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油井水泥环降脆增韧作用机理研究 被引量:36
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作者 李早元 郭小阳 +2 位作者 罗发强 董兆雄 罗平亚 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期438-441,共4页
针对油井水泥环井下易脆裂问题,对脆性水泥环破坏的根本原因进行了研究。结果表明,水泥石内部化学键断裂导致内部裂缝的扩展是水泥环后期层间密封性能失效,并诱发环空窜流的主要原因之一。实验研究了外加剂及外掺料对油井水泥石脆性改... 针对油井水泥环井下易脆裂问题,对脆性水泥环破坏的根本原因进行了研究。结果表明,水泥石内部化学键断裂导致内部裂缝的扩展是水泥环后期层间密封性能失效,并诱发环空窜流的主要原因之一。实验研究了外加剂及外掺料对油井水泥石脆性改善的微观作用机制,建立了包括结晶相、凝胶相、粒间充填及粒间搭桥在内的基质塑化设计模型。利用此设计模型开发了多元材料复合增韧水泥石,与常规水泥石相比,其力学形变完整性的保持能力有较大的提高,适应井下工况环境变化的能力得到增强,可满足油气井后期安全开发生产的需要。 展开更多
关键词 固井 水泥环 脆性 韧性 设计模型 多元材料复合增韧水泥石
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油井水泥石脆性降低的途径及其作用机理 被引量:32
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作者 华苏东 姚晓 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期108-113,共6页
针对国内油田薄油层井、小间隙井和侧钻井固井后射孔及后续增产措施造成的水泥环脆裂(即二次窜流)问题,为了降低水泥石的脆性,正确评价不同材料对水泥石韧性或弹性的影响,对掺有胶乳、橡胶粉和PVA纤维水泥石的抗折强度、抗压强度... 针对国内油田薄油层井、小间隙井和侧钻井固井后射孔及后续增产措施造成的水泥环脆裂(即二次窜流)问题,为了降低水泥石的脆性,正确评价不同材料对水泥石韧性或弹性的影响,对掺有胶乳、橡胶粉和PVA纤维水泥石的抗折强度、抗压强度、抗冲击功和弹性模量等力学性能进行了研究,并对3种材料的作用机理进行了剖析。研究结果表明,与净浆水泥石相比,掺有胶乳和橡胶粉水泥石的弹性模量分别降低了69%-76%和49%-60%,掺有PVA纤维水泥石的抗冲击功和抗折强度分别提高了9%-89%和16%-37%。胶乳、橡胶粉与水泥水化产物的有效铰接和桥联作用显著提高了水泥石的弹性,PVA纤维的有效阻裂作用显著提高了水泥石的韧性。 展开更多
关键词 固井 水泥环 油井水泥 韧性 胶乳 纤维 橡胶粉 弹性模量
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提高复杂油气井固井质量技术研究——保证水泥环长期密封性的技术措施 被引量:24
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作者 齐奉忠 杨成颉 刘子帅 《石油科技论坛》 2013年第1期19-22,66-67,共4页
随着勘探开发的持续深入发展,面临的井下地质条件越来越恶化,井身结构变得十分复杂,固井后水泥环密封失效问题越来越突出。从水泥环自身特性及外界条件导致水泥环密封失效的原因等方面,对复杂深井超深井固井、复杂天然气井固井、酸性气... 随着勘探开发的持续深入发展,面临的井下地质条件越来越恶化,井身结构变得十分复杂,固井后水泥环密封失效问题越来越突出。从水泥环自身特性及外界条件导致水泥环密封失效的原因等方面,对复杂深井超深井固井、复杂天然气井固井、酸性气藏固井、页岩气及致密油气固井、储气库固井、海外复杂区块固井、海洋低温深水固井水泥环密封性面临的挑战进行了分析,提出了目前保证水泥环长期密封性的技术措施:提高顶替效率;切实做到"三压稳",采用平衡压力固井;设计满足封固要求的水泥浆体系;水泥石力学性能应能承受井下温度、压力、应力的变化。在此基础之上,提出了下一步需要开展的研究工作。 展开更多
