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水泥浆的沉降失重研究

水泥浆的沉降失重研究孙展利(江汉石油学院石油工程系,荆州434102)摘要以往关于水泥浆在无滤失条件下的胶凝失重观点,因忽视了沉降不稳定因素的影响而具有片面性。根据室内试验,把失重曲线上失重速率第一次出现增加以前的候凝期定义为沉降期;系统地提出了沉降失重观点,并对其进行了检验。结果表明:①导致沉降期水泥浆失重的主要原因不是胶凝悬挂,而是固相沉降,即由于最初悬浮于水泥浆中的固相沉积出来,自由液卸压,使浆柱的孔隙压力降低,但最多降到静水柱压力,由此导致沉降失重;②提高水泥浆的沉降稳定性可以减小或完全避免沉降失重,因而是有效控制早期失重速率和防止气窜的根本措施;③快凝是提高水泥浆沉降稳定性的有效途径。主题词水泥浆;压力降;机理;稳定性;防窜分类号TE256.5⒇以往关于水泥浆在无滤失条件下的胶凝失重观点因忽视了沉降不稳定因素的影响,具有片面性,不能为现场采取有效的防窜措施提供正确的理论指导。为了研究沉降不稳定因素对失重的影响,分析处理...  (本文共5页) 阅读全文>>

《石油钻采工艺》1997年02期
石油钻采工艺

水泥浆的沉降失重研究

近20多年来,国内外对水泥浆失重及气窜问题进行了大量研究,积累了不少实验资料,但是在失重及气窜机理方面一直存在不同的观点。国外70年代流行的主要观点是失水桥堵造成浆柱压力下降,引起气窜。80年代又提出胶凝悬挂是水泥浆失重及气窜的主要原因。近些年,国内外又提出了胶凝与水化体积收缩、胶凝与失水综合作用造成失重及气窜的观点。由于对失重及气窜机理的认识不一致,使得采取的防窜措施常常带有片面性,甚至顾此失彼,大大影响了实际应用效果。因此,有必要对该问题作进一步探讨。模拟实验及结果模拟实验的详情及结果见数据表和图1~6。其中l~3号浆的实验结果取自文献卜]。观察和对比图1~3发现,尽管几种水泥浆的失重过程有所不同,但失重曲线有共同的特征,失重速率变化是有规律的。图中B点是失重速率变化趋势前后发生改变的转折点,也是失重速率第一次出现增加的起始点。在B点前,失重速率或是不变(图1),或是逐渐减小(图2,3)。在B点后,失重速率都是逐渐增大的,直...  (本文共7页) 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

综合考虑地层条件下的水泥浆失重室内试验研究

随着国内外油气勘探开发逐渐增快、油气井深越来越深、井身结构越来越复杂,气窜问题越来越突出。一旦发生气窜,会造成后期维修费用高、大量油气资源浪费、降低油井产量及采收率及环境污染,甚至造成不可控井喷。国内很多由于气窜导致的环空带压问题无法很好解决。本文从造成气窜的重要影响因素—水泥浆失重着手进行试验研究,试图为防止环空窜流起到一定指导作用。本文制作了简易失重测量装置,该装置拆卸方便。应用该装置及实验室原有的失重测量装置对影响水泥浆失重的因素(偏心度、环空间隙、井斜角、温度、浆柱上下温差、壁面粗糙度及水泥浆失水性能)进行试验研究。此外,水泥浆具有胶凝特性,它是否满足U型管原理呢?因此在偏心度大于0的情况下,进行了同一井筒内的不同环空间隙处的水泥浆失重试验研究。研究表明:水泥浆的失水、井斜角的余弦值与诱导期压力成线性关系;诱导期压力也偏心度、温度与有一定关系;压降速度与偏心度、井斜角及上下温差有一定关系;同一井筒内相同水平面上不同环空间...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国海上油气.工程》1999年03期
中国海上油气.工程

