化学驱表面活性剂对特低渗透砂岩储层表面荷电性能的影响:以鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组长8储层为例

在油-水-岩石多相体系中,通过改变岩石表面性质来提高原油采收率已成为目前能源行业和化学工业的研究热点。油藏砂岩表面带负电,通过加入不同类型表面活性剂影响砂岩表面带电行为,可以提高原油采收率。分析了3种典型表面活性剂TX-100(辛基苯基聚氧乙烯醚)、SDS(十二烷基硫酸钠)、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)对岩石表面性质的影响。通过计算表面活性剂在砂岩表面的吸附量和溶液表面张力的变化,分析了表面活性剂对砂岩表面润湿性、表面带电行为的影响。研究结果为提高特低渗透储层原油采收率提供了科学指导。     

表面活性剂分子结构与润滑性能和抗破乳能力的关系

由于钻探工艺的特殊性，作为钻探润滑剂，对表面活性剂应有所选择。一、具备什么样条件的表面活性剂才适合作为钻探润滑剂。根据润滑的不同状态，可分为流体润滑、边界润滑和极压润滑。岩心钻中广泛采用水基润滑液作为钻杆和岩石间的润滑介质，属边界润滑范畴。水基润滑液是由于表面活性剂向摩擦面吸附，形成定向排列的分子膜而具有润滑性。可见，只要表面活性剂能牢牢地吸附在钻杆的表面，就会起到良好的润滑作用。根据浮选理论，只有表面活性剂分子中的亲水基能与钻杆表面Fe~(2 )（Fe~(3 )）产生化学反应，生成难溶有机铁盐时，才能产     

基于微钻试验金刚石钻头钻进速度的研究

利用结构相同、胎体配方与金刚石参数不同的孕镶金刚石钻头对花岗岩进行微钻试验获得的数据,并对数据进行了分析;基于孕镶金刚石钻头破碎岩石机理,根据单粒金刚石与岩石相互作用的力学模型,结合钻头结构、岩石性质和回转速度,推导出钻头钻速的理论模型,经验证,钻速理论计算值与实测值具有较好的吻合度;分析得出增加钻头唇面与岩石之间的摩擦系数,利于提高在坚硬岩石钻进中的钻进效率。     

金刚石钻进的岩石可钻性及其钻速预估

讨论了金刚石钻进的岩石可钻性。认为钻速并不是可钻性,而是可钻性的表观反映。划分岩石可钻性不能用钻速作标准。影响钻速的因素包括反映生产技术水平的可控因素和反映岩石属性的不可控因素。不可控因素的量值指标——可钻值,可表示为压入硬度的指数函数。它反映了金刚石回转钻进时岩石抵抗破碎的能力,可用以划分可钻性级别的指标。根据水平系数和可钻值,可预估钻速。     

最小钻压与岩石压入硬度的试验研究

维持孕镶金刚石钻头的正常钻速,需给钻头施加一个最小钻压。该钻压值随岩石压入硬度值的提高而增大;随钻头转速的提高而增加。通过对13种岩石的测试和同归计算,得出了最小钻压随压入硬度变化的表达式: P_(min)=44.3168+0.2633H_y     

根据微型钎头所确定“单位体积能”的冲击钻进岩石可钻性

尽管岩石的某些物理力学性质已被认为能在冲击钻进中给出钻速的估算，但作者的工作表明钻速和单个岩石性质的相关性是不明显的。作者提出了钻速和一系列岩石性质的良好相关关系，但是关系是复杂的。单位体积能已被哈斯特鲁利德（Hustrulid）和费厄赫斯特（Fairhurst）用作冲击钻进中钻速的量度，然而，他们的试验是使用实际尺寸钎头的大装置。作者用顶角为110°的尖锐微型钎头，在简单的实验室落锤装置上，以最佳的转角确定了各种岩石的最小单位体积能Evmin。发现这个Evmin与可控制的实验室中，钎头不同的摩损阶段钻进     

测井资料在钻速预测中的应用研究

在分析了国内外钻速预测研究现状的基础上,选择了岩石可钻性法来对胜利油田东营凹陷钻速进行预测研究,建立了声波预测钻速的钻速方程,并利用现场资料对钻速方程进行了验证,同时进行了２口井的钻速预测,预测精度达到９０％以上。     

