注水泥顶替环空钻井液滞留角度优化计算

在油气井固井注水泥过程中,由于套管偏心,井眼环空各间隙处钻井液被水泥浆顶替的情况不同,窄间隙处的钻井液受到较大的阻力而容易滞留。为了保证固井质量,从流体受力分析出发,研究了水泥浆与钻井液密度差以及流体流变性能等因素对注水泥顶替效率的影响规律,建立了偏心环空内的钻井液滞留角度范围模型。采用"高斯数值积分结合弦割法"对该模型进行了数值求解,结合现场实际情况,计算了不同固井工况下的截面顶替效率,进而定量求得钻井液零滞留时的驱动压力梯度。对于直井和大斜度井,通过增大水泥浆与钻井液的密度差、降低钻井液静切力以及提高水泥浆动切力均有利于改善大斜度井和水平井内的注水泥顶替效率。     

大斜度井偏心环空注水泥顶替数值模拟研究

为了进一步了解大斜度井注水泥顶替机理,提高注水泥顶替效率,借助计算流体力学软件Fluent,建立了大斜度井环空三维模型,采用流体体积法进行了水泥浆顶替钻井液的数值模拟研究。分析了井斜角、偏心度以及水泥浆与钻井液的密度差对顶替效率和顶替界面稳定性的影响规律:增大井斜角会降低注水泥顶替效率;在大斜度井偏心环空中,随着水泥浆与钻井液密度差的增大,顶替效率先增大后降低;在大斜度井中,套管偏心并不完全是降低顶替效率,当套管具有一定偏心(建议偏心度取为0.1~0.2)时,可在一定程度上阻止由于正密度差造成的水泥浆在环空低侧窄间隙突进,从而提高顶替效率。通过数值模拟,总结了大斜度井与直井注水泥顶替机理的区别,为大斜度井注水泥顶替参数设计提供了一定的参考和理论依据。      

定向井固井注水泥顶替效率研究

本文依据非牛顿流体力学和两相管流力学理论,研究了定向井固井注水泥顶替效率问题。理论分析和实验结果是:对于定向井偏心环空注水泥情况,套管不居中是影响顶替效率的一个重要因素,但它不是唯一的、起决定性作用的因素。有时套管居中解决得很好,可是顶替效率和固井质量不见得高。所以,提高定向井偏心环空注水泥顶替效率的问题最终可归结为泥浆、水泥浆流变学问题。影响偏心环空注水泥顶替效率的关键因素是泥浆、水泥浆的动塑比和顶替流动压力梯度。通过优选泥浆、水泥浆性能参数和顶替流动的水力参数可以抵消套管偏心对顶替效率的影响,优选参数的数学模式可用本文的式(5)。此外,定向井固井时很难实现套管居中。固井施工中,与其扶正套管,不如再适当拉大套管扶正器安放间距,让扶正器之间的套管段呈斜置或弯曲状态,使偏心环空间隙具有三维不均匀性,从而使井中泥浆、水泥浆呈二、三维流动状态。泥浆、水泥浆的这种流动状态可以减小或消除偏心环空中的滞流区,有利于提高顶替效率。     

套管偏心对水平井顶替效果的影响

水平井套管偏心引起的钻井液局部滞留制约了水平井固井质量的提高和水平井优势的发挥,为了准确地描述水平井环空钻 井液滞留的规律以及范围,考虑水平井套管偏心条件下水泥浆与钻井液密度差引起的驱动力对顶替界面扩展的影响,根据顶替界面达 到稳定的平衡条件建立了水平井偏心环空套管和井壁处的钻井液滞留层边界位置计算模型,分析了套管偏心对水平井顶替效果的影响 。研究得出:套管上偏心时随着偏心度的增加,顶替效率降低,环空水泥环的厚度分布不均程度增大;套管下偏心时顶替效率随着偏 心度的增加而提高,环空水泥环的厚度先是趋于均匀而后逐渐变为非均匀;水平井套管下偏心偏心度控制为0.1~0.2能够获得较好的 固井质量,应严格控制套管上偏心以防止整体钻井液窜槽和水泥环厚度分布不均现象的出现。     

固井水泥浆环空顶替效率研究

为了在固井施工中,保障水泥浆胶结质量和提高水泥环密封效果,针对采用环空水泥浆顶替钻井液固井时,可能出现的钻井液滞留、顶替效率和顶替界面稳定性的问题,利用CFD流体仿真软件Fluent,针对竖直井建立了长度为100 m,外径为215.9 mm,内径为139.7 mm的环空顶替物理模型,开展偏心度、顶替速度、密度差对环空顶替界面稳定性及顶替效率的影响研究。仿真结果表明,顶替速度是影响顶替界面稳定性及顶替效率的一个因素,当低速度顶替时,顶替界面比较稳定,顶替效率较高;偏心度也会影响顶替界面稳定性及顶替效率,随着偏心度的增加,顶替界面越来越不稳定,界面出现倾斜,顶替效率也随之降低;密度差主要影响顶替界面的形态,在正密度差下,密度差越大,顶替界面越稳定,顶替效率也越高。降低套管偏心度、增大水泥浆的密度及进行低速下的层流顶替可提高界面稳定性,提升顶替效率。以上成果认识,对提升固井效率和固井质量具有一定指导意义。     

