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固井注水泥浆顶替效率评估的新模型 被引量：15
1
作者 杨谋 唐大千 +3 位作者 袁中涛 张俊 徐力群 陈英 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期115-122,共8页
提高固井注水泥浆顶替效率是保障水泥环密封性能的前提,已有的理论和实验室方法多集中于两相流(钻井液/隔离液、隔离液/水泥浆、钻井液/水泥浆)顶替模拟,而与实际工况下钻井液与隔离液先掺混、再被水泥浆顶替的动态过程特征相距甚远。为... 提高固井注水泥浆顶替效率是保障水泥环密封性能的前提,已有的理论和实验室方法多集中于两相流(钻井液/隔离液、隔离液/水泥浆、钻井液/水泥浆)顶替模拟,而与实际工况下钻井液与隔离液先掺混、再被水泥浆顶替的动态过程特征相距甚远。为此,基于流体顶替过程中掺混与扩散机理,建立流体动态顶替过程数学模型,借助流动仿真软件探讨隔离液性能变化对顶替钻井液和被水泥浆顶替的内在演变机理,结合仿真数据,建立了水泥浆顶替效率评估的新计算模型。研究结果表明:①在顶替初期,低黏度、低密度隔离液体系与钻井液混浆严重,但有利于降低壁面钻井液黏滞力,清除滞留钻井液,进而改善水泥浆顶替效率;②高密度、低黏度隔离液虽然能快速清洗井筒钻井液,但也容易产生指进现象,进而导致水泥浆提前返出井口,容易被误认为顶替效率较好;③隔离液密度处于钻井液和水泥浆之间时,低黏度隔离液有助于清除壁面钻井液和被水泥浆顶替;④隔离液排量高于临界值时,顶替效果改善明显;⑤所建立的注水泥浆顶替效率评价新模型与数值仿真结果吻合度高,误差仅为4.6%。结论认为,该新模型有助于更好地认识与解释复杂流动机理,为改善注水泥井筒浆柱结构、浆体性能及提高顶替效率奠定了理论基础。 展开更多
关键词 固井 注水泥浆 顶替效率评估 数值模拟 隔离液 浆柱结构 浆体性能
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鄂尔多斯杭锦旗区块低漏失压力井固井工艺技术 被引量：7
2
作者 吴天乾 李明忠 +3 位作者 蒋新立 李德红 李季 宋文宇 《复杂油气藏》 2018年第4期69-73,共5页
鄂尔多斯杭锦旗区块地层承压能力低,大斜度段或水平段封固段长,钻井液粘度与切力高,造成顶替效率低,导致该区块固井质量难以保证。根据低成本运作要求,兼顾固井防漏与提高顶替效率需要,针对井眼不同状况,制定了提高杭锦旗区块固井质量... 鄂尔多斯杭锦旗区块地层承压能力低,大斜度段或水平段封固段长,钻井液粘度与切力高,造成顶替效率低,导致该区块固井质量难以保证。根据低成本运作要求,兼顾固井防漏与提高顶替效率需要,针对井眼不同状况,制定了提高杭锦旗区块固井质量的整体技术方案。从固井前钻井液性能调整、水泥浆性能优化、注替浆排量控制和"正注反挤"固井技术完善等方面进行了研究,确定了一套适合杭锦旗区块的固井技术体系。经现场应用,取得良好的效果,固井质量有显著提高。 展开更多
关键词 杭锦旗区块 固井漏失 顶替效率 浆柱结构 水泥浆性能 正注反挤
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杭锦旗地区J58井区低压易漏失井固井技术 被引量：6
3
作者 何斌斌 《石油工业技术监督》 2020年第8期52-56,共5页
杭锦旗地区J58井区是典型的低压易漏失区,该区地层承压能力低,下套管、固井过程易发生漏失,常规固井方法难以保障固井质量。笔者结合井区地质特点,针对不同地层承压能力的井,基于“正注反挤”总体思路,制定了不同的固井方案,从水泥浆性... 杭锦旗地区J58井区是典型的低压易漏失区,该区地层承压能力低,下套管、固井过程易发生漏失,常规固井方法难以保障固井质量。笔者结合井区地质特点,针对不同地层承压能力的井,基于“正注反挤”总体思路,制定了不同的固井方案,从水泥浆性能优化、浆柱结构设计、注、替方法设计、安全下套管防漏措施、钻井液性能调整和“正注反挤”固井防漏控制措施6个方面出发,形成了杭锦旗地区J58井区固井工艺技术方法。现场应用效果表明固井质量明显提升。 展开更多
关键词 杭锦旗地区 浆柱结构 固井漏失 水泥浆性能 正注反挤 顶替效率
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延长探区古生界页岩气水平井一次上返高效封隔固井技术 被引量：5
4
