凹凸棒土悬浮液高温流变特性初步探究

凹凸棒土（ATP）适于配制盐水钻井液，其流变性研究主要集中在常温条件下，而高温流变特性的研究尚未见诸文献。文中就ATP加量、测试温度、氯化钠、抗高温聚合物等因素对ATP高温流变性的影响进行了充分的试验，并就其流变模式进行了拟合与优选。结果表明：1)ATP悬浮液黏度随自身加量增加而升高，随测试温度升高而降低，温度高于190℃且加量低于6%时，加量对黏度的影响不显著；2）相比于赫巴模式与卡森模式，宾汉模式更适于对凹凸棒土190℃以上的流变特性进行表征；3）氯化钠与抗高温聚合物对凹凸棒土悬浮液高温下黏度的保持均具有一定的促进作用，在160～190℃范围内使得其悬浮液黏度有所提升，加量越高，发生提升现象对应的温度值越低。上述结果对于凹凸棒土抗高温钻井液的配制及其在高温下流变特性的变化规律探究具有一定的理论意义。     

庆深气田气井固井水泥浆体系研究

分析了庆深气田固井对水泥浆性能的要求，研制出了抗高温高韧性防气窜水泥浆体系，并对该水泥浆体系性质及水泥石特性进行了实验。结果表明，该水泥浆体系在高温下性能稳定，水泥石具有一定的抗冲击性和韧性，同时因为该水泥浆体系具有塑性胶乳特性，其在候凝期间具有较强的防止气体窜入环空的作用，从而提高了气层的封固质量，防止了气窜。现场应用表明，该水泥浆体系成功解决了气窜问题，固井质量合格。     

高温深井钻井液体系井壁稳定机理及对策研究

高温深井环境下钻井液性能将受较大影响,改变原有特性,易造成井壁失稳的现象。文章分析了高温对钻井液性能的影响,并针对高温环境下钻井液体系影响井壁稳定性的因素提出了应对措施。     

生物柴油替代物高温燃烧机理

生物柴油替代物详细化学反应动力学机理(简称详细机理)复杂，难以运用于三维数值模拟，因此有必要对其进行简化。基于Herbinet等建立的癸酸甲酯详细机理(2878种组分、8555个反应)，采用直接关系图法、耦合路径通量分析和敏感性分析方法，构建了一个包含118种组分、722个反应的生物柴油替代物高温骨架机理。结果表明：在温度为1100~1800 K、压力为0.1~5.0 MPa、燃空比为0.5~2.0条件下，点火延迟时间、反应体系温度、主要组分含量(摩尔分数)、熄火温度以及火焰传播速度等的高温骨架机理模拟结果与详细机理结果基本一致；高温骨架机理能较好地再现详细机理的反应特点和燃烧特性，验证了高温骨架机理的可靠性。对高温骨架机理的温度敏感性分析结果表明，高温条件下燃料高温裂解以及小分子之间的反应最为重要。     

调合参数对汽油机油高温泡沫特性的影响

高温泡沫特性(起泡性/稳定性)是汽油机油的一项重要指标。在实验室用复合抗泡剂调合了SL/GF-3 5W-30和SN/GF-5 5W-30两种汽油机油,用测定泡沫体积的方法,考察了搅拌温度,搅拌转速和搅拌时间等调合参数对汽油机油150℃高温泡沫特性的影响。考察发现,在高温下调合,汽油机油的泡沫特性较好;搅拌转速与汽油机油的泡沫特性没有相关性;延长搅拌时间并不能提高汽油机油的泡沫特性。在60℃,200 r/min和2 h的调合参数下,SL/GF-3 5W-30和SN/GF-5 5W-30两种汽油机油的高温泡沫特性满足≤100 mL/0 mL的指标要求。     

钻井液/泥浆水利学计算软件实现——系统设计

高温高压环境中钻井／压井泥浆流变特性对钻井和压井作业有重要影响，为此设计了高温、高压环境下钻井／压井泥浆流变参数分析和计算程序，通过采用工区、井位、计算任务的三层数据模式和基于流程的计算任务实例动态管理，实现了高温高压环境下水泥浆摩阻系数、压力损失等流变性能的自动计算、分析和可视化，为在复杂工况下井场人员快速方便调节泥浆粘度等流变特性提供效应手段。     

高密度水泥浆高温沉降稳定调控热增黏聚合物研制与性能

在深井/超深井固井过程中，井底高温加剧了水泥浆中颗粒的布朗运动、降低了水泥浆内部黏滞力，高密度水泥浆更易发生沉降失稳甚至严重分层，影响固井质量和安全。现有改善高温高密度水泥浆稳定性方法存在着"低温增稠、高温变稀"缺陷，为此，在丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚基础上引入耐高温N，N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）单体、憎水单体（HCZW-50），采用水溶液自由基共聚法，合成出具有优秀热增黏特性的新型聚合物（TV-1），利用红外光谱、核磁共振、热重分析、凝胶渗透色谱、冷冻扫描电镜等分析了TV-1的结构、热增黏机理等，评价了TV-1对高密度水泥浆高温沉降稳定性的调控规律。研究结果表明：TV-1聚合物耐温性能优异，在20~150℃温度范围内，表观黏度随温度的升高显著增加，其独特的热增黏特性有助于防止高温高密度水泥浆沉降，在155℃下TV-1可将高密度水泥浆上、下密度差控制在0.03 g/cm³之内，为高温高密度水泥浆沉降稳定性调控提供了一种新方法，有利于提高深井/超深井固井质量，降低固井风险。     

