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[发明专利]固井质量测量装置及方法-CN202010865187.7有效
发明人：郭胜来;步玉环;谭凌方;柳华杰;郭辛阳;田磊聚 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2020-08-25 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： E21B47/005 文献下载
摘要：本发明公开了一种固井质量测量装置及方法，包括井筒、套管、支架、加压泵、控温保温装置、联合换能器、超声波测定仪、脱模压力机，固井模型由外向内依次是井筒、水泥环、套管、联合换能器，上下封头通过与环形螺帽紧密连接加以密封固井模型两端，联合换能器通过下封头与超声波测定仪连接。该装置可以模拟不同密度水泥环与套管及水泥环与地层之间的胶结，研究不同密度水泥环在不同填充状况下的固井质量，并且可以进行不同温度、不同压力下的实验，温度控制和压力控制达到自动化，该装置中的联合换能器与套管形成同轴同孔的设计可以自动消除测试系统的误差。
质量测量装置方法

[发明专利]用于室内固井质量评价的声波测定仪装置及声波测定方法-CN202010865192.8有效
发明人：步玉环;田磊聚;谭凌方;郭胜来;柳华杰;郭辛阳;宦浩然 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2020-08-25 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： E21B47/005 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于室内模拟固井质量评价的声波测定仪装置及使用方法，包括一发多收换能器、电缆、超声波测定仪及配套的隔空固井模型。一发多收换能器由探杆、一个发射器、八个接收器组成，换能器放入配套的套管中进行测量，且通过电缆连接到超声波测定仪中，超声波测定仪内设有一台液晶显示屏的计算机，计算机中安装了操作测试软件，在测试软件中可进行数据的采集。该声波测定仪装置可以进行室内评价不同密度水泥环固井模拟实验的胶结质量研究，其中的换能器与套管尺寸的配合设计能自动消除系统误差，从而减小实验结果误差，该装置中的八个接收器的设计，可以提高实验数据质量，并使得测量结果更为准确。
用于室内质量评价声波测定装置方法

[发明专利]一种用于深水浅层梯度固井循环井口微压控制装置及方法-CN202310449954.X有效
发明人：步玉环;姜旭;田磊聚;路畅;柳华杰;郭胜来 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2023-04-25 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： E21B33/035 文献下载
摘要：本发明属于深水油气井固井和完井工程技术领域，涉及一种用于深水浅层梯度固井循环井口微压控制装置及方法。所述装置包括橡胶密封套、接箍和微压控制阀；微压控制阀包括中空管体，中空管体内设有流体流动通道，中空管体上端连接弹簧控制部件，弹簧控制部件下部连接弹簧，弹簧另一端连接阀体。本发明对深水浅层固井循环井口下的导管与表层套管的环空密封，通过注入可固化前置液产生额外注浆压力，调控微压控制阀使其保持在合理范围内，使得梯度固化的前置液或固化液渗入到近井地带一定径向距离，同时避免压漏地层。本发明保障可固化前置液实施深水弱胶结地层梯度固化的施工，为海洋油气的勘探开发提供了技术支持。
一种用于深水梯度循环井口控制装置方法

[发明专利]一种固井界面密封性能评价方法-CN202310327894.4有效
发明人：柳华杰;田辉;步玉环;张洪旭;郭胜来;路畅;田磊聚 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明属于油气井工程固井领域，具体涉及一种固井界面密封性能评价方法。本发明用拉伸试验机，通过重复拉伸做差的方法消除常规拉伸法中非界面位移造成的误差来获取真实的固井界面张力‑位移曲线和地层内聚力单元参数。然后根据获得的内聚力单元参数，利用ABAQUS软件建立的基于内聚力单元开裂行为的流固耦合密封模型模拟流体突破固井界面时界面区域的动态开裂过程，获取固井界面开裂密封压力并评价其密封性能。本发明避免了水力胶结强度测试时砂岩或水泥石渗透率的限制，在获取地层参数的过程中，解决了常规拉伸装置拉伸在测量界面张力位移曲线时拉伸载荷与界面不垂直的问题，消除了由于拉伸装置刚度不足引起的非界面位移造成的影响。
一种界面密封性能评价方法

