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中国石油学会2014年固井技术研讨会

召开年：2014
召开地：无锡
出版时间： 2014-11-26

主办单位：中国石油学会石油工程专业委员会

会议文集：中国石油学会2014年固井技术研讨会论文集

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1.注水泥施工模拟软件的开发与应用
- 张小辉;成月波;马德成;王晶;白忠明
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：通过对注水泥施工过程的分析研究,建立起了一套描述施工过程的模型;在此基础上研制开发了注水泥施工过程计算机模拟与辅助设计软件.为指导固井施工和固井设计提供了有力的支持工具.通过现场10口井的验证,模拟结果与实测值的相符,满足施工设计要求.填补了大庆固井界无自主研制注水泥施工设计模拟软件的空白.
2.耐高温水泥悬浮剂BCJ-300S的开发及综合性能研究
- 卢海川;谢承斌;李立荣;高永会;吴达华;谭文礼
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：水泥浆在高温条件下因浆体变稀而沉降是固井普遍面临的问题,而且将对固井质量产生不利影响.本文从沉降机理出发,分析了高温条件下水泥浆沉降稳定性差的原因,提出了相应的改善措施,并通过分子结构设计,开发了性能优良的耐高温悬浮剂BCJ-300S.该悬浮剂耐温可达160℃,可显著改善水泥浆的沉降稳定性,且低温不过分增稠,在一定温度范围内水泥浆可保持相对稳定的流变性能,对稠化时间、失水、强度等性能无不良影响,综合性能良好.
3.塔河工区长封固段水泥浆体系研究与应用
- 周密;陈磊
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：近年来塔河油田固井井深增加,油层封固段增长,封固段温差大,固井质量难以得到保证.为解决这些问题,应用缓凝剂KH-2,降失水剂KT-5A开发出了常规密度三凝水泥浆体系并考察了其综合性能.实验和实践结果表明,该体系综合性能良好,成功地应用于现场施工,固井质量优良.
4.多元共聚物类失水剂BZF-L1的研究与应用
- 刘文明;付家文;孙勤亮;胡星彤;齐奔;肖尧;石伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：采用水溶液自由基聚合制备了抗高温、抗盐多元聚合物类固井水泥降失水剂BZF-L1,通过分子设计对降失水剂的性能进行了优化.实验结果显示该降失水剂抗温可达180℃,抗盐可达饱和.通过改变降失水剂的加量,可使水泥浆在室温至180℃,淡水至饱和盐水条件下的失水量控制在50mL以下.加有该降失水剂的水泥浆,其稠化曲线、抗压强度、沉降稳定性、流变性能及游离液性能均能满足固井施工要求,现场应用效果良好.
5.基体抗侵防气窜水泥浆技术研究
- 石凌龙;邹建龙;赵宝辉;刘爱萍
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：利用AMPS等具有良好耐温性和增黏性的单体,通过水溶液自由基共聚,合成了具有微交联结构的AMPS多元共聚物BCG-200L防气窜剂,并表征了其结构和热稳定性.以BCG-200L为主体外加剂,形成了基体抗侵防气0窜水泥浆,该水泥浆具有良好的抗流体侵入能力,防气窜效果佳.对BCG-200L防气窜水泥浆性能进行了评价,结果表明:BCG-200L具有良好的滤失控制性能,失水量可以控制在50mL以内;BCG-200L水泥浆具有较明显的增黏提切作用和一定的触变性能;配制的水泥浆稠化及静胶凝强度过渡时间短,可控制在10～20min之内;配制的水泥浆按照防气窜剂行业标准评价,在2.1MPa的验窜压差下不发生气窜.
6.粉煤灰掺量变化对粉煤灰低密度水泥浆体系的影响
- 杜培伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：塔河油田90％以上的技术套管都需要进行双级固井,这类井第二级固井封固段长,在采用常规水泥浆固井作业时,容易发生施工和候凝过程水泥浆漏失,返高达不到固井设计要求,最终导致固井质量差,严重影响后期完井作业,油气井寿命降低.基于粉煤灰配方的室内试验,研制了低密度水泥浆,粉煤灰低密度水泥浆体系不仅能在要求较低的技术套管固井使用，对水泥浆体系进行外掺料复合和粉煤灰掺量的优化能进一步提高低密度水泥浆性能。通过本次试验研究配制的粉煤灰低密度水泥浆体系具有多方优点，解决了塔河油田固井施工中出现的井漏等问题。
7.国内某G级高抗硫油井水泥性能波动原因分析
- 顾光伟;姚晓;周兴春;贾芝;王大权;肖丽
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：近年来国内部分G级高抗硫油井水泥存在初始稠度高、稠化时间短、与外加剂配伍性差(触变性大)的问题.本文以BG厂生产的G级高抗硫油井水泥为例,从原料、熟料、煅烧和粉磨等生产工艺角度出发,结合现场检测和水泥浆配方设计实验,分析了水泥不合格的可能原因.结果表明:原料中MgO含量过高、熟料中Al2O3含量过高、SO3含量过低、煅烧温度较低及出磨冷却不充分均会导致水泥浆稠化异常;熟料中C3A和C4AF含量过高导致水泥与外加剂的配伍性不良.
8.国产人造微珠低密度水泥浆的研究与应用
- 马春旭;侯亚伟;石礼岗;王清顺;赵琥
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：以国产人造微珠为主要减轻材料,设计出1.2～1.5g/cm3低密度水泥浆,并对配制的水泥浆进行了基本性能评价.实验结果表明:低密度水泥浆具有良好的基本性能,且性能随压力、密度、温度变化不敏感,具有良好的可操作性,并具有良好的抗高温稳定性.制备的低密度水泥浆经百余次井次的使用,固井合格率达100％,具有良好的工程应用前景.
9.一种新型抗高温蒸汽吞吐水泥浆体系的研究与现场应用
- 马丁
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对稠油热采井在注蒸汽开采过程中,水泥石在高温蒸汽环境中强度衰减严重,从而导致水泥环破裂损坏的固井难题,开发出了一种以高温增强剂为主剂的热采井抗高温蒸汽吞吐水泥浆体系.该水泥浆浆体的密度达到1.90g/cm3,满足封固油层段的密度要求,失水量可以控制在50mL以内,直角稠化性能良好,能够最大限度地防止窜流的发生.水泥石在320℃、40MPa下养护四个轮次后强度由32.2MPa降为26.4MPa,其强度在高温下衰减缓慢,且无渗透现象.表明该水泥浆体系在320℃的高温蒸汽冲击力下仍能保持高强度,对开发蒸汽吞吐稠油井具有极其重要的意义,具有良好的应用前景.
10.储气库韧性水泥浆体系研究及应用
- 万向臣;魏周胜;刘小利;唐凯;刘小坤;罗丽霞
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：储气库完井后运行过程中的注采使得井筒内压力不断变化,要求环空水泥石与套管和地层有良好的应变协调性,才能在井筒内压力变化的过程中保证水泥石的完整性,防止井下流体上窜及预防环空带压等问题.本文针对储气库环空水泥石失效的原因进行了分析,提出了水泥石力学关键性测试指标,通过室内研究开发了储气库韧性水泥浆体系,进行了多项力学性能评价,并在长庆储气库固井中成功应用.
11.SFCS柔性特种水泥浆体系在土耳其盐穴储气库固井的应用
- 杨启贞;安克;张宏军;孙健
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：土耳其塔斯哥路盐湖地下盐穴储气库固井面临长段纯盐层固井,不仅水泥浆要求低温抗盐、防气窜、低失水、高早强,水泥石胶结强度要耐受长期交变载荷的作用,固井质量要求全井优质,而且面临目的层φ339.7mm套管尺寸大,大井眼水泥浆顶替效率低等难题.利用弹性增韧、复合增强技术,自主研发了低温高抗盐、低失水、微膨胀、高强度、防窜、柔性水泥浆体系(SFCS),通过应用SFCS体系及提高大井眼顶替效率的技术措施保证了固井质量.在土耳其塔斯哥路盐湖地下盐穴储气库完成的7口盐穴固井都取得了固井质量优质,气密封测试合格的良好工程质量,为大井眼盐穴储气库固井积累了一套有效的固井技术.
