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水泥浆环空流动数值模拟及固井质量控制方法研究

本文为胜利油田承担的中石化重点攻关项目“多底井分支井钻采配套技术”中的部分研究内容。首先对胜利油田分支水平井塑性水泥浆体系进行了流变测量,结果表明用宾汉流变模式描述其流变规律,比较适合具体情况。其次,从理论上分析了以前研究工作中的不足,并建立了由螺旋流道扶正器诱导的环空螺旋流场数值计算的控制方程。在湍流条件下,通过分析给出了偏心环空螺旋流场采用代数雷诺应力模型来封闭使湍流运动控制方程组。通过对215.9mm×139.7mm和117.5mm×88.9mm环空结构的水泥浆流动进行数值模拟,得到了螺旋扶正器后环空流动速度分布、偏心环空流动速度分布及压降变化规律,结果表明:套扶的螺旋角对于旋流速度在套扶出口1m内影响很大,螺旋角越大,旋流速度越大,而在套扶出口1m以外套扶的螺旋角对于旋流速度的影响明显趋缓;旋流速度在螺旋套扶出口1m内迅速衰减;给定螺旋角度条件下流量对旋流速度有较大的影响,流量越大,旋流速度数值越大,因此,适当提高顶替流  (本文共125页) 本文目录 | 阅读全文>>

《化学工程与装备》2018年09期
化学工程与装备

固井质量的影响因素及对策研究分析

引言固井施工是一项隐蔽性工程,作业过程具有其特殊性。近年来,因为固井质量问题而出现的油井停产使得人们对固井质量的关注度不断的增加,因此不断加强对固井质量影响因素的分析时非常有必要的。1影响固井质量的主要因素1.1地层岩性的影响不同的油井其井下的地层环境是不相同的。在油井的开采初期这些差异性在固井作业中不会体现出来,但是随着油气开采的进行,油井井下的局部压力也会产生较大的变化,从而导致岩层的移动,而井下水的渗透使得地层的胶结程度会进一步的降低,这会严重的影响固定质量以及井况的稳定性。1.2水泥浆的影响水泥浆是固井作业中常用的固井原料,水泥浆性能的好坏直接影响这固井质量。性能优良的固井水泥浆可以有效的控制固井过程中出现的分层沉淀现象,水泥浆经过一段时候后就会出现固化,从而使得固井的质量得到有效的提高。但是水泥浆的性能不仅会受到来自外界因素的影响,其自身的因素也能影响其性能。1.2.1外部因素影响固井井深长度以及水泥浆的环空返速是影响...  (本文共2页) 阅读全文>>

《钻采工艺》2001年02期
钻采工艺

提高鄂尔多斯南部固井质量技术研究

鄂尔多斯盆地南部是新星石油公司华北石油局主要勘探开发区块之一 ,该地区地层条件复杂 ,属非均质多油层砂岩 ,大部分为低压低渗油藏 ,油气层孔隙压力当量密度 0 90~ 0 .95g/cm3,地层渗透率 10 - 6~ 10 - 2 μm2 ,部分区域为低压高渗油藏 ,其孔隙压力当量密度 0 7~ 0 .8g/cm3,渗透率达数百个毫达西。油气层主要分布在中生界侏罗系延安组和三叠系延长组 ,其主要岩性以细砂岩、灰色粉砂质泥岩及泥岩、页岩夹层为主 ,地层组之间呈现不整合接触。该地区地层压力低 ,目的层多 ,多为油水同层或含水油层 ,部分地层存在着裂隙性漏失 ,严重影响着该地区的固井质量。1998年在鄂尔多斯盆地南部镇原、泾川地区 ,先后应用了以低失水为主的两套常规密度水泥浆体系固井 6口 ,其中 5口井固井质量不合格 ,严重影响了华北石油局在该地区的油气勘探开发。为此 ,对影响镇原、泾川地区固井质量的因素进行了详细分析和研究 ,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《国外测井技术》2016年05期
国外测井技术