PS剂驱油提高采收率室内评价研究

表面活性剂驱油是化学驱的方法之一，即在常规注水条件下，通过在注入水中加入添加剂来降低油水界面张力，改变岩石颗粒表面的润湿性，使油膜从岩石面上冲洗下来，并在驱替压差的作用下流入生产井，从而达到增产的目的。PS表面活性剂具有这种作用，能够提高原油的采收率。     

用钻进参数仪实时判层

利用钻进参数仪采集的各岩石的钻速、钻压、转速3个参数数据进行回归分析,计算各种岩石的视可钻性指数,并在钻进中实时判层。      

应用钻进参数仪实现实时判层

利用钻进参数仪采集的各种岩石的钻速、钻压、转速三个参数的大量数据进行回归分析，计算各种岩石的视可钴性指数，把钻进中所计算指数与各岩石指数范围进行比较，即可实现实时判层。     

孕镶金刚石钻头优化设计及其在甘青隧道应用

孕镶金刚石钻头是通过胎体超前磨损,促使金刚石出露形成微切削刃,在钻压和扭矩的作用下对岩石进行磨削碎岩,可广泛应用于硬地层和复杂地层钻进。然而,常规金刚石钻头存在坚硬地层钻速低、进尺慢、费用高等问题。本研究首先采取甘青隧道S2Z-45钻孔相邻孔不同深度的岩石样品,对其硬度、矿物组成及可钻性进行测试分析,确定了岩层大部分以闪长岩为主,岩石可钻性等级为8级;然后针对甘青隧道的地质特点对孕镶金刚石的胎体硬度和底唇面形状进行了优化设计,并进行了现场试验,通过分析钻头的实际使用情况研究了孕镶金刚石钻头性能的影响因素。试验结果表明：胎体硬度为HRC 15～20、金刚石粒度40～50目、金刚石体积分数为20%、底唇面为环槽尖齿型的孕镶金刚石钻头性能最佳,寿命达到321 m,钻速为1.17 m/h;在相同金刚石参数下,胎体硬度为HRC 10～15的滚齿型孕镶金刚石钻头在钻速方面具有优势,最大钻速能够达到1.44 m/h。环槽尖齿型底唇面和高胎体硬度有助于提高钻头寿命,滚齿型底唇面和低胎体硬度有利于提高钻进效率,但钻头寿命偏低。     

冲击钻凿岩石可钻性试验研究

冲击钻凿岩石可钻性的试验研究在坑探以及其它采掘工程中都有重要意义.本课题选择了点载荷、回弹仪和捣碎法等三种试验方法,进行了两次现场与实验室试验.在辽宁、江西、河南、陕西、安徽等省,共10个矿区的23种岩石中取得大量与凿岩机钻速V、回弹值RN、点荷强度Is（50）以及捣碎法普氏系数fT、岩石强度系数CRS等指标有关的原始试验数据.运用了概率统计、灰色系统理论以及模糊数学等分析方法,并借助微机进行了数据处理与回归分析.对于RN、Is（50）、fT、CRS等指标与钻速V的相关性进行了评价,结果表明:在显著性水平α=0.01下,点荷强度Is（50）与钻速V的线性相关显著.在显著性水平α=0.05下,仅有改装后的回弹仪HT100R4.5和NT225R6的回弹值R1和RN2与钻速V的线性相关通过检验,而RN1优于RN2.捣碎法普氏系数fT、岩石强度系数并不是在所有岩石中都与钻速V有相关关系.因此,提出予估风动凿岩机、直径40mm一字形钎头钻速V-的方程:V-=[61.68-3.97Is（50）]Kp·KN（cm/min）式中:Is（50）-岩石点荷强度（MPa）;Kp—风压校正系数;KN—凿岩机输出功率校正系数以点荷强度Is（50）和凿岩机输出功率N为变量绘成予估钻速的诺模图.以点荷强度Is（50）为分级指标将岩石可钻性分为七级.虽然,用回弹仪予估钻速的精度低于点荷仪,?     

