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固井水泥浆的失重研究

水泥浆失重是造成环空窜流的重要因素之一,从20世纪60年代开始,国内外对其进行了大量的研究工作,对水泥浆失重的影响因素、影响规律有了一定的认识,并提出了三种失重原因。根据研究成果,油气田相关部门采取相应的技术措施,有效的解决了因水泥浆失重导致的环空窜流。失重是指注水泥结束后,水泥浆还是液态,这时环空内液体对地层作用的压力为作用点以上各浆柱的静液压力之和,水泥浆密度一般大于钻井液的密度,因此能够起到压住地层的作用;随着时间推移由于水泥浆柱在凝结过程中对其下部或地层所作用的压力将逐渐降低,就好像失掉了一部分质量一样的现象。水泥浆失重是造成环空窜流的重要因素之一。水泥浆失重是造成环空窜流的重要因素之一,一直是石油工作者长期以来未能彻底解决的一个难题,它的产生是和固井注水泥作业同时产生的,早期的油气井较浅环空窜流的程度较小,注水泥作业基本上没进行过防气窜设计,没有引起石油技术人员的重视。20世纪60年代初期,随着石油行业的发展,井深加深...  (本文共2页) 阅读全文>>

中国石油大学
中国石油大学

固井水泥浆防气窜性能评价方法研究

自从固井注水泥作业实施以来,气窜就一直是困扰固井作业的一大难题。一旦发生气窜,即使花费大量的人力物力,也很难修复到原有的层间封固状态。据估计,大约有25%的完井过程中存在气窜。客观、准确评价水泥浆的防窜能力,至今仍是国内外固井界未能很好解决的问题。本文试图从引起气窜的主要因素——水泥浆失重入手进行防气窜性能评价方法的研究。本论文从系统工程的角度出发,针对影响固井水泥浆失重的有关因素(水泥浆性能、井眼状况等)进行了实验研究。研究表明:水泥浆初凝时间、游离液含量、水泥浆体积收缩率与水泥浆平均失重速率存在很好的线性关系;不同的井眼状况也不同程度地影响水泥浆平均失重速率。利用数理统计的方法得出了固井水泥浆失重模型,并在此基础上,根据维持压力平衡是控制和预测环空气窜的基本原理,依据压力平衡关系式推导出了压力平衡关系式的微分式,提出了新的防气窜性能评价方法,并利用室内气窜实验结果得到了验证。为固井防窜设计提供一种新的参考方法。  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

四川大学
四川大学

高温超压地层固井降滤失剂AMPS/DMAM/FA/AM共聚物的合成与特征研究

本文采用氧化还原引发体系,首次合成了AMPS/DMAM/FA/AM 水溶性共聚物。研究了共聚物制备过程的影响因素、产物结构、溶液性质及合成产物对水泥浆性能的影响。设计优选出了AMPS/DMAM/FA/AM 高温超压地层固井双作用水泥浆体系,研究了不同体系、不同密度的高温超压固井水泥浆的性能及作用机理。用这种降滤失剂开发出了适合于南海莺琼盆地高温超压地层固井的双作用水泥浆体系,其综合性能达到了国外同类产品的水平,完成了中国海洋石油总公司“十五”科研项目“南海莺琼盆地高温超压地层固井工艺技术研究”项目中“高温超压地层固井双作用防气窜水泥浆研究与开发”,并于2004 年通过了中国海洋石油总公司组织的专家验收,专家组认为“高温超压双作用防气窜水泥浆体系和双作用前置液体系开发已达到试用阶段,整体性能满足南海莺琼盆地高温超压地层固井的作业要求,完全可以替代进口添加剂”。1、根据高温超压地层固井水泥浆的要求及高分子结构与性能的关系,选用AMP...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>

