裂缝性储层化学堵水技术研究

油田在长期的注水开发过程中,储层由于具有可溶性,或胶结性差的原因,会形成裂缝性储层,而裂缝性储层在调整吸水剖面时,凝胶类的调剖剂在矿场应用出现了调剖效果差,有效期短的问题,因此,油田现场急需研究一种堵塞强度高,封堵效率高的裂缝封堵剂。在室内我们研究了一种以水泥为主要材料的裂缝性化学堵水技术,该技术可以有效的封堵裂缝性储层,同时具有成本低、封堵效率高、封堵强度高的特点,具有很高的矿场应用价值。     

利用模态参数模型研究轮胎稳态侧偏特性

轮胎稳态侧偏特性模型是轮胎力学模型的一个重要组成部分。在静垂直模型基础上利用轮胎的侧向模态参数建立了轮胎稳态侧偏特性模型。对轮胎进行侧向激振试验得到轮胎的侧向模态参数,依据轮胎侧偏时印迹的几何变形及模态参数建模的思想,得到了侧向力分布。并由此推导出侧向力、回正力矩及侧偏刚度和松驰长度的计算表达式。计算在不同摩擦因数下的侧向力和回正力矩,结果与文献中的试验结果定性符合。而将结果转化为量纲为１的形式后与Ｆｉ－ａｌａ和桥石模型比较,结果表明两者拟合较好。     

悬臂高梁在撞击载荷作用下侧向失稳的实验研究

采用实验的方法研究了铝合金悬臂高梁在平头圆柱体冲击下侧向失稳问题。对于１２种不同尺寸的梁,研究了其临界冲击速度及失稳后的屈曲稳态。发现一些与静力侧向失稳不同的动力行为。     

气井水泥环微间隙封堵材料粒径分形级配优选方法

天然气在微间隙中的气窜流动特征比较复杂,一旦发生环空气窜,就会造成生产损失,甚至影响施工安全。针对目前封堵材料粒径选择方法的不足,国内外公司做了大量的研究,但国内油田在此方面的研究还未成熟,气体上窜问题仍未得到根本解决。引入分形理论,建立微间隙封堵的物理模型,结合激光粒度测试得到的材料粒径分布状况及分形维数的合理筛选(D=2.556mm),假定在小于1.68mm、(1.68—56.8)mm、大于56.8μm三个粒径范围内分别填充微硅、水泥和漂珠,设计出水泥、微硅和漂珠的质量配比为100∶22.068∶12.973。并对封堵体系进行试验测定,结果表明该堵剂有良好的固结强度、造壁性和封堵效果。从而为微间隙封堵工艺提供技术指导,减少气窜事故的发生。     

液化滑移地层桩基础破坏机理分析

地震液化产生的侧向滑移或流动地层对桩基础的破坏作用一直缺乏系统的震灾调查数据和统计分析,对设计方法的修订也缺乏相应的理论依据。本文对地震液化地层滑移作用,软硬互层交界面效应等进行应力简化,基于修正Winkler地基梁理论及日本抗震规范推荐的响应位移法,通过对桩基破坏的算例分析,初步验证了应力解析法的有效和实用性,为我国近期发生的浅源断层大地震区的桩基抗震设计提供借鉴。     

伊拉克S油田碳酸盐岩油藏裂缝封堵

伊拉克S油田主力开发层系为中高孔、中低渗的孔隙-裂缝型碳酸盐岩油藏,酸化压裂是该碳酸盐岩储层改造的主要技术手段之一。由于储层裂缝溶洞发育,非均质强,酸液滤失量大,作用距离有限,需要结合裂缝暂堵技术,实现对非均质储层的均匀改造。根据该油田储层地质油藏资料,对裂缝尺寸进行分析,并将储层裂缝划分为微缝和常规缝。实验通过巴西劈裂,对储层标准岩心进行劈裂造缝,模拟了真实粗糙微缝(0.03 mm、0.05 mm、0.08 mm),然后采用3D打印岩板模拟了常规粗糙裂缝(1 mm、2 mm、3 mm),最后将粉末、纤维、颗粒合理配比作为暂堵剂对裂缝进行封堵,优选了裂缝封堵配方。实验结果表明：针对微缝,纤维和粉末均能有效封堵裂缝,纤维相比粉末更易封堵微缝,封堵后承压均超过30 MPa;针对常规缝,采用纤维或纤维与颗粒组合可有效堵裂缝,封堵后承压均超过30 MPa。通过裂缝封堵实验,探索了碳酸盐岩缝内封堵规律,优选了暂堵剂配方,可为现场裂缝封堵施工提供理论依据。     