关键词 油气井 固井水泥环 密封性
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均匀地应力下水泥环应力计算及影响规律分析 被引量:23
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作者 赵效锋 管志川 +1 位作者 吴彦先 廖华林 《石油机械》 北大核心 2013年第9期1-6,共6页
套管试压工况下水泥环受力状态恶劣,容易导致水泥环发生破坏。运用弹性力学理论,对套管试压工况下的套管、水泥环和地层模型计算公式进行了推导,得出均匀地应力条件下水泥环二维应力状态解析解,并对模型进行了有限元数值模拟。分析了套... 套管试压工况下水泥环受力状态恶劣,容易导致水泥环发生破坏。运用弹性力学理论,对套管试压工况下的套管、水泥环和地层模型计算公式进行了推导,得出均匀地应力条件下水泥环二维应力状态解析解,并对模型进行了有限元数值模拟。分析了套管试压值、地应力、水泥环厚度、水泥石弹性模量、水泥石泊松比等因素对水泥环受力状态的影响规律。分析结果表明,水泥环无论在何种受力情况下,其内径处均易聚集较大应力;水泥环厚度的确定不但要考虑固井顶替效率和固井质量等影响因素,还应考虑水泥环与地层匹配情况以及水泥环可能的受力状况;水泥石弹性模量越小,水泥环受力越小,水泥环也就越安全。该项研究成果对注水泥固井设计及水泥环受力优化具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 固井 水泥环 应力分析 有限元法 影响规律
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胶乳对水泥石三轴力学形变能力的作用 被引量:22
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作者 李早元 郭小阳 +1 位作者 韩林 罗平亚 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期126-129,共4页
针对套管、水泥环、地层三者间形变不协调而引起油气井生产后期层间封隔失效的问题,采用美国GCTS公司三轴岩石力学测试系统RTR-100,准确地测定了在三轴应力直接加载及三轴应力多周循环两种加载方式下水泥石的力学形变能力。实验结果表明... 针对套管、水泥环、地层三者间形变不协调而引起油气井生产后期层间封隔失效的问题,采用美国GCTS公司三轴岩石力学测试系统RTR-100,准确地测定了在三轴应力直接加载及三轴应力多周循环两种加载方式下水泥石的力学形变能力。实验结果表明,水泥浆中添加一定量的SBR胶乳,在降低油井水泥石抗压强度的同时增大了油井水泥石在低应力作用下的弹性形变和在高应力下的塑性形变,提高水泥石抗冲击破坏的能力。 展开更多
关键词 固井 套管 水泥环 层间密封 力学形变能力 胶乳
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高温高压高含硫气井固井水泥环封隔能力评价技术 被引量:19
6
作者 武治强 刘书杰 +2 位作者 耿亚楠 岳家平 周建良 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期787-790,共4页
随着中海油海上及海外复杂油气田大力开发,高温高压高含硫井开采数量不断增多,固井水泥环封隔性能失效引起的环空带压或酸性气体泄漏问题,已经成为制约高温高压高含硫气田安全作业和生产的瓶颈。从分析固井水泥环封隔能力影响因素、失... 随着中海油海上及海外复杂油气田大力开发,高温高压高含硫井开采数量不断增多,固井水泥环封隔性能失效引起的环空带压或酸性气体泄漏问题,已经成为制约高温高压高含硫气田安全作业和生产的瓶颈。从分析固井水泥环封隔能力影响因素、失效机理等方面出发,总结了高温高压高含硫固井水泥环封隔能力失效的主要原因,分析认为在高温高压高含硫条件下水泥石力学性能和结构变化是影响水泥环封隔能力的重要因素之一;结合高温高压高含硫井特点,设计了固井水泥环封隔能力评价思路,建立了固井水泥环层间封隔能力评价方法,提出了改善水泥环长期封隔能力的技术措施,为提高高温高压高含硫固井水泥环密封完整特性和延长油气井生产寿命,提供了新的工程技术发展方向与解决途径。 展开更多
