沙质黄土隧道支护侵限段迈式管棚超前支护技术有效性分析

风积沙质黄土构造上具有松散、钻孔成孔困难等特点,这种土质中隧道施工易于发生崩塌。针对朔州隧道进口段拱顶出现塌陷、下沉,喷射混凝土剥落、开裂、下塌变形且侵限等现象,选择采用迈式管棚超前支护技术对初支进行拆换。采用有限元差分软件FLAC3D对风积沙质黄土隧道坍塌体工作面迈式管棚超前支护技术进行了研究,结果表明:迈式管棚超前支护结合迈式径向锚杆可以有效控制支护及围岩变形,实现了侵限段初支安全拆换。该技术措施对同类工程具有一定的参考和借鉴意义。     

砂砾岩岩芯定量化描述方法研究

油田钻探取芯所获得岩芯是研究油气田和研究油气层最直观、最宝贵的地质实物资料,岩芯图像是利用高分辨率岩芯图像采集仪对岩芯实物资料的外表面或剖切面进行光学扫描形成的表面特征图像,在图像分辨率足够高的条件下,岩芯图像上的沉积物特征非常明显。介绍了岩芯图像在砂砾岩岩芯结构描述和砾石的砾径、面积、磨圆度等参数计算中的应用,期望对正在逐步深化的隐蔽油气勘探提供一些帮助。     

砂岩基质酸化中的化学平衡研究

纯高岭土和油田实际岩心的流动模拟试验都验证了在相同温度下,加入盐酸会加快氟硅酸与铝硅酸盐的二次反应。在砂岩基质酸化过程中,H₂SiF₆-AlF_x^(3-x)+ -HCl 之间存在一种化学平衡,该平衡用以控制氢氟酸与铝硅酸盐的一次反应和二次反应的化学计量系数。在土酸酸化反应中,盐酸不仅用来溶解碳酸盐矿物,而且具有调节氟硅、氟铝配合物平衡的另一作用;盐酸的浓度越高,F/Al越低,所造成的酸化二次伤害几率越小。     

可循环微泡沫钻井液研究

可循环微泡沫钻井液是近年来国内外推出的一种新型低密度钻井液体系,它克服了普通泡沫钻井液因气量大而导致泵上水不好,不能连续重复使用,造成工艺上附加设备多,使用上处理剂浪费大和因排放而可能严重污染环境等一系列问题。从微泡沫体系的形成与稳定性理论分析出发,提出了可循环微泡沫的物理化学模型,对该模型的形成条件、稳定条件、应用条件等进行了实验研究,获得了满足以上各种条件的可循环微泡沫钻井液体系。该体系具有稳定性高,密度可调(0. 5～0. 9 g/ cm3) ,滤失量小,抗盐、抗钙、抗温性能较好等优点。     

基于模糊专家系统的钻井溢流智能预警技术

针对钻井过程中由于地质信息复杂或缺乏邻井资料的原因，而使得无法建立基于样本信息的溢流预警模型的 问题，通过对溢流发生机理及其表征规律进行研究，提出了一种基于分层思想的模糊专家系统所构建的溢流智能预警 模型，该模型利用钻井专家的知识经验结合溢流表征规律能实现钻井溢流智能预警。该溢流智能预警模型通过对溢 流表征参数进行模糊化处理，再结合模糊规则库进行推理计算，并将所得结果进行反模糊化处理，从而实现快速、准确 的溢流智能预警。通过现场数据对钻井溢流智能预警系统的验证表明，该溢流智能预警技术能够满足现场应用需求， 具有较好的应用前景。     

相关技术在随钻地震中的应用

随钻地震技术采用钻井期间钻头产生的振动作为井下震源,使钻头产生的连续信号记录于安装在钻柱顶部的参考传感器和布置在井轴附近已选好位置的检波器上。通过参考信号和检波器信号进行互相关实现了两个目的:1)建立了互相关函数—钻头振动通过地层传播到地面检波器的旅行时间减去钻头振动向上经钻柱到参考传感器的旅行时间的一种量度,即使钻头振动是连续的,在互相关函数中它们仍被压缩成脉冲信号;2)互相关过程加强了弱反射钻头能量。互相关既可计算钻头波传播的时间;也可减弱不相干噪声。     

