水泥环弹性模量对套管外挤载荷的影响分析

利用弹性力学解析及有限元方法，分别研究了均匀地应力和非均匀地应力条件下水泥环弹性模量对套管外挤载荷的影响规律。研究结果表明，增加水泥环弹性模量对套管外挤载荷有一定的减缓作用，但效果远没有降低水泥环弹性模量明显。理想水泥环的性能应该是高强度、低刚度。在固井作业时，对软地层推荐采用弹性模量大的水泥，对硬地层推荐采用弹性模量小的水泥。     

普通硅酸盐水泥对石膏基混合胶结材的改性研究

石膏因其耐水性差，强度较低限制了它的应用。采用掺入普通硅酸盐水泥来改善其不足是一种简单，经济实用的方式。本文叙述了在石膏中掺入的普通硅酸盐水泥量不同时，石膏基混合胶结材的强度变化及其耐水性变化等，并探讨了其内在的发展规律。     

粘土稳定剂在固井水泥浆中应用的研究

本文探讨了将有机阳离子聚合物（ＣＯＰ）粘土稳定剂应用于固井水泥浆中，用以减小固井水泥浆滤液对油气层的损害问题，内容包括ＣＯＰ与常用固井水泥添加剂的配伍性能，ＣＯＰ在Ｇ级油井水泥上的吸附及合ＣＯＰ的水泥浆滤液对页岩膨胀作用的抑制能力三部分实验．实验表明：可以将有机阳离子聚合物粘土稳定剂应用于不含聚阴离子添加剂的固井水泥浆中碱小固井水泥浆滤液对油气层的损害．     

水泥浆胶凝期间套管柱受力和形变规律

套管柱注水泥结束后 ,由于水化热的作用使水泥浆在胶凝过程中产生升温现象 ,并随之失重。温度、压力的共同作用会使套管柱发生很大的形变。随着水泥的固化 ,这种形变也会被固结在水泥封固段内 ,影响其使用性能。在调研大量资料的基础上 ,利用数值计算方法得到了水泥胶凝过程中温度变化的动态数据。对某油田实测数据进行了统计分析 ,得出了水泥浆失重时的压力计算公式。根据有限元理论 ,推导出套管段长度与温度、压力、水泥及套管表面剪切应力之间的关系式。在此基础上 ,计算得到了水泥浆胶凝过程中套管的动态变化。     

CY-Ⅲ型水泥稠化时间测定仪的研制

本文论证了CY-Ⅲ型水泥稠化时间测定仪研制的理论根据,论述了仪器的结构和工作原理,以及仪器设计中的几个主要技术关键问题。文中还叙述了该仪器的测试结果以及与国外同类仪器对比的试验数据。试验表明:该仪器能正确反映水泥浆的稠化规律,并且与国外同类仪器的测试数据之间有良好的相关性,说明仪器研制是成功的。     

川东石炭系碳酸盐岩孔隙演化中的埋藏胶结作用

碳酸盐岩孔隙演化受各种成岩作用的控制,其中胶结作用对孔隙演化起了重要的作用。利用地球化学分析手段,对川东石炭系碳酸盐岩胶结物进行了研究,碳酸盐岩中存在白云岩粒间胶结和石灰岩粒间胶结两种胶结物,不同成岩时期及成岩环境形成的胶结物的地球化学特征差异显著。川东石炭系埋藏成岩作用过程中,埋藏胶结物对孔隙演化有一定的影响。利用地球化学手段定量地描述胶结作用,为预测有利勘探目标提供了理论依据     

稠油热采井补贴管管柱界面粘脱分析与防治

稠油井注汽热采过程中,热应力易使补贴管与水泥环之间出现微裂缝、微环隙,致使界面出现粘脱现象,进而导致补贴失效。为延长补贴管使用周期,首先基于井下管柱三轴热应力理论与界面破坏准则,运用ABAQUS有限元软件建立热采井补贴管热力耦合三维有限元模型,模拟实际注蒸汽热采过程,得出补贴管-水泥-旧套管-水泥-地层系统的温度场、应力场分布规律及补贴管界面粘脱情况,并研究不同注汽温度、注汽压力、胶结强度等因素对补贴管界面粘结状态的影响;随后将预应力技术应用于补贴管二次固井过程中,并在不同工况下将施加预应力技术前后补贴管界面粘脱状态进行对比,界面粘脱长度显著降低;最后确定了不同温升条件下的预应力施加值,为二次固井与套损治理提供指导意义。     

固井注水泥时确定流体准确位置的方法研究

流体的位置直接影响着循环摩阻、静液柱压力等参数计算,因此准确的预测注入井筒内流体的位置是十分重要的.固井注水泥施工过程中,由于管串组合、井身结构以及施工排量等的变化都会影响流体在井内的位置.针对注水泥施工过程中流体流动特点和井内体积组成等对注水泥作业的影响进行系统研究.采用分段式体积计算方法较为精确的确定注入井筒内各段体积流体的种类、位置,能更好的预测井内动压力的变化情况,更加准确地计算注水泥施工动态参数,对提高固井质量,确保施工过程的安全具有重要的现实意义.     

一种新型绕煤层固井井下装置的研制

针对煤层气井常规套管完井时水泥浆污染煤层的问题,提出一套绕煤层固井技术方案,设计研制一种新型结构的绕煤层固井井下装置;测试整套装置的耐压性,计算水泥浆通过该装置时的局部流体压耗。测试及计算结果表明:该装置可承受28 MPa的管内压力,额外增加的循环压耗约为2.2 MPa,可以满足施工需要;下入套管时,把多组装置连接在套管串上对应煤层的位置,即可实现水泥浆仅封固非煤层段,避免水泥浆和煤层的接触,从而避免水泥浆对煤层的污染,为煤层气井及油气井低压层段提供一种新的完井手段。     

固结粉胶凝材料开发与胶结充填体强度试验

针对金川矿山开采面临的采矿经济与环保压力,利用酒钢低活性酸性矿渣,开展新型充填胶凝材料开发,获得称为固结粉的早强型新型充填胶凝材料。为了实现固结粉在金川矿山工业化应用,针对金川矿山废石、棒磨砂、戈壁砂和河沙等骨料,开展了4种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度试验。结果表明,除了戈壁粗砂骨料胶结充填体3 d抗压强度小于设计抗压强度外,其他3种充填骨料的固结粉胶结充填体抗压强度均满足金川矿山安全采矿要求,说明早强型固结粉胶凝材料应用于金川矿山充填法采矿中能够替代水泥。