作者 王涛 申峰 +4 位作者 杨超 王海柱 杨谋 窦倩 石鲁杰 《非常规油气》 2023年第1期122-129,共8页
为提高延长探区古生界页岩气易漏水平井固井质量和水泥环层间封隔效果,在详细分析技术难点的基础之上,通过注替工艺、水泥浆体系及封隔能力评价方法创新,形成了系列固井技术,并进行了两口井现场实施。结果表明:1)陆相页岩气水平井最优... 为提高延长探区古生界页岩气易漏水平井固井质量和水泥环层间封隔效果,在详细分析技术难点的基础之上,通过注替工艺、水泥浆体系及封隔能力评价方法创新,形成了系列固井技术,并进行了两口井现场实施。结果表明:1)陆相页岩气水平井最优化注水泥浆柱结构为钻井液/隔离顶替浆/冲洗液/低密度水泥浆/常规密度水泥浆,可提高顶替效率;2)选取国产人造微珠A为减轻材料、微硅为体系的稳定剂,可研制体系配方“油井水泥+77%微珠+35%微硅+4.0%降失水剂+10%早强剂”,最低可配置密度为0.95 g/cm^(3);3)采用尿素改性碳纳米管配置纳米封隔水泥浆,与未改性碳纳米管体系相比,抗压强度、抗拉强度分别提高32.3%和36.4%;4)采用三轴应力加载装置,对改性碳纳米管加量为0.04%的水泥环进行封隔能力测试,在110 MPa套管内压、11次循环加载作用下,水泥环的密封性仍然保持完好。该技术可以提高水平井一次上返固井成功率和水泥环压后完整性,为区域高效开发提供支撑,也为同类井固井提供了借鉴。 展开更多
关键词 浆柱结构 低密度 改性碳纳米管 评价装置 纳米封隔
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海上窄压力窗口控压固井浆柱结构设计方法 被引量：1
5
作者 肖伟 罗宇维 +5 位作者 赵军 黄志强 石礼岗 温达洋 杨焕强 梅云涛 《钻探工程》 2024年第1期58-67,共10页
针对海上油气井窄压力窗口固井顶替效率低下的技术难题,通过轻钻井液的施加以优化浆柱结构以及施加环空回压的方法实现安全高效固井的目标。考虑停泵压胶塞环空回压值≯5 MPa、冲洗液环空紊流接触时间>10min以及注替结束井筒自压稳3... 针对海上油气井窄压力窗口固井顶替效率低下的技术难题,通过轻钻井液的施加以优化浆柱结构以及施加环空回压的方法实现安全高效固井的目标。考虑停泵压胶塞环空回压值≯5 MPa、冲洗液环空紊流接触时间>10min以及注替结束井筒自压稳3个关键技术要求,合理优化固井浆柱结构,计算控压固井全过程井筒当量循环密度(ECD),使井筒ECD在安全密度窗口内,形成了海上窄压力窗口控压固井浆柱结构设计方法。以乐东10-1气田某高温高压井为例,优化设计了该井的浆柱结构,并模拟计算了控压固井全过程井筒ECD及紊流接触时间。结果表明:轻钻井液用量为14~50 m^(3)且密度在1.822~2.142 g/cm^(3)之间、冲洗液用量>13 m^(3)且密度在2.36~2.45 g/cm^(3)之间、水泥浆密度在2.4~2.51 g/cm^(3)之间,可实现冲洗液紊流接触时间>10 min且满足压稳不漏的固井要求。该设计方法可实现海上窄压力窗口井安全施工和提高固井顶替效率的要求。 展开更多
关键词 海上油气井 窄压力窗口 控压固井 浆柱结构 回压补偿 紊流接触时间
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苏里格南区块小井眼井固井工艺研究 被引量：4
6
作者 杨晨 《广州化工》 CAS 2022年第11期139-142,共4页
为了提高苏里格南区块小井眼井封固质量,研制了一套适合该区块的纤维防漏水泥浆体系,并设计了一套合理的浆柱结构及固井工艺措施。通过现场实验表明,在SNX平台水泥平均返高由940 m提升至470 m,第一界面固井质量平均合格率为97.5%,第二... 为了提高苏里格南区块小井眼井封固质量,研制了一套适合该区块的纤维防漏水泥浆体系,并设计了一套合理的浆柱结构及固井工艺措施。通过现场实验表明,在SNX平台水泥平均返高由940 m提升至470 m,第一界面固井质量平均合格率为97.5%,第二界面固井质量平均合格率为98.8%。这说明该水泥浆体系及该固井工艺能大幅度提升该区块固井质量,最大程度地满足了该区块全井段封固质量的要求。 展开更多
关键词 小井眼井 纤维 浆柱结构 全井段封固
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深水油藏窄密度窗口气井固井动态仿真模拟研究与应用 被引量：4
7
