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水泥浆胶凝引起的失重和气侵，国内外都进行了较深入的研究，证明了它的存在和严重程度。而水泥浆桥堵失重研究甚少。为此，在模拟实验的基础上，研究了水泥浆在有无泥饼情况下的桥堵失重和气侵规律。研究表明，泥浆形成的内、外泥饼，对水泥浆自由水渗入模拟地层和桥堵的形成起到了限制作用。不同井壁状况下，影响水泥浆桥堵失重的温度、失水量、压差等因素，其交互作用是不相同的。文中还对水泥浆胶凝失重气侵与桥堵失重气侵的特点和气侵压差值进行了对比和分析，并提出了防止失重和气侵的有关依据     

抗腐蚀低密度水泥浆体系的研究

分析了地层水腐蚀油井水泥的机理,并通过大量试验研究,开发出了密度为1.30—1.50 g/cm~3的低密度水泥浆体系。同时在模拟腐蚀性地层水中,对该体系水泥浆凝结硬化形成的水泥石试件的耐久性和浆体的综合工程性能进行了评价。结果表明,该低密度水泥浆体系耐地层水腐蚀能力强,综合工程性能良好,可满足易漏浅井防止腐蚀性地层水腐蚀套管外壁的固井要求。     

长庆油田提高固井质量与套管防腐技术研究

论述了长庆油田固井过程中存在的主要生产难题—水泥返高不足和注水泥井段胶结质量不理想;分析了影响固井质量的主要因素—水泥浆体系质量较差、井漏、长裸眼井段顶替效率不高、水泥浆凝结过程中油气水侵;提出了提高全井封固质量的技术对策、提高天然气井注水泥质量的主要工艺技术以及套管防腐技术。这套技术大幅度提高了低温易漏井段和油气水活跃产层的注水泥质量,并取得了显著的经济效益。     

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文章采用水泥石相态分析等方法,对水泥石腐蚀机理进行了探讨,指出地层水溶蚀基体Ca(OH)2、与Ca(OH)2作用生成非胶结相及扩散作用,是水泥石腐蚀和套管外壁腐蚀破坏的基本原因,提出用抗腐蚀水泥形成保护环防止套管外壁腐蚀的技术思想,研制开发出8适应封固洛河地层的新型低密度水泥体系,应用该体系成功地解决了长庆油田洛河水 套管外壁腐蚀的技术难题,有效延长了油气井生产寿命。     

纤维堵漏水泥浆的室内研究

解决油气井的漏失问题一直是各大油气田关注的课题。常规固井水泥浆不具备堵漏功能,但在加入惰性纤维材料后,由于纤维的堆积和架桥作用,容易在漏失通道中形成网状结构,而水泥浆的常规性能不会发生太大变化,因此可对钻井、固井过程中的漏失进行有效封堵。并且,纤维的加入还能提高水泥石的韧性,确保射孔作业更好地进行。通过改变纤维的加量和长度,研制出了一种纤维堵漏水泥浆体系,并利用水泥堵漏静态模拟仪对孔径分别为1 mm、2 mm、4 mm的孔隙性漏失和裂缝宽度为1 mm和2 mm的裂缝性漏失进行了室内模拟堵漏试验。结果表明,该纤维水泥浆体系的对孔隙性漏失和裂缝性漏失地层均有良好的堵漏效果。纤维堵漏水泥浆作为一种性能优良的堵剂有广泛的发展前景。     

融合自注意力与残差神经网络的3D打印激光在机测量误差修正方法

激光测量能够实现高效地非接触实时测量,被广泛应用于3D打印领域,但激光测量容易受测量条件、外部环境等多种因素的干扰,这些因素错综复杂,难以量化分析。为此,结合直射式激光三角测量原理,在分析测量精度影响因素的基础上,提出了一种基于融合自注意力和残差神经网络的3D打印在机测量误差修正方法。首先,将影响测量精度的因素作为输入变量,采集激光测量值,得到样本数据集;然后利用残差网络提取出样本数据的深层次特征,并引入自注意力机制建立影响因素之间的联系,得到带权重的提取特征;再通过全连接网络对带权重特征进行学习,得到测量误差的预测值,基于该预测值完成对测量误差的修正。自主搭建了一套激光在机测量系统,采用红、绿、紫3种同材质彩色卡纸进行实验验证。结果表明,所提的方法与卷积神经网络和自注意力神经网络相比,均方误差、均方根误差和平均绝对误差均最小,稳定性最好,修正结果最接近真实值;对激光测量结果进行校正后,使其误差由原来的 ±28 μm减小到 ±9 μm以下,显著提高了3D打印激光在机测量的精度和稳定性。     

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水泥浆失重所造成的油、气、水窜问题,是提高固井质量、保护油气层急待解决的重要课题。现有的预测和防止水泥浆气窜的方法虽然很多,但应用于现场却有一定困难。主要表现在高温、高压下,水泥浆的胶凝特性及滤失规律难以测定,牵涉的因素也较多,从而限制了水泥浆性能系数法及综合因子法的实际使用。在分析国内外预测和防止气窜方法的基础上,重点剖析和简化了综合因子法。根据现场资料统计和水泥浆稠化与凝结过程阻力变化的同步概念,提出了水泥浆稠度阻力系数 Ａ 值预测和防止环空气窜的方法。