平桥区块深层高压页岩气水平井固井技术

涪陵二期平桥区块具有页岩埋藏深、地层温度和压力高的特点。在分析深层高压页岩气水平井固井技术难点的基础上,对套管串结构、前置液体系、水泥浆体系和固井施工工艺等几个方面进行防漏防窜研究,在有效提高固井质量的同时防止气侵和环空气窜的发生,形成一套可行的深层高压页岩气水平井固井技术,且在焦页108-4HF井进行了成功应用,固井施工正常顺利,水平段全优质,全井优良率达到94.6%,固井质量达到设计要求。     

涪陵地区页岩气水平井低承压配套固井技术

受焦石断背斜两侧的大断裂带影响,涪陵南区及边界井目的层裂缝发育,钻井漏失复杂情况逐渐增多,而在油基钻井液条件下堵漏提承压材料相对较少,固井时存在较大的漏失风险,极易导致水泥浆返高不够而形成漏封,严重影响全井封固质量。通过对现场情况的摸索和总结,对前置液、水泥浆体系和固井施工工艺进行防漏堵漏优化研究,在有效提高固井质量的同时增强封堵能力,形成了一套成熟的页岩气水平井低承压配套固井技术,并在涪陵工区漏失复杂井进行了广泛应用。应用效果表明,固井优良率由初期的64.28%提高到了80%,固井质量明显回升,这套固井技术能够满足涪陵地区固井施工易漏失井的固井技术要求。     

充气水泥浆防止失重的实验研究

本文对充气水泥浆防止失重的机理进行了分析,并作了一般水泥浆及充气水泥浆在摸拟井筒中的对比实验。结果表明充气水泥浆的性能符合固井施工和固井质量的要求。     

页岩气水平井分段压裂对固井水泥石力学性能的需求分析

页岩气水平井依靠大型水力分段压裂改造才能实现措施增产的目的,而固井水泥环的连续性、完整性和密封性是进行水力分段压裂的基础条件。通过建立页岩地层-水泥环-套管力学模型,开展内压作用下水泥环受力分析,对水泥环力学进行了参数敏感性分析,发现了水泥环受力敏感性因素,为页岩气水平井固井水泥浆体系的选择提供了新的方向。     

低密度水泥浆固井技术在哈拉哈塘区块的应用

在塔北哈拉哈塘区块固井作业中,由于二开裸眼段长,揭开产层后地层压力系数低,存在裂缝型、溶洞型碳酸盐岩地层,采取常规密度水泥浆固井,极易诱发井漏,导致固井失败。通过分析该区块地质特点,根据水泥浆体的颗粒级配理论,优化工艺,采用低密度高强度水泥浆封固了长裸眼段。18口探井二开长裸眼段水泥浆返高全部合格,缩短了钻井周期,提高...     

卤水井微间隙超长封固段单级固井技术——以岗钾1井为例

岗钾1井位于江陵凹陷浣市断裂带南岗1号断鼻构造,是一口卤水探采井。卤水井对固井质量要求高,针对该井微间隙、超长封固段单级固井的技术要求,采用了盐水双凝双密度水泥浆体系,优化前置液、尾浆添加石英砂的施工方案,并细化技术措施,取得了较好的效果,固井质量优。     

页岩气储层岩屑与岩心录井量化描述方法探讨

多年来,页岩气储层描述的技术思路和实现方式主要源于常规油气藏储层,对页岩气藏并不适用。为了实现页岩气储层岩屑与岩心特征信息的录井量化描述,以页岩气录井实践经验为基础,针对页岩气储层的特殊性确定了包括分类收集页岩气井资料,待描述井的页岩气储层描述井段、井类别,描述参数和描述曲线刻度范围,曲线图充填方式与绘图风格,以及确定页岩气储层岩相组合类型、评价页岩气储层品质的具体描述方法等。涪陵页岩气田多口井的应用显示:给出的页岩气储层岩屑与岩心录井量化描述方法,能够有效指导页岩气水平井地质导向和页岩品质综合评价,能够为页岩气高效开发提翔实数据,可供同行业借鉴与参考。     

大跨度易窜井固井技术及现场应用

商河油田商25区块的地质因素和开发因素共同导致普通水泥浆体系及工艺无法满足商25区块调整井固井质量要求,严重制约商河油田勘探开发和经济效益提升。针对商25区块调整井固井面临难题展开深入研究,结合梯度多凝水泥浆技术、前置液防污染技术、提高顶替效率技术和浆量设计等工艺措施共同构成商25区块调整井防窜固井技术,并进行了多次现场试验。结果表明,新型低密度水泥浆体系和防窜固井技术效果明显,解决了商25区块调整井固井防窜的问题,初步形成了一套具有较强理论基础和实践指导意义的调整井防窜固井工艺技术与配套措施,为临盘地区固井作业奠定了较好理论和实践基础,有效提高了临盘地区油田采收率和开发水平。     

