超深井注水泥塞技术

近几年,超深井逐年增多,由于井下落物、井斜超标、封隔高压层等原因,超深井注水泥塞也在增加。文章分析了超深井注水泥塞存在井下高温对水泥浆性能要求高;井下高压气层使水泥塞质量不好保证;井眼小、注灰量少,易混浆;井深替浆量大,准确计量困难等技术难点。针对以上问题进行研究,并根据川东北和塔里木注超深井水泥塞的现场实践经验,从做好水泥塞设计、水泥浆化验与损害试验、现场施工控制等方面介绍了注超深井水泥塞的技术对策,以川东北超深井YB3井(井深7450m)和塔里木超深井YQ6井(井深7510m)为例介绍了注超深水泥塞施工的技术措施与实施效果,并提出了注超深井水泥塞的建议,为今后超深井注水泥塞施工提供重要的借鉴作用。     

充气水泥在我矿的应用

文中对西南石油学院、成都栲胶厂、井下作业处共同研制的KQ—A防气窜控制剂用于固深井中,配为充气水泥浆用于现场所获得的效果分析,经川南矿区13口井7″套管固井实践,认为它能控制多产层高压气井防气窜问题。     

使用常规水泥胶结测井仪和超声波测井仪提高水泥胶结评价新的经济的处理技术

以前常规的水泥胶结评价技术依赖的是一个传统声波水泥胶结测井仪（CBL）和各种现代超声波测井仪测得的数据组合,评价结果还是带有不确定性。它们是利用CBL测量的声波波形和声波幅度以及超声波测井仪测量的声阻抗提供套管和水泥间、水泥和地层间的胶结分析。一种新的解释技术已经产生,它利用CBL和超声波测井数据对常规的,复合,低密度的及泡沫状水泥进行评价。精确评价各类水泥的井下位置和胶结状况以保证把不符合要求的流体层与有经济价值的流体层分隔开来是非常重要的。不精确的评价会导致不必要的且费用昂贵的水泥补注施工。据估算,每年在补注水泥上的工业消耗达2亿美元,基于这一数字,由于水泥评价的误解释,每年要有3千万到4千万美元的浪费。各种超声波测井仪通常需要一个套管后面各种物质的声阻抗对比来区分是水泥还是流体。泡沫状水泥或复合水泥的声阻抗比水、钻井泥浆或间隙流体的声阻抗低,甚至很接近自由气体。由于低的声阻抗,测井数据和图像可能显示套管后面是流体,而不是水泥,甚至在层位被胶结完好时。一个新的解释方法在原有方法的基础上进行扩展和提炼,以有效地对各种普通水泥评价仪进行水泥胶结评价。这一新的处理技术直接计算CBL和超声波测井仪数据的起伏值。各种超声波测井仪测得的变异图像,可以确定水泥或流体混合物的微小变化,有助于套管和水泥间的胶结解释。这一技术开发了数条新的超声波水泥胶结曲线,与CBL声幅数据连同使用时精确处理套管和水泥间的胶结评价。CBL变异量将容易识别自由套管、局部胶结和被胶结套管之间的差别。在多套管柱水泥评价中,只使用CBL数据时这一新技术表现更为突出,从而产生一个革新成果。给出的几个例子显示出新方法在时间和费用两方面是有效的。另外,由于该技术不需要增加测井趟数,所以先进的评价所需的费用是最少的。该技术可与不同服务公司的许多不同井下仪器一起工作,在范例中,该解释针对基本问题进行解答,“需要补注水泥吗？或这口井需要射开生产吗？”     

介绍一种新型水泥头

在固井施工中,使用水泥头的目的是为了使固井胶塞能够在不开启套管顶部的情况下,被放入套管内,同时可连接井下套管和地面注水泥设备。     

DDL-Ⅲ水泥胶结测井仪与国产 SKH2000数控地面系统挂接

DDL-Ⅲ水泥胶结测井仪与国产SKH2000数控测井仪地面系统挂接过程中存在井下仪供电电源不同、CCL信号接收传输方式不同以及地面系统对信号的处理等技术问题。首先对国产SKH2000数控测井仪地面系统进行改进，以适应DDL-Ⅲ组合井下仪的供电要求；对DDL-Ⅲ组合井下仪配接一信号分离转接头，以完成CCL信号的分离，满足SKH20 00地面系统对信号处理的要求。通过室内配接及现场测井所获资料对比说明了其资料的真实性。这套挂接方法对其它油田国产数控测井仪与DDL-Ⅲ水泥胶结测井仪的挂接有一定的参考价值。     

