环空流动壁面剪应力对固井质量的影响

应用壁面剪应力固井解决了委内瑞拉Caracoles油田固井实践中存在的顶替效率问题。壁面剪应力固井的主要观点是：水泥浆在环空流动的壁面剪应力达到15Pa时，可以保证CBL、VDL和SBT三项胶结测井结果合格;水泥浆在环空流动的壁面剪应力达到30Pa时，可以保证CBL、VDL和SBT三项胶结测井结果优质。高的壁面剪应力可以通过紊流获得，也可以通过提高水泥浆粘切力获得。     

煤层气固井声幅测井方法探讨

影响煤层气固井声幅测井的因素较多,如地层软硬变化大、套管内径或壁厚不均、仪器不居中、发射能量不足、接收灵敏度不够等,这些因素的存在将会导致首波丢失、时差曲线产生周波跳跃或波动现象。为提高煤层气固井声幅测井质量,要尽量保证所用仪器外径接近套管内径,以减少无效传播和能量损失,另外需提高仪器的发射能量及接收灵敏度;在自由套管和声波强吸收地层,必须保证自由套管首波不限幅、声波强吸收地层首波不丢失。在现场解释时,一般以＂自由套管＂处的偏转幅度值A为标准,将固井声幅曲线幅度的20%A和40%A作为分界点,评价固井效果。     

多级套管柱一次下入及固井止水工艺

深水井成井固井止水工艺比较复杂,在施工及以后使用中往往出现各种问题,本文从深井套管柱结构、强度设计、固井工艺、止水工艺等方面进行了改进,经生产实践,取得了良好效果。     

海上同层侧钻井实施方案优选方法

为了评价同层侧钻井之裸眼水泥塞侧钻方式与套管开窗侧钻方式的经济性,优选侧钻方式,介绍了2口同层侧钻井的常规的设计及作业过程,分析弃井过程中打捞筛管工期的长短及裸眼水泥塞侧钻的经济性。通过建立应用侧钻方案决策图,筛选影响侧钻经济性的关键因素,归纳出的打捞筛管经济工期及经济临界剩余工期的计算方法,可用于在现场作业过程中出现筛管打捞困难的情况下,是否改变方案的决策,以达到节约成本之目的,具有一定的推广价值。     

米桑油田高压盐膏层固井问题分析和优化

对米桑油田部分井出现的高压盐膏层井段固井质量差且影响下步作业的情况进行了分析,优化了前置液设计、水泥浆设计、入井套（尾）管现场检查、下套管前井眼要求、固井前井筒要求、套管居中、固井注替、固井质量检验等,并成功应用于47井高压盐膏层井段固井,为后续开发井类似井段的固井质量提升提供了借鉴。     

红河油田低压易漏地层水平段固井技术

为提高红河油田水平井固井质量,满足后期分段压裂需求,对红河油田水平井固井技术进行了研究。针对红河油田水平段固井技术难点,通过室内和现场试验,优选出了GSJ水泥浆体系,基于实测地层压力与地层破裂压力,进行平衡压力固井设计确定了环空浆体结构,为提高顶替效率,优化了扶正器类型与加放位置,专业软件模拟表明套管居中度＞73%,良好的井眼准备和套管漂浮措施确保了管柱的顺利下入;加长胶塞、树脂滚轮刚性旋流扶正器和关井阀等附件的使用,保证了固井质量。现场应用53口水平井,水泥浆全部返至地面,CBL测井结果表明,固井优良率达81.13%。该固井技术成功应用于红河油田水平井中,保证了固井质量,满足了后期分段压裂的需要。     

非均匀载荷和内压作用下石油套管的抗挤能力分析

油井套管往往处于管内外复杂的受力环境下,揭示和分析这些因素对套管抗挤能力的影响就显得非常重要,并可为套管强度设计提供理论依据。根据套管在受到外部非均匀载荷和内压作用下的受力特点和材料力学理论,建立了单位长度的理想圆管的环向应力的计算模型,得到了套管内外壁的环向应力分布规律。计算结果表明：套管发生破坏失效位置在圆周方向与最大水平地应力成90°角的内壁上。依据Von Mises屈服准则由失效点得到了非均匀外挤载荷和内压作用下套管屈曲时抗外挤能力的新公式。实例计算表明：在影响套管的抗挤能力的因素中,外载荷的非均匀系数对套管抗外挤能力影响最大,外载荷的非均匀系数越大,套管抗外挤能力下降得越快;在外载荷非均匀性较小的条件下,提高套管外载荷承载能力可通过增大内压和减小套管径厚比来实现。     

