遼河油田天然氣井固井防氣竄技術(shù)研究

【摘要】：天然氣的粘度遠(yuǎn)低于油和水，通過水泥環(huán)和環(huán)空界面向井口運(yùn)移的速度也更快，因此在天然氣井中更容易出現(xiàn)環(huán)空氣竄問題。遼河油田沈陽采油廠大明屯凹陷、茨榆坨采油廠牛居構(gòu)造等含氣構(gòu)造天然氣井固井質(zhì)量調(diào)查結(jié)果表明固井優(yōu)質(zhì)率剛剛達(dá)到50%。導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)率低的主要原因是環(huán)空氣竄，為此本文進(jìn)行了遼河油田天然氣井固井防氣竄技術(shù)研究。 本文開展了尾管扶正器的安放設(shè)計(jì)，并優(yōu)化沖洗液和隔離液性能以及水泥漿柱設(shè)計(jì)，提高注水泥頂替效率；研究了不同套管偏心度、不同尺寸套管和不同表面狀況條件下水泥膠結(jié)界面強(qiáng)度、滲透率，保證了水泥石的密封性能；分析了水泥漿靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性關(guān)系，基于此對(duì)水泥漿防氣竄性能進(jìn)行預(yù)測，并對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)測量方法進(jìn)行了優(yōu)化，完善了預(yù)測防氣竄性能的方法；研究了添加劑對(duì)水泥漿性能的影響，開發(fā)了防氣竄固井水泥漿基礎(chǔ)配方；分析了現(xiàn)有井徑擴(kuò)大工具存在的缺點(diǎn)并進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，并對(duì)開發(fā)的防氣竄水泥漿體系及改進(jìn)后的工具進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)，最終形成一套遼河油田天然氣井固井技術(shù)。 研究表明，根據(jù)縱橫彎曲、均布載荷絞支梁的撓度變形關(guān)系，可計(jì)算套管扶正器的間距；清洗5min后，膠結(jié)強(qiáng)度已接近未附泥糊管壁的膠結(jié)強(qiáng)度，管壁粘結(jié)20目的砂粒的套管與水泥環(huán)的膠結(jié)強(qiáng)度最高，套管偏心度在30%以下，水泥環(huán)的密封性能較好；采用稠化時(shí)間差可以較準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)水泥漿的防氣竄能力，水泥漿稠化時(shí)間隨轉(zhuǎn)速的增加而縮短，按照高于或低于API標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的150rpm的轉(zhuǎn)速所測得的稠化時(shí)間，其最大可縮短100min或延長60min，檢測水泥漿稠化時(shí)間的模擬轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)水泥漿在環(huán)空的注替速度及流變性能進(jìn)行確定；QA增塑劑的加入可以顯著改善水泥石的韌性，LT-1降失水劑、SW-3早強(qiáng)劑和SXY分散劑與QA增塑劑具有很好的配伍性，開發(fā)的防氣竄水泥漿基礎(chǔ)配方可以用于天然氣固井；采用聚晶金剛石材料提高擴(kuò)孔刀片的強(qiáng)度和耐磨性，采用了加長工具提高整體穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)具有燕尾槽形的安全防脫結(jié)構(gòu)提高了擴(kuò)孔工具的安全性；防氣竄水泥漿體系及改進(jìn)后的工具現(xiàn)場試驗(yàn)效果顯著。 【關(guān)鍵詞】：天然氣井 環(huán)空氣竄 密封質(zhì)量 氣竄預(yù)測 防氣竄水泥漿體系 井徑擴(kuò)大工具 現(xiàn)場試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)（華東）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TE256
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究目的及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-14
• 1.2.1 遼河油田天然氣井固井環(huán)空氣竄現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 氣竄途徑11-12
• 1.2.3 防竄泥漿體系12-13
• 1.2.4 防氣竄工藝13-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 提高天然氣井環(huán)空密封質(zhì)量研究16-31
• 2.1 提高天然氣井注水泥頂替效率研究16-23
• 2.1.1 天然氣井注水泥頂替效率影響因素分析16-17
• 2.1.2 保證尾管居中的扶正器間距設(shè)計(jì)17-20
• 2.1.3 提高頂替效率的注水泥漿柱設(shè)計(jì)20-23
• 2.2 水泥石密封性能實(shí)驗(yàn)研究23-30
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置及方法23-25
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)配方25-26
• 2.2.3 水泥石密封性能及強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析26-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 水泥漿氣竄定量預(yù)測方法研究31-49
• 3.1 靜態(tài)參數(shù)與動(dòng)態(tài)參數(shù)概述31-33
• 3.2 水泥漿靜態(tài)特性與動(dòng)態(tài)特性關(guān)系研究33-35
• 3.3 實(shí)際防氣竄與預(yù)測防氣竄能力比較35-37
• 3.4 動(dòng)態(tài)參數(shù)測量方法優(yōu)化研究37-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 防氣竄固井水泥漿基礎(chǔ)配方研究49-54
• 4.1 QA 增塑劑對(duì)不同溫度水泥漿性能的影響49-50
• 4.2 降失水劑對(duì)水泥漿失水性能的影響50-51
• 4.3 早強(qiáng)劑對(duì)水泥漿強(qiáng)度性能的影響51-52
• 4.4 基礎(chǔ)配方性能52-53
• 4.6 本章小結(jié)53-54
• 第五章 小井眼均勻井徑擴(kuò)大工具改進(jìn)54-61
• 5.1 井徑因素分析54-55
• 5.2 環(huán)空間隙現(xiàn)場要求55
• 5.3 小井眼均勻井徑擴(kuò)大工具改進(jìn)與實(shí)驗(yàn)55-59
• 5.3.1 原工具設(shè)計(jì)方案和存在主要問題55-56
• 5.3.2 小井眼均勻井徑擴(kuò)大工具改進(jìn)56-59
• 5.4 擴(kuò)孔施工工藝59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第六章 現(xiàn)場試驗(yàn)61-64
• 6.1 沈 46C 井現(xiàn)場試驗(yàn)61
• 6.2 前 17-35C 井現(xiàn)場試驗(yàn)61-63
• 6.3 改進(jìn)后擴(kuò)孔工具完成實(shí)驗(yàn)井簡況63-64
• 第七章 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

