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近期在室内研制成功了新型的第二代合成基钻井液的代表——线性石蜡基钻井液。首先从大量的试验结果中优选出了线性石蜡基钻井液配方 ,在此基础上 ,对线性石蜡基钻井液的性能进行了系统的评价。研究结果表明 ,优选出的线性石蜡基钻井液配方简单。和柴油基钻井液相比 ,线性石蜡基钻井液具有优良的热稳定性、页岩抑制性、润滑性能和储层保护性能 ,可用作深井复杂地层的钻井液 相似文献
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为了解决深海油气井工程和大洋科学钻探深部高温井段钻井液流变稳定性和护壁性能等变差问题,以复合粘土为造浆材料,通过优选抗温抗盐降滤失剂、防塌剂和高温稳定剂等关键处理剂及钻井液配方优化研究,研发了一套耐230 ℃高温海水钻井液配方。采用高温高压流变仪、六速旋转粘度计和高温高压滤失仪等仪器,开展耐230 ℃高温海水钻井液的综合性能评价,如热稳定性、高温流变性等。实验结果显示,密度1.5 g/cm 3的钻井液在230 ℃老化16 h前后,表观粘度变化率为2.5%,高温高压滤失量为23 mL。研究结果表明,该海水钻井液抗温可达230 ℃,具有良好的抗高温稳定性、高温流变性能以及较低的高温高压滤失量,可满足深海高温硬岩钻探要求。 相似文献
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钻井液流变模式的合理选择和流变参数的准确计算是钻井液优化设计的前提。针对目前比较常用的5种钻井液流变模式，分析了流变参数的常规计算方法并指出了其不足；利用回归分析的数学方法，对5种流变模式下流变参数进行了数据处理；开发了计算机软件，对流变参数的2种计算方法进行了比较和分析，充分体现线性回归的先进性和准确性。通过计算机软件计算流变参数，输出各流变模式的流变曲线，从而实现流变模式优选。 相似文献
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随着我国能源勘探及地球深部探测等向深部发展,深井越来越多,地层温度、压力越来越高。保证高温高压状态下钻井液流变性能的稳定是深井安全钻进的必要前提,测定钻井液高温高压流变性是评价和优选钻井液体系最基础的工作。依托国家科技部重大仪器设备开发专项,通过对压力控制系统、温度控制系统、剪率控制系统、粘度检测系统等方面技术难题的攻关,研制成功了国内首台超高温高压流变仪。该仪器可在高温高压及低温高压条件下对钻井液、完井液、压裂液等样品的流变性进行高精度测量。 相似文献
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为满足深部高温地热钻探需求,针对钻井液在高温作用下流变性能难以控制及重晶石等惰性材料堵塞地热储层等关键技术难题,开展抗温240℃水基钻井液技术研究。通过优选造浆材料、高温增黏剂及高温降滤失剂等抗高温材料,研发了一套具有良好的高温流变稳定性和储层保护特点的抗高温甲酸盐钻井液体系,对该钻井液体系的流变性能、滤失性能、悬浮稳定性、高温封堵性能及抗岩屑污染性能进行了评价。同时研发了一套抗高温甲酸盐钻井液与抗高温可循环泡沫钻井液之间相互转化的工艺方法,可实现在不同孔隙压力地层钻探施工中不同密度钻井液的相互转化。 相似文献
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位于南海西部的莺歌海-琼东南盆地（下称:莺-琼盆地）具有井底压力与温度双高、安全作业密度窗口极窄等特点,在高温高压工况下引发钻井液流变性难以控制、井下恶性漏失、电测仪器阻卡和储层保护难度大等情况.因此,基于此区块复杂的地质条件,经过多次的室内试验研究,在常规聚磺高温高压水基钻井液的基础上,通过引入甲酸钾作为配方抑制剂,同时优选抗高温聚合物以及磺化钻井液材料,在提高了体系的抑制性同时,有效地降低了钻井液的活度,并且通过加重材料的优选,钻井液的流变性得到了改善,使得体系具有较低的高温高压滤失量,密度2.5 g/cm3的体系可以抗高温达240℃.现场实践表明,新型高温高压水基钻井液体系具有良好的抗高温性和流变性,较低的高温高压滤失量,优良的滤饼质量,同时根据电缆测井井壁取心结果,此新型水基钻井液体系的储层保护效果良好. 相似文献
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三相泡沫钻进液流变模式可通过灰色关联分析法进行优选，卡森模式是描述该钻井液流变特性的主要模式，该钻井液表观粘度高，工应力较大，剪切稀释特性强，流变参数主要受气比和基浆性能影响。 相似文献
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近期在室内研制成功了新型的第一代合成基钻井液的代表－酯钻井液：首先成功制备了酯基液，进而从大量的试验结果中优选出了酯基钻井液配方，在此基础上，对酯基钻井液的性能进行了系统的评价，研究结果表明，所研制的酯基钻井液体系具有优良的润滑性能、储层保护性能和抗污染能力，其页岩抑制性介于柴油基和水基钻井液之间，可以适用于井底温度＞120℃的钻井条件。 相似文献
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南海西部东方13-1气田D7H井为国内海上第一口高温高压水平井,储层物性以中低渗为主,使用高固相含量的钻井液易堵塞油气泄流通道造成储层伤害,加之海上完井方式制约,高密度钻井液在井眼滞留时间达10 d以上,不可避免地会加剧储层伤害程度。为充分保障该井储层保护效果,室内开展了大量的优选评价实验,优选出适合海上高温高压小井眼水平井钻完井储层保护油基钻井液,分析了高密度钻井液污染储层的机理,研究了返排压差、返排时间与岩心渗透率恢复结果的关系,提出了增加返排压差、延长返排时间提高储层保护效果的措施。实验结果表明：高温环境下高密度钻井液污染岩心后,初始渗透率恢复值约85%,当污染时间达到15 d时,渗透率恢复值骤降至30%,表明钻井液在储层滞留时间越长储层污染现象越严重;相同驱替条件下,渗透率恢复值随时间的延长而提高并趋于稳定;增加岩心返排时的压差有利于提高渗透率恢复值,返排压差达到12 MPa时,钻井液体系的渗透率恢复值可提高到80%以上。现场应用表明,D7H井试井机械表皮系数为0,清喷产量6.0×105 m3/d,超出配产产量近3倍,储层保护效果良好,为后续海上高温高压气田实施水平井进行规模化开发提供了宝贵的借鉴意义。 相似文献