重力效应对煤层气水平井固井顶替的影响研究

水平井技术是高效开发煤层气资源的重要方式,受水平段套管自重和下套管工艺的影响,水平段环空偏心问题严重,固井质量难以保证,严重影响了煤层气水平井后期的压裂、排水采气等工序。针对水平井偏心环空注水泥顶替时的偏心特点和重力效应,基于Level Set理论建立了水平井固井注水泥顶替界面控制模型,采用数值方法对模型进行了求解,分析了重力效应对顶替界面形态变化的影响,为水平井固井注水泥设计提供了理论支撑。研究结果表明,水平井偏心环空注水泥时存在着严重的上部指进、下部滞流现象,随着顶替时间的增加,指进高度增大;重力效应能够降低偏心效应引起的指进现象,水泥浆与前置液的相对密度越大,偏心效应引起的指进现象越不明显;但对于煤层气储层来说,水泥浆密度过大容易导致煤层伤害,仅仅依靠提高水泥浆密度无法实现稳定顶替,还需要通过水泥浆流变性的调整实现。     

影响固井注水泥顶替效率的主要问题及其研究进展

理论研究与现场实践表明,注水泥顶替效率低主要是由套管偏心度过大、环空壁面上钻井液滞留层形成和注水泥顶替界面失稳造成的。针对上述三方面问题,调研了目前固井注水泥顶替机理的研究方法与成果,分析了研究中存在的不足,提出了注水泥顶替机理后续研究的相关目标:建立套管极限偏心度与井斜角、流体流变性能等参数的定量模型,进而指导下套管时扶正器安放设计(尤其是在大斜度井和水平井中);针对环空壁面上钻井液滞留层问题,理论分析其形成条件,确定无滞留层形成时流体性能参数之间满足的定量关系;为保证注水泥顶替界面的稳态,需研究适用于在不同井斜角的偏心环空中两相流体(非牛顿流体)之间顶替界面的理论模型,从而推导实现界面稳态的定量条件。通过对注水泥顶替机理开展系统的理论研究,可为提高顶替效果、改善固井质量提供一定的参考和依据。     

n、τ_0值对注水泥顶替效率的影响

利用流变学原理,概述偏心环空中的流变特性,讨论泥浆、水泥浆流性指数n、动切力对偏心环空注水泥顶替效率的影响。获得现场的验证。     

活动套管提高注水泥顶替效率的理论分析

文章在假设偏心环空为楔形区域的情况下，利用流体力学理论及幂律流体在楔形区域中的流动方程，分析了旋转套管及上下活动套管时水泥浆及泥浆在偏心环空中形成的流场，并研究了旋转套管及上下活动套管对顶替效率的影响。结论认为注水泥旋转套管及上下活动套管都能使环空泥浆及水泥浆处于剪切状态，并且旋转套管还能在环空宽间隙外侧形成回流。正是由于这种剪切与回流作用破坏了泥浆的胶凝结构，消除了环空窄间隙处的泥浆滞流，因而提高了注水泥顶替效率。文章通过对旋转套管及上下活动套管在偏心环空中产生的流场计算与分析得知，增大环空流体的流性指数、旋转套管的转速及上下活动套管速度，可增大其剪切及回流作用，因而有利于破坏泥浆的胶凝结构，消除泥浆滞流，提高注水泥顶替效率。     

绕流在层流固井中的危害与防治

在层流固井中,水泥浆容易绕过前面的钻井液和井壁黏稠的钻井液,而发生绕流现象。这种现象容易引起水泥浆与钻井液混浆,从而造成环空水泥环胶结不良。尽管人们在预防绕流的机理研究方面做了大量的工作,但至今仍未对注水泥顶替的优化设计方法形成统一的认识。通过室内的绕流实验研究和大量的现场固井实践,发现套管的"重点扶正"、水泥浆柱的"负密度梯度结构"、冲洗液的"高效降黏"、隔离液的"强力牵引"和水泥浆的"稠浆慢替"是减少绕流、提高层流顶替效率的有效措施。应用上述固井措施,南海海域十多口井的固井作业均取得了成功,固井质量达到了优良水平。     

石油企业知识型员工流失的原因分析与思考

对石油企业知识型员工流失的现状进行了描述,并分析了流失的原因;阐述了稳定知识型员工队伍的基本思路;从提高待遇、增进感情、发展事业、制度创新四个方面提出了相应的对策。对石油企业的人力资源管理理念的创新进行思考。     