伊拉克鲁迈拉油田优化固井技术

伊拉克鲁迈拉油田地层破裂压力低,技术套管固井易发生漏失,生产层页岩层发育导致井眼不规则,存在“大肚子”和井眼缩径、固井顶替效率低、固井质量难以保证的情况。为此在后期固井施工中,通过分析地层特性,从影响固井质量的几个关键因素出发,优化堵漏技术措施。利用固井设计软件,优化扶正器下放数量,通过室内试验优选抑制性加重钻井液,控制调节不稳定页岩层钻井液性能参数,将钻井液API失水量控制在4 mL、密度1.35 g/cm3,优化固井工艺措施,形成了一套适合该地区的综合固井技术。现场试验中,固井质量合格井段达到了80%以上,优于同区块其他队伍施工井段。     

地层承压能力固井前动态测试方法

固井前获得地层的实际承压能力,对固井设计和安全都有着重要的意义。在一些上层套管下深较浅的井中,受上层套管鞋处地层破裂压力或上层套管抗内压强度限制,常规的地层承压能力测试无法满足固井要求,针对该问题,文中提出一种地层承压能力动态测试方法,同时进行了现场应用。该方法是在下套管循环后分挡逐渐增加排量,并同时记录与之对应的泵压、钻井液性能及漏失情况,然后利用流变学的原理计算出关键地层深度的承压能力。研究认为这种动态承压测试方法对于低压易漏井行之有效,实用性强,能够满足固井现场对承压能力测试的要求,获得的地层承压能力值为固井设计和安全提供了基础和保障。     

梨深1井Φ244.5 mm套管固井前的井漏处理

在地层承压能力较低的地区进行套管固井作业,由于水泥浆密度较大,极易发生井内漏失,影响封固质量、影响钻井设计目的与要求,因此做好固井前地层承压堵漏是一个很重要的工作环节。通过对漏层进行分析,采用合理的堵漏方法进行承压堵漏,确保了固井的顺利作业。     

琼东南盆地深水钻井关键技术及其实践效果

针对琼东南盆地深水钻井过程中存在的地层孔隙压力预测精度低、井身结构设计要求高、低温异常压力和较窄的钻井液密度安全窗口等难题,通过对区域地层压力预测方法、井身结构优化设计、钻井液技术优化、表层套管固井技术优化、环空圈闭压力控制技术等关键技术的研究和实践,形成了一套适用于该地区的深水钻井关键技术体系,已在该盆地近几年深水井的钻井作业中成功应用,实现了钻井作业时效高、事故率低、费用控制合理的目标。对该盆地后续的深水井钻井作业及类似地区深水井的钻井作业具有借鉴意义。     

低压易漏裸眼井段技术套管固井技术

龙岗构造是四川盆地北部深层天然气勘探开发的重要区域,针对该区域Φ244.5 mm技术套管固井井段长裸眼、含油气层多套、油气显示频繁强烈、钻井过程中涌漏同存问题,将井眼准备、套管选择、优选水泥浆体系与配方、地面施工工艺等提高固井质量的主要技术措施集成优化,并采用空井固井、预应力固井等特色技术,保证了龙岗构造技术套管的固井质量,应用效果良好。     

煤矿瓦斯抽排立眼套管安设及水泥固井工艺探讨

在煤矿瓦斯抽排立眼施工的过程中,套管安设及水泥固井是两个关键性的工序,如果出现失误,便可能产生严重的工程事故,甚至可能使整个工程报废。本文通过对坪上煤矿瓦斯抽排立眼工程的套管安设及水泥固井工序的施工,吸取了一些套管安设的事故教训,总结了一些套管安设、水泥固井的经验,有望对今后类似工程的安全施工提供帮助。     

泡沫固井水泥浆密度与环空液柱压力变化规律研究

超低密度泡沫水泥浆是解决低漏失压力井固井漏失,提高固井质量的有效措施。除泡沫水泥浆体系的开发与性能优化外,掌握泡沫水泥浆在环空内产生的静液柱压力随井深的变化规律,是成功实施该工艺技术的前提。借助实际气体状态方程,考虑温度、压力变化对充入氮气的影响,建立了静液柱压力和水泥浆密度与井深之间的数学模型,以迭代法编程求解该隐函数方程,并借助VB语言实现程序运算。分析了含气量变化、井深等因素对泡沫水泥浆密度及静液柱压力的影响规律,并提出了泡沫水泥浆“防漏”与“压稳”固井浆柱结构设计思路,为该工艺平衡压力固井设计提供了一定的参考和理论依据。该设计方法经现场应用,证实其运算结果的可靠性。     

