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[发明专利]一种适用于高温条件下的包裹型早强剂及其制备方法-CN202211157693.6有效
发明人： 李早元;陈俊文;黄盛;刘健;苏东华;孙劲飞 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： C04B24/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于高温条件下的包裹型早强剂及其制备方法，该早强剂由以下方法制备获得：将无机盐类早强剂、有机盐类早强剂和硅溶胶置于水溶液中，在惰性气体氛围下且pH为5～8、温度为20℃～40℃的条件下反应，获得含有交联剂的溶液；将含有交联剂的溶液与海藻酸钠40～60℃下反应，待反应结束后冻干，获得包裹型早强剂。本发明解决了现有技术中加入早强剂会使水泥浆稠化时间大大缩短，同样也会造成水泥浆失去可泵送性能，造成固井作业失败的问题。
一种适用于高温条件下包裹型早强剂及其制备方法

[发明专利]一种油气井水泥浆凝固过程中动态渗透率测试装置及方法-CN202111631761.3有效
发明人：刘健;宋伟涛;李早元;黄盛;孙劲飞;苏东华;吴旭宁;李进 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-12-29 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种油气井水泥浆凝固过程中动态渗透率测试装置及方法，该装置包含：密封浆杯、上端压力控制系统、下端微流量控制系统、温控系统、环空注排系统和计算机控制采集系统。其中，密封浆杯用于内盛装待测水泥浆；上端压力控制系统用于在待测水泥浆上端施加压力；下端微流量控制系统用于控制测试介质在待测水泥浆内部微渗流；温控系统用于对待测水泥浆加热测温；环空注排系统用于为密封浆杯内注排加热介质。本发明以微渗流方式监测水泥浆凝固过程中渗透率发展的过程，测试介质以微弱的流量渗过水泥浆，不影响水泥浆水化胶凝结构形成；测试介质使用配浆水，不影响水泥浆水化，能够模拟水泥浆在温度、压力下井筒中水化凝固。
一种油气井水泥浆凝固过程动态渗透测试装置方法

[发明专利]一种延时成胶复合堵漏液及其制备方法-CN202210301756.4有效
发明人：黄盛;苏子峰;李早元;刘健;孙劲飞;苏东华 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： C09K8/467 文献下载
摘要：本发明提供一种延时成胶复合堵漏液及其制备方法，该方法包括：按淡水总量百分比计，在100％淡水中加入0‑1.0％延时剂，待延时剂溶解后，继续加入1‑10％聚合物悬浮剂A和0.5‑3％聚合物悬浮剂B，待聚合物悬浮剂溶解后，继续加入0.1‑3％交联剂搅拌均匀，然后依次加入50‑100％固化主剂，5‑20％固化辅剂，0‑100％密度调节剂，0‑2％激活剂，0‑3％缓凝剂，在800r/min速度下搅拌20‑60min，至固相颗粒均匀分散，即制得本发明一种适用于高温裂缝性地层抗水分散的延时成胶复合堵漏液。本发明中堵漏工作液泵送性好、交联时间、固化时间可控、耐温达150℃以上，施工工艺简单，可适用于高温深部地层钻井过程中的堵漏作业。
一种延时复合堵漏及其制备方法

[发明专利]一种枯竭油气藏二氧化碳生化转换热能利用系统和方法-CN202211640733.2在审
发明人：侯正猛;吴旭宁;刘建华;王克科;李早元;黄亮朝 -专利权人：郑州大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： F03G4/00 文献下载
摘要：本发明属于地热应用技术领域，具体涉及一种枯竭油气藏二氧化碳生化转换热能利用系统和方法。所述系统包括注气井、水泵、地热井、热能发电模块、热能直接利用模块、尾水处理器、回注井和温度监测器；本发明在储层温度高、富水性高的枯竭油气藏建立注气井并储存氢气和二氧化碳，同时促进二氧化碳生化转换释放热能；通过将地下热水抽取至热能发电模块和热能直接利用模块，对地热资源进行开发利用，利用后的冷水经处理后被回注至地下水层，降低枯竭油气藏的温度，使油气藏中二氧化碳生化转换为甲烷的反应保持在接近30~70℃的温度环境，同时补充地下水饱和度，避免地下热水资源的过度开采，形成了枯竭油气藏二氧化碳生化转换热能的梯级、循环利用。
一种枯竭油气藏二氧化碳生化转换热能利用系统方法