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从钻井液角度进行研究 ,开发了一种解决非开挖穿越流砂层时发生塌孔问题的自凝型钻井液 ,优选了钻井液配方 ,研究了钻井液的流变参数、护壁能力等性能。钻进液性能试验和模拟注浆试验结果表明 ,非开挖穿越流砂层时采用自凝型钻井液进行护壁是可行的。 相似文献
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Fann 50SL高温高压流变仪作为经典的钻井液流变性能测试仪器,为高温钻井液体系的研发发挥了巨大的作用。但采用原装的Fann 50SL流变仪做高粘流体的流变性能测试时,发现流体容易出现爬杆的现象,这个问题会导致测试数据不准确,实验的重复性较差,甚至会由于上爬的样品污染外转筒轴承,导致轴承锈死和驱动电机烧毁的严重问题。通过分析这类流体的流动特性和Fann 50SL的测量原理,找出了影响高粘流体测试数据准确性的原因,并据此设计了2款防爬杆结构,实际安装在Fann 50SL流变仪上使用后,有效地解决了高粘流体的爬杆问题。 相似文献
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为了解决松科2井深部高温高压严重龟裂型硬质散岩成井困难的问题，结合力学分析计算、实物模拟实验，明确了封堵环厚度影响因素；经过合理遴选组配，验证了细粒高强度骨架与耐高温软质悬浮体作为随钻泥浆封堵剂的封堵效果；对现场作业压力进行了计算和针对性控制.建立了三颗粒桥组骨架自锁楔卡的力学模型，推导出了单个桥组的抗破坏能力公式.相比于基浆，乳化沥青、氧化沥青、磺化沥青能够使得高温高压失水量降低率达到56%、44%和48%.颗粒尺寸及强度、裂缝宽度、压差等因素均对封堵环的厚度具有重要影响，而刚性封堵剂重晶石、超细碳酸钙和可变形封堵粒子乳化沥青的复配使用，可起到快速封堵效果.基于上述分析和试验，配合现场技术对钻进作业中的井内压力进行了有效控制，实现了适度正向压差下的挤扶防塌功效.籍此，获得了五开井段（5 910~7 018 m）裸眼钻进井壁稳定的重要保障条件. 相似文献
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利用黄泛区地铁工程废弃土制备不同配比的高流动土,并对其工程特性及应用进行研究,提高工程废弃土的利用率,为实现工程低碳排放具有重要意义.取用郑州地区地铁工程废弃粉黏土、粉砂土作为原料,掺入一定比例的水泥和水,配制了24组不同土类、不同配合比、不同预拌时间等影响的流动土试样.利用流动性试验、泌水试验测试时间对流动土流动特性的影响,推荐了粉黏流动土流动性随时间变化经验公式.通过图像三轴仪,测试了粉黏流动土固化后的无侧限强度及变形特征,分析了不同破坏模式.试验结果表明,粉砂土流动土的流动性强于粉黏流动土,泡沫能增加流动土的流动性.大部分流动土在2小时内流动性能满足工程的要求,当需要增加预拌时间时,需要综合考虑强度和流动性需求.粉黏流动土试样剪切后有剪切破坏、压缩破坏、劈裂破坏等3种破坏模式,其受水泥掺量不同而改变.通过流动损失率、强度、变形等分析了该地区高流动土的工程应用控制指标和对策,对于指导该地区地铁废弃渣土的工程应用提供试验依据. 相似文献
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针对自行研制的岩石空心圆柱扭剪仪可独立控制4个加载参数（轴力、扭力、内围压和外围压）的功能,通过数学和力学分析,系统地整理出几种易于实现且符合实际工程的应力路径及加载方式：在轴力与内围压满足一定关系的前提下,可以获取岩石的抗拉强度,提供一种新型测量岩石抗拉强度的方法;通过控制内外围压及轴力,可以进行常规三轴试验与真三轴试验,克服了现阶段岩石真三轴试验中试验装置复杂、试样加载面摩擦大的缺点;在轴力与内、外围压分别满足一定关系时,可以分别实现平均应力p不变与中主应力系数b不变的应力路径,用于研究应力主轴旋转对岩石力学性质的影响。上述应力路径的实现对岩石力学性质的研究以及现阶段岩石室内试验的发展具有重要意义。 相似文献
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The dynamic compressive strength of rock materials increases with the strain rate. They are usually obtained by conducting laboratory tests such as split Hopkinson pressure bar (SHPB) test or drop-weight test. It is commonly agreed now that the dynamic increase factor (DIF) obtained from impact test is affected by lateral inertia confinement, friction confinement between the specimen and impact materials and the specimen sizes and geometries. Therefore, those derived directly from testing data do not necessarily reflect the true dynamic material properties. The influences of these parameters, however, are not straightforward to be quantified in laboratory tests. Therefore, the empirical DIF relations of rock materials obtained directly from impact tests consist of contributions from lateral inertia and end friction confinements, which need be eliminated to reflect the true dynamic material properties. Moreover, different rocks, such as granite, limestone and tuff have different material parameters, e.g., equation of state (EOS) and strength, which may also