DDL-水泥胶结测井仪与国产SKH2000数控地面系统挂接

DDL - 水泥胶结测井仪与国产 SKH2 0 0 0数控测井仪地面系统挂接过程中存在井下仪供电电源不同、CCL信号接收传输方式不同以及地面系统对信号的处理等技术问题。首先对国产 SKH2 0 0 0数控测井仪地面系统进行改进 ,以适应DDL - 组合井下仪的供电要求 ;对 DDL - 组合井下仪配接一信号分离转接头 ,以完成 CCL信号的分离 ,满足 SKH2 0 0 0地面系统对信号处理的要求。通过室内配接及现场测井所获资料对比说明了其资料的真实性。这套挂接方法对其它油田国产数控测井仪与 DDL - 水泥胶结测井仪的挂接有一定的参考价值。     

双塞水泥头的设计与产品系列化

双塞水泥头是双级固井和双胶塞固井必不可少的井下工具。文中对结构设计及各主要部件的工作原理及性能进行了介绍，并提出了水泥头产品如何实现系列化。     

金属丝电爆炸冲击波对水泥环完整性的影响

随着电爆炸技术被应用于油井解堵、除蜡以及在近井地带构造微裂缝等作业,其在井下产生的冲击波对固井水泥环的影响不可忽视。为了研究电爆炸井下工具在作业过程中对水泥环完整性的影响,采用数值模拟方法,在AUTODYN中建立了套管-水泥环-岩石组合体模型,研究了冲击波载荷在组合体中的传播过程及其对水泥环的损伤。研究结果表明:在射孔区域,冲击波会经过射孔孔眼在液体中传播,并保持较高的压力,而在非射孔区域,冲击波经过套管后衰减较大;水泥环和岩石受到冲击波的作用时,损伤区域都是从射孔孔眼开始向外扩展,水泥环和岩石主要受冲击波的拉伸和剪切破坏,同时冲击波造成的套管变形也可能会造成水泥环损伤。研究结果对于电爆炸技术在石油行业的安全应用具有一定的指导作用。     

桥69-平1井水泥环酸洗研究

针对桥69-平1井井身结构特殊及井下高温的特点，在充分了解水泥环的情况下，研究了溶解效率高、对管柱腐蚀小的酸洗液配方。以充分溶解水泥环为目的，以保证施工安全为前提，确定了酸洗的反应时间、次数和施工工序。现场实施顺利，达到施工目的，保证了该井的顺利投产。     

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

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。     

ＤＤＬ—Ⅲ水泥胶结测井仪与国产ＳＫＨ２０００数控地面系统挂接

ＤＤＬ－Ⅲ水泥胶结测井仪与国产ＳＫＨ２０００数控测井仪地面系统挂接过程中存在井下仪供电电源不同、ＣＣＬ信号接收传输方式不同以及地面系统地对信号的处理等技术问题,首先对国产ＳＫＨ２０００数控测井仪地面系统进行改进,以适应ＤＤＬ－Ⅲ组合井下仪的供电要求,对ＤＤＬ－Ⅲ组合井下仪配接一信号分离转接头,以完成ＣＣＬ信号的分离,满足ＳＫＨ２０００地面系统对信号处理的要求。通过室内配接及现场测井所获资料对比说明了其资料的真实性,灾套挂接方法对其它油田国产数控测井仪与ＤＤＬ－Ⅲ水泥胶结测井仪的挂接有一定的参考价值。     

A级水泥环的胀缩性能

为了解A级水泥石在井下的胀缩规律,利用水泥环应变测量系统对A级水泥在不同养护条件及不同硬度地层条件下的胀缩性进行了测量.结果表明:①环境的渗透性对水泥的胀缩及强度有影响,在水渗透的条件下,A级水泥的线性膨胀率大,界面强度高;在非水渗透环境下,水泥石的线性膨胀率小,界面强度低;②水泥环收缩是以水泥环的几何中心为中心进行收缩的,因此,水泥收缩在一、二界面都有可能产生微环.水泥膨胀是朝着抵抗力小的方向发展,由于井下有泥饼存在,所以水泥膨胀一般首先朝向地层的方向发展,因此用膨胀水泥可提高二界面的封固效果;③不同硬度的模拟地层,对一界面的胶结强度影响很大.地层越软,水泥对一界面的胶结强度越低;地层越硬,水泥对一界面的胶结强度越高.     