[发明专利]一种预防环氧树脂基井下工作液固相颗粒沉降的添加剂及工作液-CN202010031200.9有效
发明人：步玉环;田磊聚;谭凌方;郭胜来;曹成章;江鸿飞 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2020-01-13 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： C09K8/035 文献下载
摘要：本发明属于油气井固井材料领域，具体涉及一种预防环氧树脂基井下工作液固相颗粒沉降的添加剂及工作液。所述的添加剂，以重量份计，其原料组成为：固体环氧树脂10～20份；稀释剂0～20份；固体增粘剂1～3份；触变性流变剂5～15份；假塑性流变剂1～3份。本发明所述的添加剂选用固体增粘剂提升粘度，液体稀释剂降粘，利用增粘剂和稀释剂在不同温度下的性能差异，使体系在室温下降粘，高温下增粘，缩小环氧树脂基井下工作液在高低温下的粘度差距。本发明可以解决环氧树脂基井下工作液携带高密度固相颗粒可能出现的沉降稳定性问题，能够节约作业时间与成本，为使用环氧树脂材料进行老井侧钻、挤水泥固井、修井等井下作业提供技术支持。
一种预防环氧树脂井下工作液颗粒沉降添加剂

[发明专利]一种多功能油气井井壁仿真实验装置及应用-CN202010923474.9在审
发明人：李丝禾;步玉环;田磊聚;韩来聚;郑若臣;谭凌方;江鸿飞 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2020-09-04 - 公布日： 2020-12-01 - 主分类号： E21B49/00 文献下载
摘要：本发明属于油气井固井和完井工程领域，具体涉及一种多功能油气井井壁仿真实验装置及应用。多功能油气井井壁仿真实验装置包括工作台、釜体、顶升装置、温控加热装置、增压装置和注浆循环装置。所述工作台包括顶板和底板，顶板和底板之间通过支柱连接；顶板和底板之间设有套设于支柱上且沿支柱滑动的活动板；所述活动板以支柱为滑轨，可在顶升装置的推动下沿支柱上下活动。所述顶升装置安置于活动板下方正中心处。所述注浆循环装置包括注浆筒和循环泵。利用本发明的多功能油气井井壁仿真实验装置可以进行井壁静泥饼与动泥饼制作、泥饼生成规律研究、泥饼冲洗、井壁冲刷、固井液温压条件下养护、泥饼固化和固井二界面相关方向的研究。
一种多功能油气井壁仿真实验装置应用

[发明专利]一种应用于深水弱胶结地层的固井—地层固化一体液-CN201710844706.X有效
发明人：步玉环;杜嘉培;柳华杰;郭胜来;田磊聚 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2017-09-19 - 公布日： 2020-11-27 - 主分类号： C09K8/44 文献下载
摘要：本发明提出一种应用于深水弱胶结地层的固井‑地层固化一体液，其特征在于，构成组分及其重量份数分别为：超细粒化高炉矿渣100份，树脂5～40份，空心玻璃微珠5～30份，氢氧化钠或氢氧化钾2～8份，硅烷偶联剂0.2～1份，水70～100份。本发明所述的的固井‑地层固化一体液体系24h抗压强度均大于3.5MPa，加入偶联剂、空心玻璃微珠、树脂后一体液体系的凝结时间大幅度延长，稠化时间均大于2h，流动度都大于20cm。同时，该固井‑地层固化一体液对淤泥质粘土也有较好的固化效果。空心玻璃微珠的加入和水灰比的增加，会增强浆体的流动性，另一方面会延长浆体的凝结时间。
一种应用于深水胶结地层固化体液

[发明专利]pH敏感性油水双吸树脂及制备方法与其在固井中的应用-CN201711104882.6有效
发明人：步玉环;王春雨;郭胜来;郭辛阳;田磊聚 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2017-11-10 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： C08F220/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种pH敏感性油水双吸树脂及制备方法与其在固井中的应用，由油相单体、水相单体、油相交联剂、水相交联剂、混合助剂、引发剂组成，其中油相单体和水相单体的质量比为25～400:100，油相交联剂加量为油相单体质量的0.1％～0.4％，水相交联剂加量为水相单体质量的0.1％～0.6％，混合助剂加量为油相单体和水相单体质量和的25％～110％，引发剂加量为油相单体和水相单体质量和的0.8％～1.25％。本发明制备的pH敏感性油水双吸树脂在水泥浆碱性环境中吸水少，提高了与水泥浆的配伍性，在煤油和蒸馏水中吸水倍率高，在遇到通过微裂缝的油流或水流时能够吸水膨胀，封堵微裂缝，实现固井水泥石的自修复。
ph 敏感性油水树脂制备方法与其中的应用

[发明专利]一种适用于油井水泥浆的pH敏感性吸水树脂及其应用-CN201711104881.1有效
发明人：步玉环;王春雨;柳华杰;田磊聚;郭辛阳 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2017-11-10 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： C08F220/34 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于油井水泥浆的pH敏感性吸水树脂及其应用，由蒸馏水、聚合单体、混合助剂、交联剂和引发剂组成，其中聚合单体加量为蒸馏水质量的30％～100％，混合助剂加量为聚合单体质量的16％～67％，交联剂加量为聚合单体质量的0.2％～1％，引发剂加量为聚合单体质量的0.4％～1％。本发明制备的pH敏感性吸水树脂加入到油井水泥浆中，在水泥浆碱性环境中吸水少，极大的降低了吸水树脂对油井水泥浆流变性和固化后水泥石抗压强度的影响，保障固井作业的顺利实施；该吸水树脂在地层水中性环境中吸水多，因此在遇到通过微裂缝的地层水时会吸水膨胀，封堵微裂缝，实现油井水泥石微裂缝遇水自封堵。
一种适用于油井水泥浆 ph 敏感性吸水树脂及其应用