affect the DIF of materials but are not explicitly studied in the open literature. In the present study, numerical models of granite, limestone and tuff materials with different EOS and strength under impact loads are developed to simulate SHPB tests and to study the influences of EOS and strength, lateral inertia confinement and end friction confinement effects on their respective DIFs in the strain rate range between 1 and 1,000 s ?1. The commercial software AUTODYN with user-provided subroutines is used to perform the numerical simulations of SHPB tests. Numerical simulation results indicate that the lateral inertia confinement, friction confinement and specimen aspect ( L/ D) ratio significantly influence DIF obtained from impact tests and the inertia confinement effect is different for different rocks. Based on the numerical results, quantifications on the relative contributions from the lateral inertia confinement and the material strain rate effect on DIF of granite, limestone and tuff material compressive strength are made. The effects of friction coefficient, L/ D ratio and rock type on DIF are discussed. Empirical relations of DIF with strain rate for the three rock materials representing the true material strain rate effect are also proposed. 相似文献
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为了系统研究煤层气（甲烷）解吸动力学的影响因素,选用川南地区的无烟煤,设计了不同压力、温度、粒度和湿度下的煤层气解吸动力学实验。采用高温高压煤层气吸附/解吸测试系统进行实验,并拟合实验结果获得了不同条件下的扩散系数。研究表明:压力和温度越高,甲烷解吸量和解吸速率越大;粒度越大,甲烷解吸量和解吸速率越小;低于平衡水含量时,湿度增大,甲烷解吸量和解吸速率降低;甲烷扩散系数拟合结果揭示,扩散系数随压力增高而减小,随温度升高而增大,随湿度增大而减小。 相似文献
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This paper proposes a 3D-printed transparent granular soil technique based on the contour rotation interpolation method, 3D printing and transparent soil technologies. Laboratory tests, including one-dimensional compression, direct shear and triaxial compression tests, are assessed for mechanical properties of 3D-printed transparent granular soil. The results show that 3D-printed transparent granular soil can be used to consider the effect of shape on macromechanical soil properties, which is an advantage that cannot be achieved by the previously presented transparent soil techniques. Subsequently, a simple model test of rigid flat plate penetration into transparent granular soil is performed. The obtained soil displacements using the PIV technique are compared with the classical shallow strain path method solution. This comparison indicates that the proposed 3D-printed transparent granular soil can capture the soil deformation pattern, although the accuracy needs to be further improved. The proposed 3D-printed transparent granular soil technique could be used for model test that needs to consider the shape of sand particle. 相似文献