一种快速评价固井质量的综合方法

当工程技术人员在解释固井质量电测图时,若能结合钻井过程及水泥浆泵送过程中的事件及数据,可以更好地评价水泥环的封隔情况。这种综合方法既有利于确定是否实现了层间封隔,又可以帮助分析导致封隔失败背后的原因。一份完整的建井全程分析,可以有效指导作业者改善后续的固井作业。固井作业是油井整个寿命中极为重要的环节。水泥环在建立和保持层间封隔方面发挥着关键作用,它支撑套管,防止套管腐蚀。固井涉及到大量地质、化学和力学参数。固井作业可以划分成几个重要步骤——依次是钻井眼,下套管,向套管和井壁间的环空中注入水泥浆,候凝,最后进行水泥环的质量评价。这过程中还需要考虑是否进行整改前期固井遗留问题的补救作业,以及生产环节对水泥环完整性的长期影响。固井作业需要有利于水泥浆顺利注入的井眼条件。例如,需避免冲蚀段及扩径段。受软地层或疏松地层影响,或因钻井措施不当发生的冲蚀,会导致井眼不规则扩大,造成顶替困难;大肚子位置容纳的泥浆容易形成胶凝结构或固相堆积,从而...  (本文共7页) 阅读全文>>

《中国石油石化》2016年S2期
中国石油石化

初探现代固井技术

油田固井就是将水泥浆注入井壁与套管之间的环空中的过程,其目的是为了层间封隔和支撑及保护套管,固井质量的好坏直接关系到油井的寿命和资源的保护,因此必须充分考虑固井作业的各个环节,如:井眼准备、固井材料、固井工具及附件、固井工艺、固井装备和固井施工等。随着新的钻井技术的逐步发展,天然气、煤层气、地热井等资源的不断的受到重视,环保要求的不断提高、深层的能源和难开采储量的开发,给我国固井工程不断带来了新的挑战,对固井技术提出了新的课题。一、我国油田的固井技术现状(一)固井液技术固井液技术是在原有钻井液配方的基础上,添加不多的高炉淬厂渣或其它可水化材料,基本上不影响钻井液的其它性能。固井液技术采用UF钻井、MTC固井提高了钻井液和固井液的相溶性,有效地解决了传统固井水泥浆与钻井液的不相溶问题,从而实现了第一、二界面的良好分隔和胶结强度,特别是提高第二界面的胶结质量,减少和阻止油气、水流体的层间窜通,而且由于激活剂的扩散和渗透,使泥饼形成了...  (本文共1页) 阅读全文>>

《钻采工艺》2002年02期
钻采工艺

固井质量影响因素分析

影响固井质量的因素多 ,涉及到与固井作业相关的各个环节 ,同时 ,这些因素的作用机理、作用方式、作用时间都有所不同 ,且各因素之间相互影响、相互制约 ,既可单独作用 ,也可联合作用影响固井质量 ,从而难以对其形成全面、系统、清晰的认识。本文根据固井作业所涉及的对象和固井作业的工艺流程对影响固井质量的因素进行了较为系统、全面的分析。根据作业涉及的对象进行分类根据固井作业所涉及的对象 ,可将影响固井质量的因素分属 8个方面。1 井眼条件1 1 井别根据不同的划分标准 ,可将井眼划分为不同的井眼类型。根据井眼剖面形状 ,可分为常规井、定向井、水平井、特殊结构井等 ;根据钻井目的 ,可分为勘探井、开发井、调整井、注入井等 ;根据井下复杂情况 ,可分为高温高压深井、超深井 ,低压易漏井 ,热采井、小间隙井等。不同的井别 ,由于其自身的特点 ,存在不同的固井难题 ,因此 ,应根据具体情况选用适宜的技术措施予以解决。1 2 井眼参数主要包括井...  (本文共5页) 阅读全文>>