延长气田西部地区中深井固井技术研究

针对延长气田西部地区地层特点及中深井固井主要技术难题,研究中深井固件关键技术措施。有以下认识:保证良好的钻井液和水泥浆性能是中深井固井不可或缺的前提条件;采用低密高强水泥浆体系和多凝高密度水泥浆体系,并结合双级固井工艺,能有效解决长封固段固井易压漏地层、易气窜等技术难题;采用"双防"水泥浆体系,能有力解决盐(膏)层遇水易改变水泥浆性能的固井技术难题;采用优质高效悬浮隔离液体系SQG-1,降低注替排量,可提高顶替效率,保证固井质量。     

新型油井水泥促凝剂WSA-1室内研究

在导管或表层段低温固井中,水泥水化速度慢,候凝时间长,油井水泥石早期强度发展缓慢,影响固井质量和作业安全。针对目前国内油田低温浅层固井可供选择的油井水泥促凝剂种类少、某些油井水泥促凝剂促凝和早强效果不佳以及对水泥浆流变性影响较大等问题,通过室内实验研制了一种新型复合促凝剂WSA-1。对加有促凝剂WSA-1的水泥浆进行了系统的性能评价。结果表明:促凝剂WSA-1能加速油井水泥的水化过程,缩短水泥浆的稠化时间,显著提高水泥石的早期强度,当m(WSA-1)∶m(水泥干灰)=3%时,水泥浆稠化时间可缩短50%以上,水泥石6h强度从3.2MPa增强到11.3MPa,24h抗压强度从24.3MPa增强到46.1MPa,完全满足其评价标准的相关要求,且对水泥浆的初始稠度和流变参数基本无影响,是一种性能优异的、可用于低温浅层油气井固井水泥浆体系的复合促凝剂。     

裂隙岩体灌浆特性的研究

裂隙是灌浆的主要对象，应用幂律液体摩阻力定律，推导出灌浆压力，浆液特性，裂隙开度及浆液扩散半径之间的关系式。在此式基础上，分析研究了浆液趋于牛顿浆液时裂隙中的压力分布，以及灌浆各因素之间的相互影响关系     

Longwall surface subsidence control by technology of isolated overburden grout injection

Surface subsidence is a typical ground movement due to longwall mining, which causes a series of environmental problems and hazards. In China, intensive coal extractions are commonly operated under dense-populated coalfields, which exacerbates the negative subsequences resulted from surface settlement. Therefore, effective approaches to control the ground subsidence are in urgent need for the Chinese coal mining industry. This paper presents a newly developed subsidence control technology: isolated overburden grout injection, including the theory, technique and applications. Relevant procedures such as injection system design, grouting material selection, borehole layout, grout take estimation and injection process design are proposed. The applicability of this technology has been demonstrated through physical modelling, field measurements, and case studies. Since 2009, the technology has been successfully applied to 14 longwall areas in 9 Chinese coal mines. The ultimate surface subsidence factors vary from 0.10 to 0.15. This method has a great potential to be popularized and performed where longwall mining are implemented under villages and ground infrastructures.     

从二滩水电站的灌浆实践研究开灌浆液的稠度

本文研究了开灌浆液的稠度。从力学原理和二滩水电站地下工程的灌浆实践阐述了开灌浆液是较稠的好。同时还分析了地下水位的高低对开灌浆液稠度的影响。展示了国际灌浆技术的发展趋势     

钻孔灌注桩穿越碎石粘土层的工程实践

就目前市场上出现地基处理方案,对钻孔灌注桩穿越碎石粘土层作了技术经济分析,指出了处理方案及结果,并提出几点建议。     

高填方桥台病害分析及钢花管注浆技术应用

总结了高桥台锥坡变形的破坏模式,分析了钢花管注浆技术加固路基的机理,提出了采用该技术进行治理的对策,并详细介绍其施工工艺,实践证明钢花管注浆技术是路基加固和桥台锥坡变形治理中的有效方法.     