作者 武斌 杨焕强 王柱军 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期156-162,共7页
针对中国南海西部油田固井施工过程中存在的井筒内温差大、密度窗口窄等复杂问题,考虑温度、压力对固井流体密度及流变性的影响,建立了固井动态注替模型,并依据瞬态加速度法得到了井内实际流量计算方法,基于测井数据、井身结构参数、固... 针对中国南海西部油田固井施工过程中存在的井筒内温差大、密度窗口窄等复杂问题,考虑温度、压力对固井流体密度及流变性的影响,建立了固井动态注替模型,并依据瞬态加速度法得到了井内实际流量计算方法,基于测井数据、井身结构参数、固井泥浆性能参数及固井施工参数等,计算了固井过程中各地层薄弱点的当量循环密度及各阶段的井内动态参数。通过对南海西部油田LD1-X井的固井实例,提出了提高深水油藏窄密度窗口气井安全高效固井的技术措施:合理的浆柱结构设计、变排量顶替技术、注水泥全阶段的仿真模拟等。现场应用结果表明,以上技术措施可有效解决大温差窄密度窗口气井的安全固井问题。该研究对南海西部油田的固井施工具有重要指导意义。 展开更多
关键词 窄密度窗口 固井 动态模型 浆柱结构 变排量顶替 动态仿真模拟 南海西部油田
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提升偏心环空注水泥顶替效率的浆柱结构优化分析 被引量：2
8
作者 陈力力 郭建华 +4 位作者 刘森 李斌 薛虎 李亚天 杨谋 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2023年第1期103-110,共8页
套管偏心是决定注水泥环空流速与流态演化的关键因素,进而制约了顶替效率的提升;优化浆柱结构是改善顶替效率的重要途径,而关于相关的理论机理未见报道。借助于计算流体力学Fluent软件,建立了不同套管偏心下水平环空3D模型,探讨了不同... 套管偏心是决定注水泥环空流速与流态演化的关键因素,进而制约了顶替效率的提升;优化浆柱结构是改善顶替效率的重要途径,而关于相关的理论机理未见报道。借助于计算流体力学Fluent软件,建立了不同套管偏心下水平环空3D模型,探讨了不同套管偏心下的顶替效率变化特性,结合套管偏心0.4时顶替效率差的案例,通过探究不同浆柱结构下的环空流体滞留体积分数,以推荐最佳注水泥浆柱结构。研究表明:①套管偏心0.1时,偏心效应与浮力作用下顶替效率优于居中工况;偏心度大于0.1后,在套管偏心与质量扩散效应耦合作用下,顶替效率逐渐降低;②先注入隔离液后注入冲洗液有利于充分发挥隔离液在正密度差下的顶替效果,再利用低密度冲洗液的冲刷作用,进而提高了顶替效率;③套管偏心时,宽边流速高于窄边,引起水泥浆从宽边提前返出,而窄边滞留大量钻井液的问题。模拟成果为偏心环空下浆柱结构设计与优化提供了重要理论依据。 展开更多
关键词 顶替效率 浆柱结构 偏心环空 优化分析 注水泥
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安201区块溢流井固井技术研究与应用
9
作者 来鹏飞 钟凯 +2 位作者 李晓阳 马学如 张战臣 《石油化工应用》 CAS 2022年第8期55-59,共5页
安201区块多为短水平段水平井和大斜度井,2019-2020年共固完井22口,其中18口井钻进至目的层长6地层均发生不同程度的溢流而导致2019年全井段平均封固率仅为71.38%。针对该区块注水存在溢流对固井质量的影响,采用优化先导浆、选用倒浆柱... 安201区块多为短水平段水平井和大斜度井,2019-2020年共固完井22口,其中18口井钻进至目的层长6地层均发生不同程度的溢流而导致2019年全井段平均封固率仅为71.38%。针对该区块注水存在溢流对固井质量的影响,采用优化先导浆、选用倒浆柱结构、优选目的层水泥浆、合理选择候凝期间的过平衡压差等方法,试图解决溢流井的固井质量问题。2020年该区块12口水平井的现场应用结果表明,全井段和目的层的平均封固率分别达到了88.14%和95.54%,其中全井段平均封固率较2019年提高了16.76%,有效地解决或缓解了溢流井的固井技术难题。该论文对其他类似情况的油田或区块溢流井固井施工具有较好的借鉴意义。 展开更多
关键词 安201区块 溢流井 倒浆柱结构 早强触变性水泥浆 先导浆
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