12.稠油热采井固井水泥浆技术
- 齐静;吴兴文;王雪刚;马疆
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：新疆油田稠油热采井虽然其初期固井质量良好,且水泥石也具有较好的耐高温强度衰退能力,但是随着注蒸汽开采,其界面胶结质量容易遭到蒸汽吞吐温度循环的破坏而丧失良好的层间封隔性能,从而引发一系列与层间封隔有关的问题.通过分析研究,从固井二界面胶结质量方面入手进行了相关研究,提出了稠油热采井固井水泥浆微膨胀技术、提高固井二界面胶结质量技术、低失水等稠油热采井固完井技术,通过这些技术的应用保证了稠油热采井的固井质量及其后期开采的需求.
13.驱油型固井冲洗液研究及应用
- 王种;谢飞燕;刘爱萍;李宗要
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：南堡油田X井是中石油冀东油田公司在南堡油田3号构造堡古2区块的一口定向开发井,水平位移2374m,完钻井深4885m,最大井斜角37.4°.针对该井钻井液含油浓度高引发的钻井液顶替困难、固井两个界面胶结质量差等技术难点,优选了高效驱油型冲洗液BCS-110L并进行了润湿作用评价以及冲洗效果评价实验.研究结果表明,BCS-110L冲洗液能有效冲洗混油钻井液、可以使井壁和套管壁表面的油膜产生润湿反转,提高了对混油钻井液的冲洗效率.通过采用驱油型冲洗液避免了因冲洗效率低、环空界面胶结质量差导致的测井质量差及潜伏的环空油气水窜问题,24h声幅测井结果优质.
14.深水表层水泥浆体系的研究与应用
- 宋茂林;廖易波;王清顺;赵琥;罗宇维
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：HM井为海洋石油981深水钻井平台承钻的一口水深1300m的深水井,系国内第一口自主固井作业水深超过1000m的深水井.针对HM深水井表层固井面临低温、表层压力窗口窄、有潜在水合物层等技术难题,采用了自主研发的深水表层固井水泥浆体系PC-LoLET,该水泥浆体系具有良好的低温早强效果、失水量小、水化热低、稠化时间易于调整,水泥浆体系稳定等优点.现场应用证明,PC-LoLET水泥浆体系满足深水表层固井现场施工要求,可在未来深水、超深水井固井作业中推广应用,标志着国内深水固井顺利突破1000m作业水深.
15.大温差低密度固井水泥浆的研究及应用
- 普艳伟;杜娟;刘文明;孙勤亮;付家文
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对大温差低密度固井面临的水泥浆顶部强度发展缓慢、易发生窜槽和水泥浆沉降稳定性差等技术难题.在分析大温差、低密度固井难点基础上,以颗粒级配理论为基础,采用多功能复合减轻材料和微硅作为外掺剂,优选对抗压强度发展影响较小的缓凝剂和早强剂,最终设计出一套密度为1.5g/cm3,能够满足井底温度100～140℃,温差50～90℃的大温差低密度水泥浆体系,该套体系在印尼Jabung区块得到成功应用,固井质量优良率达90％以上,有效防止固井漏失和油气水窜,提高了低压易漏失、长封固段大温差低密度固井质量.
16.中温缓凝剂GH-3室内评价及现场应用
- 胡富源;段宏超;白新平
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：缓凝剂GH-3在固井施工的各种水泥浆体系中广泛应用,但是定边区块所确定的低温水泥浆体系和高温水泥浆体系中的GH-3含量只有微小变化.通过对缓凝剂GH-3的现场使用温度、含量进行室内评价对比,对含GH-3的水泥模块抗压强度等基本特性进行定量实验.分析总结得出,GH-3在现场施工中不同温度阶段的加量特点,其加量对水泥浆体系抗压强度无影响,"刚性"膨胀剂GFC对含GH-3水泥浆体系有促凝作用,为后期GH-3的使用起到指导作用.
17.一种新型抗高温粉体降失水剂在海洋固井中的应用
- 胡晋军;黄志刚;宋本岭;王振;张伟;韩广海;郭秋实;瞿志浩
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：温度是影响水泥浆性能的关键因素,井的不同垂深对应不同的井底循环温度.针对不同的井底循环温度选用合适的水泥浆是固井设计水泥浆体系的基本原则之一.海洋井组固井,由于口井的垂深变化大,井底循环温度范围大,选用不同的水泥浆体系会对海洋井组固井造成诸多困难.因此对水泥浆体系进行筛选,对固井添加剂掺量进行优化,最终形成一套适合海洋并组固井的一套水泥浆体系,并在胜利油田井组的固井作业中应用,取得了良好的效果,固井质量优质,减少了现场工作量.
18.晶须增强油井水泥石基本性能研究
- 楼晨阳;姚晓;华苏东;王涛
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：晶须是由人为控制生长的一种单晶纤维,尺寸微小,不含普通材料的结构缺陷,具有高强度、高模量、高伸长率等优良力学性能.晶须作为一种新型增强功能材料,在塑料、金属、陶瓷等材料领域已有较多应用,而在油井水泥中的应用研究几乎是空白.本文介绍了常见晶须特性和增强作用机理,分析了硫酸钙(无水、半水、二水)晶须对油井水泥的增强效果.此外,制备了三种晶须(镁质晶须、钙质晶须Ⅰ、钙质晶须Ⅱ),并初步探究了自制晶须在油井水泥中应用的可行性.评价结果表明,硫酸钙晶须对油井水泥没有增强效果,而自制钙质晶须Ⅰ增强效果明显优于其他两种自制晶须.晶须表面性质对其在油井水泥中的增强效果起到关键作用,晶须长径比越大,增强效果越明显.
19.固井冲洗液评价与设计方法研究
- 杨远光;孙勤亮;付家文;刘文明;齐奔
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对现有固井冲洗液评价方法对于油基钻井液冲洗情况评价存在不足的问题,运用环空壁面与改进装置内筒壁面处剪切速率相等的原理,研究出了一种适用于油基和水基钻井液条件的固井冲洗液室内评价新方法.室内模拟实验分析表明,该方法能更好地反映冲洗液的冲洗效率,并能模拟评价冲洗效率对固井第一或第二界面处胶结的影响情况.该方法操作方便,适用于油基和水基钻井液固井条件.
20.冀东油田小井眼侧钻井固井技术研究与应用
- 杨燕;冀月英;冯京海;朱宽亮
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：分析了冀东油田在φ139.7mm套管内开窗侧钻小井眼定向井固井技术的难点,并针对性地开展解决固井难点问题的研究,形成一套可改善水泥环在井下受力状况,从而提高侧钻定向井油井寿命的固井技术:套管壁厚选用7.8mm、扩孔井径控制在140～145mm、应用液压式扶正器、选用弹性模量低、泊松比值大的增塑防窜水泥浆体系固井.通过4口井的固井现场应用,取得固井一次成功率、固井质量合格率100％的效果,为这类侧钻定向井固井探索了一条新的技术途径.
21.吉林油田红岗高台子区块固井技术研究与实践
- 贺浩强;肖金柱;冯水山;刘春雨
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：吉林油田红岗高台子区块地质结构比较复杂,同一井筒纵向既存在高压层、又存在易漏层,固井质量难以保障.针对该区块存在易漏、易窜等固井难点,从水泥浆体系、固井施工工艺等方面入手,研究总结出了一套以高强低密度水泥浆、微膨胀水泥浆体系为核心的固井配套工艺技术.现场应用表明,该技术有效地解决了该区块的易漏、易窜等固井难题,提高了固井质量.