关键词 高温高压高含硫井 固井 水泥环 封隔能力 评价技术
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套管与水泥环胶结界面水力密封完整性评价实验研究 被引量:18
7
作者 武治强 岳家平 +4 位作者 李强 曹砚锋 耿亚楠 刘书杰 周建良 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期129-134,共6页
受制于评价手段单一、水泥胶结缺陷及井况条件复杂等因素,传统固井质量评价技术无法有效评价套管与水泥环胶结界面水力密封完整性。将水力突破评价装置和水泥胶结评价测井技术相结合,开展了水力突破和水力流动路径评价室内实验研究,分... 受制于评价手段单一、水泥胶结缺陷及井况条件复杂等因素,传统固井质量评价技术无法有效评价套管与水泥环胶结界面水力密封完整性。将水力突破评价装置和水泥胶结评价测井技术相结合,开展了水力突破和水力流动路径评价室内实验研究,分析了水泥环胶结质量、有效封隔长度、套管尺寸等因素对水力密封完整性的影响,并对水力密封完整性评价研究进行了展望。研究结果表明,提高水泥胶结质量和增加水泥环有效封隔长度能够提高套管与水泥环胶结界面水力密封完整性,可为现场油井全周期完整性寿命设计提供借鉴。 展开更多
关键词 固井 套管 水泥环 胶结界面 水力密封完整性 实验评价
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水泥基材料微裂缝自修复机理研究进展 被引量:18
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作者 杨振杰 齐斌 +3 位作者 刘阿妮 刘延强 陈道元 石凤岐 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第3期124-128,共5页
水泥基材料微裂缝自修复(自愈合)机理和技术是国内外近年来的研究热点,该技术对提高水泥基材料的耐久性和可靠性意义重大。综述了国内外近年来水泥基材料微裂缝自修复机理研究的相关文献,归纳了对水泥基材料微裂缝自修复机理的主要研究... 水泥基材料微裂缝自修复(自愈合)机理和技术是国内外近年来的研究热点,该技术对提高水泥基材料的耐久性和可靠性意义重大。综述了国内外近年来水泥基材料微裂缝自修复机理研究的相关文献,归纳了对水泥基材料微裂缝自修复机理的主要研究成果及自修复机理的主要研究方法,分析了固井水泥环与建筑行业水泥基材料所处环境的差异。通过综述分析,结合国内外最新的固井水泥环自修复技术研究动态,阐述了固井水泥环自修复技术研究对保证油气井固井封隔质量和长期可靠性的重要意义。国内外的研究动态表明,固井水泥环的自修复技术将成为固井技术的一个新的发展方向,有重大的理论研究和工程应用价值。 展开更多
关键词 水泥基材料 自修复 机理 固井质量 水泥环 研究进展
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套管试压对水泥环完整性的影响 被引量:16
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作者 周兵 姚晓 华苏东 《钻井液与完井液》 CAS 2009年第1期32-34,共3页
目前中国油田套管损坏井日渐增多,研究人员对水泥环长期力学性能的研究主要集中在延缓和减少外挤载荷对套管的作用,改善套管的受力状况,而忽略了这些载荷对水泥环完整性(有效密封性)的影响。从维护水泥环本身的完整性出发,根据套管-水... 目前中国油田套管损坏井日渐增多,研究人员对水泥环长期力学性能的研究主要集中在延缓和减少外挤载荷对套管的作用,改善套管的受力状况,而忽略了这些载荷对水泥环完整性(有效密封性)的影响。从维护水泥环本身的完整性出发,根据套管-水泥环系统受力情况建立平面力学分析模型,以弹性力学厚壁筒理论为基础,建立了水泥环破坏的判定依据,分析了套管内压和水泥环的弹性模量对水泥环完整性的影响。结果表明,提高水泥石的抗拉强度和降低水泥石的弹性模量,均可在保持水泥环完整性的情况下,大幅提高水泥环在套管试压过程中的承压能力。 展开更多