不同加筋形式的沿海高速公路拓宽路堤现场试验与数值分析

为了了解沿海高速公路路堤拓宽过程中的受力变形规律,通过拓宽路堤现场试验与数值分析,分析了施工过程中两种不同加筋形式对新路堤深层侧向位移、地表累计沉降、格栅累计变形的影响并通过数值模拟进一步探讨了路堤拓宽过程中的受力变形规律。结果表明：随着填土高度的增加,K2130+590段和K2130+620段的深层侧向位移、地表累计沉降、格栅累计变形也随之增大,其中K2130+590段路堤顶部、底部的最大侧向位移与K2130+620段相比分别减小了31.83%、76.98%,且路中处最大沉降与K2130+620段相比减小了40.51%,而两个试验段格栅累计变形相差不大,基本保持一致;通过综合考虑K2130+590段与K2130+620段的深层侧向位移、地表累计沉降及格栅累计变形,建议采用格栅与格室的组合加筋形式。同时发现最大剪应变增量随着新路堤填土高度的增加而增大,新旧路堤最有可能沿台阶处发生滑移破坏,故为了拓宽路堤的稳定与安全,建议增强新旧路堤台阶处的连接强度,以此保证加筋新旧路堤结构的整体稳定性。     

碳酸盐岩油藏乳状液暂堵及暂堵后酸化实验研究

针对国外某油田高温高盐碳酸盐岩油藏油层厚度大、非均质性严重、酸化后易出现含水率上升的问题,开展了乳状液暂堵酸化技术研究。研制了烷基多烯多胺油溶表面活性剂NEWJ-18,可使柴油和高矿化度水在油水比1∶9~4∶6的范围内形成稳定的油包水乳状液。该乳状液遇酸易破乳,且具有油水比越低,乳状液黏度越高的特点。物理模拟实验表明,以油水比4∶6制备的乳状液具有选择性封堵高渗透层的能力,可使后续酸液转向低渗透层,从而改善低渗透层的酸化效果。     

水泥浆封堵深孔预裂爆破合理封堵长度

针对深孔预裂爆破装药量大,传统炮泥封堵易发生“冲孔”的问题,提出以水泥浆为封堵材料,并对其合理封堵长度进行研究。基于水泥浆性能,假设凝固后的水泥浆与岩石为同一材料,阐述水泥浆封堵炮孔的作用机理;根据Starfield迭加法的基本思想,建立柱状药包等效多个球状药包计算模型,探究球状药包应力波衰减规律,计算球状药包在自由面的迭加拉应力;基于减弱爆破漏斗理论,以迭加拉应力与岩石抗拉强度相等为原则,推导封堵长度取值公式;利用数值模拟,分析了不同封堵长度下爆破后应力波的扩散范围与岩石的破碎范围;以新巨龙煤矿2302N工作面爆破法过大落差断层为背景,进行现场试验,借助钻孔成像仪观测炮孔周边岩层破碎情况。结合理论计算、数值模拟及现场试验确定水泥浆封堵长度为2.5 m。     

准静态侧向撞击下钢筋混凝土圆柱桥墩破坏模式判别

当大质量车辆高速撞击桥墩时,产生的巨大撞击力可能导致桥墩损伤甚至破坏。本研究准静态侧向撞击下,钢筋混凝土圆柱桥墩的破坏模式。首先根据经典结构力学理论得到桥墩截面最大内力,结合钢筋混凝土圆形截面抗剪、抗弯承载力计算式,得到钢筋混凝土圆柱桥墩抗侧向撞击破坏的强度条件,最后得到剪切、弯曲、剪切弯曲三种破坏模式的判别标准。采用ABAQUS有限元软件对三种工况进行模拟研究,结果表明破坏模式判别标准具有很好的有效性。