公开(公告)号：CN119337579B

公开(公告)日：2025-04-15

申请号：CN202411325063.4

申请日：2024-09-23

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 杨学松 ,  张兴国 ,  李斌 ,  郑友志 ,  梅超 ,  付志 ,  付建红 ,  刘开强

IPC: G06F30/20 ,  E21B47/005 ,  G01N33/38 ,  G06F17/10 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种基于等效物理实验的水泥环完整性评价方法，包括：基于水泥环组合体弹塑性力学模型，计算实际井筒在内外压差条件下的一界面位移，利用一界面应变相等原则，计算实验装置等效一界面位移，再根据水泥环组合体弹塑性力学模型反算出等效实验压差和实验装置等效二界面位移，最后利用等效一、二界面位移计算模拟套管内壁径向位移和模拟围岩外壁径向位移，并与实验装置测试结果进行对比分析，定义Si、So为模拟套管内壁径向位移、模拟围岩外壁径向位移相似度，当min{Si,So}≥80％时，将实验结果作为井下水泥环完整性的评价依据。本发明操作便捷，利用等效物理实验，将理论研究方法与实验评价装置进行有效结合，使得水泥环完整性的评价结果更加贴近井下实际。

公开(公告)号：CN119618993A

公开(公告)日：2025-03-14

申请号：CN202411810356.1

申请日：2024-12-10

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 脱庚雨 ,  张兴国 ,  郑友志 ,  焦利宾 ,  王福云 ,  赵军 ,  张占武 ,  刘开强

IPC: G01N19/04 ,  G01N3/08 ,  G01N3/02

Abstract: 本发明公开了一种水泥环界面剪切胶结强度测定装置及方法，属于石油与天然气固井领域。该装置包括釜体、模拟套管、模拟围岩、下底板、上盖板、一界面测量垫筒、二界面测量垫筒、一界面测量压块、二界面测量压块、液压泵、加热保温套和温控系统。该方法包括：向模拟环空灌注水泥浆，养护水泥浆到预定的时间；在压力试验机上分别放置一、二界面测量垫筒，将釜体翻转180°后置于垫筒上，在模拟套管或水泥环顶端分别放置一、二界面测量压块，启动压力试验机缓慢施加压力，得到将模拟套管从水泥环中顶动或将水泥环从模拟围岩中顶动的峰值压力；计算水泥环界面剪切胶结强度。本发明符合实际工况，能够准确评价固井一、二界面的胶结性能和固井质量。

公开(公告)号：CN118362491B

公开(公告)日：2025-01-28

申请号：CN202410569525.0

申请日：2024-05-09

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 王婷 ,  李称心 ,  马疆 ,  宋会光 ,  秦曦 ,  龚泽相 ,  张兴国 ,  刘开强

IPC: G01N17/00 ,  G01N15/08

Abstract: 本发明公开了一种高温高压渗流腐蚀模拟实验装置及方法，属于油气井固井领域。该装置包括腐蚀介质储存罐、流量泵和腐蚀釜，腐蚀釜包括左端盖、右端盖和釜体，釜体从内到外依次是模拟试样、橡胶套、钢筒和加热保温套。该方法包括：制备模拟试样；通过围压泵对模拟试样施加围压；利用温控器对腐蚀釜进行加热；向腐蚀釜内定期或连续注入腐蚀介质，保证腐蚀介质不间断渗流通过地层围岩和水泥石试样；取出地层围岩和水泥石试样，测定距离地层围岩不同位置处水泥石试样的腐蚀参数，包括腐蚀深度、抗压强度和渗透率。本发明操作简便，通过模拟在高温高压下腐蚀介质从地层围岩到水泥石试样、从井底往井口渗流的过程，更加准确地评价水泥石的抗腐蚀能力。

公开(公告)号：CN119337579A

公开(公告)日：2025-01-21

申请号：CN202411325063.4

申请日：2024-09-23

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 杨学松 ,  张兴国 ,  李斌 ,  郑友志 ,  梅超 ,  付志 ,  付建红 ,  刘开强