关键词 固井 水泥环 固井质量 套管试压 力学模型
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油井水泥石在围压作用下的力学形变行为 被引量:15
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作者 李早元 郭小阳 +1 位作者 韩林 罗平亚 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期62-64,共3页
目前在单轴条件下研究油井水泥石力学行为通常忽略了井下情况环境对水泥石力学行为的影响,认为凝固后的油井水泥石是非均质脆性体,且在受力超过水泥石屈服极限时瞬间脆裂将会引起井下水泥环层间密封性能失效,但水泥环在井下的实际力学... 目前在单轴条件下研究油井水泥石力学行为通常忽略了井下情况环境对水泥石力学行为的影响,认为凝固后的油井水泥石是非均质脆性体,且在受力超过水泥石屈服极限时瞬间脆裂将会引起井下水泥环层间密封性能失效,但水泥环在井下的实际力学形变能力却受到温度和压力的影响,笼统认为油井水泥石是单纯的脆性材料具有一定的片面性。针对此种情况进行了实验研究,采用美国GCTS公司三轴岩石力学测试系统RTR-100研究了油井水泥石在围压作用下的力学形变行为。实验结果表明,单轴受力下水泥石为典型的脆性材料特征,而围压作用下水泥石破坏前为一定的塑性形变行为,特别是在高围压作用下塑性形变效应更明显;在围压作用下油井水泥石为脆塑性材料力学形变特征。 展开更多
关键词 注水泥 固井 水泥环 力学形变 研究
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复合纤维提高油井水泥石韧性的研究 被引量:15
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作者 华苏东 姚晓 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2007年第4期40-42,共3页
针对因射孔和增产措施使油井水泥环产生脆性破坏,从而带来层间流体窜流和套管损失率上升的问题,研制出了一种新型复合纤维增韧剂SD。实验结果表明:加有SD的水泥石的抗压破碎能为17398 J/m2(净浆水泥石为10562 J/m2),抗拉破碎能为15897 J... 针对因射孔和增产措施使油井水泥环产生脆性破坏,从而带来层间流体窜流和套管损失率上升的问题,研制出了一种新型复合纤维增韧剂SD。实验结果表明:加有SD的水泥石的抗压破碎能为17398 J/m2(净浆水泥石为10562 J/m2),抗拉破碎能为15897 J/m2(净浆水泥石为256 J/m2);与净浆相比,加有SD的水泥石的抗冲击功提高了71%。加有SD并配合使用0.2%USZ、1.2%F17B和3%F17A的水泥浆体的综合性能满足固井施工的基本技术要求,且SD与其它外加剂配伍性良好。 展开更多
关键词 固井 油井水泥 水泥环 增韧 纤维
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水泥石力学性能对井筒密封完整性的影响 被引量:15
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作者 高云文 胡富源 +2 位作者 韩琴 刘斌辉 周崇峰 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第3期53-56,99,共4页
