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| 1 | 泡沫混凝土的稳泡措施和机理研究进展显示文摘泡沫的稳定性是决定泡沫混凝土综合性能的关键因素。然而,普通泡沫的泡径不均匀、稳定性较差,易发生聚结、歧化现象,产生大尺寸连通孔,造成泡沫混凝土物理力学、保温隔声性能下降。对近年来泡沫混凝土中泡沫的相关研究进行了全面阐述,主要聚焦于泡沫的制备、泡沫失稳机制、稳泡机理和措施3个方面。 | 张文华 杨冯皓 吕毓静 吴培培 曾伟钊 许国东 | 2021 | 硅酸盐学报2021，49，10： | 17 |
| 2 | 亲水性氨基酸抑制四氢呋喃水合物形成的动力学机理显示文摘亲水性氨基酸作为新型天然气水合物(以下简称水合物)抑制剂是国内外相关研究的热点,但其对水合物形成影响的内在机制目前尚不明确,并且对于其与其他水合物动力学抑制剂(KHIs)复配的协同抑制机理的认识仍存在着较大的争议。为此,基于四氢呋喃(THF)水合物的形成模拟实验,厘清了甘氨酸、L-精氨酸及其与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复配对水合物形成的影响规律,并结合多种实验方法揭示了其内在机理。研究结果表明:①甘氨酸对水分子具有较强的扰动作用,使其对水合物的形成具有较强的抑制性,添加量为1.0%时抑制效果为最佳;②L-精氨酸对水分子具有较强的束缚作用,使其对水合物的形成具有较强的抑制性,在较低添加量的范围内,其对水合物形成的抑制性随添加量的增大而逐渐增强;③亲水性氨基酸与PVP复配对水合物的形成具有协同抑制作用,当抑制剂添加总量为1.0%时,甘氨酸与PVP K90复配的协同抑制能力更强。结论认为,该研究成果为新型水合物抑制剂的研发提供了实验数据和理论基础。 | 王韧 李锐 张凌 孙金声 孙慧翠 史晓梅 | 2019 | 天然气工业2019，39，9： | 8 |
| 3 | 控温自修复微胶囊的制备及在水合物地层固井水泥浆中的应用显示文摘当深海固井遇到天然气水合物地层时,由于水泥浆水化放热剧烈,水合物的相平衡条件发生改变,诱发水合物分解,易导致固井质量下降甚至失效。为了避免此类问题的出现,可向水泥浆中添加具有控温和水泥石开裂自修复作用的相变微胶囊,既可有效降低固井水泥浆的水化温升,又可提高水泥石的自愈性,进而增强水泥石的防渗性和力学强度。基于此,以Na 2HPO 4·12H 2O为控温芯材、硬脂酸为壁材、E-51环氧树脂为水泥石自修复材料和芯壁材粘接剂,利用油相相分离法制备了一种深水固井水泥浆控温自愈合用微胶囊。研究结果表明:当微胶囊芯壁比为1∶1.5时,芯壁间为牢固的化学-物理连接,微胶囊的包封率可达87.5%,相变潜热可达155.8 J/g,控温范围可达30~95℃。随着微胶囊含量的增加,固井水泥浆的流动性有小幅度提高,抗压强度最高可提升47.1%,抗折强度最高可提升52.2%,渗透率最多可降低61.1%。水泥浆放热峰值温度最多可降低1.8℃,峰值温度出现的时间最多可滞后520 min。 | 杨国坤 蒋国盛 刘天乐 覃鑫 余尹飞 | 2021 | 材料导报2021，35，2： | 7 |
| 4 | 纳米SiO2在钻井液中的应用研究进展显示文摘近年来,纳米技术与钻井技术的结合,促进了石油钻探工业的发展.纳米SiO2由于其环保、价廉、易改性等优点被广泛研究并应用于石油钻探工业.本文概述了纳米SiO2在钻井液中应用研究进展,重点介绍了纳米SiO2对钻井液流变性、降滤失性、页岩抑制、井筒稳定性、乳化性能、润滑性能的影响.有机/无机纳米SiO2杂化材料通过在页岩表面形成一层致密的疏水膜、增加钻井液分子之间的交联程度等作用,有效地提高了钻井液的各项性能指标. | 郭淼 杨广彬 张玉娟 张晟卯 张平余 | 2020 | 化学研究2020，31，4： | 3 |
| 5 | 井筒条件下疏水纳米SiO_(2)对水合物形成的影响显示文摘为研究钻井液中纳米颗粒的负面影响,利用井筒水合物动态形成模拟系统,研究了井筒内甲烷气向上运移过程中,不同粒径及不同质量分数疏水纳米SiO_(2)对水合物形成的影响规律。实验结果表明:粒径30 nm与50 nm的疏水纳米SiO_(2)在质量分数为0.1%~2.5%范围内对水合物形成有促进作用;随着疏水纳米SiO_(2)质量分数的增加,诱导时间缩短,气体平均消耗速率总体呈增大趋势;相同质量分数下,粒径为50 nm比粒径为30 nm的疏水纳米SiO_(2)促进作用更为显著。疏水纳米SiO_(2)对水合物形成的促进作用可能是由于其疏水特性,以及增加了溶液的传热传质作用引起。上述结果表明疏水纳米颗粒并不适用于水合物钻井液体系,未来可以考虑加入亲水纳米颗粒,发挥纳米SiO_(2)优势的同时降低水合物聚集风险。 | 方翔宇 宁伏龙 欧文佳 郭东东 张凌 王林杰 | 2021 | 中国科技论文2021，16，4： | 2 |