水泥浆的沉降失重、沉降—胶凝失重和水化体积收缩—胶凝失重三者的关系

笔者提出了无滤失情况下水泥浆的沉降失重[1l、SG失重[2]和HG失重[3]观点,还提出了转化期概念。本文以归一化处理的典型失重模拟实验结果为依据,研究几种失重的关系,进一步揭示其内在机理和规律。1实验数据处理 表l和图1是几组典型的失重模拟实验[4_。从表1和图1的结果看,水泥浆的初凝时间越短,无论是在转化期(AD段),还是在转化期以后,平均失重都越快,似乎缩短凝结时间对防窜不利,但是这种直观认识是不全面的。 已经知道,候凝过程中只要保持水泥浆的孔隙压力和孔隙阻力之和始终大于地层压力,就能有效地防止气窜。这一防窜原理说明了水泥浆的防窜能力决定于2个方面:孔隙压力和孔隙阻力。凝结时间缩短虽然使水泥浆孑L隙压力下降加快,这对防窜不利,但同时也使静切力和与静切力成正比的孔隙阻力的增长加快,这对防窜是有利的;因此,对凝结时间不同的水泥浆来说,比较相对候凝时间的失重速率来评价其防窜能力有片面性。为此提出了用水泥浆相对自身静切力的平均失重...  (本文共7页) 阅读全文>>

《天然气工业》1980年40期
天然气工业

水泥浆在不同井斜的沉降失重和沉降—胶凝失重

水泥浆在不同井斜的沉降失重和沉降—胶凝失重孙展利(江汉石油学院)孙展利.水泥浆在不同井斜的沉降失重和沉降—胶凝失重.天然气工业,1998;18(4):55~58摘要过去对水泥浆失重机理的研究和解释都还很不够,看法也不一致,有碍气窜问题的彻底解决。近期的研究指出,候凝过程中水泥浆要经历从沉降不稳定体系到稳定体系的转化期,并提出了无滤失情况下转化期水泥浆中的固相沉积到井壁导致沉降失重的观点和固相结构在沉降中随着静切力的增长悬挂于井筒壁导致沉降—胶凝失重的观点。从上述两种失重观点出发,并以典型失重模拟实验为基础,分析了水泥浆在不同井斜的失重机理和规律,进一步证实了两种失重观点的正确性,得出几点结论:①井斜愈大,转化期愈短;②随着井斜角的增大,沉降失重对水泥浆转化期失重的影响增大,沉降—胶凝失重的影响减小;对垂直和小井斜角井眼来说,一般水泥浆在转化期以沉降—胶凝失重为主,对大斜度井和水平井眼而言,则以沉降失重为主;③在中等井斜角范围(...  (本文共5页) 阅读全文>>

《江汉石油学院学报》1970年40期
江汉石油学院学报

水泥浆的水化体积收缩胶凝失重研究

水泥浆的水化体积收缩胶凝失重研究孙展利(江汉石油学院石油工程系,荆州434102)摘要提出无滤失条件下水泥浆的水化体积收缩胶凝失重(简称“HG失重”)观点,并用失重模拟实验进行了检验。结果表明:①如果胶凝使水泥浆的水化孔隙体积损失得不到完全补偿,水泥浆孔隙压力就会降低,由此导致HG失重;②HG失重主要发生在转化期以后,可使水泥浆孔隙压力大大降低,并且是早期气窜的直接诱因。主题词水泥浆;压力降;机理;收缩;胶凝;气窜分类号TE256.5笔者曾将无滤失情况下水泥浆的失重原因和机理归结为沉降失重、沉降胶凝失重(简称SG失重)和水化体积收缩胶凝失重(简称“HG失重”)[1],并在文献[1~3]中研究了前两种失重。本文将进一步研究HG失重。1HG失重机理和规律HG失重是由水化体积收缩和胶凝共同作用产生的。其机理如下:水泥浆水化体积收缩导致孔隙体积损失,浆柱通过内部固液相对运动发生变形和上覆压力作用向下移动、或者图1水泥浆的水化体积收缩率(...  (本文共4页) 阅读全文>>