一种基于罗丹明衍生物的力致变色力敏团

为了探测聚合物材料受力时的损伤和断裂机理,延长材料的使用寿命和耐久度,将一种基于罗丹明衍生物的力致变色力敏团共价连接到聚甲基丙烯酸甲酯(PMA)中,并通过溶液超声、固体压缩、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其力致变色性能进行了表征.结果显示,含罗丹明力敏团的PMA受力后从无色转变为红色,其550nm处的紫外-可见吸收峰和567nm处的荧光发射峰强度均明显提升,这种转变可通过加热(70℃)恢复到初始状态,且能够多次重复.以上实验结果可通过外力诱导的罗丹明力敏团开环反应和加热导致的逆反应加以解释.结果表明合成的罗丹明力敏团是一类较为理想的损伤探测力敏团,可用于力响应材料的开发.     

碳酰胺复合驱吞吐井缓蚀剂优选评价

某西部油田碳酰胺复合驱吞吐井井筒温度最高可达260℃，CO₂分压预计为0.4 MPa，井筒管柱面临较高的腐蚀风险。为了解决井筒腐蚀问题，根据碳酰胺复合驱吞吐井井筒服役工况的特点，提出了一套适用于碳酰胺复合驱吞吐井的缓蚀剂优选评价技术流程。首先，对预选的缓蚀剂进行配伍性评价，然后，进行热滚耐温测试和电化学测试，优选出耐温性能和缓蚀性能良好的缓蚀剂，再采用高温高压釜模拟现场腐蚀工况对缓蚀剂防护效果进行评价；最后，结合碳酰胺复合驱吞吐井注-焖-采的工艺特点和不同阶段的腐蚀环境，确定了焖井降温阶段为缓蚀剂的最佳注入时机。研究结果表明，在温度180℃、CO₂分压0.4 MPa条件下，优选出的缓蚀剂XCN2-21可将N80管材的腐蚀速率降低至0.044 1 mm/a，满足油田腐蚀控制要求。     

页岩气井环空带压安全风险定量评价方法研究

针对页岩气开发过程中井筒完整性失效引发的环空带压问题,开展了页岩气井井筒环空带压安全风险定量评估研究。基于模糊综合评判理论,充分考虑页岩气井的井筒实体屏障、流体屏障、运行管理等实际情况,建立了以环空压力、固井质量和地层完整性3个关键风险指标为依据的页岩气环空带压井安全风险评估方法,在某页岩气田进行了应用,对19口环空带压井的风险值和风险度进行了定量评估,并根据风险评价结果,从环空最大许可带压值确定、环空带压诊断、环空带压监测管理等方面给出了一套页岩气井环空带压安全管控推荐作法,研究成果为页岩气井的安全生产提供了重要的技术指导。     

WAP接入服务器综合业务管理平台的设计实现

选择JAVA语言编程实现综合业务管理平台,采用面向组件技术和Avalon框架技术,基于WAP业务中产生的关系和需求,并针对目前分散的各自独立运行管理的WebServer网络结构,设计了一套实用、稳定、高效的综合业务管理平台.该平台在配置操作其他WebServer上的业务更具有方便性,便于统计、计费和集中管理.     

涡轮钻具新型叶片型线研究及其计算机辅助设计

分析了液体在涡轮钻具叶片表面流动规律,得出高效率涡轮钻具叶片型线设计应该满足的必要条件.由此提出了一种满足条件的叶片型线模型,并根据叶片的几何关系给出了数学模型的求解方法,为提高现有涡轮钻具的工作效率提供了一种参考叶型.并应用Pro/E进行了三维特征建模,基于这种参数化的模型,直接和高级语言编写的应用程序接口,可实现自动修改实体特征.在此基础上,编制了涡轮钻具叶片设计软件,实现了涡轮钻具叶片的自动设计,提高了涡轮钻具的设计质量和设计效率.     