国内外固井技术难点及新型水泥外加剂特性评析

从材料学角度出发,结合现场实际问题,通过对油井水泥固有缺陷和常用油井水泥外加剂特性的分析,阐述了影响井下水泥环长期封隔质量的3个主要因素,即水泥浆的漏失低返、水泥石的体积收缩和高脆性.在讨论新材料作用机理的基础上,提出了初步的解决方案,并介绍了新材料的现场应用情况.同时文中还就国内油田未来对固井新材料的技术需求进行了预测,并就今后的研究方向提出了建议.     

水泥胶结测井与外界参数的关系

本论述了水泥胶结测井与各种外界参数如井眼几何参数、水泥浆性能，地层特性等的关系。综合国内外有关资料，系统地分析了ＣＢＬ受外界各参数的影响规律，使测井分析人员针对不同的井下情况，正确地分析了评价固井质量。     

可膨胀割缝管与纤维水泥井下衬管系统

目前已研制出可膨胀割缝管与纤维水泥井下衬管系统，其目的是暂时保证井段的完整性，允许钻井作业继续通过更深的过压地层或枯竭地层。此衬管安装在以前安装的套管下面，并保证井眼直径变化很小或没有变化。这种技术不用某种技术套管或应急套管而达到降低成本目的。尤其在高温高压井的井身结构设计中可以发挥更大的作用。本文介绍上述技术及安装方法和评价程序。重点叙述在欧洲和美国陆上和海上的现场试验。     

水泥稠化时间的研究

水泥浆稠化时间，是判断水泥质量及固井施工的一项重要参数。文中采用灰色关联分析法，分析水泥组份与稠化时间的关系，找出之间的关系密切程度规律，提出用分段稠化时间反映水泥浆在井下的凝固时间。经现场试验，获得成功。     

深井矿渣油井水泥的试验研究

利用高炉水淬矿渣、少量水泥熟料和AR-1无机材料与有机材料的复合物,制成矿渣油井水泥。室内研究了该水泥的各项施工性能、抗硫酸盐性能。结果表明,矿渣油井水泥固井性能优良,与其它外加剂相容性好,具有优良的抗硫酸盐性能,而且工艺简单,成本低,封固高温井时可直接使用,也可用于热采井固井,适合中国井下环境恶劣的油田。     

套管水泥环的室内破坏试验及力学分析

套管外水泥环的破坏是导致管外串槽、套管外腐蚀的原因之一。为弄清井下作业是否会损坏管外水泥环 ,进行了一系列室内破坏试验 ,并对试验结果进行了理论分析。试验结果表明 :管外水泥环无围压时 ,套管内施加很小的压力 ,就会导致水泥环上产生裂纹 ;水力锚作业对水泥环的破坏程度比压裂对水泥环的破坏程度更严重 ;没有围压的水泥环抗内压强度极低。提出压裂与酸化设计中 ,应考虑作业压力对套管外水泥环的破坏作用 ;在选用井下工具时 ,应尽量避免选用带有爪牙的局部支撑管柱的井下工具。     

高韧性水泥环降低油气井套损作用机理

油井套管在机械和化学作用会下引起变形、错断、破裂以及腐蚀等损坏,使油气井寿命缩短.水泥环韧性提高与弹性模量降低,有利于阻止地下流体对套管产生化学腐蚀,降低套管受到的最大应力和挤压套损.采用弹性力学和有限元方法分析井下水泥环以及套管的受力情况,明确了高韧性水泥环降低套管挤压套损的作用机制.     

小尺寸迪那钻具钻套管内水泥塞的尝试和认识

介绍了利用９ＬＺ９５型小尺寸迪那钻具钻Ｓ７４６井套管内水泥塞的技术方法及其效果。该项技术与传统的钻水泥塞的方法比较,具有钻速高、质量好,减少损耗、井下安全等明显优点。该项技术及文中所提出的有关尚待解决问题,值得在推广使用时借鉴、参考。