《石油矿场机械》2014年04期
石油矿场机械

水泥浆候凝期间套管柱力学分析及应用

由于水泥浆胶凝过程中各种复杂的物理化学变化[1-4],使得作用在套管的温度及压力载荷发生很大的变化,继而影响其受力和形变。为了防止套管损坏,人们的注意力主要集中在机械和化学作用2个方面,而很少考虑水泥浆胶凝过程中套管状态的变化。因此,研究套管柱在水泥浆胶凝失重过程中的受力和形变规律是很有必要的。目前,国内外关于套管在水泥浆候凝期间的力学分析比较少。李子丰首次采用室内试验对水泥浆凝固过程中套管柱的轴向受力变化规律进行初步研究[5];吕苗荣[6]利用数值计算方法得到了水泥胶凝过程中温度变化的动态数据,对油田实测数据进行了统计分析,得出了水泥浆失重时的压力计算公式,采用有限元分析方法对水泥浆胶凝期间套管柱进行力学分析。在这些研究中,没有考虑水泥浆凝固过程中的相变对套管温度的影响,也没有考虑水泥浆体积膨胀或收缩对套管作用力的影响。为此,本文选取井口到井底的整体套管柱为研究对象,采用有限元的分析方法,综合考虑候凝期间水泥浆候凝期间相变热传...  (本文共5页) 阅读全文>>

《钻井液与完井液》2011年06期
钻井液与完井液

研究水泥浆膨胀率的新型设备及方法

在井下环空内,普通硅酸盐油井水泥硬化后,水泥石体积产生“化学收缩”,收缩率可达4%以上,使水泥环与套管或水泥环与地层之间形成较小的间隙(或称“微环隙”),影响了水泥与套管及地层间的胶结质量,并可能导致油、气、水窜。有的研究者提出,通过加入一定量的膨胀材料,研制出微膨胀水泥浆,减少水泥石的化学收缩,达到密封防窜的效果,从而提高固井质量。于是,水泥浆的膨胀性对环空水泥石的界面胶结性能影响很大,对固井质量的优劣起到至关重要的作用,水泥浆硬化后能否产生有效的体积膨胀是影响水泥石与套管及地层之间胶结质量的关键。为此,国内外广泛开展了水泥浆膨胀率的研究[1-3]。1膨胀率测量方法简介1)膨胀水泥膨胀率实验方法。用两端装有球形钉头的25×25×280 mm3的水泥净浆试体经养护后,用比长仪测量试体长度变化确定膨胀率。其优点是通过测量水泥石的表观体积,反映塑性体膨胀及硬化体膨胀,测量精度高。缺点是不能模拟高温高压下的膨胀情况,不能反映在加温加压...  (本文共7页) 阅读全文>>

《现代化工》2009年S1期
现代化工

可存储的液体化水泥浆

公开号:CN101337796公开日:2009.01.07申请(专利权)人:中国海洋石油总公司;中海油田服务股份有限公司本发明公开了一种可存储的液体化水泥浆,包括:100份水泥、0~70份减轻剂、0~50份加重剂、0~70份增强剂、30~150份水、0.5~5份悬浮稳定剂、2...  (本文共1页) 阅读全文>>

《石油与天然气化工》1999年04期
石油与天然气化工

部分水解聚丙烯酰胺水泥浆降失水剂的室内研究

固井施工时,为了防止水泥浆中的水向地层渗透,必须加入降失水剂,使水泥浆的失水控制在50~200ml(7MPa,30min)[1]。早在1977~1979年,聚丙烯酰胺(PAM)及其水解产物部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)就已在油田上广泛使用[2]。除在钻井和采油领域应用外,也用作高温、深井的水泥浆降失水剂。而通常所使用的(H)PAM的分子量在300万~500万,水解度是15%~30%,虽然它的加入能使水泥浆的失水降低,但是使水泥浆流动度大大降低,稠化时间缩短,并易出现闪凝现象。为此,本文系统地研究了不同分子量和水解度的(H)PAM作为水泥浆降失水剂时水泥浆的性能,以确定出作为水泥浆用的HPAM的最佳分子量和水解度,从而为油田固井施工提供了一种分子量适中、水解度恰当的HPAM。1 试验部分1.1 仪器、药品与材料1.1.1 仪 器乌式粘度计,Waring搅拌器,流动度测定仪(自制),GNC—1型常压稠化仪,高温高压失水仪(美国Hou...  (本文共4页) 阅读全文>>