稠油高温树脂堵水工艺试验研究

方法利用耐高温树脂在固化剂的作用下形成大分子聚合物的特性，进行稠油井的堵水和调剖。目的对稠油油层进行堵水、调剖、从而改善吸气剖面和地层的非均质性。结果选出了一种能耐380℃高温的树脂。通过对固化时间、固化强度和使用浓度三个指标的考核，确定了高温树脂堵水的配方和工艺。结论通过室内试验和模拟试验，证明高温树脂堵水、调剖是一种行之有效的新方法，对提高稠油油井的产量和提高稠油油藏的采收率将起到积极的作用。     

高密度水泥浆高温沉降稳定调控热增黏聚合物研制与性能

在深井/超深井固井过程中，井底高温加剧了水泥浆中颗粒的布朗运动、降低了水泥浆内部黏滞力，高密度水泥浆更易发生沉降失稳甚至严重分层，影响固井质量和安全。现有改善高温高密度水泥浆稳定性方法存在着"低温增稠、高温变稀"缺陷，为此，在丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚基础上引入耐高温N，N-二甲基丙烯酰胺（DMAA）单体、憎水单体（HCZW-50），采用水溶液自由基共聚法，合成出具有优秀热增黏特性的新型聚合物（TV-1），利用红外光谱、核磁共振、热重分析、凝胶渗透色谱、冷冻扫描电镜等分析了TV-1的结构、热增黏机理等，评价了TV-1对高密度水泥浆高温沉降稳定性的调控规律。研究结果表明：TV-1聚合物耐温性能优异，在20~150℃温度范围内，表观黏度随温度的升高显著增加，其独特的热增黏特性有助于防止高温高密度水泥浆沉降，在155℃下TV-1可将高密度水泥浆上、下密度差控制在0.03 g/cm³之内，为高温高密度水泥浆沉降稳定性调控提供了一种新方法，有利于提高深井/超深井固井质量，降低固井风险。     

油藏条件下平面双电层的特性研究

依据室温下双电层的研究方法，探讨了在高温，高矿化度的油藏条件下平面扩散双电层的基本特性。以ＮａＣｌ为主要电解质的地层水为例，在温度为２０－２００℃，矿化度为１０００－１０００００ｍＧ／Ｌ的条件下，分别计算了双电层的厚度，电势分布，离子浓度分布和电荷密度分布。     

不锈钢柔性石墨缠绕垫片的高温性能研究

在垫片高温性能试验装置上,进行了不锈钢柔性石墨缠绕垫片压缩回弹性能、蠕变性能和密封性能的试验研究,得到了表征垫片压缩回弹特性、蠕变性能和密封性能的曲线及拟合计算公式。试验研究结果表明,不锈钢柔性石墨缠绕垫片的压缩量随试验温度和垫片压紧应力的增大而增大,垫片回弹性能随温度增高而下降;垫片在压紧应力下,常温亦有蠕变,蠕变量随温度的升高而增大;垫片具有较好的密封性能,常温下的泄漏率大多为10-4数量级,温度低于500℃时为10-3数量级;泄漏率和垫片压紧应力成负指数关系,压紧应力越大,泄漏率越小;与温度成指数关系,随温度升高泄漏率增大。     

温度对聚α-烯烃和双酯理化性能的影响

高温氧化安定性是航空发动机润滑油的关键性能。借助高压釜模拟了航空发动机润滑油的氧化条件,分别考察了双酯和聚α-烯烃高温氧化后运动黏度,酸值和倾点的变化情况。考察结果表明,随着温度的升高,双酯酸值的变化明显高于聚α-烯烃,而聚α-烯烃的运动黏度的下降幅度则大于双酯,且倾点也显著提高。高温对聚α-烯烃的运动黏度的衰变影响较大。     

垫片高温性能试验装置及测漏方法研究

研制的垫片高温性能试验装置,成功地解决了高温下泄漏率精确测量等技术难题。试验装置由机架、试验法兰、垫片加载系统、试验介质给定系统、泄漏率测量系统、加热和温度控制系统以及数据采集系统等组成。采用微差压变送器和温度传感器测定测漏空腔内试验介质压力和温度的微小变化,根据理想气体状态方程计算出泄漏率。该装置测试精度高,试验结果重复性好,操作简便,试验范围较广,造价低廉,是垫片高温性能研究和产品质量检验的理想设备。     