IPC: G06F30/20 ,  E21B47/005 ,  G01N33/38 ,  G06F17/10 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种基于等效物理实验的水泥环完整性评价方法，包括：基于水泥环组合体弹塑性力学模型，计算实际井筒在内外压差条件下的一界面位移，利用一界面应变相等原则，计算实验装置等效一界面位移，再根据水泥环组合体弹塑性力学模型反算出等效实验压差和实验装置等效二界面位移，最后利用等效一、二界面位移计算模拟套管内壁径向位移和模拟围岩外壁径向位移，并与实验装置测试结果进行对比分析，定义Si、So为模拟套管内壁径向位移、模拟围岩外壁径向位移相似度，当min{Si,So}≥80％时，将实验结果作为井下水泥环完整性的评价依据。本发明操作便捷，利用等效物理实验，将理论研究方法与实验评价装置进行有效结合，使得水泥环完整性的评价结果更加贴近井下实际。

公开(公告)号：CN116906034A

公开(公告)日：2023-10-20

申请号：CN202311005196.9

申请日：2023-08-10

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 张夏雨 ,  张兴国 ,  郑友志 ,  焦利宾 ,  王福云 ,  赵军 ,  张景泉 ,  刘开强

IPC: E21B49/00 ,  E21B33/13 ,  E21B47/00

Abstract: 本发明涉及一种高温高压含地层流体大孔缝堵漏模拟装置，包括氮气瓶、储液罐、模拟井筒、加热保温套、背压阀和带孔缝隔离板，上釜体内有内筒，内筒中有模拟漏层，上釜体和下釜体通过法兰盘连接，上、下釜体之间设置带孔缝隔离板，下釜体靠近带孔缝隔离板处设置背压阀，上、下釜体外壁设置加热保温套。利用上述装置进行高温高压含地层流体大孔缝堵漏的模拟方法，包括：堵漏浆排开或穿过地层流体后进入模拟漏层；通过中上、下釜体的压差判断常规钻井液对小孔缝漏层的堵漏效果；在固化胶结型堵漏浆形成封堵带后通过上、下釜体之间的压差得到封堵带的击穿压力。本发明贴合井下实际、操作简便快捷，为含地层流体大孔缝漏层的堵漏研究提供平台和手段。

公开(公告)号：CN116624139A

公开(公告)日：2023-08-22

申请号：CN202310608337.X

申请日：2023-05-27

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 刘开强 ,  龚泽相 ,  屈中文 ,  李永刚 ,  蒋平 ,  邓林 ,  张兴国

IPC: E21B47/005 ,  G01N3/24 ,  G01N3/02

Abstract: 本发明公开了一种凝固过程固井水泥浆传压效率评价方法，包括：安装釜体及其底部的压力传感器A，加热釜体；配制水泥浆，并倒入釜体；采集釜体内水泥浆的液柱压力；密封釜体、在釜体上盖安装压力传感器B；从釜体顶部注入氮气，连续采集釜体顶部注入氮气的压力。等待水泥浆液柱压力降为零，导出实验测得的数据；依据实验数据绘制水泥浆液柱压力与水化时间，观察水泥浆液柱压力与顶部加压的变化关系。结合釜体受力分析计算水泥浆与釜体内壁和模拟套管外壁界面的剪切力；依据分段加压的实验条件下测得数据计算水泥浆在不同水化时间下的传压效率。本发明的优点是：检测和计算过程方便、快捷、高效，得到的结果准确，降低了成本。

公开(公告)号：CN114354685A

公开(公告)日：2022-04-15

申请号：CN202210022564.X

申请日：2022-01-10

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 刘开强 ,  马勇 ,  杨涛 ,  焦利宾 ,  王福云 ,  张占武 ,  林航 ,  赵军 ,  郭子铭 ,  张兴国

IPC: G01N25/20

Abstract: 本发明公开了一种利用水泥浆水化放热量预测静液柱压力的方法，包括：校核和准备活性热微量热仪，配制水泥浆，取水泥浆至活性热微量热仪用试样瓶中，连续采集水泥浆水化48小时内的水化放热量，获取水泥浆的水化放热量曲线，选取t1时刻范围内的水泥浆水化放热量曲线，并记录范围端点水泥浆水化放热量，计算t1时刻范围内水泥浆的水化放热量，获取水化放热量和水化时间的变化曲线，一阶求导获取水化放热量变化速率，获得该变化速率与水化时间的关系曲线，并归一化处理该变化速率结果，计算水泥浆柱高度和水泥浆密度，即可计算出任一t时刻水泥浆的静液柱压力。本发明的优点是：步骤简单、结果准确，能有效的预测水泥浆静液柱压力。