[发明专利]一种用于含水地层固井的抗水侵水泥浆及其制备方法-CN202210301740.3有效
发明人：黄盛;周博;李早元;刘健;孙劲飞;苏东华 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-03-25 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： C04B28/00 文献下载
摘要：本发明提供一种用于含水地层固井的抗水侵水泥浆，按质量份计，包括：高抗硫酸盐型G级油井水泥与外掺料共100份；所述G级油井水泥：外掺料＝100:0～40:60；聚合物降滤失剂0.5‑5份；交联剂0.5～2.5份；延时剂0.5‑5份；缓凝剂0.5～4份；分散剂0.1‑1.5份；消泡剂0.05‑0.1份；水35～50份。本发明提供的水泥浆泵送性能好、成胶时间可控、耐温可达150℃以上，施工工艺简单，可适用于老区调整井固井和含高压水层的深井固井作业。
一种用于含水地层水侵水泥浆及其制备方法

[发明专利]连续测试固井水泥浆高温动态沉降稳定性的装置及方法-CN202110767614.2在审
发明人：蒋祖军;朱礼平;严焱诚;欧彪;李早元;张玉胜;张兴国;房舟;郑冠一;肖国益;肖夏;谭玮;赵进 -专利权人：中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司西南油气分公司
申请日： 2021-07-07 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01N9/36 文献下载
摘要：本发明提供一种连续测试固井水泥浆高温动态沉降稳定性的装置，其包含：密封釜，其包含密封釜盖(1)、密封釜体(2)、底座固定卡钉(4)、转子(5)、电机(6)、釜底密封圈(7)、固定螺栓(8)、釜盖插孔(9)、固定销钉(10)以及桨叶卡槽(13)；搅拌浆杯，其包含浆杯杯体(14)、搅拌桨叶(15)以及密封盖板(16)；密度测量装置，其包含密度计杆(17)、密度计探头(18)以及密度计信号转换器(19)。本发明能够测试水泥浆在动态搅拌过程中密度值的变化，同时实现水泥浆密度变化的连续测量。本发明利用音叉密度计测试，克服了利用压力传感器波动测试水泥浆密度时，由于温度上升导致水泥浆内部应力发生变化，水泥浆密度测试不准的问题。
连续测试井水泥浆高温动态沉降稳定性装置方法

[发明专利]水泥环封隔能力的测试装置及测试方法-CN202010001125.1有效
发明人：滕国权;李早元;吴华;薛元陶;李娟;黄盛;唐世忠;张学强;韩克玉;张新华 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司
申请日： 2020-01-02 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： E21B47/005 文献下载
摘要：本公开提供了一种水泥环封隔能力的测试装置及测试方法，属于石油钻井工程领域。所述测试装置包括模拟围岩、套管、底座、顶盖、四个机械接触臂和液压控制模块；所述模拟围岩同轴套设在所述套管外，所述模拟围岩和所述套管的一端均安装在所述底座上，所述顶盖设置在所述模拟围岩和所述套管的另一端，且所述顶盖与所述模拟围岩之间可拆卸地密封连接，所述模拟围岩、所述套管、所述底座和所述顶盖之间形成一水泥环密封腔；所述四个机械接触臂围绕所述模拟围岩的外壁设置，所述液压控制模块用于控制所述四个机械接触臂伸缩。该测试装置可以模拟水泥环在井下的实际围压，从而可以准确测试水泥环在均匀围压条件和非均匀围压条件下的封隔能力。
水泥环封隔能力测试装置方法

