抗温环保型降滤失剂改性玉米淀粉的合成与评价

采用接枝共聚方法在淀粉链状结构上引入丙烯酰胺和丙磺酸单体,优化其反应工艺,得到改性淀粉;用热重法分析产物热稳定性能;通过淡水实验、抗高温实验、抗盐实验和抗钙实验评价改性淀粉的降滤失性能。结果表明:改性淀粉在280℃时开始分解;当改性淀粉添加量为1.3%时降滤失性能良好;改性淀粉是一种热稳定性较好、抗盐抗钙能力较强、同时兼有无毒环保、成本低等优点的降滤失剂原料。     

碳纤维复合材料小孔钻削工艺参数优化

采用硬质合金麻花钻进行了碳纤维增强树脂基复合材料直径3 mm小孔的钻削试验,研究了工艺参数、刀具磨损对切削力和制孔质量的影响规律.首先,通过钻削试验,测得了不同工艺参数下的钻削力,回归分析得到了钻削轴向力和扭矩与转速和进给速度之间的关系式.然后,通过刀具磨损试验,获得了后刀面磨损量随制孔个数的变化曲线;对孔出口毛刺损伤进行测量统计和分析拟合,得到了毛刺面积与钻削扭矩间的关系式.最后,以材料去除率最大为优化目标,以钻削后无分层且毛刺损伤满足要求为约束条件,建立了工艺参数优化模型,获得了最优转速和进给速度.     

新型浮式钻井生产储油平台涡激运动数值模拟及试验研究

利用数值模拟方法对浮式钻井生产储油平台(Floating Drilling Production Storage Offloading,FDPSO)涡激运动特性开展了研究.采用雷诺平均法求解Navier-Stokes(N-S)方程,运用DES(Detached Eddy Simulation)湍流模型及CFD(Computational Fluid Dynamics)动网格方法对FDPSO平台的涡激运动流场特性进行了模拟;同时采用1∶80的缩尺比物理模型,在上海交通大学海洋工程国家重点实验室的海洋工程水池中进行了模型试验研究.试验考虑了系泊系统以及平台不同自由度之间耦合作用对平台涡激运动的影响,并将数值模拟和模型试验结果进行对比,分析了新型多立柱浮式钻井平台流向和横向涡激运动时间历程、频谱特性、锁定现象等以揭示其涡激运动的内在机理,为该型平台的设计提供借鉴和参考.     

渤海湾盆地渤中凹陷深埋古潜山天然气成藏主控因素探讨

渤中凹陷钻探的两口科学探索井均在古生界潜山发现天然气流,其中科A2井经测试获日产天然气40.2×10~4m~3,揭示了渤海海域目前埋深最大、温度最高的古潜山天然气藏。根据渤中凹陷渤中21~22古潜山油气成藏条件和实际地质、测井和地震资料的综合解释,对研究区天然气成藏控制要素进行研究。结果表明:古潜山圈闭面积大,且具有完整背斜形态;深层沙四段—东三段发育大量优质高成熟烃源岩,油气源充足;古潜山储集空间为溶蚀孔洞和裂缝,储层物性较好;成藏要素匹配关系好,天然气具有明显的晚期持续充注成藏的特点。该古潜山气藏的发现,不仅是渤中凹陷深埋古潜山天然气勘探的重大突破,也是深埋古潜山油气成藏地质条件认识和勘探工程技术进步的重大成果,能够推动渤海海域乃至整个渤海湾盆地凹中深埋古潜山的油气勘探工作。     

底部钻具组合造斜率预测新方法

基于钻头与地层相互作用模型及钻进趋势评价指标,提出一种底部钻具组合造斜率预测的新方法——平衡趋势法,认为底部钻具组合的造斜率应与钻进趋势角为零时的井眼曲率相等。结合钻具组合受力分析模型和钻头与地层相互作用模型,推导出钻进趋势角的计算表达式,建立平衡趋势法求解底部钻具组合造斜率的计算方法。实例验证表明,该方法具有较高的计算精度,能够实现钻头和地层的各向异性、地层倾角及倾向等各种因素对底部钻具组合造斜率的定量评价,为今后底部钻具结构的合理配置以及钻井参数的优选提供有力的理论依据和分析手段。     

