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水合物地层用纳米SiO_2钻井液低温性能实验研究被引量：2: 2014年; 随着全世界越来越多国家对天然气水合物勘探与开发的青睐,相关钻井技术也得到了日益重视。针对水合物地层的钻井特点,结合现有的纳米材料,通过大量实验优选出一种适合海洋天然气水合物地层钻井用的纳米Si O2钻井液:海水+2%纳米Si O2+3%膨润土+1%Na-CMC(羧甲基纤维素钠)+3%SMP-2(磺甲基酚醛树脂)+1%PVP(K90)(聚乙烯吡咯烷酮)+2%KCl(氯化钾);并对其低温性能和水合物生成抑制性进行了实验评价。实验结果表明,该钻井液具有适中的密度、良好的低温流变性和泥页岩水化抑制性;并能够长时间有效抑制水合物地层分解气在钻井液循环系统中重新生成水合物,有利保障在含水合物不稳定地层中钻井的顺利实施。; 王震冯振波刘天乐周欣蒋国盛; 关键词：钻井液纳米SIO2 动力学抑制剂

基于随机有限元的路基沉降可靠度研究被引量：3: 2015年; 基于随机有限元理论,对路基沉降可靠度进行了研究。考虑输入参数的不确定性,采用蒙特卡洛直接抽样法(MC)、拉丁超立方抽样(LHS)、响应面-蒙特卡洛模拟方法(RSMC),分析了路基沉降可靠度,讨论了各种方法的计算效率和计算精度。算例结果显示:拉丁超立方抽样可靠度分析在保证蒙特卡洛直接抽样数值精度的同时,收敛速度较直接抽样法得到提高,可以减少抽样次数;响应面-蒙特卡洛模拟可靠度分析具有更高的计算效率,能够显著减少抽样次数,计算精度较高,因此响应面-蒙特卡洛模拟方法值得在路基沉降可靠度分析中推广采用;基于随机有限元的路基沉降可靠度计算能够为相关工程提供参考。; 董爱民; 关键词：路基沉降随机有限元蒙特卡洛模拟可靠度

水合物地层低温钻井液对井底岩石表层强度影响被引量：5: 2015年; 由于天然气水合物仅在高压低温条件下稳定存在,为了保持水合物稳定,在钻井过程中宜采用低温钻井液,而在低温条件下钻井液能否对井底岩石表层起到软化作用,对于提高机械钻速具有重要意义。在分析钻井液对井底岩石表层软化作用机制的基础上,较系统地建立低温钻井液软化井底岩石表层定量评价方法,以清水为对比浆液,通过试验将6种水合物地层模拟钻井液(分别含有质量分数为0.1%的表面活性剂和有机盐处理剂)在低温条件下对薄片砂岩试样的软化效果进行对比。结果表明:相比于两种有机盐处理剂,含表面活性剂的4种模拟钻井液在低温条件下对岩样软化效果更好,有利于提高岩石破碎效率和机械钻速;4种含表面活性剂钻井液中,含十二烷基硫酸钠(SDS)钻井液对岩样的软化效果最好。; 刘天乐蒋国盛宁伏龙张凌CHIXOTKIN V F王韧王瑜

非开挖与明挖柔性管上土压力与变形对比分析被引量：1: 2017年; 利用PLAXIS 2D数值模拟软件,通过对实际案例的模拟计算验证软件的可靠性与精确性,并针对4种典型地层、不同地下水条件、2种施工方法,揭示明挖与非开挖管线上所受压力与变形的区别及成因,确定管线上压力与变形主要影响因素和作用机理。研究结果表明:管在变形的过程中周围土体对管产生土侧压力,致使PVC柔性管上的最大压力一般出现在管线两侧水平直径处。明挖法施工对土体的扰动范围远大于非开挖法的扰动范围,导致明挖管线上最大压力与变形量远比非开挖管线的大,其中明挖管线上最大压力是非开挖管线的2.6~11.65倍,变形量是非开挖管线的3.96~11.95倍。土体密度是影响明挖法管线上压力与变形的最主要因素,同时,内聚力和泊松比是影响非开挖管线上压力和变形的最主要因素。软黏土地层水位从-2.5 m升高到5.5 m的过程中,由于孔隙压力增大,有效应力减小,明挖管线上的最大压力与变形分别增加18.74%和13.38%,而非开挖管线上最大压力与变形则分别增加615.09%和311.11%,因此,水位的升高对非开挖管线的影响远比对明挖管线的影响大。; 郑明明韦猛曹函吴晶晶张绍和蒋国盛刘天乐宗尼罗; 关键词：明挖法土压力物性参数

含水合物沉积物力学性质:方法、特性与定量关系被引量：4: 2014年; 从原位测试、实验模拟和理论数值分析等角度归纳了现有含水合物沉积物力学性质研究方法,重点对自然界中含水合物沉积物力学特性进行了总结,对比了海洋和冻土区含水合物沉积物力学性质的差异。除了诸如水合物形成和分解对沉积物力学性质影响这类定性评价外,水合物数值模拟和工程应用还需要建立像水合物饱和度与沉积物力学参数间这类定量关联函数。最后讨论了现有的含水合物沉积物力学性质定量研究结果,并提出了今后含水合物沉积物力学性质研究的几点建议。; 李实宁伏龙余义兵张可陈兴隆蒋国盛孙长宇陈光进; 关键词：力学性质实验测试数值模拟