苏联生产的火力钻机

火力钻孔法主要是用来钻最坚硬的岩石。但目前,还不能有效地用来钻一般的岩石。现代工业中采用的火力钻机的工作原理是:煤油在气态氧中燃烧所产主的白炽的气体由燃烧器的喷嘴以超声速度喷到岩石表面。喷嘴中的燃烧温度达3000℃,传到岩石表面的热量每1米2/时达到(2-12)·106千卡。在这样的热力强度下,岩石受热应力作用而破裂。从岩石表面分离下来的微粒被气流驱出炮眼。     

孕镶金刚石钻头全尺寸钻进与模拟钻进之间的相似关系研究

用不同直径的钻头钻进同样岩石时,各参数间的相似关系是利用室内模拟钻进资料和历史钻进资料指导和分析钻探生产实际的基础和桥梁。本文根据相似理论以及金刚石钻进碎岩机理分析了孕镶金刚石钻头全尺寸钻进和模拟(微钻)钻进的相似关系．揭示和讨论了钻头唇面的压力分布规律,每转切入深度相等的条件下钻压相似关系、钻速相等的条件下规程参数相似关系以及钻头磨损相似关系。并且通过实际钻进试验多种岩石,验证了这些关系的正确性和准确性。     

绳钻技术在龙永煤田高陂煤矿区的应用研究

福建龙永煤田高陂区,普遍存在"硬、脆、碎、漏、塌、斜、涌"等复杂地层,严重困扰着绳索取心钻探.为此,在钻进过程中,根据岩石软硬、进尺、孔径等条件选择不同的钻压、钻速及泵量;针对不同的地层选用不同的冲洗液及堵漏措施.     

WH-1型电镀金刚石钻头的研制及其在坚硬、致密和弱研磨性地层中的应用

本文阐述了电镀金刚石孕镶钻头的研制方法和原理。此种钻头适用于坚硬、致密、弱研磨性(即所谓打滑)地层的钻进。攻克“打滑地层”的途径是:(1)降低钻头胎体耐磨性,促使金刚石出刃;(2)改变钻头底唇形状,提高金刚石破碎岩石的比压,增多孔底破碎岩石的自由面,使之易于破碎岩石。从4个钻探队、39个钻头的生产试验结果来看,上述研制工作既合理又有成效。     

孕镶金刚石钻头的局部体积破碎研究

针对孕镶金刚石钻头在坚硬岩石中的低钻速、高能耗问题,提出以体积破碎的碎岩方式来提高钻进效率的方法。为了进一步探究孕镶金刚石钻头的体积破碎形式,首先设计了单颗金刚石压入岩石全过程的室内实验。通过分析试验数据发现,金刚石压入岩石发生首次局部体积破碎即为金刚石钻头的体积破碎类型。然后,建立了金刚石压入岩石发生首次体积破碎时钻头的钻压和钻速计算模型,并通过对比理论值和实际值,进一步验证了单颗金刚石压入岩石试验结果以及计算模型的正确性。最后,通过分析计算结果,提出了在小粒径金刚石钻头中添加大颗粒金刚石来实现部分体积破碎的方法,并推导出钻头中应添加大颗粒金刚石的制品浓度,确定了大小粒径金刚石的添加量,并对大颗粒金刚石在钻头中的分布情况以及碎岩方式进行了探讨,可为实际中钻头参数设计提供参考依据。      

第12次全国岩石力学与工程学术大会第2号通知(2012年10月19～22日,南京)

主办单位:中国岩石力学与工程学会承办单位:中国岩石力学与工程学会环境岩土工程分会;中国岩石力学与工程学会工程安全与防护分会;中国岩石力学与工程学会地下空间分会;江苏省岩土力学与工程学会;河海大学;解放军理工大学大会主题:岩石力学与重大工程中的新挑战会议专题:(1)岩石力学基本性质与本构关系;(2)岩石力学新理论、新方法;(3)岩石工程数值分析与仿真;(4)岩石动力学;(5)岩石高边坡工程;(6)岩石地下工程;(7)环境岩土工程;(8)岩土工程加固的新原理、新方法和新技术;(9)岩土力学试验研究方法;(10)岩土工程风险分析;(11)岩石工程实例分析;(12)其他岩石力学与岩土工程问题。     

金刚石钻头的碎岩问题

阐述了金刚石钻头碎岩机理。提出岩石受钻头线载荷作用观点，并从碎岩机理出发，依钻头所受的外力、钻头结构及特点、岩石性质，推导出了钻头钻速公式。     

利用迥转钻进确定岩石的硬度和研磨性

岩石硬度可由尖锐刃具开始钻进时的钻速表示,而研磨性可由钻速降低速度来确定。将磨锐的切削具钻进时的轴心压力作为硬度的量度单位,随着钻进时切削具的磨钝,为保持一定的给进时所需增加的压力作为研磨性的量度单位。