[发明专利]用于固井环空加压的实验装置及试验方法-CN201911292719.6有效
发明人：唐世忠;李娟;滕国权;李早元;吴华;冯波;吕照鹏;张晓峰;郑丽娜;郭伟明 -专利权人：中国石油天然气股份有限公司
申请日： 2019-12-12 - 公布日： 2023-01-06 - 主分类号： E21B47/06 文献下载
摘要：本公开提供了一种用于固井环空加压的实验装置及试验方法，属于固井技术领域。实验装置包括实验釜、传感器模块、环空压力调节模块、至少两个水层压力调节模块；实验釜包括釜体、套管柱、弹性封隔圈、上釜盖和下釜盖，套管柱同轴插装在釜体中，釜体和套管柱之间形成柱形的环空；环空压力调节模块包括环空泵，环空泵的输出端与环空连通；水层压力调节模块包括水层泵、限压阀、中间液压缸和岩心夹持腔；传感器模块包括水层压力传感器和环空压力传感器，各水层压力传感器分别和各自对应的岩心夹持腔位于同一水平面上，环空压力传感器设置在环空中且靠近环空的第二端。本公开可以得到准确的环空加压值和环空加压时间。
用于固井环空加压实验装置试验方法

[发明专利]一种基于BP神经网络的冲洗型隔离液用量设计方法-CN202211345159.8在审
发明人：孙劲飞;杨鑫;李早元;杨涪杰;付家文 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-10-31 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供一种基于BP神经网络的冲洗型隔离液用量设计方法，包括步骤(1)：确定影响固井环空流体掺混规律的主控因素。步骤(2)：将主控因素作为自变量，随机生成M组数据，并带入FLUENT软件中计算出各随机数组的三相掺混比例P。将不同因素影响下的环空掺混污染风险进行量化，并根据现场工况参数随机生成多组工况数据代入FLUENT进行计算，基于BP神经网络对随机数组计算结果进行数据训练，将数据连续化后，搭建隔离液用量设计基础数据库，再结合冲洗实验结果，最后形成隔离液用量定量设计程序，直接在该程序用户界面上输入工况参数即可得出相应工况下的隔离液用量，一定程度上弥补了现有技术的不足。
一种基于 bp 神经网络冲洗隔离用量设计方法

[发明专利]一种可改善含油固井界面封隔性能的亲油性水泥浆-CN202111448521.X有效
发明人：黄盛;周灿;李早元;刘健;孙劲飞;苏东华;李进 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-11-30 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： C09K8/467 文献下载
摘要：本发明公开了一种可改善含油固井界面封隔性能的亲油性水泥浆，该水泥浆包含以下重量份数的组分：100份水泥、35～65份水、3～8份降失水剂、2～5份缓凝剂、0.5～1.7份阴离子‑非离子型表面活性剂、0.5～1.7份HLB值在8～15的阴离子或非离子型表面活性剂、0.02份消泡剂、20～25份强度稳定剂、10～80份密度调节剂、1份分散剂。本发明的水泥浆具有亲油能力，实现水泥环与含油固井一二界面的良好胶结，还能克服只使用前置液使界面达到润湿反转的不足做法，大大提高油基钻井液条件下水泥环的封隔效果，减少对前置液性能的依赖。
一种改善含油界面性能油性水泥浆

[发明专利]一种预测固井注水泥环空当量循环密度的计算方法-CN202111020658.5有效
发明人：孙劲飞;胥珂维;李早元;刘健;黄盛;杨鑫 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-09-01 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开一种预测固井注水泥环空当量循环密度的计算方法，包括步骤一、获取现场目的层段固井注水泥工况参数，实验测得各流体物性参数；步骤二、根据流体微元受力平衡分析，基于流体体积法构建偏心环空注水泥顶替运动模型；步骤三、明确固井注水泥环空流动初始条件及边界条件；步骤四、基于压力耦合方程的半隐式算法对偏心环空注水泥顶替界面运动模型进行数值求解，得到任意瞬态时刻环空压力场分布，并计算出注水泥环空当量循环密度；本发明考虑套管偏心、流体物性等因素对顶替界面形态变化的影响，精确计算环空当量循环密度，为注水泥顶替工艺参数设计提供理论支撑，避免井下漏失、溢流等现象的发生，有效保障安全、高效注水泥顶替作业。
一种预测注水泥环空当量循环密度计算方法