一种海洋水合物地层钻井用新型钻井液被引量：6: 2015年; 随着全球对天然气水合物勘探与开发的关注越来越多,水合物地层钻井技术的研究也得到了日益重视.但是,水合物地层钻井存在井内水合物分解与重新生成从而影响井内安全的严重问题.为了解决这一问题,针对水合物地层的钻井特点,结合现有的纳米材料,通过大量实验优选出一种适合海洋天然气水合物地层钻井用的纳米SiO2钻井液:海水+2%纳米SiO2+3%膨润土+1%Na-CMC+3%SMP-2+1%PVP(K90)+2%KCl,并对其低温常规性能和水合物生成抑制性能进行了实验评价.实验结果表明,该钻井液具有适中的密度、良好的低温流变性和泥页岩水化抑制性,并能够长时间有效抑制近井壁地层中的水合物分解气在钻井液循环系统中重新生成水合物,有利于保障井内安全和钻井作业的顺利实施.; 刘天乐; 关键词：钻井液纳米SIO2 动力学抑制剂

围压对岩石裂纹扩展影响的颗粒流模拟研究被引量：13: 2015年; 采用颗粒流数值软件PFC模拟预设单裂隙岩石在双向压缩状态下裂纹的扩展过程和特征。首先利用黏聚颗粒模型建立岩石试样,并在岩石试样中预置非贯通单裂隙;为研究围压对岩石裂纹扩展的影响,分别在5种围压作用下对预设裂隙岩石进行双轴压缩试验。结果表明:在围压为0(单轴压缩)时,翼裂纹扩展方向与预设裂隙基本垂直,随着加载进行沿着主压力方向扩展,而当围压增加时,翼裂纹扩展方向与预设裂隙的交角增大,且长度变短直至围压到达一定值后不再发育;次生裂纹的扩展方向不仅与材料的性质有关,同时受到围压值的影响;围压增大对张性裂纹扩展产生限制,并促进剪性裂纹的扩展和合并,且最终剪切破坏面的宽度随着围压的增大而增大;次生裂纹可以由拉应力产生,但其进一步发育和扩展受到剪应力的控制。; 唐谦李云安; 关键词：裂隙岩石 PFC

模拟冻土区水合物地层骨架的人造岩心实验研究被引量：7: 2014年; 目前,天然气水合物物性认识和资源评价研究都受到了天然岩心来源的极大限制。因此,开发出一套贴近于水合物地层的人造岩心技术特别是基础骨架制备思路显得尤为必要。从实际水合物地层特性出发,选取地质资料丰富、水合物成藏条件良好的美国阿拉斯加北部斜坡冻土区Mount Elbert Unit C-GH1井段地层作为模拟对象,选用石英砂环氧树脂压制胶结岩心方法,通过全面实验分析了影响人造岩心渗透率的主要因素,然后以渗透率和孔隙度为实验指标设计正交实验研究各因素对指标的影响,确定了与目标地层渗透率和孔隙度最为接近的2个配方,并通过力学单轴抗压强度值的比较进一步明确了较优配方。实验研究结果表明,设计的较优配方与目标地层的粒径配比、渗透率、单轴抗压强度和密度基本相同,孔隙度则较为接近,采用这种技术流程可以制备出贴近原位的水合物沉积物骨架。; 郑明明蒋国盛宁伏龙刘力张凌李实张可Chikhotkin V.F.; 关键词：天然气水合物人造岩心正交实验渗透率孔隙度

钻井液侵入时水合物近井壁地层物性响应特征被引量：6: 2017年; 目前,国内外学者对钻井液侵入水合物地层的室内实验模拟研究停留在较小尺度上且可靠性难以验证,尚需利用与实际地层物性参数较为贴近的沉积物模型,开展大尺度的实验模拟,为改善水合物地层钻井过程中钻井液工艺和测井准确识别与评价水合物储层提供依据.根据墨西哥湾水合物地层主要物性参数指标压制了相应的人造岩心,进行了人造岩心钻井液侵入实验.结果表明:水合物在加热分解过程中,温度与压力呈上升趋势,而电阻率先升高后下降,水合物相平衡条件不仅与温压条件有关,还受孔隙水盐度不断变化的影响。钻井液侵入岩心过程中,压力的传递速率快于热量的传递,易使原始岩心孔隙中的水、气在压力升高而温度尚未改变的情况下生成二次水合物.钻井液温度是水合物分解的主要因素,而压差有利于提高孔隙水压力,保持水合物的稳定.高密度钻井液虽有利于形成高压差和抑制水合物在钻井液中形成,但也会导致钻井液低侵并使井周水合物更易分解.因此,在实际水合物地层钻井中,为了减少钻井安全事故,应在安全密度窗口范围内尽可能提高钻井液密度,选用温度较低的钻井液并加入一定量的动力学抑制剂或防漏失剂.电阻率测井应该选用随钻测井方式或者深侧向测井值,从而避免因水合物分解导致的测井失真.; 郑明明蒋国盛刘天乐彭力宁伏龙刘力陈中轩王震; 关键词：天然气水合物钻井安全电阻率

页岩气勘探开发关键技术综述被引量：36: 2013年; 在当前国际能源供需矛盾日益突出的形势下,页岩气资源勘探开发备受世界瞩目。页岩气是一种超低渗透非常规天然气,在页岩气勘探开发中有许多关键技术。介绍了页岩气勘探开发中的相关关键技术,包括密闭取心和保压密闭取心技术、水平井技术和压裂技术,并提出了发展我国页岩气勘探开发相关技术的建议。; 蒋国盛王荣璟; 关键词：页岩气密闭取心水平井技术压裂技术

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湖北省自然科学基金(2012FFA047)

文献类型

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机构

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