[发明专利]一种流体测量装置-CN201710303983.X有效
发明人：步玉环;田磊聚;蔡壮;梁岩;周林维;逯遥;赵明远;王玉君 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2017-05-03 - 公布日： 2019-09-06 - 主分类号： G01N9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种流体测量装置，装置包括筒状缩径板、设置在筒状缩径板外侧的外筒、密封罩、挂钩、连接件，筒状缩径板可相对于外筒沿外筒的轴向滑动，外筒的桶壁上设置有开口，筒状缩径板的外壁上在开口位置处设置有挂钩，密封罩在开口位置处设置在外筒的外壁上，密封罩朝向外筒的液体入口方向设置有控制器，控制器在朝向密封罩的方向设置有测力连接点，挂钩和测力连接点通过连接件相连。在有流体通过时，能实现控制器对冲击力的测量。控制器开可以接收输入的流体流量，通过第一预设关系，确定出流体密度，也可以接收输入的流体密度，通过第二预设关系，确定出流体流量。该装置简单易用，便于在工业上的普及。
一种流体测量装置

[发明专利]一种相变储能微球及其制备方法-CN201710952207.2有效
发明人：柳华杰;步玉环;马睿;曹雪超;田磊聚 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2017-10-13 - 公布日： 2019-07-12 - 主分类号： C04B20/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种相变储能微球及其制备方法，采用高强度地聚合物空心微球作为载体，采用真空抽吸的方法将相变材料吸收到载体微球的空心内，再将承载了相变材料的微球与环氧树脂进行混拌，使环氧树脂涂覆在微球表面，加入粉末分散剂，搅拌，使微球进行分散，待环氧树脂凝固后，将多余的粉末分散剂筛分，得相变储能微球。该相变储能微球的加入可显著降低水泥水化放热温度峰值，且对水泥石强度影响较小。和已有的相变储能微球制备方法相比，该方法制备工艺简单，易于工业生产。
一种相变储能微球及其制备方法

[发明专利]一种反循环固井套管浮箍装置-CN201610269686.3有效
发明人： 田磊聚;步玉环;郑通;孙健翔;张旭栋;高贝贝 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2016-04-26 - 公布日： 2018-10-16 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种反循环固井套管浮箍装置，涉及石油开发钻井的注水泥固井领域，该反循环固井套管浮箍装置包括浮箍外筒、浮箍塞子、浮动套筒、弹簧和密封圈，所述浮箍塞子包括塞子本体和支撑支架，所述塞子本体包括设置在所述塞子本体一端的圆柱形塞子和位于所述塞子本体另一端的引流体，所述圆柱形塞子的外壁上设置有密封圈，所述浮箍塞子固定在所述浮箍外筒的内腔中，圆柱形塞子与浮动套筒相配合，实现井下空间的闭合，进而提高水泥浆顶替效率，保证套管鞋的封固质量，由于浮动套筒是在流体密度变化引起的冲击力变化的影响下运动的，因此，可以准确确定未受污染的水泥浆到达管鞋的时间，实现套管内水泥塞长度的有效控制。
一种循环套管装置

[发明专利]一种用于深水弱胶结地层固井强度的梯度层模拟的装置-CN201610808893.1有效
发明人：杜嘉培;步玉环;柳华杰;田磊聚 -专利权人：中国石油大学（华东）
申请日： 2016-09-08 - 公布日： 2018-09-21 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明提供一种用于深水弱胶结地层固井强度的梯度层模拟的装置，该装置通过利用氮气罐中的氮气对介质填充装置的内部空间的固化浆液进行加压压实，压实压力可调，最高可提供7MPa的压力，能够真实模拟深水弱胶结地层的压力环境，同时氮气罐与介质填充装置间的压力管线上设置有气瓶阀门和气瓶压力表，通过调节气瓶阀门，实时调整固化浆液的注浆压力；其次，介质填充装置的环形侧壁的两端设置有可分离的顶部密封板和底部密封板，进而保证了注浆完成后的固化浆液形成的圆柱形结石体可以整体取出，将结石体表面简单处理后用于进行抗压强度试验，从而可以方便得到反映深水弱胶结地层的固化强度梯度层的耐压能力。
一种用于深水胶结地层强度梯度模拟装置

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