盾构隧道同步注浆浆液配合比优化设计

盾构法施工过程中,盾尾同步注浆对控制隧道轴线上浮和地面沉降起着至关重要的作用.为使盾构隧道同步注浆浆液具有较好的工作性能,选用水泥、粉煤灰、膨润土、砂、水作为原材料,采用正交设计的方法进行试验,探讨了浆液各原材料对浆液稠度、凝结时间、泌水率、7d抗强度等指标的影响规律及同步注浆浆液配比的优化方向.试验表明:水泥是影响凝结时间和抗压强度的主要因素,水泥的加入能够缩短凝结时间、增大抗压强度和降低泌水率;粉煤灰能改善浆液和易性;膨润土有增稠、保水的作用,能提高浆液稳定性,但掺量要控制在一定范围内;砂作为浆液骨料起填充作用,主要影响浆液稠度,砂的用量与浆液稠度大小呈反比趋势;水是影响泌水率的主要因素,用水量增加导致浆液泌水率、稠度增大,凝结时间变长.最优的配合比为:水泥∶粉煤灰∶膨润土∶砂∶水为160∶400∶50∶830∶360,制备的浆液稠度为11~12cm,凝结时间为10~13h,泌水率不高于3%,7d抗压强度不低于2MPa.     

基于自动化压井系统的置换法压井技术研究

随着科学技术的发展,压井技术的自动化、智能化成为油气井控技术发展的重要方向。针对目前置换法压井效率低、安全性不足及压井自动化程度低的情况,基于置换法压井的基本原理及参数计算模型,提出了一种自动化置换法压井的设计方案,并对影响压井设计的重要参数进行了敏感性分析。自动化压井系统的实时监测及参数计算准确度直接影响压井设计的合理性,在完善模型计算精度的同时,还需要配置高准确性的压井监测设备,希望研究结果能为相关研究人员提供一定的研究基础,并为现场施工提供一定的理论支撑。     

Development of ensemble learning models to evaluate the strength of coal-grout materials

In the loose and fractured coal seam with particularly low uniaxial compressive strength(UCS), driving a roadway is extremely difficult as roof falling and wall spalling occur frequently. To address this issue, the jet grouting(JG) technique(high-pressure grout mixed with coal particles) was first introduced in this study to improve the self-supporting ability of coal mass. To evaluate the strength of the jet-grouted coal-grout composite(JG composite), the UCS evolution patterns were analyzed by preparing 405 specimens combining the influential variables of grout types, curing time, and coal to grout(C/G) ratio.Furthermore, the relationships between UCS and these influencing variables were modeled using ensemble learning methods i.e. gradient boosted regression tree(GBRT) and random forest(RF) with their hyperparameters tuned by the particle swarm optimization(PSO). The results showed that the chemical grout composite has higher short-term strength, while the cement grout composite can achieve more stable strength in the long term. The PSO-GBRT and PSO-RF models can both achieve high prediction accuracy. Also, the variable importance analysis demonstrated that the grout type and curing time should be considered carefully. This study provides a robust intelligent model for predicting UCS of JG composites, which boosts JG design in the field.     

盾构隧道同步注浆浆液压力时空分布规律

盾构隧道施工过程中同步注浆浆液压力变化对邻近管片结构内力分布有较大影响,为实现对注浆压力的精细化控制,保证盾构安全掘进,研究浆液压力的时空分布规律.在考虑浆液粘度和地层渗透系数时变性的基础上,统一了同步注浆过程中浆液填充、扩散与消散过程,得到了浆液压力沿管片环向与纵向分布的理论计算式.依托工程实例及浆液流变试验结果,建立数值模型,得到了浆液压力沿管片三维时空分布规律.研究表明:同步注浆过程中浆液固结及注浆压力的衰减对浆液压力分布影响较大.浆液粘度增大,浆液流动性与地层渗透系数逐渐减小,使浆液压力沿管片扩散及消散幅度减小,进而影响管片内力分布.考虑了浆液压力时空变化特性的计算模型使管片受力特征与现场实测结果更加接近.研究成果为精细化分析施工阶段管片受力提供了计算依据.     

砂砾石层渗透灌浆模拟试验

在砂砾石地层介质中进行灌浆时,地下水的渗流作用对浆液不同方向的扩散半径产生影响,对此进行室内渗透灌浆模拟试验.采用均匀设计的理念,构造了整体试验方案,通过分析各影响因素与浆液扩散半径和灌浆量的线性关系,得出灌浆压力、浆液水灰比、地层渗透系数、渗流流速等因素对浆液扩散半径、灌浆量的影响规律.试验结果表明:影响浆液扩散半径、灌浆量的显著因素是地下水渗流作用,其次是灌浆介质本身的渗透系数和浆液水灰比;渗流速度与浆液下侧扩散半径呈正相关关系,与浆液上侧扩散半径呈负相关关系,对浆液侧向扩散半径影响较小且呈正相关关系.