奥氏体不锈钢冷旋压封头的磁性成因分析

奥氏体不锈钢封头旋压成型后,部分奥氏体组织因冷变形转化为马氏体,与材料中残留的部分α组织共同导致封头呈磁性,采用热处理等方法可以消除磁性。对于非磁性条件要求严格的场合,可选用Ni含量较高的不锈钢,如0Cr25Ni20,0Cr23Ni13或310,316等。     

浅析货币资金内部控制制度的建立

从货币资金内部控制制度现状,剖析货币资金管理存在问题的原因;运用美国COSO发布的“内部控制整体框架”理论,阐述对建立货币资金内部控制制度的几点思考。     

热交换器在线清洗实施方案研究

热交换器的污垢问题是国民经济众多产业和部门急需解决的问题,也是传热学界未彻底解决的主要问题之一。在分析热交换器污垢的主要成分及形成机理的基础上,针对污垢成分配制了相应的清洗配方,设计了清洗流程及装置,得到了完整可行的热交换器在线清洗实施方案。     

助剂硅的加入方式对钨镍催化剂的影响

以两种不同加入硅的方式制备了W-Ni催化剂,对其进行了拉曼光谱、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征,并采用微型反应器进行了活性评价。结果表明,当硅在氧化铝成胶过程中加入、且硅的加入量为基准+11.0时,八面体配位结构的钨比例最大,H2-TPR的低温还原峰温度最低,峰面积最大,镍与载体的结合能最小,催化剂的脱硫和脱氮活性也最高。当硅在载体成型过程中加入时,随着硅含量的增加,催化剂中八面体配位结构的钨比例随之降低,H2-TPR的低温还原峰向高温方向偏移,钨和镍的金属分散度随之下降,钨与载体的结合能随之增大,而镍与载体的结合能却随之降低。催化剂的活性随着硅含量的增加也降低。     

蒸汽过热炉集气管管帽失效原因分析

对取自蒸汽过热炉辐射室集气管出口管线管帽失效部位的材料进行了腐蚀部位宏观形貌检查、化学成分、夹杂物、金相组织、氧化物、扫描电镜观察及能谱分析,认为封头是在高温蒸汽的冲刷腐蚀和高温氧化腐蚀的联合作用下破坏的。材料的成分符合标准要求,夹杂为沉淀强化第二相,金相组织中含晶粒度为10．5级的细晶粒条带,在晶界析出了铬的化合物,铬未完全溶人奥氏体中。结合使用工况、热处理条件,认为管帽固溶处理温度偏低、时间过短、铬未完全固溶、晶粒过于细小是材料在高温下强度过低、抗氧化能力较低的主要原因,应提高管帽固溶处理温度,同时也可对进出口管线端头的设计进行适当改进。     

成品油营销渠道创新研究

运用营销理论,探讨成品油营销渠道中流转环节的创新,交易方式的创新,营销渠道的环境创新。提出创新营销渠道的组织构架应把握的四个方面,即:减少机构设置和管理层次,提高运营效率;有效地压缩管理环节和距离;遵循“合理流向”的原则设置组织机构;提高管理效率,创造更大地经济效益。     

胜利油田海外项目税务筹划策略研究

开拓海外油气市场的过程中,筹措资金是项目运营的前提。如何进行资金的税务筹划又是投资决策中需要考虑的重要因素。可以通过实施筹资过程、投资过程、会计核算过程和海外项目内部化等管理策略来实现合理的税务筹划,把税负水平作为选择国际投资经营方式和地点的出发点。以集团整体利益最大化为目标,关注海外项目经营中的税收风险,建立国际税务筹划的机制。     

会计人员管理体制创新思路评析

改革会计人员管理体制应确保会计地位的独立性。会计人员管理体制必须从有利于发挥会计职能作用的角度进行改革。要区分财务会计与管理会计,对相关人员由不同部门分别管理。对财务会计人员也应当区分为主要会计人员与一般会计人员,同时,结合各单位情况进行委派。     

二苯醚水解耦合苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯的热力学分析

以碳酸二甲酯和碳酸二乙酯的热力学数据为基础,结合Benson、Joback和马沛生基团贡献法估算了碳酸二苯酯(DPC)的热力学性质,进而计算了苯酚氧化羰基化合成DPC反应和二苯醚水解反应的焓变、熵变、吉布斯自由能变和平衡常数。计算结果表明,两个反应均为放热反应;在5 MPa、353～413 K下,两个反应均为自发过程,其中苯酚氧化羰基化反应的平衡常数较大,且随温度的升高而降低;二苯醚水解反应的平衡常数较小,且随温度的升高而增大。为达到耦合除水的目的,两个反应的反应速率需维持合适的比例。