腐殖酸钙抗高温钻井液体系研究

钻井作业对钻井液处理剂的抗温性要求越来越高， 原有钻井液体系已无法完全满足深井及超深井的钻探需要。根据腐殖酸钙抗高温作用机理， 采用钻井液高温滚动、 流变性、 失水造壁性等实验与评价方法，分析了不同 CaO 和膨润土加量对钻井液体系性能的影响， 选用 CMC、 SMP、 FV-2 等抗高温降失水剂， 提出了一套抗高温 180 ℃、 抗盐 30% 的腐殖酸钙钻井液体系。结果表明： 最佳的腐殖酸钙钻井液体系配方为0.3% CaO+7.0% SMC+5.0% 膨润土原浆 +5.0% SMP-1+0.3% FV-2， 抗高温抗盐效果良好。     

油酸钠泡沫循环利用研究

利用油酸钠表面活性对酸碱度的敏感性，探讨油酸钠泡沫的可循环性，研究稳泡剂种类、含量、pH值和油酸钠质量分数对油酸钠泡沫性能的影响。结果表明：随稳泡剂含量的增加，油酸钠泡沫的发泡能力逐渐降低，泡沫的半衰期逐渐延长，确定的最佳稳泡剂配方为0.2%XC+0.2%FA367；在油酸钠含量相同情况下，随pH值的升高，油酸钠的发泡能力逐渐增强，在pH为10左右达到最大，再增加pH值，发泡能力稍有降低；在8＜pH＜10时，随油酸钠加量的增加，其发泡能力逐渐增大，当油酸钠加量超过0.7%后，发泡能力增幅很小。通过调节pH值，可实现油酸钠泡沫发泡—消泡—再发泡的循环目的，循环10次仍保持良好的发泡能力。     

完井方式对适度出砂井产能的影响研究

为了完善近几年提出的海上稠油油藏开采新模式中的部分技术——以钻井压裂、适度出砂、电潜螺杆泵为主的钻采工艺配套技术体系，根据不同完井方式（包括裸眼完井、射孔完井、筛管完井等）下钻井压裂井的表皮系数模型和产能模型，研究了不同完井方式下不同技术参数对钻井压裂适度出砂井的产能影响，结果表明，这些参数都不同程度地影响着井筒周围的出砂带物性，进而影响油井产能；在用适度出砂方式开采时，要严格评价完井方式及其技术参数对出砂带物性和产能的影响。     

气体钻井中钻柱力学性能及冲蚀实验研究

由于在破岩过程中受到冲击，气体钻井中的钻柱产生了交变应力，而钻柱旋转加剧了交变应力的变化，同时气体携带岩屑对钻柱产生冲蚀，加速了钻柱的失效。钻柱主要失效形式为疲劳断裂，这跟钻柱所受应力大小及变化密不可分，因此，开展气体钻井过程中钻柱力学性能和冲蚀研究，掌握钻柱应力变化规律及岩屑对钻柱的冲蚀规律，是减小和防止钻柱失效的基础工作，对增加气体钻井过程中的安全性和降低钻井成本有十分重要的意义。通过使用一种已开发出的可同时模拟气体钻井钻具振动和冲蚀的装置，进行了不同钻具组合情况下，气体钻井钻柱同时受振动和冲蚀实验。实验结果表明，气体钻井过程中，配置扶正器将使钻柱所受交变应力值变化范围降低40% 以上，扶正器和减振器的配合使用将使交变应力值变化范围下降50%，因此，扶正器和减振器的配合使用，将大幅降低钻柱所受交变应力，并延长交变应力作用周期，从而降低钻柱失效的概率。