随钻测量中连续波动信息解调技术研究与实现

为了解决随钻测量系统连续波动信息传输问题,设计了一种连续波动信号2DPSK解调方案.分析了随钻测量系统传输特性并建立了数学模型.根据随钻测量系统信息传递特性,对一系列连续信号调制技术进行了分析比较,得出2DPSK信号更加适用于井下连续波动信息的调制.对井下噪声干扰类型与来源进行分析,确定了利用数字滤波器算法实现连续波动信息解调系统的去噪.根据以上分析,提出了MWD的2DPSK解调系统的硬件实现方案,并利用FPGA对连续波动信息实现了解调.解调结果表明,在白噪声信道下,解调系统可以准确恢复出发送端的调制数据,具有一定的适用性.      

22Si2MnCrNi2MoA钎杆断裂失效分析

运用金相观察、扫描电镜观察和能谱定量分析等实验手段,从组织状态、夹杂物、断口形貌等方面分析了22Si2MnCrNi2MoA钎杆内螺纹处断裂原因,同时对其疲劳裂纹起源和扩展进行了探讨.22Si2MnCrNi2MoA钎杆内螺纹处断裂破坏并不是由组织异常和夹杂物引起的,而是由于22Si2MnCrNi2MoA钎杆存在明显的壁厚不均,在高频应力、严重的内外耗同时存在的应力状态下持续工作,壁厚较薄处极易成为受力薄弱区,疲劳裂纹更倾向于在此处优先形成,从而致使壁厚较薄处优先断裂,最终导致钎杆断裂失效.该钎杆疲劳破坏起源于内表面,属于多源的疲劳断裂.起源区微观形貌为韧窝形貌,扩展区的微观形貌为韧窝和沿晶的混合形貌.     

环保型可回收钻井液体系研究

随着新环保法的实施以及人们对环境的日益重视,钻井液不落地在环境脆弱区块已成为钻井的必要条件,钻井液与岩屑需要分开处理, 钻井液进行性能维护后直接回用, 或处理成清水后回用;这对钻井液体系提出了更高的要求。为了解决固液分离率低、难于降解等问题,对钻井液处理剂及加量进行优选,最终形成了环保型可回收钻井液体系。室内试验结果表明,120℃/3.5MPa条件下的高温高压滤失量是11ml, 24h沉降后上下层密度差仅为0.0113 g/cm₃,岩屑回收率为96.87%,润滑系数为0.15。环保型可回收钻井液的环保性能较好, BOD、COD值较低,易生物降解,EC₅₀≥36000mg/L,满足排放限制标准。研究结果表明,环保型可回收钻井液体系的流变性、稳定性、抗污染性、润滑性、抑制性和环保性能良好,可满足钻进需求及环保要求。     

烧结钕铁硼激光打孔工艺影响分析及参数优化

探讨分析工艺参数对激光打孔烧结钕铁硼(NdFeB)磁性材料的影响。对烧结钕铁硼进行激光打孔试验,运用正交试验探讨电流、脉宽、频率、离焦量及氧气气压对打孔质量的影响,分析得出激光打孔烧结钕铁硼的最佳工艺参数。结果表明:离焦量、电流、脉宽为影响打孔质量的主要因素,频率及氧气气压为次要因素,最优工艺参数组合为电流95A、脉宽0.6ms、频率140Hz、离焦量0mm、氧气气压0.4MPa。采用此最优参数可加工出质量较好的孔。     

川东北河坝地区中浅部地层气体钻井出水随钻预测

以川东北河坝地区中浅部砂泥岩地层为研究对象,基于随钻测井技术,分析随钻获取地层参数资料所需工具的结构及技术特点,对地层出水层位的预测方法进行研究,建立气体钻井出水量定量预测模型.结果表明:给出的地层出水层位预测方法能够较好地预测出水层位;气体钻井受地层出水的影响和制约明显,在目前常用井眼及气体装备条件下,气体钻井的最大携水量一般小于3 m3/h,泡沫钻井的最大携水量一般小于10 m3/h;河坝地区1.0 km以内的浅部地层和沙溪庙组地层采用空气钻井,而千佛崖组地层适宜采用雾化钻井或泡沫钻井,自流井组和须家河组地层适宜采用充气钻井液或常规水基钻井液等近平衡钻井.