小间隙井注水泥环空流动计算方法与应用

非常规井身结构中小间隙与小井眼段的注水泥环空流动与常规井眼有很大出入,采用常规流动计算方法来分析小间隙流动,则会造成很大的误差,影响到作业安全。为此,分析了小间隙对环空流态、流动阻力的影响,从理论上系统研究了小间隙注水泥流动的流态判别、偏心效应系数、摩阻系数等关键参数的计算方法,并提出了相应的修正方法:小间隙环空的水泥浆流变参数计算,应使用旋转黏度计600转和300转的读值进行流变参数计算,进而综合考虑流态、偏心、环空尺寸等影响因素,将环空进行分段,建立了深井固井环空流动摩阻计算模型。在中国西部地区应用了5口小间隙井,固井套管下入深度达到6 000m,小间隙井段长度达到2 000m,采用该修正方法计算的压力值和实际施工压力值的误差控制在1.5MPa以内,很好地满足了生产要求。     

高温高压下油井水泥环胶结强度测试新方法

固井注水泥完成后,水泥环与套管(Ⅰ界面)、与地层(Ⅱ界面)的胶结强度是影响固井质量的重要因素,但目前的水泥环胶结强度测量方法不能很好地模拟井下条件水泥环的形成以及泥饼的冲洗过程,致使测量出的胶结强度数据不能很好地为现场施工提供参考。为此,在分析现有测量水泥环胶结强度方法的基础上,提出了一种能够模拟井下条件的水泥环胶结强度的测量新方法,并且研制了相应的测量装置。该装置能够模拟高温高压环境下不同钻井液在岩心上形成泥饼、钻井液泥饼的动态冲洗、水泥环的养护形成过程,并测量出水泥环与岩心、水泥环与模拟套管的界面胶结强度等。结论认为,利用该装置能够开展水泥环动态冲洗与高温高压养护实验,还能测量第一界面与第二界面的胶结强度,较之于以前的方法更能贴合现场的实际,更具有实用价值;但要评价地层岩性、冲洗液体系等因素对胶结强度的影响还需要利用该装置做进一步的深入研究。     

低温对水泥浆流变性影响规律分析

针对海洋深水固井的特点(低温、浅层流、压力安全值低),提高固井顶替效率,目前已有许多行之有效的理论和施工措施,但这些理论和措施不一定适合深水固井所面对的地层松软、浅层流的特点,这就对前置液和水泥浆的流变性能提出了更高的要求。深水固井过程与常规固井过程中流体遇到的温度影响有较大不同。泥浆与水泥浆均属非牛顿液体,它们的流变特性与注水泥工作有着密切的关系,准确地掌握它们的流变规律便能帮助我们正确地调节泥浆、水泥浆的流变性能,正确地确定顶替流态,并能准确地计算注水泥过程的流动阻力。经研究表明,水泥浆的流变性随温度压力变化十分明显,温度对流动计算结果的影响非常显著。因此,对低温条件下水泥将流变能的研究具有非常重要的现实意义。     

扶正器在固井作业中的影响

在水平井作业中,固井质量的好坏很大程度上取决于套管在井眼中的居中程度。而套管在井眼中的居中度又与扶正器的性能、安放组合、安放间距等因素密切相关。为此,介绍了常用扶正器的性能、安放组合、安放间距在固井作业中的影响。     

Win98下PC机与PC104的串行通讯的硬件与软件实现

本文介绍Win98下PC机与PC104的串行通讯的方法,并给出PC104组成的数据采集系统的硬件结构以及Win98下PC机与PC104之间串行通讯程序。     

气体介质条件下固井水泥浆性能变化对固井质量的影响

气体介质条件下的固井技术作为气体钻井技术的补充,可以实现环空水泥浆的全充填,解决水泥浆顶替效率低和二界面胶结差的技术难题。成功的气体介质条件下固井作业可以节约作业时间和降低固井成本,具有重要的现实意义和良好的社会经济效益。但气体条件下固井也有不容忽视的弊端,本文旨在通过室内实验来了解气体介质条件下固井水泥浆的性能变化及其对固井质量的影响。     

超高密度水泥浆加重剂粒径和加量优化模型

针对超高密度水泥浆由于体系中惰性颗粒较多,水泥浆流变性能与水泥石力学特性之间存在矛盾的问题,以颗粒级配和紧密堆积原理为理论依据,通过计算水泥石单位面积上加重剂所占面积比,建立了加重剂不同粒径匹配模型和不同粒径加重剂加量的数学模型.调整体系加重剂的颗粒粒径匹配,并对加量进行优化计算,使抗压强度满足设计要求.模型计算出添加三级颗粒时,粒径的最佳匹配关系为r1∶r2∶r3=1.00∶0.40∶0.07,三级颗粒的体积加量为V1∶V2∶V3≈354∶45∶1.大量实验表明,密度为2.6g/cm3的超高密度水泥浆经过合理粒度级配、加量控制的水泥石抗压强度可达到12MPa(24h,50℃常压养护)以上,且流动性能良好,在现场能够一次完成配浆.     

���ý�����ֱ��Ԥ������עˮ��󻷿շ�ֹ���ܵ�����

如何准确预测环空气窜，一直是国内外的一个研究目标。ＤｏｗｌＳｃｈｌｕｍｂｅｒｇｅｒ公司提出的预测固井后是否会发生气窜的方法，通过综合分析几个可能影响气窜的参数，从总体上评价出固井后环空防气窜的能力，在预测气窜上取得了一定的效果。但该方法是根据国外有关油气田的大量气井资料通过统计分析后得出的，并且以计算尺的方式提供给现场使用，这给我国气井开发中应用和改进该项技术带来了一定难度。文中主要介绍了对这一方法所进行的解析分析，并提出了应用这项技术的解析公式，指出了进一步完善该项技术的方法。     

窄压力窗口井段精细控压压力平衡法固井设计方法与应用

四川盆地复杂深井、超深井钻进受套管层序的限制,同一裸眼井段通常钻遇多个压力系统,纵向地层出现窄安全密度窗口,虽然钻井常采用控压钻井(MPD)技术保证了安全有效钻进,但也给下部小间隙尾管固井带来了巨大的挑战,因而开展既能满足四川盆地小间隙尾管固井质量又能保证窄度安全密度窗口地层固井安全的固井工艺技术研究具有重要的现实意义。为此,在借鉴控压钻井成功应用的基础上,提出了精细控压平衡压力法固井技术:在注水泥设计时将环空流体静液柱压力设计为欠平衡(略低于地层孔隙压力),然后利用精细控压钻井装置MPD在井口节流产生回压或施加井口补偿压力,使注水泥过程通过井口压力和流体在环空的流动摩阻达到平衡孔隙压力,注水泥结束后环空继续施加一定的补偿压力,防止静压不足与水泥浆失重造成候凝期间环空窜流。四川盆地某探井(超深井)应用该技术后,全井段固井水泥胶结合格率为97%,胶结质量优的井段为76%。结论认为,该技术无需增加其他设备,仅借助控压钻井的设备就能实现高顶替效率下的固井施工安全和固井质量提升。