| 6 | 天然气水合物储层超声雾化防砂排水采气实验研究显示文摘天然气水合物储层具浅埋藏、弱固结、低渗透、高泥质、非均质等特点,钻采过程中易出现严重的出砂问题,是制约天然气水合物安全高效开采的“瓶颈”之一。现有的天然气水合物储层防砂技术主要来源于常规油气开采中常用的防砂方法,防砂精度控制和稳产增产矛盾突出。为此,本文提出了一种天然气水合物储层超声雾化防砂排水采气方法,配合挡砂介质在有效防住10μm以上砂的同时,将水雾化成5μm左右的小水滴产出,降低水的携砂能力并加速水气产出,进而实现连续排水产气。基于该方法搭建了简易实验模拟评价装置,进行了初步的模拟实验。实验结果表明该方法具有一定的可行性,水气可以通过雾化片的锥孔不断产出。但是由于储层砂中还存在大量直径小于雾化片锥孔直径的泥质成分,雾化装置还需针对泥质成分的存在做进一步优化,否则泥质成分将堵塞在雾化片锥孔附近降低雾化片的振荡频率,造成排水产气的中止。这些初步的工作可以为天然气水合物储层防砂增产提供新的思路。 | 罗强 刘志辉 宁伏龙 窦晓峰 刘志超 | 2022 | 钻探工程2022，49，3： | 2 |
| 7 | 温度场扰动对天然气水合物相态的影响机制显示文摘钻井液是保障钻井安全与井壁稳定的关键,但在天然气水合物钻探过程中存在钻井液侵入水合物储层,发生传质传热导致水合物储层升温失稳,因此深入了解此过程中温度场扰动对天然气水合物相态的影响规律,对天然气水合物资源钻井安全意义重大。基于分子模拟探究温度场对水合物相态的影响规律,阐明含热力学抑制剂体系在变温过程中的水合物生成与分解机制。结果表明:在压力一定的条件下,水合物不但具有强温度敏感性,而且水合物的稳定性还具有时间相关性;在低温区持续时间越长,水合物二次生成风险越大,在高温区持续时间越长,水合物分解量越大;尽管热力学抑制剂可以显著减小水合物二次生成量,但也会显著加快储层水合物的分解;合理控制钻井液体系的热力学抑制剂量及钻井液注入温度,对维持储层水合物相态稳定及防止水合物二次生成至关重要,为天然气水合物高性能钻井液体系构建提供了理论支撑。 | 孙金声 廖波 王金堂 吕开河 刘磊 赵珂 陈龙桥 白宇靖 贺之俊 李轶尧 | 2023 | 中国石油大学学报(自然科学版)2023，47，5： | 1 |
| 8 | 钻井工程“血液”——钻完井液技术的发展现状与趋势显示文摘系统梳理了深层、深水、非常规等复杂油气钻探中面临的钻完井液技术难题,结合关键科学问题及其研究进展,对深层、深水、非常规等复杂油气钻完井液技术未来的发展方向给出了建议。针对复杂油气钻井过程中遭遇的高温高压高盐、储层损害、流变性能差、水合物堵塞及井壁失稳等问题,国内外学者研发了抗高温环保型、抗高温高盐高密度型及液体套管型钻完井液技术。但随着钻探的地层情况越来越复杂,还存在钻完井液材料抗高温能力不足、环保性能差及井漏与储层损害严重的问题。为满足复杂油气钻探过程中钻完井液性能需求,未来还需深入研究钻完井液处理剂作用机制,建立安全高效的钻完井液多功能一体化调控方法,构建智能钻完井液理论与技术,为复杂油气资源开发提供技术保障。 | 孙金声 蒋官澄 | 2023 | 前瞻科技2023，2，2： | 1 |
| 9 | 钻井液中纳米颗粒添加剂的应用显示文摘由于钻采过程中,随着钻井深度越深或水平钻长度越长,储层的变化越加复杂,此时需要不同类型的钻井液应对储层出现的不同情况,在选择用作钻井液添加剂的材料时,应该首要考虑的是便宜、稳定、无毒且可降解的材料替代传统溶剂,目前,纳米颗粒作为添加剂使得钻井液获得了所需的特性,已经显著改善了多个钻井过程,被广泛评价为潜在的钻井液添加剂,本文通过全面了解现有的纳米颗粒作为添加剂在钻井液中的应用,根据现有成果,还需进一步研究不同种纳米颗粒组合作为钻井液添加剂使得钻井液具有多种所需特性,以应对不同的储层情况。 | 邹岳 赵万春 | 2022 | 化学工程师2022，36，11： | 0 |
| 10 | 水溶性离子对油水乳液中甲烷水合物的生成影响实验显示文摘在开采深海油气的过程中,管道内低温高压的条件容易形成水合物,从而堵塞管道,给管道油气输送带来重大安全隐患。为此,针对海水主要成分在油气开采过程中形成的多相流环境开展了水合物生成动力学实验,观察实验过程中不同独立组分或多组分共同作用对水合反应中气体压力参数和储气量的变化规律。以Span80和SDS为分散剂制备了稳定的白油乳液,将不同质量分数的乳液分别与人工海水晶体混合,分析水解离子对乳液体系中水合物生成的影响。结果表明:人工海水晶体可促进乳液体系分子间的传热传质,缩短水合物生成的诱导时间,加快水合反应速率,明显提高水合物的生成量。研究结果可为油气开采过程中管道内防治水合物堵塞提供参考。(图5,表1,参18) | 孙超 | 2021 | 油气储运2021，40，7： | 0 |