抗高温反相乳液增黏剂DVZ-1的研究与应用

针对新疆塔东地区深井高温下导致钻井液流变性变差等问题,采用氧化还原体系,利用反相乳液聚合法,以白油为油相,以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）和N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）为原料,合成了抗高温钻井液用增黏剂DVZ-1。研究了单体配比、引发剂和反应温度等条件对产品性能的影响,并借助于红外光谱、热重分析及凝胶色谱仪对合成产物进行了表征,评价了该产品在钻井液中的增黏性、高温稳定性和降滤失性,并分析了其作用机理。结果表明,DVZ-1的最佳合成条件为单体质量分数为50%（相对于水相）,引发剂用量为0.2%,油水比为1:1,复合乳化剂质量分数为7%（相对于油相）,单体物质的量比为AMPS:DMAM:NVP=1:4:0.5,pH值为8,反应温度为50℃,反应时间为6 h,合成的DVZ-1热稳定性好,抗温达220℃,在淡水、盐水和饱和盐水基浆中均有较好的增黏和降滤失作用,在塔东GC14井和大庆XS7-H1井等6口井的现场应用过程中,解决了钻井液高温减稠、窄环空间隙条件下携岩等问题,保障了钻井作业的顺利实施。      

EFFECT OF PRECIPITATION TEMPERATURE ON THE COMPOSITION OF N-HEPTANE ASPHALTENES

Petroleum asphaltenes were separated from Boscan and Kuwait crude oils by n-heptane at constant temperatures ranging from -2 to 80 ° C. A decreased yield with increase in temperature was observed. The precipitated material was characterized using infrared spectroscopic functional group analysis, HPLC-size exclusion chromatography, vapor pressure osmometry, and elemental analysis. The change in vanadium porphyrin content was estimated for Boscan using UV-Vis. With elevated temperature the asphaltenes are more aromatic (lower H/C) and have higher apparent molecular weight, whereas the pattern of changes in functional groups and heteroatoms (NSO) are more complex and apparently dependent on the crude oil. Porphyrins and low molecular weight types were seen to stay in solution at increased temperature, and a specific extraction of these takes place above 40 ° C. Asphaltene solubility is seen to approximate the Flory-Huggins theory as small molecules go into solution before large molecules. Several other mechanisms may, however, be involved in the phase separation. The molecular size distribution curves obtained by HPLC-SEC were found to explain the trends found in the molecular weights by VPO.     

合成高温链条油的研制

以合成酯为基础油研制的高温链条油具有优异的高温稳定性能，高温润滑性能和抗结焦性能。经实际使用表明，研制的高温链条油可以满足高温链奈的润滑要求。     

16MnR钢高温疲劳裂纹扩展行为试验研究

为了研究高温条件下材料的疲劳裂纹扩展规律,对16MnR钢在25、150、300和425℃4种温度条件下的力学性能及疲劳裂纹扩展速率进行了测试与分析。试验结果表明:16MnR钢在150和300℃的疲劳裂纹扩展速率比25和425℃时低,300℃时疲劳裂纹扩展速率最低,300℃以上时随着温度的升高裂纹扩展速率增大,425℃时疲劳裂纹扩展速率最高。得出的结论为在高温条件下相类似材料的疲劳寿命评估提供了理论依据。     

一种油井水泥石高温稳定剂

针对普通加砂水泥石经受高温后抗压强度衰退的问题,研发出一种油井水泥石高温稳定剂,该稳定剂对水泥浆的稠化时间、水泥石常温强度发育、流变性无副作用,与油井水泥外加剂配伍性良好,形成的水泥石高温下（320℃、450℃）抗压强度不衰退,优于加砂水泥石及超细二氧化硅水泥石。同时加入高温稳定剂的水泥浆还具有很好的胶结强度,约是加砂水泥石环的4倍,超细二氧化硅水泥石环的3.5倍。该高温稳定剂在蒙古林油田现场应用2口井,整个施工过程顺利,固井质量较好,一二界面胶结质量良好,具有良好的应用前景。     

Molten Composition B Viscosity at Elevated Temperature

A shear-thinning viscosity model is developed for molten Composition B at elevated temperature from analysis of falling ball viscometer data. Results are reported with the system held at 85, 110, and 135°C. Balls of densities of 2.7, 8.0, and 15.6 g/cm³ are dropped to generate a range of strain rates in the material. Analysis of video recordings gives the speed at which the balls fall. Computer simulation of the viscometer is used to determine parameters for a non-Newtonian model calibrated to measured speeds. For the first time, viscosity is shown to be a function of temperature and strain rate–dependent maximum RDX (cyclotrimethylenetrinitramine) particle volume fraction.     

An analysis of dynamic response of explosives due to impact and computer simulation of hot spot forming in explosives

Abstract

In accordance with the hot spot/initiation mechanism, the amendment of Perzyna's model of material behavior and elasto-viscoplastic analysis of explosive column due to impact are conducted in this paper. The flow parameter and Young's modulus are thought to be related with temperature. To test this developed model, the comparison between the experimental results and calculation values are done. The inhomogeneity of material is modeled by introducing a void at the center of the column. The numerical results show the elevated temperature near the voids. The effects of the shape and size of voids on local high temperature forming are also discussed.