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定向井固井注水泥顶替效率研究

前 -JJ 曰 在石油工业的固井工程中,无论是定向斜井还是直井,固井时都要求用水泥浆有效地顶替泥浆,顶替效率越高越好。但是,亩于影响顶替效率的因素是复杂的,各种影响因素之间又相互制约。所以,如何提高顶替效率,实现高质量固井,至今仍然是一个有待深人研究的问题。 P .H .JQnes等人〔‘玉曾于1940年首次研究了固井注水泥顶替机理。根据,Jone。及其后来者的研究结果,在石油工业的直井固井中,人们普遍接受了扶正套管、活动套管和紊流顶替等三项固井工艺技术。定向井固井中很多问题与直井情况类似,但是,就一般情况而言,定向井固井的难度更大。其最困难的问题之一是偏心环空注水泥,在环空中出现水、气和泥浆窜擒及岩屑沉积LZ“’,从而降低了固井注水泥顶替效率。 关于匆句井(或直井)偏心坏卒注水泥顶替效率问题,目前已经发表了一些实验和理论研究报告〔’一“’。本文针对这一问题,继续开展理论分析和实验工作,‘希望达到两个目的,一是分析定向井偏』乙环...  (本文共9页) 阅读全文>>

《石油学报》1950年40期
石油学报

定向井层流注水泥顶替的机理

定向井层流注水泥顶替的机理郑永刚(四川联合大学)提要根据流体力学理论,研究了定向井层流注水泥的顶替机理。提出了反映注水泥顶替过程的顶替数学模式,其中包括垂直井、水平井及定向并的注水泥顶替数学模式。利用数值方法,求解了垂直井、水平井的顶替模式,并得出一些有用的结论。利用前人及本文的实验数据,对部分数学模式进行了检验,其吻合程度满足工程要求。主题词水平井,定向井,注水泥,顶替,数学模式,实验数据1前言目前,国内外定向井钻井技术已经趋于成熟,但是定向井注水泥技术还处于研究阶段,大斜度井及水平井注水泥顶替机理,由于其复杂性,至今未见系统的理论发表 ̄[1]。由于大斜度井及水平井的特殊受力条件,使其注水泥工艺和垂直井有所区别。水平井中,套管、泥浆、水泥浆及隔离液等所受重力方向已经不再是轴向而是径向。这一重力使套管很难居中,总是靠向低边。由于比重差的原因,使得重的固体(钻井遗留的岩屑及水泥浆、泥浆中的固相)和液体(通常水泥浆比泥浆重)总是沉向...  (本文共7页) 阅读全文>>

《石油钻采工艺》1984年05期
石油钻采工艺

固井新方法—旋流注水泥试验成功

概况 在固井注水泥过程中,·为了保证固井质最,采取很多工艺措施,其中水泥浆上返速度达到紊流(l右界流速以上),对泥象有较好的顶替效益,是保证固弃质量的一条重要措施。 一般在套管与井眼环形空间较小的井筒中,如8转I,井眼又7“套管、71/2“井眼xs!/z“套管,在现有设备和井眼条件允许的情况卞,上返速度可以达到1 .20、1 .40米/秒,接近或超过临界流速.但如果在8抢护井眼xs掩“套管、9%I,井眼x 51/5扩套管或更大一些的环空井筒中,要使水泥浆上返速度达到紊流状态,就比较困难了. 试验采用了带螺旋的套管,使水泥浆在上返时成旋流状态上升,在同样大小的流量下,使其流速加快到紊流状态.作用原理 专用符号参照图1。 v:一垂直上返速度,米/秒,Q一排量,升/秒,D‘一井眼直径,厘米,D:一套管外径,厘米;D:一水泥浆在环形空间旋流上升时平均近似流动中心圆直径:(D:+D:)/2,厘米;玩一螺旋纹外径,厘米,S:一需要封固的井段...  (本文共6页) 阅读全文>>

重庆科技学院
重庆科技学院

分级固井注水泥工艺技术研究

分级固井注水泥工艺技术常用于解决水泥封固段长、地层压力系数低、固井过程井漏现象严重等问题。随着复杂井数量的增多,固井难度不断增大,固井现场还将分级固井技术与其他工艺技术相结合,来解决非常规油气井的水平井固井难题。本文在充分调研国内外相关文献及现场固井施工资料的基础上,对分级固井注水泥技术从固井工具、工艺流程、参数计算、技术应用等方面进行系统分析。综合考虑水泥浆流动压力、失重、井斜、储层特性、地层孔隙压力及地层破裂压力等因素,对平衡固井关系式进行修正,推导分级箍安放位置的计算公式。基于旋转粘度计原理进行水泥浆混合的实验,建立了低混合能量的计算模型,并通过分析得出,提高混合能量能改善低剪切速率流动下水泥浆的流变性能。考虑到储层特性因素,分析提出在确保压稳地层的前提下,尽量减小平衡固井关系式中的附加压差取值。计算分析了延488井分级注水泥的分级箍安装位置,对扶正器位置及注水泥流动过程的压力变化进行预测,表明了分级箍位置取值范围的合理性...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

大庆石油学院
大庆石油学院

注水泥施工设计及管理软件的研制

目前在小型探井、开发井、调整井等日常工作量较大的井的固井施工中,施工数据计算、设计及措施制订往往根据设计书固定模式采用手工计算和数据填表的方式完成,施工过程所采用的三参数监测仪器对施工参数进行采集和读取也只能在与传感器相连接的装有厂家提供独立数据采集软件的计算机上实现,异常情况判断与处理也往往凭施工指挥与监督的经验判断。上述种种技术措施的施行方法,导致了设计计算及数据输入工作量大且存在误差、无法实现施工参数与设计参数的实时对比和评判、施工技术措施制订和异常情况诊断与处理容易存在决策失误等问题。严重地影响了固井施工设计与工程管理的决策水平,为提高固井质量带来了不利的因素。本系统软件即是针对以往固井设计、异常问题分析、技术措施制订等存在的问题,开展了系统软件研究。力求从固井施工设计、现场检查、施工方案制订到施工过程监测、参数记录、异常处理、施工总结等一系列过程形成系统程序,快速准确地指导固井施工全过程。其目的是能够提高固井施工设计与...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

《内蒙古石油化工》2008年09期
内蒙古石油化工

水平井及定向井注水泥顶替理论与技术综述

目前,国内外定向井钻井技术已经趋于成熟,但是定向井注水泥技术还处于研究阶段,大斜度井及水平井注水泥顶替机理,由于其复杂性,至今未见系统的理论发表[1]。由于定向井及水平井的特殊受力条件,使其注水泥工艺和垂直井有所区别。水平井中,套管、泥浆、水泥浆及隔离液等所受重力方向已经不再是轴向而是径向。这一重力使套管很难居中,总是靠向低边。由于比重差的原因,使得重的固体(钻井遗留的岩屑及水泥浆、泥浆中的固相)和液体(通常水泥浆比泥浆重)总是沉向低侧,形成岩屑床及水泥浆在低边形成指进现象,影响顶替效率。注水泥工程中是不希望产生指进现象的,而希望速度剖面平缓,均匀推进。这样才能获得高的顶替效率。而轻的流体(如泥浆、自由水)总是聚集在井眼上侧,很难替走,从而形成水窜、泥浆窜槽等[2]。针对上述问题,国内外学者从非牛顿流体在环空流动的理论研究、注水泥室内模拟实验研究,以及模拟注水泥顶替过程的数值计算研究三个方面对水平井及定向井注水泥进行了一系列探索...  (本文共2页) 阅读全文>>