公开(公告)号：CN113075265B

公开(公告)日：2022-02-08

申请号：CN202110297706.9

申请日：2021-03-19

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 张兴国 ,  李真 ,  王学刚 ,  张文波 ,  钟守明 ,  关志刚 ,  吴兴文 ,  修云鹏 ,  刘开强 ,  张世豪

IPC: G01N27/06

Abstract: 本发明涉及一种快速定量测试水泥浆抗水侵能力的方法，依次包括如下步骤：（1）配制水泥浆；（2）按照井底循环压力和温度，将水泥浆放入高温高压稠化仪中，养护20分钟达到预定的温度及压力后，静置5分钟，取出水泥浆；（3）将小圆环放在滤纸上，再用滴管将水泥浆垂直正对滴入小圆环内，水泥浆中部分配浆水被滤纸的毛细管力吸出，并在圆环外的滤纸表面呈近似圆形自由扩散，形成一个近似圆形的水圈，当水圈面积趋于稳定时，用直尺或游标卡尺测量水圈直径，计算水圈扩散面积，以此表征水泥浆的抗水侵能力。本发明既能满足现场施工快速测试水泥浆抗水侵能力的要求，又能解决由于测试条件限制带来的诸多问题，为油气井后续施工提供固井质量保障。

公开(公告)号：CN113105877A

公开(公告)日：2021-07-13

申请号：CN202110401187.6

申请日：2021-04-14

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 刘开强 ,  马瑞瑞 ,  曹权 ,  李斌 ,  刘强 ,  付志 ,  江川 ,  田孝斌 ,  张兴国

IPC: C09K8/467 ,  C04B28/00 ,  D06M11/38 ,  D06M101/06

Abstract: 本发明公开一种改性天然纤维素纤维及其制备方法和抗水侵固井水泥浆。天然纤维素纤维改性方法，包括：采用氢氧化钠溶液预处理天然纤维素纤维，结合行星球磨机配套立式刚玉氧化铝球磨罐，球磨预处理后的天然纤维素纤维，按照质量百分比，包括高抗硫酸盐G级油井水泥和外掺料总质量100份、降失水剂1.0～5.0份、分散剂0.2～2.0份、缓凝剂0～1.0份、改性纤维素纤维0.1～0.5份、消泡剂0.05～0.1份和水40～50份。该固井水泥浆体系具有清洁环保、低成本、水中不分散、抗水侵能力好、早期抗压强度高及稠化时间可调等优势。

公开(公告)号：CN112946249A

公开(公告)日：2021-06-11

申请号：CN202110181541.9

申请日：2021-02-08

Applicant: 西南石油大学

Inventor： 张兴国 ,  张弘 ,  倪华峰 ,  贺彬 ,  方晓东 ,  兰小林 ,  张跃武 ,  李真 ,  张世豪 ,  刘开强

IPC: G01N33/38

Abstract: 本发明涉及一种用于测试水泥水化热的实验装置，包括保温容器10、加热片9、密闭釜盖2、样品筒1、温度传感器6、控制面板11、增压泵14、模数转化器18和计算机19，保温容器10内壁设置加热片9，顶部为密闭釜盖2，底部通过支撑架固定样品筒1，保温容器和样品筒之间为热传导油，密闭釜盖和样品筒盖都有一个带螺纹的小孔，该小孔通过六角螺母、密封圈固定温度传感器6，插入样品筒的温度传感器通过连接口连接模数转化器18、计算机19；保温容器连接增压泵14；加热片、增压泵均连接控制面板11。本发明能够模拟水泥浆在井下的高温高压环境，控制内部热量散失，掌握水泥浆在高温高压环境下的放热情况，避免浆体因放热过快对固井施工造成的不利影响。