改性多元醇防塌剂的研制及其作用机理研究

通过降解和阳离子化反应，研制出了抑制性好而增粘负效应较低的改性多元醇防塌剂SD-306；通过红外光谱分析了改性多元醇防塌剂的分子结构，证明阳离子化反应引入了正氮基团；通过滚动分散、电动电位测量、粒度分布测量、吸附以及压力传递等实验手段，探讨了改性多元醇防塌剂的作用机理。结果表明，改性多元醇的防塌机理主要为：通过吸附包被防止泥页岩颗粒水化分散；多元醇吸附在泥页岩颗粒表面，改变其表面电荷，压缩扩散双电层，抑制泥页岩颗粒水化；吸附于地层岩石表面成膜，覆盖裂缝和孔隙表面，从而阻缓压力和钻井液滤液传递。     

线性规划在优化钻机动迁方案中的应用

钻井工程是油气田开发过程中的投资大项,而钻机服务费又是总钻井成本的主要构成,通过优化项目开发期 间的钻机动迁方案,可以有效降低投资成本。结合工作实践,针对如何在开发期内优化钻机动迁的问题,探讨了混合 整数线性规划方法在伊拉克哈法亚油田钻机动迁方案优化中的应用,为项目运作的合理安排提供了科学的决策依据。 不同于传统的钻机年度计划安排,混合整数线性规划利用了整个开发期的信息,以最小化钻机服务费为目标函数,根 据年度钻井数量确定约束条件,优化模型求得开发期内每年需要各种钻机的数量。模型解优于年度钻机动迁计划,同 时模型适应性强,响应快,最优解会根据工作量和约束条件的变化而调整,可以有效地提高工作效率。     

不同驱动力条件下改性淀粉、羧甲基纤维素钠和黄原胶对水合物形成的影响

研究不同温压条件下加量(质量分数)为0.1％～0.5％的改性淀粉、羧甲基纤维素钠(CMC)和黄原胶(XC)对CH4水合物形成影响.结果表明:3种增黏剂通过对体系中水分子的束缚,不同程度地抑制了水合物的成核及生长;驱动力较弱时,CMC加量达到或超过0.3％后几乎彻底抑制了水合物的形成,XC加量达到0.3％时同样可实现这一...     

深井/超深井双作用强侧切开窗钻头研究

针对深井/超深井套管开窗侧钻中套管壁厚且强度高、岩石可钻性差、钻头切削齿极易先期钝化导致的开窗效率低/开窗失败的问题,创新性地设计了一种双作用强侧切开窗钻头。设计中考虑了开窗钻头钻进的稳定性及载荷分布的均匀性,钻头冠部设计为内锥双圆弧面和柱面,采用"等切削、等功率与等磨损"布齿理念和"螺旋高低交错"布齿规律,既能满足高效侧切金属又能快速切削岩石的设计目标;通过专有加工工艺技术的研究,完成了该新型开窗钻头的加工制造,并进行了现场应用。现场实际应用结果表明,与传统磨铣式铣锥开窗相比,研制的双作用强侧切开窗钻头由于采用了优化的布齿设计,钻头轮廓剖面扁平、切削面较短、横纵比较小,在窗口处有较强侧切力,切削套管产生的铁屑为大片状,效率提高了2.6倍以上,节省了窗口形成的施工时间和施工成本,能很好地适应深井/超深井硬地层的开窗侧钻作业。     

粗糙集和神经网络相融合的钻井安全评价模型

针对动态性、随机性和不确定性较强的钻井作业现场,开展了安全评价的研究。提出了一种基于粗糙集和BP神经网络对作业现场进行安全评价的方法。首先以粗糙集为基础来构建BP神经网络的前置系统,对采集到的样本数据进行属性约简。其次,根据约简结果以及作业当天的事故情况完成了BP神经网络输入层和输出层的设计,并根据输入层和输出层神经元的个数通过试凑法确定网络隐含层的神经元数量范围,并采用训练样本对不同神经元个数所对应的网络模型进行训练,选择网络误差最低的网络作为所构建的网络模型。最后,选取16 d的测试样本对网络进行验证,将网络的输出同作业现场的实际结果进行比较,有14 d的网络结果与实际结果相符,测试准确率达到了87.5%。     

木质素钻井液添加剂

本文系统地综述了以各种植物木质素为主要原料进行改性而得的木质素类钻井液添加剂的研制与应用。     

自吸环空流体式自激振荡脉冲射流性能分析与优化

为了充分利用井底水力能量提高钻速,提出自吸环空流体式自激振荡脉冲射流钻井技术。采用大涡模拟与试验研究相结合的方法,分析自吸环空流体式自激振荡脉冲射流的调制机制及射流调制工具的结构参数对射流性能的影响。采用正交试验法进行数值模拟试验,优选射流调制工具的结构参数。结果表明:结构参数对射流性能影响显著,结构合理的吸入式自激振荡射流的性能明显优于非吸入式脉冲射流;射流调制工具出口脉冲射流速度脉动值与破岩深度之间呈显著的线性相关,脉动值越大,射流破岩效果越好。数值计算结果与试验结果吻合良好,表明所用研究方法可行。     

纵轴式掘进机钻进工况切屑图模拟研究

说明了纵轴式部分断面掘进重要工况机钻进状态的复杂性,在详细地分析了截割头钻进过程的基础上,通过编制计算机程序,利用模拟的方法,求得了反映截割头钻进性能的截齿切屑图,并分析了不同煤岩、不同钻进速度和不同截割头转速下的钻进性能,为正确地设计掘进机工作机构的结构和合理地选择机器的截割参数奠定了基础。     

基于改进InDBSCAN算法的批量钻削工序质量增量聚类分析

针对批量钻削工序质量检测问题,采用声发射传感器采集工序加工过程中的声发射信号,提取其时域统计特征,构造工序过程信号的特征向量,根据密度带噪声的空间增量聚类算法(InDBSCAN)对工序过程中的声发射信号特征向量进行增量聚类,以分析批量工序质量.考虑到插入数据点在促成新类创建的同时可能引起已存在的不同类合并的情况,改进InDBSCAN算法.实验结果表明:改进的InDBSCAN算法使插入数据点的增量聚类更加合理,工序质量分布状况检测准确率达84.03％.     

甲酸盐无固相钻井液研究

针对金刚石绳索取芯钻进要求，研究获得了几组甲酸盐无固相钻井液体系配方。对其性能进行测试分析以及对其环保特性进行了评价。结果表明，甲酸盐钻井液密度可调范围大，流变性和润滑性好，抗高温抗污染能力强，符合国际环保规范，是一种满足金刚石绳索取芯钻进要求的新型环保型钻井液。