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In most tropical countries, good and poor concretionary laterite gravels are distinguished solely on the basis of the aggregate impact-strength specifications of the British Standards Institute. Acceptance limits of other aggregate properties (e.g., absorption, specific gravity, etc.) require modifications, because of the peculiar structure and mineralogy of laterite gravels. This paper presents the results of a laboratory study undertaken to develop other quality-control tests and their acceptance limits to supplement the aggregate impact-strength test in evaluating the quality of laterite gravel aggregates. Commonly used concretionary laterite gravels from across Nigeria were used for this study. The laboratory tests performed included sorption tests, density, abrasion, slake durability, Iowa pore index, aggregate impact value, wet-dry cycles and chemical composition. The test results were subjected to bivariant correlation and multivariant stepwise regression-statistical analyses. The study revealed that the ratio of silica to oxides of iron and aluminum, which is known to have a dominating influence on the physico-mechanical properties of laterite gravels can be predicted with reasonable accuracy from the specific gravity. Similarly, abrasion resistance, aggregate impact strength (dry and wet) and durability under wetting and drying cycles can be estimated from empirical multiple-regression relations, involving simple tests such as sorption, density and Iowa pore index (pore-size indexes). These simple tests, therefore, constitute additional quality-control tests. Four quality grades — excellent, good, fair and poor — were established on the basis of the impact strength. The limits of acceptability for each of the recommended simple quality-control test were computed from the relevant linear-regression equations. The main advantage of the proposed new quality-control tests and acceptance limits is the quantitative approach and the ability to recognize four quality grades instead of the usual two. This enables a better selection of laterite gravels for various categories of constructions. 相似文献
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目前对钙质土压缩特性的研究主要集中在钙质细砂,而实际工程中广泛存在钙质粗粒料,因此对钙质粗粒料压缩特性开展研究具有重要意义。通过颗粒强度测定仪和全自动大型固结仪对钙质土进行了单颗粒破碎试验和一维压缩试验,研究了颗粒粒径和相对密度对钙质粗粒料的颗粒强度和压缩特性的影响。单颗粒试验结果表明,钙质砂单颗粒的特征应力随着颗粒相对密度的增大而增大;单颗粒的破碎强度具有明显的尺寸效应,可利用单颗粒的特征应力进行标准化,且服从Weibull分布。压缩试验结果表明,单一粒径试样破碎后的分形维数随颗粒粒径的增大而增大;试样的Hardin破碎率与塑性功的关系为幂函数关系;在本次试验条件下,单一粒径试样的屈服应力与单颗粒的特征应力存在近似线性关系。 相似文献
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残积土作为一种特殊土,其工程地质性质往往因母岩类型、地质环境及风化条件的不同差异很大。通过对野外资料、室内试验及原位测试等手段所获得的大量数据的整理分析,对济南地区闪长岩残积土的工程地质性质进行了研究,结果表明该地区的残积土地层剖面在垂直方向上具有分带性,由于残积土体的不均匀性,在力学性质的取值上存在着较大的离散性,在残积土物理、力学性质试验的基础上,结合当地的工程实践经验,提出了c、、a、Es、fak的建议值,以便能进一步指导工程实践。同时,也提出了一些在该地区当采用残积土作为地基持力层及地质条件中有残积土存在时施工、设计中应该充分重视其地层的互层性及不均匀性。 相似文献
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