22.塔河油田长裸眼封固技术
- 王治国;陈超;潘少敏;周鹏成
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：塔河油田长裸眼固井面临封固段长、井眼条件差、固井存在漏失、施工压力和水泥浆顶替流态难以控制等技术难题,造成固井质量难以保证.针对这些技术难题,提出了包括井眼准备、钻井液性能、下套管技术措施、固井工艺和水泥浆性能控制等技术措施,指出长裸眼固井的封固段长，井身质量难以保证，对钻井液性能要求高，需要在钻井、通井过程中为固井准备良好的井眼条件和钻井液性能，在下套管过程中，通过控制套管下放速度防止因激动压力过大引起地层漏失，合理加载扶正器保证套管居中，采用双级固井工艺、紊流+塞流复合顶替技术、重浆顶替设计可以有效地控制井底压力、防止地层漏失、降低施工泵压、提高水泥浆顶替效率从而提高固井质量，采用双凝水泥浆结构有效地解决了长封固段的时间差和温度差等问题，通过优化水泥浆体系满足塔河油田长裸眼封固的质量要求。
23.大庆油田深井固井技术研究与应用
- 王忠福;范廷秀;陈德军;姜开文;张小辉
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：大庆油田深井固井具有地质情况复杂,井身质量不易保证,地温梯度高,封固段长,固井后容易发生漏失和环空气窜等难点,而且地层中含有腐蚀性流体,对水泥浆性能、工具附件及固井施工提出更高的要求.为提高固井质量,成功研究应用了抗高温微膨、防窜胶乳水泥浆体系,抗高温双效前置液体系，抗高温双效前置液体系，实现了高温冲洗、隔离一体化，其适应密度范围宽(1.10-1.50g/cm3)悬浮稳定性能好，流变性能可调，具有良好的冲洗顶替和压稳效果，同时适用于油基钻井液和水基钻井液，能够改善环空界面的水润湿环境，提高固井质量，研究应用的深井固井工艺技术及配套施工措施，在解决漏失，气窜等难题，提高固井质量方面见到了较好效果，满足了大庆油田深井固井需要，对勘探开发起了积极作用。
24.超深井小间隙ST1井φ127mm尾管安全注水泥技术
- 张凯;李早元;程小伟;胡光辉;韦庭丛;郭小阳
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：ST1井是中国石油西南油气田分公司在四川盆地双鱼石潜伏构造上的一口重点预探井,电测井温159℃,设计井深6940m,实际完钻井深7308m.钻井过程中,多次出现井漏、卡钻等事故,造成井径不规则,是川渝地区非常罕见的超深井小间隙复杂井.为解决φ127mm尾管悬挂固井前复杂的井下情况的难题,提出了优化环空浆柱结构组成,抗污染先导浆的设计,高效隔离液的设计,防污染实验设计,结合浆体的流变性对注替参数施工排量的设计等一系列技术.从现场应用结果表明,该技术是适用的,不仅保证注水泥时的施工安全,而且对层间封隔和界面胶结质量起到了明显的效果,固井质量合格.
25.吉林油田水平井固井技术研究与应用
- 陈小旭;周文彬;黄鸣宇;李玉龙;张伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对水平井固井中存在的难题,结合吉林油田水平井固井的实际情况,为了保障固井质量.着重从井眼准备、套管下入、提高顶替效率、提高套管居中度、水泥浆体系设计及其配套的技术措施开展技术攻关,形成了一套适合吉林油田水平井固井防窜水泥浆体系及配套技术措施,该套技术在吉林油田水平井固井中得到了广泛应用,为保障该地区固井质量提供了很好的技术支撑.
26.井下工况对水泥环力学完整性的影响及对策
- 刘洋;范伟华;冯予淇;严海兵;聂世均
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：川渝地区多口井在套管试压、体积压裂、钻井液密度大幅度下降后,水泥环力学完整性破坏,出现环空气窜.针对不同井况,通过固井水泥环应力计算软件分析发现:套管试压及压裂作业时,水泥环承受高内压和非均匀载荷,发生塑性变形破坏;钻井液密度大幅度降低时,界面胶结易破坏,可能形成微环隙;注采气过程水泥环承受周期载荷,易疲劳破坏.基于此,提出"三步法"水泥环力学完整性保护技术、径向预应力固井技术和机械式封隔防窜技术,在川渝地区成功应用八十余井次,有效避免环空带压.
27.危害固井安全的水泥浆倒挂现象及消除方法研究
- 郭胜来;步玉环
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对加有缓凝剂的水泥浆存在高温85℃左右的凝结时间长于低温的"倒挂"问题,实验研究了缓凝剂加量大小对水泥浆高温倒挂的影响,氧化钙加量大小、混拌方式以及高温预养护对加有缓凝剂的水泥浆凝结时间的影响.实验结果表明:加有葡萄糖酸钠(SG)与二元共聚物(Al)的水泥浆均存在倒挂现象;随着外加氧化钙加量的增加,未加缓凝剂的水泥浆凝结时间变化不大,加有缓凝剂的水泥浆的凝结时间明显缩短;水泥中自由氧化钙的含量对加有缓凝剂的水泥浆凝结时间影响较大;高温预热可以有效地消除水泥浆的倒挂现象.理论分析表明,铁铝酸四钙与氢氧化钙的高温水化加速造成水泥浆中自由氢氧化钙含量的减少,是造成加有缓凝剂的水泥浆高温凝结时间长于低温的主要原因.固井施工时,若井底温度高于85℃,通过调整水泥浆的泵入排量改变泵入时间可以在一定程度上消除水泥浆的倒挂问题.
28.高压盐膏层固井技术研究及在伊拉克米桑油田的应用
- 薛雷;许前富;罗宇维;赵琥;冯克满;史元
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对伊拉克米桑油田高压盐膏层固井井漏、井口带压和高低压过渡层窜流的问题,分析研究了盐膏层固井特点,首次提出了环空有效液柱压力在水泥静胶凝强度发展到150Pa前应压稳地层孔隙压力、抗压强度发展到3.5MPa前应压稳地层蠕变的盐膏层固井双压稳理念,并建立了相应的压稳模型,设计了配套的双压稳工艺.并开发了一种高密度盐膏层固井水泥浆体系PC-HDS CMT.该体系以颗粒级配加重技术为基础,优化了配浆盐水的种类及浓度,研选了一系列性能优良的抗盐添加剂.该体系最高密度可达2.40g/cm3,具有混配容易,流变性能优良,失水低,零自由液,早期强度发展迅速,最终强度高,对盐膏层抑制性强,抗盐耐污染等特点,且具有优良的防漏失和防窜性能.上述研究成果伊拉克米桑油田15口盐膏层固井作业中取得成功应用,为该油田安全顺利钻完井作业创造了良好条件,并为类似油田作业提供有效参考.
29.增韧材料及环境条件对水泥石变形能力影响的实验研究
- 孙勤亮;杨远光;付家文;普艳伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：由于石油钻井固井中水泥石在受到外挤压力时会产生力学变形,国内外学者结合地层—水泥石—套管三维耦合力学模型,针对水泥石的力学变形能力进行了大量的计算分析,但从实验的角度计算对水泥石在一定力学条件下的变形能力研究相对较少.因此,本文从实验出发,结合弹性力学模型,用实验结果计算并分析影响水泥石力学变形能力的相关因素,结果表明,水泥浆配方、温度、压力、养护时间及水泥环厚度都能影响水泥石在井下条件下的力学变形能力,且影响程度各不相同.
30.自愈合水泥石单一裂缝渗流规律及其自愈合机理研究
- 曾敏;王其春;刘伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：本文采用不同压差下的渗油实验研究了柴油在自愈合水泥石单一裂缝的渗流规律及裂缝的自愈合性能.研究发现柴油在水泥石单一裂缝中的渗流符合平面层流的泊肃叶定律,渗流速率与裂缝宽度正相关.通过在静态柴油中浸泡及动态柴油中的渗流实验研究了水泥石裂缝的自愈合性能.单一裂隙水泥石无论是在静态柴油浸泡还是在动态柴油连续渗流过程中均能发生自愈合现象;愈合速度与压差有关;低压差下已经愈合的裂缝存在临界渗流压差,当压差超过临界压差时可重新发生渗流.自愈合水泥裂缝修复是由颗粒堆积、裂缝表面自愈合粒子膨胀与水泥石内部自愈合粒子膨胀带动水泥石膨胀三个因素共同完成.
31.油井水泥石力学性能的工程适应性分析
- 徐明;张景富;沈吉云;张华;周崇峰;刘硕琼
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：建立了考虑材料塑性状态的套管—水泥环—围岩组合体有限元模型,建立了组合体完整性失效的判定准则,包括受拉破坏、塑性屈服及界面脱离的判定.采用具有代表性的井眼参数,对施工荷载、水泥石力学性能的工程适应性进行了分析,提出改善组合体密封完整性的有效途径及技术措施,对于实施高质量固井施工及保障油气井正常生产等具有重要意义.
