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活动套管提高注水泥顶替效率的理论分析

活动套管提高注水泥顶替效率的理论分析郑永刚,郝俊芳,王治平(成都科技大学)(西南石油学院)(四川石油管理局川西北矿区)摘要文章在假设偏心环空为楔形区域的情况下,利用流体力学理论及幂律流体在楔形区域中的流动方程,分析了旋转套管及上下活动套管时水泥浆及泥浆在偏心环空中形成的流场,并研究了旋转套管及上下活动套管对顶替效率的影响。结论认为注水泥旋转套管及上下活动套管都能使环空泥浆及水泥浆处于剪切状态,并且旋转套管还能在环空宽间隙外侧形成回流。正是由于这种剪切与回流作用破坏了泥浆的胶凝结构,消除了环空窄间隙处的泥浆滞流,因而提高了注水泥顶替效率。文章通过对旋转套管及上下活动套管在偏心环空中产生的流场计算与分析得知,增大环空流体的流性指数、旋转套管的转速及上下活动套管速度,可增大其剪切及回流作用,因而有利于破坏泥浆的胶凝结构,消除泥浆滞流,提高注水泥顶替效率。主题词固井,活动套管,注水泥,顶替效率,理论分析THEORETICALANALYS...  (本文共5页) 阅读全文>>

《天然气工业》1984年04期
天然气工业

大套管内插管法注水泥固井工艺

在川东地区的气井钻探中,常采用护套管作为表层套管,下入深度管固井设计,水泥用量应为180吨,采用“内插管固井后,实际用水泥140吨就。01。O 乃d 一.13一8 ,d i占100一1000米不等,最深的下至井深1519.65米。有的要起到技术套管的作用。要求套管与井壁环形空间有质量较好的水泥环,在安装13矛一“液压井口后,能承压100一12。公斤 8力/厘米“。对于地表破碎的川东地区,如何在漏、塌等复杂情况下,提高“鲁·表层‘技术)套管的固井质量是一个重要的课题。实践表明,在大套管内使用内插管注水泥装置固井,能较好地保证固井质量。返出地面,节约水泥‘“吨。臣卜8‘井“香‘套管下入井深570.77米,在内插管装置注水泥过程中,发现井漏,就立即停止注水泥,及时控制了水泥量,减少了浪费。座3井用23之护套管下至井深1519.53米,设计水泥 现场使用情况 近年来,先后在川东的铜6井、卧83井、雷6井、卧74井和座3井等五口井中都使用...  (本文共5页) 阅读全文>>

《西南石油学院学报》1940年40期
西南石油学院学报

注水泥的理论与实验研究

注水泥的理论与实验研究郑永刚,郝俊芳(石油工程系)摘要本文详细论述了层流注水泥及紊流注水泥的顶管理论及紊流隔离液作用机理。提出了垂直井、倾斜井及水平井层流注水泥的顶替数学模式及紊流顶替的数学模式。通过求解环空紊动扩散方程,得出了计算最小隔离液体积及最小紊流接触时间的公式。并用实验数据检验了部分理论公式,其相对误差在10%左右.主题词注水泥;层流顶替;紊流顶替;定向井;紊动扩散申图法分类号TE256·5前言提高注水泥顶替效率防止环空气窜一直是石油固井工作中最重要的技术问题,并一直是国内外固井工作者所重视和不断研究的课题。但过去国内外多以模拟试验为主要手段,至于系统的研究工作则不够完善’‘’。迄今,关于注水泥(非牛顿流体)顶替机理的理论还远未成熟,许多影响顶替效率的因素的作用机理还未完全弄清,其主要原因是还未建立起能够精确反映顶替过程的顶替模式,多数研究是在许多假设条件下进行的,是借用牛顿流体的或是从单一流体流动方程出发等等。l层流...  (本文共7页) 阅读全文>>

《西南石油学院学报》1983年01期
西南石油学院学报

注水泥顶替机理的分析与实验

多年的固井实践证明,泥浆和水泥浆的流变性能以及顶替速度与注水泥顶替效率密切相关。对此问题已有人进行过不少研究工作,本文参照国内外文献【1〕【2〕(3〕(4〕并根据我们在西南石油学院所作动态固井模拟试验的结果,把水泥浆和泥浆流变性能对注水泥顶替效率影响问题作以下的初步分析。水泥浆临界动切力 我们称当偏心环形空间内宽间隙处水泥浆开始流动时,窄间隙处的泥浆也能同时发生流动的条件下,水泥浆所必须具有的最低动切力为临界动切力〔幻,也就是当水泥浆达到临界动切力后,能实现泥浆完全顶替,因此临界动切力是一个很有意义的参数,所以本文将首先对它加以分析。为此我们将偏心环形空间划分为八个区间见图1〔2〕。划分方法为以井眼中心为原点,每隔45。方向至外园周画直线,图中R:为井眼半径,R:为套管外半径,e为偏心距。现设区间1,2犷3为水泥浆,最窄区间4为滞留泥浆。根据图中几何关系可有: e5 in丫Rl5 Ina由此得:图1偏心环形空间的划分、./ a ...  (本文共9页) 阅读全文>>

《天然气工业》2013年05期
天然气工业

油气井注水泥顶替机理研究进展

油气井固井是钻井过程的最后一道工序,是衔接钻井和采油的关键过程,固井是采用向环空注水泥的方法把裸眼井段内下入的套管串与地层之间进行有效的封闭[1]。现场施工表明,地层封隔失效的关键因素是水泥浆没有完全替净钻井液,在套管与井眼之间的环空间隙内形成了连续的钻井液窜槽。水泥浆替净环空内的钻井液是保证固井质量的先决条件,但两相流体之间的顶替过程却非常复杂:注水泥顶替不能仅从两种液体之中任何一种液体的流速分布,就直接得出两种液体之间分界面的分布情况,它还与流体性能(流变特性和密度)之间的相互匹配、流体之间的相对流动状态以及流体混合时的相互反应等因素密切相关。另一方面,随着钻井技术的发展和油气勘探开发的需求,大斜度井和水平井逐渐取代直井成为主流井型,但大斜度井和水平井内的流体受力条件与直井不同,造成不同井型的注水泥顶替机理存在一定区别,致使直井所采用的一些顶替参数设计依据不适用于大斜度井和水平井。国内的注水泥顶替理论研究基础相对薄弱,发展缓...  (本文共8页) 阅读全文>>

《天然气工业》1960年50期
天然气工业

漏失井注水泥工艺

漏失井注水泥工艺李毅,柳世杰(四川石油管理局井下作业处)摘要在油气田的勘探、开发中,常遇到一些低压易漏层,漏失井注水泥是在并下地层漏失或易漏失的情况下进行的固井作业。它具有水泥浆易漏失,导致对产层的损害;液柱压降引发井涌或井喷;水泥浆返高不够,不能封隔目的地层的特点。因此只有采取相适应的配套技术,才能确保漏失井注水泥的成功。文中介绍了在现场实际中针对不同情况的井下漏失,漏失井的特点,要求,注水泥的技术关键,固井设计,注水泥方案,水泥浆体系设计的选择。对提高漏失井固井质量有一定的指导意义。主题词钻井,漏失层,固井,注水泥,技术CEMENTINGTECHNOLOGYFORABSORPTIONWELLS¥LiYi(DownholeOperationDepartmentofSichuanPetroleumAdministration),LiuShineAbstract:Cementingisakindofwellcementingope...  (本文共5页) 阅读全文>>