魚骨型多分支井向井流動(dòng)態(tài)關(guān)系    劉想平,張兆順,崔桂香,王家祿,易發(fā)新

分支水平井產(chǎn)能的研究    程林松，李春蘭，郎兆新，張麗華

水平井水平段最優(yōu)長度設(shè)計(jì)方法研究    范子菲,方宏長,俞國凡

氣藏多分支水平井產(chǎn)能的計(jì)算方法    程林松,李春蘭,馬志遠(yuǎn)

SEP-1水泥膨脹劑在長封固段固井中的研究與應(yīng)用    唐登峰

固井二界面問題的初步分析與試驗(yàn)研究    弓玉杰,吳廣興,萬發(fā)明,李波

氮?dú)馀蛎泟┰趧倮吞锕叹械膽?yīng)用    李玉海,刁勝賢

水泥漿防氣竄性能設(shè)計(jì)及合理的漿體組成研究    劉乃震,王廷瑞,劉孝良,劉崇建

用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)分析固井質(zhì)量影響因素    廖華林;

油氣井注水泥頂替機(jī)理研究進(jìn)展    王瑞和;李明忠;王成文;方群;

海洋深水表層固井水泥漿體系淺析    霍東彌;

南海油田延緩底水錐進(jìn)水平井防砂技術(shù)研究    張俊斌;

利用黃金分割率預(yù)測水平井產(chǎn)能    卞小強(qiáng);杜建芬;陳靜;李明軍;

水平井水平段長度計(jì)算研究    代磊;黃全華;楊穎;

分支水平井不同完井方式下產(chǎn)能預(yù)測研究    苑珊珊;周拓;熊景明;劉啟國;

水平井中心油管完井技術(shù)研究    陳培亮;馮大鵬;郭西水;

渤海BZ油田高效開發(fā)策略研究    王傳軍;趙秀娟;雷源;張宏友;張浩;

大型發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻技術(shù)中新型冷卻介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究    阮琳,顧國彪,田新東,常振炎

水平井采油指數(shù)預(yù)測研究    殷桂琴;張公社;劉志軍;許濤;李星;

水平井筒摩擦壓降對(duì)井產(chǎn)能的影響    梁冠民;周生田;

水平井調(diào)流控水篩管流體流動(dòng)耦合模型研究    王慶;劉慧卿;張紅玲;李良川;

分支水平井產(chǎn)能公式研究進(jìn)展    梁峰;孟維龍;劉曉輝;

水力深穿透射孔的篩選標(biāo)準(zhǔn)    王新海;瞿建華;方海飛;江山;

分支井井筒與油藏滲流耦合研究與進(jìn)展    王清河;劉珊;

天然氣有效儲(chǔ)層識(shí)別與評(píng)價(jià)技術(shù)    秦緒英;陳有明;周巍;

不同入流條件下變質(zhì)量井筒內(nèi)流的流動(dòng)規(guī)律研究    汪志明;王小秋;趙天奉;

水平圓管油水兩相變質(zhì)量分層流壓降計(jì)算研究    魏建光;汪志明;王小秋;薛亮;

綜合測井在隧道勘察中的應(yīng)用    邱禮泉;

多分支井開發(fā)煤層氣優(yōu)化方法研究    吳曉東;席長豐;