长庆油田延长组致密油层物性差,孔隙度和渗透率低,开采难度较大,需采用大型压裂技术才能获得产能。在水力压裂的过程中,存在井筒完整性失效的风险。针对这一问题,探讨了井筒完整性的失效模式,建立了考虑套管、水泥环和地层相互作用的弹... 长庆油田延长组致密油层物性差,孔隙度和渗透率低,开采难度较大,需采用大型压裂技术才能获得产能。在水力压裂的过程中,存在井筒完整性失效的风险。针对这一问题,探讨了井筒完整性的失效模式,建立了考虑套管、水泥环和地层相互作用的弹塑性有限元力学模型,分析了水泥石弹性模量、屈服强度对组合体密封完整性的影响。结果表明,水泥石的弹性模量较小时,变形能力强,载荷作用下不易于产生硬性压碎破坏,卸载后界面也不易撕开;水泥石屈服强度越高,卸载后界面抗撕裂能力越好,同时水泥环承受的荷载也越高。指出,除水泥环本身的性能外,地层的力学性质、套管尺寸等参数对井筒完整性也有重要影响,尚需进一步深入研究。对于长庆油田延长组致密油水平井,水泥石抗压强度为26 MPa、弹性模量为7.2 GPa、屈服强度为13 MPa的组合可满足施工及生产要求。采用长庆油田合平4井的现场工程数据,通过建立的有限元模型对该井进行井口试压及水力压裂过程中的密封完整性校核,结果表明,采用韧性改造的水泥浆性能满足施工及生产要求。 展开更多
关键词 固井 井筒密封完整性 水泥环 弹性模量 有限元力学模型
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非均匀地应力下水泥环界面应力分布规律研究 被引量:13
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作者 曾德智 林元华 +1 位作者 李双贵 施太和 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2007年第1期32-34,共3页
针对水泥环的受力及其失效问题建立了非均匀地应力下地层、水泥环和套管的弹性耦合力学模型,给出了水泥环和套管的应力、位移表达式,编制相关计算程序计算了非均匀地应力作用下水泥环界面的应力分布,结果表明.非均匀地应力作用下水泥... 针对水泥环的受力及其失效问题建立了非均匀地应力下地层、水泥环和套管的弹性耦合力学模型,给出了水泥环和套管的应力、位移表达式,编制相关计算程序计算了非均匀地应力作用下水泥环界面的应力分布,结果表明.非均匀地应力作用下水泥环界面应力分布呈现较强的非均匀性,这可能导致水泥环先于套管破坏,从而加速套管损坏。该模型的建立为固井水泥石强度的设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 固井 水泥环 套管 数学模型 应力分析
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气井水泥环长期密封失效机理及预防措施 被引量:13
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作者 陶谦 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2018年第3期25-28,共4页
高压气井环空带压现象普遍,迫切需要开展高压气井水泥环密封失效机理及预防措施研究。基于水泥石性能演化规律及气井温压场变化特点,开展了高温高压条件下水泥环密封失效试验,分析了不同龄期水泥水化产物、孔隙结构、力学性能及胀缩特... 高压气井环空带压现象普遍,迫切需要开展高压气井水泥环密封失效机理及预防措施研究。基于水泥石性能演化规律及气井温压场变化特点,开展了高温高压条件下水泥环密封失效试验,分析了不同龄期水泥水化产物、孔隙结构、力学性能及胀缩特性的演化机制,研究了周期载荷下温度压力对水泥环密封能力的影响规律。结果表明:水泥石干缩及周期性温压变化是导致长龄期水泥环密封失效的主要原因;通过改善水泥石收缩特性、控制水泥石渗透率、增强水泥石力学性能,可有效降低环空带压现象,提高水泥石长期密封能力。研究成果可望为高压气井水泥石性能优化及固井技术完善提供参考与指导。 展开更多
关键词 固井 环空带压 水泥环 长期密封性 高压气井
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高温深井环境下水泥环完整性模拟评价及改进措施 被引量:10
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作者 李宁 杜建波 +3 位作者 艾正青 郭小阳 刘健 张凯 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2017年第1期106-111,共6页