[发明专利]一种评价固井水泥环在压裂工况下层间封隔的方法-CN202210461056.1在审
发明人：苏东华;吴旭宁;李早元;黄盛;李进;刘健 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明属于石油工程固井领域，提出了一种评价固井水泥环在压裂工况下层间封隔的方法，包括如下步骤：步骤1，获取井身结构、套管‑水泥环‑地层力学性能和井筒工况参数；步骤2，建立水泥环力学完整性和界面密封评价的模型，并将井身结构、套管‑水泥环‑地层力学性能和井筒工况参数，代入至模型中求解；步骤3，根据步骤2中模型的求解结果，评判水泥环失效形式并分析其是否发生层间封隔失效。本发明建立了水泥环力学完整性模型；能够避免屈服分析结果偏保守的问题；能评价水泥环拉伸、压缩强度失效和塑性屈服导致的层间封隔失效；建立了界面密封评价模型，可用于分析压裂工况下水泥环界面密封能力及界面裂缝扩展长度、方向。
一种评价井水工况下层间封隔方法

[发明专利]一种固井中滤饼清除液用温度/pH响应型活化剂-CN202110245005.0有效
发明人：黄盛;冯波;李早元;刘健;苏东华;孙劲飞;吴旭宁 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-03-05 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： C09K8/524 文献下载
摘要：本发明公开了一种固井中滤饼清除液用温度/pH响应型活化剂，该活化剂是由温度/pH响应型铁基微胶囊和溶液C在惰性气体保护下在60～70℃反应获得的；所述溶液C包含以下重量份数的组分：0.1～1份金属盐、1～10份螯合剂和100份水；其中，所述金属盐选自为氯化钴、氯化钴六水合物、氯化锰和氯化锰四水合物中的任意一种或两种以上。本发明的固井中滤饼清除液用温度/pH响应型活化剂作为氧化型前置液的关键外加剂，能适应固井作业特点和要求，在井下一定温度和pH条件下释放活化组分，提高清除液对滤饼的清除效果。
一种固井中滤饼清除温度 ph 响应活化剂

[发明专利]水泥水化过程中液塑固三态体积变化的测试装置及方法-CN202010055613.0有效
发明人：刘健;薛元陶;李早元;黄盛;程小伟;郭小阳;宋伟涛 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2020-01-17 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G01N33/38 文献下载
摘要：本发明提供一种水泥水化过程中液塑固三态体积变化的测试装置，包括用于盛装水泥浆的密封浆杯，在该密封浆杯上安装有用于采集水泥浆剪切波的剪切波采集装置、用于采集水泥浆纵波的纵波采集装置、用于控制密封浆杯内压力的压力控制系统、用于测量密封浆杯内水泥浆体积变化的体积采集系统、用于给水泥浆加热的加热测量装置；所述剪切波采集装置、纵波采集装置、压力控制系统、体积采集系统、加热测量装置与计算机系统连接。本发明不仅可以准确计量水泥浆在液态、塑性态、固态三个阶段的体积变化量，而且还便于监测膨胀剂主要作用在水泥浆体积收缩的哪个阶段，这对于膨胀剂的评价与优选有着重要的意义。
水泥水化过程中液塑固三态体积变化测试装置方法

[发明专利]一种环境响应型固井滤饼清除液-CN202110246407.2有效
发明人：黄盛;杨涪杰;李早元;刘健;孙劲飞;苏东华;冯波 -专利权人：西南石油大学
申请日： 2021-03-05 - 公布日： 2022-05-24 - 主分类号： C09K8/52 文献下载
摘要：本发明公开了一种环境响应型固井滤饼清除液，该滤饼清除液包含以下重量份数的组分：5～20份环境响应型清除剂A、0.2～5份环境响应型清除剂B、0.5～3份表面活性剂一、0.3～2.5份悬浮剂、0.5～3份稳定剂和100份pH为8～10的水。本发明的清除剂组分能在井下一定温度和pH条件下才开始反应，通过环境响应型清除剂B‑地层热对环境响应型清除剂A的协同活化作用，提高对聚合物处理剂的分解效率和速率，实现短时间内的快速分解，滤饼破坏后固相颗粒易被清除，而且避免了因配液、运输等环节中导致的清除剂提前分解，适应固井作业特点和要求。
一种环境响应型固井滤饼清除

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