CO2辅助蒸汽驱对四种钢的腐蚀性能影响模拟

CO₂辅助蒸汽驱是稠油开采的新型方式,但有关CO₂辅助蒸汽驱注气井中井下管柱CO₂腐蚀行为的研究较少。为此,利用高温高压釜模拟CO₂辅助蒸汽驱注气井筒工况,在CO₂分压为2 MPa,240 ℃的条件下,对4种常用的油套管钢进行了失重腐蚀挂片试验,得到了模拟工况下油套管钢的腐蚀速率,利用SEM观察了4种材质的微观腐蚀形貌,并采用SEM和EDS对4种管材的腐蚀产物进行了表征。结果表明,在实验条件下,4种材质的均匀腐蚀速率均小于油田的腐蚀控制指标（0.076 mm/a）;N80钢的腐蚀形态为均匀腐蚀,而3Cr、9Cr和13Cr钢的腐蚀形态为局部腐蚀;4种钢材的腐蚀速率均满足CO₂辅助蒸汽驱注气井筒腐蚀控制要求。     

高温高压下磺化泥浆分解的气相组分研究

采用气相色谱-质谱(GC/MS)联用技术分析测定塔里木油田所用磺化泥浆在井下高温高压条件下分解出的气相中所含气体成分,研究所分解出的气体对钻杆材料的影响情况。结果表明:分离出的15个色谱峰中,鉴定出了12种物质,并用峰面积归一法确定各物质相对含量。在已确定的组分中,氮气含量最多,占被测总量的36.76;烷烃类含量次之,占被测总量36,主要成分为十三烷、十六烷、十八烷及烷烃同行异构体。还有少量的空气、CO2、硫醇、酮、苯、二甲基硫等物质。CO2对钻杆造成严重的氧化腐蚀,硫物质类对钻杆也具一定程度的腐蚀。     

二氧化碳在地层水中的溶解度测定及预测模型

考察H₂S、CO₂等酸性气体在液体介质中的溶解度对同区块不同井或同井不同井段油套管腐蚀、开裂及氢脆等环境断裂情况的影响,基于模拟油气井环境下CO₂溶解度的测试装置,开展CO₂在不同温度、压力及矿化度下的溶解度试验,采用灰色关联度法从温度、压力及矿化度3个方面对CO₂溶解度进行敏感性分析,得到CO₂溶解度与温度、压力及矿化度之间的相关性,基于试验数据及改进的P-R状态方程,采用逸度系数模型与混合规则相结合的方法,拟合分析预测结果与模型中二元交互作用参数之间的相关性,得到二元交互作用参数,修正完善CO₂在地层水中溶解度的预测模型,计算CO₂-地层水体系在实验温度(303.15~363.15 K)、压力(5~30 MPa)及矿化度(0~0.7 mol/kg)条件下的相平衡数据。结果表明CO₂溶解度随压力变化存在转变压力(本文实验条件下的转变压力为15 MPa),在转变压力以下,CO₂溶解度随压力增加更快;温度为CO₂溶解度的主控因素,压力次之,矿化度最小;CO₂溶解过程受温度、压力及矿化度3种因素的混合控制,其溶解度变化趋势主要依赖于CO₂气体分子在水溶液中的溶解速度和逃逸速度;优化的预测模型是准确、可靠的。     

基于地层流变通式的套管载荷研究

我国流变性地层套管损坏严重,准确了解流变地层套管外载及其影响因素对套管强度设计具有重要意义。为此,基于地层流变通式,采用拉氏变换法对均匀地应力下流变地层位移方程进行了求解,建立了流变地层套管外载荷计算的新方法,分析了不同元件组成的流变模型对套管初始及最终载荷的影响规律。结果表明地层为三个或三个以下元件组成的流变模型时,套管初始载荷为流变模型中不与黏性元件或塑性元件直接并联的弹性元件所产生的套管载荷,最终载荷等于模型中所有弹性元件共同作用产生的载荷。研究成果对流变地层套管设计、延长套管使用寿命及降低套损发生率有一定的指导作用。     

橡胶O型圈耐CO_2腐蚀测试及适用性评价

在高含CO2油气田作业中,橡胶O型圈的适用性对油气田的生产安全具有一定影响。以往橡胶O型圈的相关研究只是在自由状态,而在实际工况下,橡胶O型圈通常处于压应力状态。为此,自行设计了一种检测承压状态下橡胶密封件耐腐蚀和密封性能的装置,在压力为35 MPa、温度为140℃、气相组成为5%CO2和95%N2的环境中,对4种橡胶材料的O型圈进行了耐CO2腐蚀实验。通过比较它们在腐蚀前后物理性能和形貌的变化,对其在此环境中的适用性做出了评价。研究发现,腐蚀后O型圈的物理性能下降;在承压状态下的腐蚀程度比自由状态下弱,并且,在承压状态下,液相腐蚀比气相腐蚀弱,而自由状态下则相反;腐蚀后O型圈发生溶胀老化等现象,引起密封失效。此项研究为高温高压高含CO2油气田上油气井橡胶密封件的选材和使用提供了参考依据。