研究水泥环最重要的一环就是要建立评价水泥环完整性的实验装置和方法。通过应力等效方式将实际井筒水泥环承受的工况载荷等效到模拟井筒水泥环上,以通气验窜方式检验水泥环失效情况,利用CT扫描技术探测水泥环内部结构,揭示其失效机理,... 研究水泥环最重要的一环就是要建立评价水泥环完整性的实验装置和方法。通过应力等效方式将实际井筒水泥环承受的工况载荷等效到模拟井筒水泥环上,以通气验窜方式检验水泥环失效情况,利用CT扫描技术探测水泥环内部结构,揭示其失效机理,建立一套水泥环完整性的实验装置及评价方法。对西部某油田深井高温高应力环境下水泥环受载进行模拟实验,当地层压力一定时,套管内压力从12 MPa升至57 MPa后再下降过程中,未见气泡;保持套管内压不变,降低地层压力,当压力降低到一定值时,检测有气泡冒出,观察发现水泥环上、下端面及侧表面未见明显裂纹,但与水泥环胶结紧密的套管能自由脱出,揭示了水泥环失效机理为水泥石韧性不足导致套管水泥环胶结面失效,产生了微环隙。根据CT扫描分析可得,水泥环试样界面孔隙体积减少67.97%,同时水泥环界面出现的环隙体积约为3 061 mm3,占界面总体积的9.51%,水泥环界面体积减少2.21%,证实出现了微环隙。从材料改性角度入手提高水泥石韧性,最终优选出加量为0.2%碳纤维水泥浆配方。该方法可为油田水泥环的评价及水泥环材料改性研究提供有力的支撑手段。 展开更多
关键词 固井 水泥环 完整性 评价装置 材料改性
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水泥基材料微裂缝自修复技术研究进展 被引量:7
16
作者 赵宝辉 邹建龙 +1 位作者 刘爱萍 徐鹏 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第B11期59-62,87,共4页
自修复技术可以模仿生命系统,使材料具有感知和自我修复的双重功能,使材料对内部或外部损伤自动进行修复,从而消除隐患,延长材料的使用寿命。水泥基材料是具有微观缺陷的脆性材料,在受力或其他因素作用下,会出现损伤,造成微裂缝。综述... 自修复技术可以模仿生命系统,使材料具有感知和自我修复的双重功能,使材料对内部或外部损伤自动进行修复,从而消除隐患,延长材料的使用寿命。水泥基材料是具有微观缺陷的脆性材料,在受力或其他因素作用下,会出现损伤,造成微裂缝。综述了水泥基材料微裂缝埋植式自修复技术的研究进展,介绍了液芯或空心纤维技术、微胶囊技术、热可逆交联反应技术及刺激响应型聚合物技术等自修复的实现方法,并对其优缺点进行了分析。 展开更多
关键词 水泥基材料 微裂缝 自修复技术 固井 水泥环
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油田固井水泥自修复技术研究进展 被引量:6
17
作者 张浩 符军放 +3 位作者 项先忠 赵琥 唐洁 陈凡斌 《内蒙古石油化工》 CAS 2013年第16期76-79,共4页
水泥环受井下各因素的影响,其完整性易遭到破坏,形成微孔隙通道,造成气水窜、套管持续带压等现象,对油井产能及寿命产生不利影响。将水泥微裂缝自修复技术应用于固井水泥环中,使其具备对微孔隙的自修复能力,对维持水泥环耐久性,适应井... 水泥环受井下各因素的影响,其完整性易遭到破坏,形成微孔隙通道,造成气水窜、套管持续带压等现象,对油井产能及寿命产生不利影响。将水泥微裂缝自修复技术应用于固井水泥环中,使其具备对微孔隙的自修复能力,对维持水泥环耐久性,适应井下复杂条件具有重要意义。本文综述分析了目前自修复技术在油田固井上的研究应用状况,以期为固井水泥环自修复技术研究及材料开发有所借鉴。 展开更多
关键词 油田固井 水泥环 微裂缝 自修复技术
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基于声幅测井的环空间隙流体类型判断方法与实践 被引量:4
18
作者 武治强 许明标 +3 位作者 王晓亮 杨晓榕 文华 于帅 《长江大学学报(自然科学版)》 CAS 2019年第6期33-37,I0003,共6页