32.变内压下水泥环界面微间隙理论研究
- 沈吉云;初纬;李勇;王兆会;刘硕琼
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：固井后井筒内压的变化将导致水泥环界面产生环空微间隙,影响其密封性.本文运用弹塑性力学理论,建立了考虑水泥环塑性状态的套管—水泥环—围岩组合体的力学模型,对组合体加载-卸载全过程进行计算,分析了微环隙产生的原因,描述了微环隙发展的过程并得出计算变内压下第一界面微间隙大小的理论公式.该模型的计算结果与前人的试验数据一致,证明了结果的正确性.
33.CO2盐水层埋存条件下油井水泥石中矿物的耐碳化腐蚀性能
- 郭辛阳;步玉环;魏万奇;刘非凡
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：油井水泥石中矿物的耐碳化腐蚀性能是决定水泥石耐碳化腐蚀性能和CO2盐水层埋存成败的关键因素之一.本文利用化学热力学理论建立了含CO2地层盐水-油井水泥石体系的热力学模型,计算了碳化腐蚀化学反应的热力学平衡关系,研究了水泥石中矿物的耐碳化腐蚀性能.结果表明,油井水泥的水化产物主要有羟钙石[Ca(OH)2,CH]、钙矾石[(CaO)3(Al2O3)(CaSO4)3(H2O)32,C3A(S)3H32或AFt]、单硫型硫铝酸钙[(CaO)3(Al2O3)(CaSO4)(H2O)12,C3A(S)H12或AFm]、Jennite型水化硅酸钙[(CaO)1.67(SiO2)(H2O)2.1,C1.67SH2.1]和Tobermorite型水化硅酸钙[(CaO)0.83(SiO2)(H2O)1.3,C0.83SH1.3]等;水化产物的耐腐蚀性能强弱顺序依次为C0.83SH1.3、AFm、C1.67SH2.1、AFt和CH,其中CH的耐腐蚀性能要远劣于其他水化产物;腐蚀中间产物方解石(CaCO3)的耐腐蚀性能要优于水化产物的耐腐蚀性能,建议在油井水泥中添加火山灰、微硅和粉煤灰等外掺料来提高水泥石的耐碳化腐蚀性能.研究结果可为油井水泥水化产物组成优化和耐腐蚀水泥体系研究提供参考.
34.套管偏心度对水泥环界面应力的影响
- 李勇;张景富;齐奉忠;徐明;沈吉云
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：油气井套管试压、压裂等施工作业过程中,套管与水泥环固结组合体将产生应力与变形响应.过高的载荷作用条件下,可能会造成水泥环本体破坏、胶结界面撕开等结构破坏形式,危及水泥环的封固效果.本文应用力学原理及有限元理论,研究了套管—水泥环—地层组合体有限元力学模型建立问题,分析了套管偏心度对水泥环界面载荷的影响.结果表明,窄间隙处界面接触压力高于宽间隙处相应界面接触压力,套管偏心度增加,窄间隙处界面接触压力增大,宽间隙处界面接触压力降低;地应力越高,加载时窄间隙处接触压力越大,水泥环在载荷作用下更易于发生屈服变形;地应力较低时,当水泥环窄间隙处在加载中发生屈服后,卸载后偏心度越大,窄间隙处的胶结界面越容易撕开.
35.油井水泥与外加剂相容性试验研究
- 安耀彬;唐俊峰;杨威;周怡;王丽敏;刘翠微
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：本文采用2013年监督抽查的油井水泥样品、各油井水泥生产企业每季度所送样品和油田所送样品,以现场常用的有机磷酸盐类缓凝剂、以AMPS为主要单体合成的液体降失水剂和醛酮缩合类减阻剂作为基准外加剂,进行了相容性试验.试验结果表明,2013年中国生产的大部分油井水泥与醛酮缩合类减阻剂和有机磷酸盐类缓凝剂存在相容性不好的问题,希引起有关各方的注意和重视.
36.植物纤维改善固井水泥石性能的实验研究
- 刘萌;李明;周松;郭小阳
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：具有先天脆性缺陷的固井水泥石,在井下高温高压条件下易发生水泥环脆性破坏而影响油气开采,因此开展了植物纤维改善固井水泥石性能研究.实验中用碱溶液对植物纤维表面改性处理;考察改性植物纤维对水泥石力学性能的影响;用红外分析、热重分析和微观形貌分析植物纤维的亲水性和分散性;通过观察植物纤维水泥石微观形貌,探讨其增韧机理.结果发现:(1)微观形貌观察(SEM)经15％碱溶液处理的植物纤维,可知其表面胶质被除去,极性降低,亲水性和分散性得到改善;(2)掺入0.5％植物纤维后水泥石致密性增加,折压比提高51.2％,弹性模量降低31％,明显增韧;(3)植物纤维增韧水泥石机理在于经碱溶液处理后的植物纤维与水泥基体黏结强度提高,在水泥石晶体间起"搭桥"作用,与水泥水化物之间紧密黏结起"拉筋"作用.
37.BH/TWF-YS型压缩和水力扩张式双作用地层封隔系统的设计研究与现场应用
- 韩振强;蒋本强;王益山;宋元洪;吴玉胜;周冀;杜志刚;刘新哲
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：目前固井施工中使用套管外地层封隔器主要为水力扩张式结构.由于井下的复杂情况,单一的密封方式在一些井中,总有封隔效果不好的情况发生.尤其是筛管顶部固井,一旦封隔效果不好,水泥浆进入筛管段,导致固井失败,后期处理难度极大.渤海钻探工程有限公司工程技术研究院将自主研发的固井用压缩式地层封隔器与现有水力扩张式封隔器结合使用,开发出的BH/TWF-YS型双作用地层封隔系统突破了采用单一水力扩张式封隔器使用的局限,采用压缩式封隔器与水力扩张式封隔器进行配合使用,达到相互克服本身不足,取得良好地层封隔效果.本文主要分析了单一水力扩张式封隔器在实际使用中的不足,介绍其组合系统的特点,并结合现场施工介绍该工具的实际应用情况,供相关从业者参考.
38.人工神经元网络在高密度水泥浆配合比预测中的应用
- 赵军;米贵东;冯建建;朱江林;赵琥;冯克满;阎培渝
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：配制高密度水泥浆需要使用加重材料来提高浆体密度,目前主要通过经验法来摸索加重材料的加量,费时费力.本文考察影响高密度水泥浆流变、强度、沉降稳定性等主要因素,并根据实验结果和工程经验建立原材料、配合比和浆体性能对应的数据库.采用人工神经元网络技术,使用三层BP神经元网络对水泥浆的密度、流变和强度进行简化预测,建立配合比和浆体主要性能之间的对应关系,实现配合比和水泥浆性能之间的双向预测.基于以上算法,采用C#语言编制成软件,具有自适应性强、学习能力强、可处理大量非线性关系数据的能力,也是人工神经元网络技术在油井水泥浆中的新应用.通过实验验证,该方法能够较为快速准确的确定加重材料的加量,减少工作量,具有良好的应用前景.
39.旋转尾管注水泥技术及悬挂系统研究与应用
- 蒋海涛;张健庚;王益山;李凝;李丰;周俊然;郭超
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：随着尾管固井的不断增加,由于尾管下入困难和环空泥浆不能充分顶替而产生的尾管固井质量问题越来越多.本文针对旋转尾管注水泥技术需求,阐述了旋转尾管注水泥技术机理及技术特点,并重点介绍了渤海钻探工程技术研究院所研发的旋转尾管悬挂系统的结构、原理、技术参数、施工工艺,并结合现场实例阐述了现场施工工艺.
40.强弹浮双作用式套管浮箍的研制及应用
- 周战云;李社坤;曾艳军
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：套管浮箍性能是否可靠对于确保高温、高压深井的固井质量有着重要意义,针对目前各类套管浮箍存在的不足,分析了造成这些不足的具体原因,提出了解决方案,研制了强弹浮双作用式套管浮箍,详细介绍了该工具的结构及工作原理,性能特点,技术指标及性能参数,描述了各项性能试验的方法及结果;室内试验及现场应用结果表明,该工具能够有效提高温深井、高压井、复杂井固井后井底一次坐封成功率,可积极促进固井质量的提高.
