新型水泥浆实心减轻材料FXW在固井中的应用研究

低密度水泥浆常用泡沫和漂珠作为减轻材料，但泡沫和漂珠的一个共同缺陷是承压能力有限。在现场使用时，地面密度和井下密度是不一致的，这将打破注水泥压力平衡，给固井施工带来一定的风险。为此，通过大量实验，根据颗粒紧密堆积原则，以粉煤灰、改性橡胶粉、微硅、石灰类矿物等为原料，复配出一种新型实心耐压减轻材料 FXW 。由于FXW为实心减轻材料，能够承受压力，因而能够适应井下高压条件。实验表明，FXW低密度水泥浆强度高，韧性好，可更好地满足油气井后期开发需求。     

稠油热采井中泡沫水泥浆的固井技术

胜利油田草13断块馆陶组油层,油藏埋深为1000~1030m,闭合高度约30m,地质结构为湿地扇沉积,易漏失。该层原油密度为0.9267~1.0286g/cm3,为特稠油油藏, 50℃时地面脱气原油粘度为3277~14373mPa·s,需采用注蒸汽热采工艺投产,完井方式为下套管固井射孔完井。为确保固井过程中不致发生漏失对油层造成伤害,提高热采井的热采效益,在该区块采用了低密度泡沫水泥浆固井工艺,使得固井水泥浆当量密度由原来的1.85g/cm3下降到1.50 g/cm 3以下,取得了明显效果,固井合格率100%,优质率87.5%。与普通水泥浆固井的井相比,井口出口温度平均提高15%以上,日产油量提高20%。     

水泥环对套管射孔后抗挤毁强度的影响

建立了未射孔套管、不带水泥环射孔套管、外裹水泥环套管的有限元分析模型,对这3种情况下套管的抗挤毁强度进行了对比分析。得出如下重要结论(1)射孔使套管抗挤毁强度显著降低,降低幅度为29%;(2)固结良好的水泥环对于加强射孔套管强度有明显作用,使射孔套管的抗挤毁强度提高188%;(3)水泥环不能抵消射孔对套管抗挤毁强度的伤害,外裹固结良好水泥环的套管,射孔后其抗挤毁强度与无孔套管相比下降156%。     

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矿渣MTC固化体高温下易开裂问题一直限制着矿渣MTC技术的推广应用，文章对影响固化体开裂的宏观因素：温度、压力、浆体pH值等进行了实验研究分析。通过X射线衍射、扫描电镜等分析手段找到了固化体开裂的本质原因在于高温条件下矿渣水化反应速度加快，其玻璃体分相结构中富钙相的分解速度加快，体系中Ca(OH)₂增加较多，而富硅相解体反应的变化幅度不大，体系中SiO₂则相对较少，反映在固化体局部区域中，C-S-H凝胶体不仅C/S增大且分布不均匀且由于该部分水化产物呈球形和蜂窝形，胶结时接触面积少，形成的凝胶体胶结差，不稳定，易发生晶形转变，宏观上表现为固化体容易形成裂纹。     

高强塑性水泥浆实心减轻材料FXW室内研究

低密度水泥浆常用泡沫和漂珠作为减轻材料,但泡沫和漂珠的一个共同缺陷是承压能力有限,这就给固井施工带来一定风险。通过大量实验,以颗粒紧密堆积为原则,复配出一种新型实心耐压减轻材料FXW。实验证明,减轻材料FXW与其它外加剂相容性好,浆体施工性能优良;FXW为实心减轻材料,能够承受井下高压,解决了漂珠和泡沫低密度水泥浆不能承压的问题;FXW低密度水泥石强度高,韧性好,可满足油井后期开发需求。     

矿渣MTC固化泥饼能力及其行为原因分析

矿渣MTC能不能实现泥饼的固化胶结,是否能提高第二界面胶结强度,对矿渣MTC的推广应用极其关键,为此系统比较了矿渣MTC水泥浆与油井水泥浆在没有泥饼、普通钻井液泥饼、多功能钻井液泥饼3种情况下的界面胶结性能,并对泥饼固化的原因进行了分析研究.实验结果表明,没有泥饼存在时,油井水泥浆的胶结性能明显优于矿渣MTC;普通泥饼存在时,水泥浆和MTC均不能得到令人满意的胶结性能;油井水泥浆不能使多功能钻井液泥饼固化胶结,而矿渣MTC能够实现多功能钻井液泥饼的固化胶结.结果还表明,泥饼固化的首要条件是泥饼中必须含有胶凝材料,由于普通泥饼中没有胶凝材料,所以不论是什么固井液都不能使其固化.而矿渣的活性是潜在的,只有被激活才能发挥胶凝性能,因此油井水泥浆无法与多功能钻井液泥饼发生同步的水化固化反应,只有矿渣MTC浆体与多功能钻井液泥饼相遇,才能既保证有胶凝组分的存在又具有足以激活矿渣水化的可溶性激活组分,从而有效实现泥饼的固化,提高固井质量.     

膨胀筛管的研制及现场试验

疏松砂岩防砂一直是油田开发中的难题。传统的防砂管都有其弱点,不仅容易发生井眼坍塌使筛管损坏,还增加了流体进入管内的流动阻力从而减少了产量;膨胀筛管技术具有大通径的特点,膨胀后可紧贴在井壁上,不仅增加了筛管的表面积,降低了筛网内外的压降从而提高了产量,而且也减少了砂粒运移和对筛管的冲蚀损坏。为了解决疏松岩防砂的难题,胜利油田研制出了膨胀筛管及膨胀螺纹、膨胀悬挂器、变径膨胀工具等附属工具。膨胀筛管采用内层为基管、中间层为多层滤砂网、外层为膨胀保护外套的3层结构设计,其中基管采用J55钢管及15CrMo钢管,膨胀保护外套、多层滤砂网均采用316L不锈钢材料。地面试验及井下模拟试验的结果表明,膨胀后筛管的抗挤毁性能、轴向抗拉性能、轴向抗压性能均满足现场使用要求。膨胀筛管在胜利油田GDN32-05井和GDD15-01井2口井的现场试验结果表明,膨胀后筛管内径比普通筛管内径大,有利于增大泄油面积,提高油井产量。      

泡沫水泥浆固井技术在草桥地区的应用

简要介绍了草桥地区的地质概况和油藏特点 ,详细地论述了泡沫水泥浆固井技术在草桥地区的应用情况以及泡沫水泥浆现场施工要点 ,在稠油油田应用这种新技术可以使油井在开采过程中获得较高的热效率 ,从而提高原油采收率 ,获得较高的经济效益     

牙轮钻头新型涡流喷嘴试验研究

在牙轮钻头的钻进中，水射流是钻进速度快慢的决定因素之一。而目前现场使用的普通流线型喷嘴，存在着沿程能量损耗大，破岩效率低等缺点。为了克服上述不足，在现有设备下，尽可能地发挥水射流破岩及清岩的效率，研制出了一种新型涡流喷嘴。室内全尺寸钻进试验表明，该种喷嘴比普通喷嘴平均提高机械钻速３６％～９０％以上。