河北平原区地震监测井成井技术

井下地震监测可减少地面噪声干扰、提高地震监测精度。介绍了河北平原区地震监测井的设计以及成井、下管、固井等的关键工艺方法,在工程施工中采用合理的成井工艺、封底下管、管外固井等技术,满足了监测井的特殊要求。     

Analysis of simple shear tests with cell pressure confinement

The high cost of offshore infrastructure provides continuous encouragement for optimisation of design practices. Development of a more rational method to interpret results from simple shear tests with cell pressure confinement can reduce costs and improve reliability of offshore infrastructure. This paper addresses a commonly overlooked issue affecting design parameter selection: specimen shape varies from right cylinder to oblique cylinder after loading along a single shearing direction. Thus, horizontal stresses are not always equal to the cell pressure and their magnitude varies throughout the specimen’s lateral surface. An analysis is proposed that accounts for changing specimen geometry and lateral surface area during shearing and for the actual effect of cell pressure during testing. The analysis also describes how the intermediate principal stress can be assessed. Test results for medium dense silica sand are interpreted following de Josselin de Jong’s alternative shearing mechanism hypothesis. Conventional interpretation methods yield conservative design parameters for this soil. Failure states develop when the intermediate principal effective stress is halfway between major and minor principal effective stresses. Typical results for the soil tested show equipment performance meets standard direct simple shear requirements for shear strain rate, vertical stress and specimen height control.     

地热井固井材料导热性能影响因素

固井材料导热性能是影响地热井取热效果的因素之一。为提升地热井固井材料导热系数,采用正交试验,借助层次分析-指标重复性相关（AHP-CRITIC）混合加权法和极差分析,进行固井材料导热性能研究。结果表明：添加天然鳞片石墨、铁粉和石英砂均可提高固井材料导热系数,其中石墨对导热系数的提升作用最为显著,铁粉次之,石英砂最小;石墨掺量和水固比分别是影响固井材料综合性能的主次要因素;随着石墨掺量递增,其导热系数递增、48 h抗压强度和流动度均递减;得出高导热固井材料的优选配合比为：水固比值0.44,石墨、铁粉和石英砂掺量分别占水泥质量的7.5%、3%、2%,其导热系数可达1.87 W/（m·K）,较常规固井材料提高约70%。研究成果可为地热能高效开发利用提供参考。     

硬填料坝应力计算方法探讨与特性分析

通过对一个100 m高典型硬填料坝的应力变形分析,指出坝体填筑过程和硬填料随龄期和应力状态变化的应力-应变特征的模拟对坝体应力变形结果影响显著不容忽略。采用二元本构模型和仿真计算方式,研究了地基弹性模量对坝体应力和强度安全性的影响。地基的变形对坝体应力有显著的影响。地基弹模较低时与较刚性地基的坝体应力情况差异很大。地基弹模较低时,竣工期坝基面中部的拉应力和坝址与坝踵处的压应力都很大,可能并不满足抗拉和抗压强度。与竣工期相比,挡水期坝基面的压应力增加,拉应力减小,抗压强度安全性减小,抗拉强度安全性增加。对于硬填料坝,竣工期和挡水期的抗剪强度安全系数均很高,一般可不进行抗剪强度的计算。     

土工格室补强路基整治路基病害的试验研究

土工格室广泛运用于道路或铁路路基的补强和病害整治,针对不同几何尺寸土工格室的整治效果不同,采用焊距为340、400、680 mm和高度为0.10、0.15、0.20 m组合的9种不同规格土工格室进行整治铁路基床下沉病害的现场试验,并与换砂法试验进行了对比,分析不同整治法的轨下动应力衰减规律。结果表明,格室每增高0.01 m,动应力衰减增加约0.6%～1%;焊距每增加100 mm,动应力衰减降低约5%;相比较于换砂法,土工格室法轨下动应力衰减快、分布均,路基强度高,表明换填厚度的大小与整治方法密切相关。在试验的基础上提出了换填厚度设计容许应力法,综合考虑了路基应力水平、格室与砂垫层动应力衰减性能以及路基基床土的容许承载力,为换填厚度设计提供了理论设计方法。     

天津CGSD-01地热调查井固井技术

CGSD-01井是天津地区的一口深层水热型地热资源调查井。针对井下漏失、水层活跃、选择性固井及长期耐高温等复杂情况,通过采用抗高温防窜水泥浆体系,优选橄榄型水泥伞,应用筛管顶部尾管注水泥和正注反挤固井工艺,综合形成一套适合该井的固井技术。通过现场应用,固井过程中未发生漏失及水窜,隔层封固可靠,为该地区深层地热井固井提供了示范。