41.国外深水固井设备特点及国产化探讨
- 侯林;李斌;雷彪;于海安
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：随着中国南海开发建设,中国迫切需要掌握深水钻采核心技术和关键装备的制造和研发.本文介绍了国外三家主流固井服务商的深水固井装备性能参数及特点优势,总结归纳了深水设备的共性,进行了深水设备的国产化探讨，指出哈里伯顿、斯伦贝谢、贝克休斯-BJ等国际石油服务巨头掌握大量关键专利技术，在深水固井设备制造和研发领域处于领先甚至垄断地位。对标国外三大固井服务商，其高端设备核心技术为：“防爆技术”、“远程控制技术”、“大排量技术”和“电驱动技术”。随着中国南海开发建设及中海油深水战略的推动，中国迫切需要掌握深水钻采核心技术和关键装备的制造和研发。中海油服油田化学事业部致力于系列高端固井设备国产化研发，实现国内这一领域零的突破，向国外技术垄断说“不”，具有重要意义和价值。
42.页岩油藏压裂水平井固完井技术研究
- 齐志刚;高辉
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：页岩油藏独特的储层特性不仅对钻井实现优快钻井提出了挑战,其采取的压裂酸化等增产措施对固井、完井技术也提出了巨大的挑战.本文从泥页岩油藏压裂水平井管柱安全下入手,通过新型驱油前置液、固井水泥浆、辅助固井工具研究,配合施工工艺,形成了页岩油藏压裂水平井固完井技术.该技术在BYP-1页岩油水平井进行成功的试验,测井结果表明,有效提高了固井质量.
43.筛管顶部双级固井在哈萨克斯坦热迪拜油区的应用
- 郭新超;张新文;翟亚锋;杨睿
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：热迪拜油区地层含有天然裂缝,微裂缝较为发育,承压能力弱,固井水泥封固段垂深较大,虽然在一定程度上调整了水泥浆密度,但采用常规固井方式施工的多口井仍然出现了严重漏失,无法保证固井质量.针对该区块固井遇到的问题,引入筛管顶部双级固井有效地解决了此类漏失问题.从筛管顶部双级固井的配套工具和施工工艺上介绍了该类型固井方式的适用井况、施工流程和相关工艺、工具要求,为同类井施工提供有益的借鉴.
44.川西南高压页岩气井固井技术初探
- 焦建芳;姚勇
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：页岩气水平井对固井质量要求很高,针对油基钻井液密度高、黏度大、顶替困难,优选出QY高密度驱油前置液体系及弹塑性水泥浆体系;针对井眼不规则、套管不易下入,通过软件模拟计算制订了合理的扶正器安放措施;针对水平段顶替效率不高,采用旋流顶替技术.通过川西南3口页岩气水平井的现场试验,取得了较好的效果,水平段固井质量均达到优质.
45.河南油田页岩气水平井固井技术
- 何德清;郭进忠;黄后初;刘保顺;宋福军;于三跃
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：页岩油气藏与常规油气藏的开发方式不同,多采用钻水平井及分段压裂的开发方式,对固井作业提出了更高要求.本文根据河南油田非常规页岩油气藏的储层特点、后期压裂要求及井身结构、钻井液体系等因素,研究应用了弹塑性水泥浆体系、驱油型冲洗液、现场固井施工工艺等页岩气水平井固井技术,满足了河南油田页岩油气藏开发的需要.
46.外掺料对高铝水泥的高温性能影响的研究
- 程小伟;龙丹;王升正;刘开强;赵翔宇;李早元;郭小阳
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：铝酸盐水泥具有快硬、高强、耐高温等优点,但由于铝酸盐水泥对温度十分敏感,限制了其在固井工程中的应用.本文引入一种以SiO2、Al2O3为主要成分的非晶外掺料,并将其与其他两种矿渣进行对比.通过粒径测试、X射线荧光分析、X射线衍射分析(XRD)以及微观形貌观察,研究铝酸盐水泥高温性能和耐温的机理.结果表明活性外掺料的加入均可改善铝酸盐水泥强度发展存在温度敏感区间的缺点,提高水泥石的抗压强度.并发现引入的非晶外掺料活性最大,形成的水泥石中水化钙铝黄长石(C2ASH8)、硅铝酸二钙、铝胶等能够形成致密结构的水化物以及高温生成物结晶度高,使得水泥水化产物结构更为紧密,水泥石力学性能长期稳定、耐温性能良好.
47.连续油管在注水泥作业中的应用
- 于永金;齐奉忠;康晓娜;李健;袁进平
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：近年来,连续油管作业技术发展迅猛,其应用范围越来越广泛,包括钻完井、测井、修井作业等,连续油管进行注水泥作业也得到一定发展.应用连续油管进行固井水泥作业与常规注水泥作业相比具有无需压井及起出完井设备、注水泥修井工艺简单、可以解决井筒内无法建立循环时注水泥问题等优势.文章介绍了国外连续油管水泥作业过程中对水泥浆的性能要求,初步开发出了适用于连续油管固井的水泥浆体系,综述了国内外连续油管在固井水泥作业中的成功应用实例,为今后国内连续油管注水泥作业提供了借鉴.
48.大庆地区水平井套管下入摩阻系数预测与计算
- 张小辉;焦凤龙;陈德军;刘跃雷;历小路
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：近年来,为有效开发边际油田,薄油藏,裂缝油藏,增加产能,大庆水平井钻井逐渐增多,水平井可以提高储层泄油面积,改善油藏动态剖面,降低锥进效应与提高泄油效率,从而提高采收率等诸多优点.但是水平井完井存在套管下入摩阻大,不能下入到预定位置等固井难点,本文从影响套管下入到预定位置的因素入手,利用计算机语言编制了套管下入摩阻计算软件,从而进行了水平井套管下入摩阻分析计算,由钻具实际的载荷推算摩阻系数,然后计算套管上提下入摩阻,并进行套管下入能力预测.
49.高性能尾管悬挂器关键技术研究与实践
- 马兰荣;王德国;韩峰;程光明
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：近年来,深井、超深井、水平井、高温高压井等复杂井越来越多,固井作业者遇到了越来越多的挑战,常规尾管固井工具及工艺难以满足现场的新需求.为解决上述复杂井况下的固井技术难题,国内外加大了对尾管固井工具的研发力度,研制了新型的高性能尾管悬挂器.设计了高承载轴承、旋转机构、坐挂机构、液压丢手、顶部封隔等多个功能模块,并采用有限元方法对关键部件进行仿真分析,优化了各功能模块的结构和参数.计算和试验证明,各功能模块的性能和功能及技术参数符合设计要求.现场试验验证了高性能尾管悬挂器对现场复杂井况的适应能力,通过案例分析了现场应用情况.
50.深井固井工具附件质量检测探讨
- 陈超;潘少敏;马新中;张红卫;王治国;周鹏程;邹书强
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：固井工具附件是固井作业取得成功与否的重要一环,固井工具附件必须要有良好的质量,优越的性能.但是目前极少的国内油田单位对固井工具附件入井使用前进行检测,相关文献对此也鲜有探讨.本文以X油田为例探讨深井固井工具附件入并前检测情况进行探讨，指出深井固井作业对固井工具附件的性能和可靠性要求非常高，固井工具附件在油田入井前检测能有效地避免一定的工具、附件异常情况的发生，油田固井工具附件的检测应根据国家标准、行业标准以及其他规范，结合现场施工的实际情况，通过分析在固井作业过程中经常发生的问题，建立起一套有针对性，实用性，可操作性的检验标准，来指导固井工具及附件的检验工作，检验标准的建立是一个不断总结和完善的过程。通过经常收集经过检验的产品在施工作业过程中的应用情况，分析入井前检验和入井后应用存在的差异，根据现场情况不断的修正检验方法，加强专项控制措施，使检验标准更接近于实际施工作业，部分破坏性试验和模拟井下工况试验在目前技术条件下难以实现，还需要跟进一步的研究。
51.牵制型尾管悬挂器关键技术研究
- 冯丽莹;郭朝辉;阮臣良;侯乃贺;秦德威
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：为解决大斜度井及短尾管井固井中存在的悬挂尾管短,重量轻,摩阻大,丢手不易判断导致尾管串随送入工具提出井眼等固井难题,笔者开展了牵制型尾管悬挂器的研究.该工具主要包括常规尾管悬挂器及反向锁定装置,可实现限制尾管悬挂器及整个尾管串上移,可解决丢手困难等固井难题.完成其锁定及解锁等关键技术研究,对关键部件进行了优化设计及有限元分析,并分别通过室内试验及现场试验验证该工具的功能.在中海油湛江基地及冀东油田三次现场试验均取得了成功.试验结果表明,牵制型尾管悬挂器顺利地实现了锁定功能,锁定压力为12～14MPa,实现了坐挂、丢手操作一次性成功.