遼河盆地西部凹陷特超稠油油藏利用水平井方式提高采收率研究    曲同慈

徐深氣田火山巖氣藏開發(fā)方案評(píng)價(jià)與優(yōu)選    邵銳

射孔水平井產(chǎn)能評(píng)價(jià)及完井參數(shù)優(yōu)化研究    劉冰

氣田水平井開發(fā)技術(shù)政策研究    郭建軍

水平井水力壓裂技術(shù)研究    湯琦

水平井及分支井產(chǎn)能預(yù)測理論研究    曾祥林

水泥漿網(wǎng)架結(jié)構(gòu)膠凝懸掛失重機(jī)理研究    張興國

套損井修復(fù)過程中修復(fù)力的確定及水泥環(huán)損傷機(jī)理研究    姜民政

大型水輪發(fā)電機(jī)蒸發(fā)內(nèi)冷系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論研究及自循環(huán)系統(tǒng)的仿真計(jì)算    阮琳

煤層氣定向羽狀水平井開采數(shù)值模擬方法研究    張冬麗

水平井開發(fā)配套技術(shù)研究    王文軍

樣品聲學(xué)參數(shù)與動(dòng)態(tài)彈性模量及模型井全波測量    李寶賀

寶浪油田寶北低滲儲(chǔ)層水平井剩余油開發(fā)技術(shù)研究    秦飛

水平多分支井鉆柱力學(xué)分析    馬紅濱

冀東油區(qū)測鉆井固井工藝技術(shù)研究    周松濤

洼38塊東二段油藏二次開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用    海東明

6＂井眼水平井井眼軌跡控制研究    唐華

魚骨型分支水平井鉆井技術(shù)    張微

分支水平井的產(chǎn)能規(guī)律研究    趙春生

影響固井水泥石韌性強(qiáng)度的因素研究    楊智

氣頂?shù)姿筒厮骄F進(jìn)的油藏工程研究    范子菲，傅秀娟，方宏長

底水驅(qū)油藏水平井三維穩(wěn)態(tài)解產(chǎn)能公式    劉想平

水平井注水泥的理論與實(shí)驗(yàn)研究    鄭永剛，方鐸，郝俊芳

底水驅(qū)動(dòng)油藏水平井產(chǎn)能公式研究    范子菲;

定向井固井注水泥頂替效率研究    陳家瑯;黃匡道;劉永建;王景盛;

環(huán)空水泥漿頂替界面穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究    高永海,孫寶江,劉東清,趙欣欣,李小波,于世娜

分支水平井產(chǎn)能的研究    程林松，李春蘭，郎兆新，張麗華

定向井層流注水泥頂替的機(jī)理    鄭永剛

水平井水平段最優(yōu)長度設(shè)計(jì)方法研究    范子菲,方宏長,俞國凡

油層中滲流與水平井筒內(nèi)流動(dòng)的耦合模型    劉想平,郭呈柱,蔣志祥,劉翔鶚,郭尚平

套管內(nèi)敞壓候凝防氣竄的機(jī)理    吳宗國;

水泥漿防氣竄能力評(píng)價(jià)儀的研制與應(yīng)用    羅宇維,劉云華,霍東彌

不同養(yǎng)護(hù)條件對(duì)膠結(jié)界面抗氣竄強(qiáng)度的影響規(guī)律    楊振杰;齊斌;別爾哈森;陳道元;石鳳岐;

川東北地區(qū)高壓防氣竄固井技術(shù)    牛新明;張克堅(jiān);丁士東;陳志峰;

多功能防氣竄水泥體系研究及其應(yīng)用    鄔鋼;

天然氣井套間氣竄自修復(fù)技術(shù)    楊振杰;朱海濤;王嘉淮;羅天雨;王容軍;

川東北地區(qū)高密度防氣竄水泥漿體系研究    鄒建龍;高永會(huì);朱海金;劉愛萍;湯少兵;

川西水平井水泥漿防氣竄評(píng)價(jià)方法    朱禮平;廖忠會(huì);刁素;嚴(yán)焱誠;

塔河油田橋古區(qū)塊防氣竄固井技術(shù)    高元;楊廣國;常連玉;高麗;

漂珠低密度防氣竄水泥應(yīng)用研究    王群;

科技解憂 治“竄”有方    特約記者 鄭水平

慶深氣田防氣竄固井工藝有新進(jìn)展    姚必清郝云磊

深井固井氣竄機(jī)理及應(yīng)用技術(shù)研究    趙永會(huì)

慶深氣田防氣竄封堵液及水泥漿體系研究    周波

遼河油田天然氣井固井防氣竄技術(shù)研究    尹家峰

氣井防氣竄微間隙封堵技術(shù)理論研究    楊勇

水泥漿膠凝強(qiáng)度模型的建立及防氣竄評(píng)價(jià)研究    曹成章

膠乳防氣竄水泥漿體系的研究與應(yīng)用    張美琴

延遲釋放微膠囊防氣竄水泥漿體系的研究    李靖

紅淺1井區(qū)火驅(qū)油藏耐高溫堵劑研究    賈志偉