利用声幅测井评价方法,室内设计了一种模拟测井评价仪器。该装置能够360°旋转,可以判别不同方向、不同位置上的水泥胶结情况。制作水泥胶结模型,设计不同胶结情况,对仪器进行了测试,能够准确判断第一、二界面胶结质量。在界面间隙... 利用声幅测井评价方法,室内设计了一种模拟测井评价仪器。该装置能够360°旋转,可以判别不同方向、不同位置上的水泥胶结情况。制作水泥胶结模型,设计不同胶结情况,对仪器进行了测试,能够准确判断第一、二界面胶结质量。在界面间隙位置分别充填油、气、水介质进行声幅测试,建立了油、气、水介质的声幅曲线图版。研究结果表明,声幅幅度与界面间隙有较好的相关性,该方法能够鉴别环空间隙存在位置以及间隙中所含油、气、水介质情况,对现场测井解释具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 固井质量 环空间隙 水泥环 声幅测井 第一、二界面
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济阳页岩油水平井套管变形影响规律研究 被引量:1
19
作者 刘爱 颜廷俊 +3 位作者 魏辽 朱庆利 王文胜 刘帅 《石油机械》 北大核心 2023年第8期93-99,共7页
套管变形导致压裂工具串遇阻是胜利济阳页岩油压裂开发过程中面临的主要难题之一。压裂开采中套管载荷影响因素复杂,基于常规区块的页岩油套管变形研究理论不能有效适用于工程地质条件复杂的济阳页岩。为此,针对济阳首口页岩油井,在分... 套管变形导致压裂工具串遇阻是胜利济阳页岩油压裂开发过程中面临的主要难题之一。压裂开采中套管载荷影响因素复杂,基于常规区块的页岩油套管变形研究理论不能有效适用于工程地质条件复杂的济阳页岩。为此,针对济阳首口页岩油井,在分析现场测井数据的基础上,采用有限元方法模拟了固井质量和压裂施工参数对套管变形的影响规律。研究结果表明:水泥环在缺失严重时(缺失角度大于50°或缺失深度大于25 mm)会使套管发生强度破坏,水泥环缺失的临界部位是最容易发生套管损坏的部位;套管的最大应力随水泥环弹性模量的增大而减小,而受泊松比影响较小;注入排量的增加与周围地应力差成正比,在排量为10~12 m^(3)/min时可获得较好的裂缝宽度,注入时间在150 s时周围地应力差最小;随压裂段间距的增加,套管周围地应力差减小,在压裂间距大于18 m后,再增大压裂间距以降低套管应力作用已不大。研究结果可为济阳页岩油水平井下一步压裂施工提供理论依据。 展开更多
关键词 页岩油 水平井 套管损坏 固井质量 水泥环 压裂 数值模拟
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滑套固井压裂起裂压力及影响因素 被引量:5
20
作者 杨焕强 王瑞和 +1 位作者 周卫东 李罗鹏 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期78-84,共7页
起裂压力高是滑套固井压裂面临的主要问题。根据滑套固井压裂的特征,建立地应力条件下滑套固井压裂计算模型,运用有限元法及岩石抗拉强度准则计算起裂压力,通过长庆油田桃X井的实例进行验证。结果表明:水平地应力差及端口方位角是滑套... 起裂压力高是滑套固井压裂面临的主要问题。根据滑套固井压裂的特征,建立地应力条件下滑套固井压裂计算模型,运用有限元法及岩石抗拉强度准则计算起裂压力,通过长庆油田桃X井的实例进行验证。结果表明:水平地应力差及端口方位角是滑套固井压裂起裂压力的主要影响因素,随着水平地应力差的增大,起裂压力降低,端口方位角增大时,起裂压力增大;地层岩石的弹性模量对起裂压力有较大影响,随着地层岩石弹性模量的增大,起裂压力增大;水泥环厚度对起裂压力的影响规律与水泥环和地层的弹性模量有关,当地层弹性模量大于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而减小,当地层弹性模量小于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而增大。 展开更多
关键词 固井 滑套固井压裂 起裂压力 水泥环 水平地应力差 端口方位角
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