52.远程控制旋转水泥头研制及测试
- 尹慧博;戴文潮;马兰荣
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：远程控制水泥头技术是利用远程控制系统,施工人员在远离钻台的控制室中,通过操作控制面板来实现旋转、替浆、释放胶塞、投球等固井作业.本文通过对远程控制系统气动控制原理、控制台、控制元件、执行元件及执行机构的分析研究,介绍了远程控制水泥头的各个关键技术的工作原理及结构.重点介绍了在控制回路中对控制元件的合理配置,实现控制系统的自锁及手动功能.同时分析介绍执行机构关键结构.其次,介绍了旋转单元关键结构.最后提出无线遥控技术在远程控制水泥头的应用将作为以后的发展方向.
53.钻井液用生物增黏剂对固井水泥浆体系的性能影响研究
- 李明;郭小阳;杨雨佳;郑友志;程小伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：固井中由于环空绕流等原因会造成水泥浆和钻井液掺混,现场相容性评价实验发现钻井液用生物增黏剂易引发混浆流动性急剧变差.为此,开展了生物增黏剂对水泥浆性能及结构的影响实验:(1)用红外光谱等对掺入生物增黏剂前后的水泥浆的结构、物相和微观形貌进行对比;(2)分析水泥浆滤液的离子种类及含量,并考察滤液中金属离子对生物增黏剂溶液的影响.结果表明生物增黏剂造成混浆流动性变差的机理在于:生物增黏剂与水泥浆水化产生的Al3+、Fe3+交联形成胶体并大量包裹吸附水;混浆中自由水显著减少,流动性急剧变差.
54.高镁废渣基微膨胀固井材料体系研究
- 姚晓;孟佳佳;王平;周树成;王辉
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：高镁废渣(HMS)是一种不固于矿渣的特殊工业废渣.通过测试80℃水养条件下HMS硬化体的抗压强度,结合ICT、XRD和MIP等微观分析结果,发现HMS具有潜在水化活性和胶凝特性.3％的油井水泥便能激发HMS反应活性,改善其抗压强度.将HMS分别以60％和70％替代G级油井水泥后,确定增强剂、降失水剂和纤维最佳掺量,形成高镁废渣基微膨胀固井材料体系配方(HMS-6和HMS-7),并测定其综合性能.结果表明:HMS-6体系和HMS-7体系硬化体具有明显的微膨胀特性,其1d、28d和90d线膨胀率分别为0.02％、0.035％和0.04％以及0.029％、0.043％和0.05％,1d抗压强度分别为17.7MPa和15.8MPa,渗透率均为0,各项工程性能满足固井施工基本技术要求,可用于固井防窜作业.
55.可清洗页岩气井油基钻井液的隔离液的研究与应用
- 刘伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：为了清洗页岩气水平井中的油基钻井液,提高固井后水泥环与环空双界面的胶结质量,室内开展了洗油冲洗隔离液的研究.通过采用化学清洗与物理冲刷相结合的方法,根据不同类型的表面活性剂复配的协同作用,研制出具有润湿、清洗、隔离、防塌等功能的LWG隔离液,既可以迅速清除环空壁面的油基钻井液,又可产生较高的内摩擦力和液相黏度,实现任意加重,利于清除黏稠的高密度油基钻井液,还可防止因水基隔离液用量大而导致的页岩坍塌问题,满足了不同页岩气井况的固井要求,已成功在10余口页岩气水平井固井现场得到应用,主要油气层位固井质量合格率达100％,优质率达80％以上.
56.抗高温防窜水泥浆体系研究与应用
- 杨勇;高大鹏;林荣壮;吴广兴
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对目前深层气井井深不断增加、井底温度越来越高的实际情况,通过自主研制并合成抗高温缓凝剂、降失水剂和稳定剂,开发出抗高温防窜水泥浆体系.该体系在高温下性能稳定、稠化时间可调、控制失水能力强、沉降稳定性好、抗压强度高、防窜能力强、施工安全性高,能够完全满足目前深层气井高温防窜的固井要求.现场试验表明,该体系性能完全满足现场施工要求,固井质量均能达到合格以上.
57.苏里格南三寸半油管固井水泥浆体系研究与应用
- 魏继军;张洪印;李连江;王国涛;刘铁权;马志贺;鄢畅;徐伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对苏里格气田三寸半油管固井过程中出现的地层漏失和井底高压气层窜流问题,通过研究,优选出了性能良好的低密度材料和防腐材料,结合降失水剂、缓凝剂等研发出了低密度防漏水泥浆体系和防窜水泥浆体系.室内评价结果表明,两种体系在井底循环温度下具有无游离液、低失水、良好的流变性能、稠化时间可调、水泥石抗压强度发展快、防窜性能优异等特点.现场试验30口井以上,测井结果表明,固井质量合格率100％,未出现漏失和气窜现象,满足了苏里格气田固井施工要求.
58.新型高温缓凝剂PC-H42L的合成与应用
- 田野
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：为解决深井和超深井固井难题,克服一般缓凝剂材料不耐高温或过敏感等问题,将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和两种不饱和羧酸单体在加入引发剂条件下进行聚合反应制得高温缓凝剂PC-H42L.此缓凝剂适用温度范围宽,抗高温能力强,配制的水泥浆稠化过渡时间短、规律性好.
59.增韧水泥材料室内研究
- 高飞;宋元洪;钟福海;和建勇;尚佳;宋剑鸣
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：在油井水泥中掺入合适的材料,可在一定程度上增强水泥环的韧性.通过对掺入纤维、橡胶、胶乳和树脂水泥石的宏观力学性能进行研究和分析,总结了增韧材料对水泥石力学性能的影响规律.室内研究结果表明,在合适的加量范围内,纤维的加入有利于提高水泥石的抗拉强度,橡胶材料的加入有利于降低水泥石的弹性模量.
60.油井水泥降失水剂——接枝改性聚乙烯醇的研究
- 刘景丽;王野;李秀妹;王菁;王绮;曹洪昌
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：通过2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)等单体,对PVA1788进行接枝改性,合成了一种油井水泥降失水剂——接枝改性聚乙烯醇.室内实验评价了该改性聚乙烯醇作为降失水剂使用的耐温性能、抗盐性能、流变性能、抗压强度及防气窜性能等.结果表明,加有改性PVA的水泥浆体系在150℃时API失水可控制在150mL以内,水泥浆体系具有一定的抗盐性,稠化时间稍有延长,水泥石抗压强度较原浆稍有提高,明显改善了聚乙烯醇类降失水剂不抗盐的性能,与其他外加剂配伍性良好,水泥浆体系具有很好的防气窜能力,综合性能能够满足150℃以下的中高温固井要求.
61.增韧防窜剂BCG-300S对水泥石的力学性能影响研究
- 孙晓杰;滕兆健;沙林浩;李建华;卢海川;张维滨
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：按照岩石力学的试验方法,通过室内制取试验试样,对掺有增韧防窜剂BCG-300S的水泥石进行了力学性质试验研究,研究发现水泥石的抗压强度、抗拉强度、弹性模量随着BCG-300S掺量的增大而呈现一定的下降趋势,但是当BCG-300S的掺量大于5％时候,抗压强度、抗拉强度的下降趋势不太明显;随着BCG-300S的掺量增大,水泥石的抗冲击明显的增大.增韧防窜剂BCG-300S可以显著改善水泥石的力学性能,有效提高水泥环封固质量,防止地层流体窜层,延长油井寿命.
