固井模拟实验中泥饼的形成规律

从水泥环与地层封固系统研究出发,建立了固井二界面封固系统静动态模拟实验装置,并用渗透性岩心在模拟井下条件下研究了泥饼的形成规律。考察了5种影响因素,即岩心渗透率、压差、时间、动态程度和钻井液体系;为达到与现场一致,采用了动态、静态和动静结合3种方式模拟泥饼形成过程,为进行泥饼形成模拟实验及泥饼参数选择提供了依据,更为改善界面封隔能力提供了研究方向。     

水渗流模拟装置的研制

大庆油田由于长期注水开发，地层中流体的渗流严重地影响固井一、二界面的胶结质量。文中通过对大庆油田的现场调研，确定了高含水后期尼环胶结质量的主要参数，并研制成功了水渗流模拟装置，该装置通过建立井下水泥不微单元实现了对地层的渗透率、孔隙压力、井下温度和地怪中水 流状态模拟模拟地层中水的渗流对水泥环的冲刷、且具有没渗透率岩心，并采用ＣＢＬ测井，与现场检测固井质量结果一致，该装置的研制成功，为进一步研究压     

注水开发中水渗流对固井质量的影响

注水开发可以保持油层产能,但由于长期注水,地下已形成多压力层系,加之地层中流体渗流的冲刷、侵蚀水泥环,严重地影响了水泥环的胶结质量。根据大庆油田地质特点研制了水渗流模拟装置,并利用该装置进行压差和冰渗流对水泥环胶结质量影响的试验研究。试验结果表明,在现场固井中压差应控制在1—9 MPa;水渗流影响固井质量的临界流速为49.76 mm/h;在高含水、高渗透地层中,提高固井质量的措施是调整钻井液性能以及在固井前充分洗井,消除浮泥饼。     

膨胀水泥环空界面径向应力理论解及实验验证

为了确定固井水泥凝固过程中套管和水泥环初始载荷状态,综合考虑水泥凝固过程中体积膨胀和材料参数的变化规律,推导出水泥凝固过程中环空界面的径向应力理论解。在理论解推导过程中,将水泥环的凝固过程分为多个时间步长,在每一个时间步长中,先计算水泥环无载荷状态下的原始半径,然后依据套管、膨胀后的水泥环和地层3者的协调变形条件,计算出变形后的径向应力,并将其和变形后的半径值一起作为下一步计算的初始数据。通过室内实验测量了套管和地层在水泥凝固过程中的环向应变,实验结果证明了理论解的正确性。计算和实验结果表明,水泥环在凝固过程中,内外两个界面的径向应力均为压应力,其绝对值随着井壁岩层弹性模量的增加而增加。水泥环的弹性模量越大,其凝固过程中对井壁产生的径向压应力越大,而对套管外壁产生的径向压应力反而越小。故对不同弹性模量的地层应采用适宜弹性模量的水泥固井,以达到使系统载荷均衡的目的。     

注水地我水渗流影响固井质量的实验研究

针对大灰油田地质特点研制了水渗流模型模拟装置,并利用该装置进行了压差和水造影响水泥环胶结质量的试验研究,得出了模拟条件下压差时固井质量的影响范围和水渗流影响固井质量的临界工给出了现场实例。     

可抑制稠化异常的新型油井水泥缓凝剂的研究

针对油井水泥缓凝剂在90～150℃内易出现“鼓包”、“台阶”等异常胶凝现象,利用接枝共聚法制得含有支链结构、抑制性强的支化聚合物类缓凝剂DR150,并对其稠化性能及其水泥浆的综合性能进行了评价。评价结果表明,加有DR150的水泥浆体系在90～150℃范围内初始稠度低、稠化时间可调、过渡时间短、温度和加量敏感度小、无倒挂及超缓凝现象,还可有效抑制“包心”等稠化异常现象的发生,综合性能良好。DR150在大庆油田徐家围子区块进行了现场应用,固井质量优质。DR150的研制对保证非常规油气、深层气等资源勘探开发效果,改善深井、超深井的封固质量具有重要的应用价值。      

水渗流模拟装置的研制

大庆油田由于长期注水开发，地层中流体的渗流严重地影响固井一、二界面的胶结质重。文中通过对大庆油田的现场调研，确定了高含水后期影响水泥环胶结质量的主要参数，并研制成功了水渗流模拟装置。该装置通过建立并下水泥环微单元实现了对地层的渗透率、孔隙压力、井下温度和地层中水的渗流状态模拟，模拟地层中水的渗流对水泥环的冲刷、侵蚀等。且具有不同渗透率岩心。并采用CBL测井，与现场检测固并质量结果一致。该装置的研制成功，为进一步研究压差和水渗流对固并质量的影响提供了依据。     

注水地区水渗流影响固井质量的实验研究

针对大庆油田地质特点研制了水渗流模拟装置,并利用该装置进行了压差和水渗流影响水泥环胶结质量的试验研究,得出了模拟条件下压差对固井质量的影响范围和水渗流影响固井质量的临界流速,并给出了现场实例。