳米材料可以提高泡沫钻井液的稳定性；纳米材料稳定的微泡沫钻井液密度（0．7～1．0g／cm3）与黏度指标可控，并且能有效抑制煤岩基质吸水膨胀，可满足低孔低压煤层的钻进要求；纳米材料稳定的微泡沫钻井液可有效封堵低孔低渗煤层，而通过表层切片处理后，煤岩气体渗透率恢复率达72％-96％。综合来看，纳米材料稳定的微泡沫钻井液不仅可以保证煤层稳定，还能降低对煤储层的伤害，适合低孔低压煤层气储层钻进。

无固相微泡沫钻井液的研究及应用

无固相微泡沫钻井液密度低、携岩性能好、滤失量小,能够降低储层漏失及伤害,最大限度地控制固相侵入,是对低密度钻井液体系的一种完善。介绍了无固相微泡沫钻井液的作用原理,优选了处理剂和钻井液配方,评价了钻井液的性能,由于其不含黏土相,配方设计合理,具有较好的抑制性,克服了普通微泡沫钻井液固相侵入和普通泡沫发泡过多时泥浆泵上水效果不好的问题。并在邵4-平1井进行了应用,获得良好的油层保护效果,该井完井后试油,产油量为30～40 t/d,相比邻井提高50%以上。

可循环微泡沫钻井液的性能评价与应用

可循环微泡沫钻井液是由水、固相颗粒(黏土)、表面活性剂(发泡剂)、增黏剂、降滤失剂等制成的一种气、液、固三相分散的胶体体系。室内评价实验结果表明,可循环微泡沫钻井液抗温高达135℃,在NaCl浓度高达10%时仍保持良好的流变性,具有较强的抑制性和良好的防漏失性能。由于其所含的表面活性剂产生泡沫,具有一定的疏水特性,在井内循环过程中,在井壁表面形成稳定的疏水屏障,阻碍自由水向地层的流动,使之不易润湿及渗入裸露的井壁,减少了滤液对泥页岩地层的水化膨胀作用;泡沫钻井液与抑制剂及井壁稳定剂适量添加混合,可有效提高钻井液的防塌效果。室内评价试验确定了可循环微泡沫钻井液使用配方:4%膨润土浆+0.3%Na2CO3+0.5%WP-1+0.3%WDJ-1+0.4%CPS-2000+0.3%FP-1。中原油田4口井和科索1井的现场应用表明,该钻井液可满足中原油田中生界低压、低渗地层和北京中元古界蓟县系雾迷山组海泡石易膨胀、溶解地层、气穴发育地层的欠平衡钻进要求。

可循环油基泡沫钻井液在胜北油田的应用

吐哈盆地胜北油田致密油气藏为强水敏、低压、低孔低渗透地层,且储层微裂缝发育,压力系数在0.70左右,为保护油气层,设计应用可循环油基泡沫钻井液技术.通过室内实验,采用70％油＋30％水作基液,优选出DR foam-2作油基发泡剂,采用油溶性聚合物增黏剂作稳泡剂,解决了在非极性溶剂中发泡和稳泡的问题,最终通过加量优选确定油基泡沫钻井液配方为：30％清水＋2％膨润土＋70％原油＋0.5％油基转化剂＋（1％～2％）抗高温降滤失剂＋（0.1％～0.7％） DRfoam-2＋（0.3％～0.5％）油基稳泡剂.性能评价结果表明,该钻井液密度可降至0.35 g/cm3,泡沫半衰期可达600 min,稳定时间可达60 h,具有良好的流变性和悬浮携砂能力,可抗30％盐水污染.该钻井液在吐哈盆地胜北平2等6口井储层段进行了现场应用,机械钻速比邻井的平均水平提高了30.54％,减少了滤失量,降低了储层水敏伤害,现场应用效果良好.该钻井液可用于储层压力系数在0.7～0.8、井深小于2 500m的井.