62.页岩气水平井固井技术研究
- 靳建洲;于永金;徐明;王国涛;刘硕琼;袁进平
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：页岩气水平井固井面临套管下入及居中困难,油基钻井液冲洗难度大,水泥石力学性能要求高等技术难题,针对技术难题研究开发了洗油型冲洗隔离液及韧性水泥浆体系,初步开发出了水泥环力学完整性理论模型,提出了页岩气水平井固井配套技术措施.洗油型冲洗隔离液综合性能良好,对油基钻井液冲洗效率高,且与油基钻井液及水泥浆相容性好;韧性水泥石在保证相对较高抗压强度的同时弹性模量可降低30％以上;水泥环力学完整性理论模型,有利于指导水泥石力学性能设计,减小微间隙的发生.综合配套技术有利于保证页岩气水平井固井质量及压裂后的水泥环完整性,为页岩气安全高效开发提供技术支撑.
63.泡沫体积分数对泡沫水泥性能的影响规律分析
- 肖京男;周仕明;张明昌;丁士东;桑来玉
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：泡沫水泥的性能主要取决于泡沫体积分数.通过水泥浆发泡实验,制备了具有良好沉降稳定性的泡沫水泥,深入系统分析了泡沫体积分数的变化对泡沫水泥的性能影响.研究结果表明:随着泡沫体积分数的增大,泡沫水泥浆变得黏稠,滤失量降低;同时,泡沫水泥石抗压强度基本成线性降低,气测渗透率升高,弹塑性能增强.泡沫体积分数应控制在30％左右,泡沫水泥石具有较好的抗压强度和弹塑性能,同时满足气层的有效封固要求,为现场泡沫水泥浆密度确定和施工安全提供指导.
64.委内瑞拉东部气田固井水泥浆体系研究与应用
- 李连江;尹学源;陈若堂;王国涛;徐伟;陈铧;周雷雷;吕海丹
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：委内瑞拉东部气田油气显示活跃,固井施工和水泥候凝期间容易发生气窜,且地层含有CO2及H2S等腐蚀性气体,易腐蚀套管及水泥环,固井质量难以保证.通过防窜、防腐材料设计与优选,研发出性能良好的防窜防腐蚀水泥浆体系,该水泥浆体系具有低失水、零析水、高强度、短过渡、微膨胀等优良特性,有效地解决了该区块的固井技术难点,固井质量全部合格,环空无气窜,较好解决了委内瑞拉东部气田的固井技术难题.
65.热采井弹性水泥浆体系的设计与应用
- 孙玲;蔡涛;杨亚馨;张宏军;侯婧
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：热采井固井技术一般是通过加入石英砂,以防止作业后期高温注气时的强度衰退,但在200～350℃的长期热采条件下水泥环易脆裂,缩短油井使用寿命.针对这种情况,设计开发出热采井弹性水泥浆体系.首先优选了弹性材料和复合增强材料,使得该体系具有较好的弹性模量和抗压强度,提高了水泥石的抗破坏能力.然后确立了与之配伍的其他外加剂,并对弹性水泥浆综合性能进行了评价.该弹性水泥浆体系成功应用在胜利油区林中14-平7等12口井的固井作业中,实现了固井一次成功率100％,固井合格率100％.
66.一种新型油井胶乳水泥浆的室内研究
- 齐奔;付家文;于倩倩;刘文明;林志辉
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：本文选择一种阴离子羧基丁苯胶乳作为胶乳原浆,通过对羧基丁苯胶乳的稳定性分析和大量的稳定剂筛选试验,优选出两种非离子表面活性剂和两种阴离子表面活性剂作为羧基丁苯胶乳的稳定剂,复配的表面活性剂能够使胶乳水泥浆体系稳定.研究表明,在150℃以内,加入6％的胶乳时,胶乳水泥浆体系保持良好的稳定性,而且水泥浆的稠化曲线为直角稠化.胶乳的加入不但可以减少水泥浆体系的失水,而且胶乳水泥浆表现出良好的综合性能,如流变性、自由水、水泥浆密度差等.
67.苯丙胶乳水泥浆室内研究
- 王其春;曾敏;徐春虎;汪晓静
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：室内研制开发了敏感性更低的高稳定性固井用苯丙胶乳,通过优化乳液聚合时单体类型及配比、粒子粒径、玻璃化温度及交联程度等参数,所合成的苯丙胶乳固含相对较高,粒径分布更合理.并优选配套外加剂形成苯丙胶乳水泥浆体系,开展胶乳水泥浆静胶凝强度发展、防窜性能、敏感性等系统评价试验,证明研制开发的苯丙胶乳胶水泥浆失水小、流变性好、敏感性低,现场易调整,胶凝强度过渡时间短、防窜能力强等特点.
68.油田固井水泥自修复技术研究进展
- 张浩;符军放;项先忠;赵琥;唐洁;陈凡斌
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：水泥环受井下各因素的影响,其完整性易遭到破坏.将水泥微裂缝自修复技术应用于固井作业中,使水泥环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.本文对水泥微裂缝的自修复技术、原理以及国内外固井水泥环自修复技术的研究成果进行了综述,并结合国内外固井水泥自修复技术研究现状,阐述了固井水泥环自修复技术对油气井固井封隔质量和长期完整性的重要意义,以期为固井水泥环自修复技术研究及材料开发有所借鉴.
69.旋转尾管固井技术在胜利海上油田的应用
- 刘东清;范强
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：旋转尾管固井技术能够显著提高尾管固井质量,越来越受到国内固井界的重视.近期,国产旋转尾管固井工具首次在胜利海上油田成功应用.本文介绍了旋转尾管固井与常规尾管固井的主要区别及旋转尾管固井的技术优势,介绍了胜利海上油田埕北11NC-1井的基本状况,分析了本井的固井完井方案以及技术难点,结合实际应用情况,指出了使用旋转尾管固井技术所应具备的现场条件和施工注意事项.旋转尾管固井技术在埕北11NC-1井的成功应用,提高了尾管固井质量,为以后旋转尾管技术的推广提供了宝贵经验.
70.筛管顶部尾管注水泥免钻新工艺研究
- 黄志刚;宋本岭;胡晋军;张伟;王振;史为纪;张春梅
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：筛管顶部尾管注水泥固井结合了筛管完井和尾管完井的优点,但是工艺存在一些缺点和风险,特别是常规筛管顶部固井工艺需要钻除或打捞管内附件后方可投产,影响了技术应用效果.本文采用内、外管复合管串结构,通过管串上的皮碗封隔器、滑套式分级箍组合应用,实现了压力分段控制,解决和避免了常规工艺的风险和缺点,实现了固井后内部结构免钻、免捞,并且具有可建立裸眼循环通道、施工风险低等优点,工艺不需使用胶塞,可用于复合尺寸套管筛管完井和复杂井况下筛管顶部尾管注水泥完井.
71.哈萨克斯坦盐层固井技术研究与应用
- 王国涛;高立超;吕海丹;王学谦
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：哈萨克斯坦肯基亚克区块含有丰富的油气资源,但该区块地质条件复杂,巨厚盐膏层分布广泛,油藏压力高,钻井过程中,盐层发生溶解、塑性变形和蠕动流动,针对以上难题,通过加重抗盐隔离液、盐层固井水泥浆体系,以及配套固井工艺的研究,有效解决了哈萨克斯坦肯基亚克区块盐层固井的难题.
72.神木区块天然气探井一次上返固井技术
- 付雄涛;胡富源;周兴春;武美平;吴阳;沈小刚
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：神木区块天然气探井要求采用一次上返固井工艺,实现全井段封固,针对该区块气层段跨度大、刘家沟组承压能力低等特点,选用轻珠水泥、降失水水泥、发气水泥三凝水泥浆体系,密度分别为1.35g/cm3、1.75g/cm3、1.90g/cm3,能够压稳气层固时不压漏地层.气层段采用发气水泥浆封固,效果优于膨胀水泥浆.通过对水泥浆流变性和井径数据计算,确定紊流顶替临界排量为1.57m3/min,同时在水泥浆返至200m左右时应采用塞流顶替.通过现场应用,正确控制施工参数,能够实现全井段封固,保证固井质量.