| 11 | 特殊浸润性材料在防治油气管道中水合物成核与聚集的应用显示文摘天然气水合物是一种绿色化石能源,但是在石油和天然气开采、管道运输过程中,管道内形成的水合物会聚集堵塞管道,对油气管道安全储运带来严峻挑战。首先,本文结合国内外关于防治水合物成核与聚集的实验和分子模拟研究成果,介绍了不同运输体系中天然气水合物成核、聚集过程以及影响因素,回顾了传统防治天然气水合物成核与聚集方法及其利弊。其次,阐述了特殊浸润性材料基本概念以及在油气相关领域的应用,并着重梳理了其在抑制天然气水合物成核与防止天然气水合物黏附聚集管壁等方面的研究进展。分析了不同运输体系中特殊浸润性材料在应对天然气水合物成核与聚集应用过程中存在的挑战,并对其提出针对性解决设想。最后,对特殊浸润性材料应对水合物成核与聚集领域的未来发展趋势进行了展望。 | 尹新宇 皮丕辉 文秀芳 钱宇 | 2023 | 化工进展2023，42，8： | 0 |
| 12 | Effect of hydrophilic silica nanoparticles on hydrate formation during methane gas migration in a simulated wellbore显示文摘Natural gas hydrates are mostly formed in low-permeability and fractured muddy sedimentary formations.Adding suitable nanoparticles to the drilling fluid system can improve its filtrate resistance and fracture plugging,and effectively weaken the invasion of drilling fluid into the reservoir.However,it is likely that nanoparticles promote hydrate formation and accumulation in wellbores which will induce accidents.Therefore,this study investigated the effect of hydrophilic silica nanoparticles with particle sizes of 30 nm,60 nm,and 80 nm and concentrations of 0.5e4.0 wt%on hydrate formation during upward migration of methane gas using a dynamic simulation system for hydrate formation in a wellbore.The experimental results show that under the condition of methane gas migration,hydrophilic silica nanoparticles inhibit hydrate formation.The inhibition effect increased with the growth in the particle size under a constant concentration,whereas it first increased and then decreased with increasing nanoparticle concentration under a constant particle size.The strongest inhibition effect was observed at a hydrophilic silica nanoparticle concentration of 2.0 wt%.The influence of hydrophilic silica nanoparticles on hydrate formation may be mainly determined by their hydrophilic properties,heat and mass transfer,and gas migration in the wellbore.Our research indicates that hydrophilic silica nanoparticles can be added to hydrate drilling fluid systems if their concentration can be properly controlled. | Meng Xu Xiangyu Fang Fulong Ning Wenjia Ou Ling Zhang Dongdong Wang | 2021 | Petroleum2021，7，4： | 0 |
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