73.页岩气固井技术研究及应用
- 付洪琼;曾琦军;曹智;张伟
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：针对页岩气水平井固井遇到的高温高压,长封固段大温差,油基钻井液难驱替,套管下入困难,安全密度窗口窄甚至喷漏同层,后期压裂对水泥环力学性能要求高等技术难点,从固井工艺技术,工具附件、水泥浆和前置液体系等几个方面入手,分析研究了扶正器选型,固井过程中控压,优选高温高密度大温差弹塑性水泥浆体系和驱油前置液体系等技术措施.四川页岩气水平井XX井的固井施工结果表明,该套固井技术措施和高温大温差弹塑性水泥浆体系能有效解决窄密度窗口的页岩气固井所遇到的一系列技术难题,为井深深至5500m、井温高达130℃的页岩气水平井固井单级注水泥返到地面储备了一套固井技术.
74.南堡3-81井高温尾管固井技术
- 林辉;林志辉;王贵富;张功智;何刚;李志芳;王杰
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：南堡3-81井位于黄骅坳陷南堡凹陷南堡3号构造南堡3-81断背斜高部位,该井在四开钻井过程中发生溢流、井漏等复杂情况,且井斜深5939m,井底静止温度达202℃,下完尾管后环空间隙小,环空液柱流动阻力大.为了保证固井质量,针对该井固井难点,优选了性能优良的恒低密度抗高温水泥浆体系和相匹配的冲洗隔离液,通过完善固井配套技术措施,最终实现了安全固井施工,固井质量优质,为冀东油田深井固井提供了技术支撑.
75.坤8-6HF井油基钻井液体系下固井技术
- 蒋卓颖
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：坤8-6HF井是西南油气田分公司第二口油基钻井液井,其井眼条件复杂,套管下入难度大.该井完钻井深3052m,封固井段0～3050m,油基钻井液密度为1.63g/cm3,含油85％.该井后期采用套管分层压裂,对固井胶结质量提出了较高的要求.固井设计密度1.70g/cm3的前置液(使用重晶石加重),并且加大用量,使其与井壁接触时间大于10min,随后注入1.80g/cm3冲洗水泥浆,有效清洗胶结面和沉砂,隔离油基钻井液与水泥浆.施工时采用边配边注的方式,整个过程密度平稳,未出现沉降现象,固井后经声幅测井解释水平段为优秀.
76.中国石油海外固井技术现状及面临的挑战分析
- 齐奉忠;刘硕琼;袁进平;韩琴
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：经过20余年的努力,中国石油目前已完成海外油气全球业务布点,形成了五大油气合作区.通过有针对性的技术攻关及集成国内先进、成熟、适用的技术,本文分析了中国石油海外固井面临的形势,总结了近年来在固井工艺、水泥浆体系、固井工具等方面取得的主要技术进展,根据不同海外项目的地质特点及钻井难点,分析了目前固井面临的挑战及下步要攻关解决的问题,指出为解决低压易漏长封固段及盐膏层、盐水层固井技术难题，需要进一步完善及优化低密度超低密度水泥浆、高性能高密度盐水水泥浆的综合性能。为进一步提升固井技术对海外项目勘探开发的保障力，满足日益复杂井筒环境固井的需要，应着力解决水泥环短期及长期密封等问题。
77.超细矿粉的掺入对油井水泥的空隙率和需水量的影响
- 刘慧婷;刘硕琼;韩琴;徐明;冯宇思
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：以流动度和颗粒粒度测试实验为基础,通过建立油井水泥-超细矿粉复合胶凝体系的水固体积比与相对流动度之间的线性关系,并结合空隙率和需水量的计算关系式,研究了超细水泥、超细矿渣和微硅的掺入对油井水泥的空隙率与需水量的影响规律.油井水泥中添加适量的超细矿粉时,颗粒之间形成有效填充空隙率减小.需水量的大小取决于颗粒紧密堆积作用和颗粒表面作用力之间的竞争效应.当超细矿渣的添加量小于30％时,需水量和空隙率实现同时减小,为水泥环的施工性能和密封性能的同时提高提供了可能性.
78.偏高岭土对油井水泥性能影响的室内研究
- 李厚铭;符军放;张浩;项先忠;赵琥
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：偏高岭土具有许多硅酸盐水泥难以达到的优异性能,在固井水泥浆中拥有良好的应用前景.本文以偏高岭土为主要考察对象,研究了偏高岭土及碱激发偏高岭土对油井水泥性能的影响.研究结果表明,偏高岭土的粒径、掺量及养护温度均会对油井水泥的强度产生影响,且偏高岭土中碱激发剂的加入,能够明显提高油井水泥的强度.在油井水泥中加入偏高岭土需注意其使用温度范围,超出该温度范围,偏高岭土对油井水泥抗压强度的改善作用明显减弱.
79.滤饼对套管—水泥环界面胶结影响实验研究
- 吴广兴;杨秀天;王欢;陈晓楼
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：本文通过建立套管井模拟与检测评价装置,实现了固井水泥环模拟、界面胶结声波检测、水力封隔能力检测等功能,针对固井后井壁上滤饼对套管—水泥环界面的胶结影响开展室内模拟评价试验.试验结果表明,滤饼厚度会对套管—水泥环界面声检结果和水力封隔能力产生影响,根据试验数据建立了声波检测结果与水利封隔能力之间关系,并给出了固井最小有效封隔长度.
80.油井水泥水化机理测试方法研究进展
- 杨涛;姚晓;靳建州;刘硕琼
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：综述了国内外油井水泥水化机理及产物表征研究进展.讨论了原位XRD表征油井水泥早期水化过程的优势;热分析法可实时记录水泥水化反应过程中的吸放热历程及受热过程质量变化,是表征水泥水化反应速率及水化产物组成的经典方法;电子显微镜(能谱联用)可表征油井水泥硬化体的微观形貌及产物定性.此外,还探究了超声波速率法等新型表征方法.各种表征方法均有自身的优点或缺点,应根据测试要求合理选择或组合表征方法,达到预期的分析目的.
81.套管内压增大对水泥环完整性影响分析
- 夏元博;刘爱萍;高永会;邹建龙;孙富全
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：水泥环完整性评价是保证油气井完整性的基础之一.水泥石初始应力状态的取值很大程度上决定了水泥环完整性分析的结果.针对部分研究并未充分考虑水泥环初始应力状态的不足,在重点讨论水泥环初始应力状态取值问题的基础上建立了水泥环完整性分析方法、分析了套管内压增大条件下水泥石力学性能要求一般规律.分析结果表明:低杨氏模量、高泊松比、高强度水泥石有利于保证水泥环完整;高套管内压条件下低杨氏模量或高强度水泥石均可满足水泥环完整需要;一般套管内压条件下普通水泥石力学性能可满足水泥环完整性要求.本文提出的水泥环完整性分析方法计算结果与现场实践结果基本吻合,可为保证油气井水泥环完整性提供帮助.
82.水泥石力学参数的影响因素研究
- 霍维维;高莉莉;汪汉花
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：水泥石力学参数关系不仅到井下工况条件下工程结构体力学分析,还关系到水泥环使用安全性的判断.本文通过利用力学性能测试仪(MPRO)在不同养护温度(45～150℃)、压力(0～40MPa)条件下连续检测G级油井水泥、矿渣水泥、嘉华高强低密度水泥等多种水泥体系水泥石的力学参数,分析了养护时间、养护温度、压力以及外加剂(外掺料)对水泥石弹性模量、泊松比、强度的影响,并确定一般水泥石的弹性模量在20GPa以内,泊松比在0.4～0.3.弹塑性材料的加入可有效降低水泥石的弹性模量.
83.川渝气田钻井液处理剂对固井水泥浆的污染影响分析
- 郑友志;余朝毅;姚坤全;郭小阳;张华礼;杨涛;李明;汪瑶
- 《中国石油学会2014年固井技术研讨会》 | 2014年
摘要：围绕固井水泥浆与钻井液界面接触污染严重这一威胁固井施工安全的技术难题,利用红外分析、电镜扫描、X衍射等手段,探索了钻井液处理剂对固井水泥浆污染影响的规律.研究结果表明:聚丙烯酰胺钾盐本身具有的长链分子物理吸附水泥浆中的水泥颗粒,形成混合网状结构,造成颗粒团聚增稠;提出钻井液处理剂对固井水泥浆污染影响的评价实验方法,为固井前钻井液性能调整、钻井液处理剂合理选材和研发等提供技术支撑.