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双层套管井多界面固井质量声波可视化评价
1
作者 刘海涛 孙建孟 +2 位作者 丁嘉倩 曹孟鑫 姜海涛 《应用声学》 北大核心 2026年第1期108-118,共11页
固井质量评价是保障油气井长期安全运行的核心技术之一。针对传统水泥评价方法在双层套管井固井质量评估中存在的多界面胶结分析能力不足等问题,该文创新提出基于多维可视化与波形处理的双层套管井固井质量评价方法。通过傅里叶变换实... 固井质量评价是保障油气井长期安全运行的核心技术之一。针对传统水泥评价方法在双层套管井固井质量评估中存在的多界面胶结分析能力不足等问题,该文创新提出基于多维可视化与波形处理的双层套管井固井质量评价方法。通过傅里叶变换实现声波信号频域转换,并结合窗函数滤波、高斯平滑等技术,构建时域和频域三维图像,直观展示全深度段波形响应特征;运用波峰波谷定位、波形叠加与区域划分等处理手段,将声波波形分离为四个归一化振幅曲线,结合模拟数据验证并制定检测标准,实现各界面胶结状态的量化评估。实例分析表明,该方法能够有效克服传统评价方法的局限性,实现双层套管井一至四界面胶结质量的精准表征。 展开更多
关键词 固井质量评价 双层套管井 多维可视化 声波波形处理 井筒完整性
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氧化镁活性对油井水泥膨胀性能的影响
2
作者 丁向群 吴彦伯 +3 位作者 魏继军 崔殿松 周书宇 房延凤 《中国粉体技术》 2026年第1期138-146,共9页
【目的】探索氧化镁(MgO)活性与油井水泥膨胀性能之间的关系,研究MgO作为膨胀剂在固井工程中的应用情况。【方法】选取7种不同活性的MgO掺入油井水泥,分析MgO活性对油井水泥工作性能、力学性能和膨胀性能的影响;利用水化热分析油井水泥... 【目的】探索氧化镁(MgO)活性与油井水泥膨胀性能之间的关系,研究MgO作为膨胀剂在固井工程中的应用情况。【方法】选取7种不同活性的MgO掺入油井水泥,分析MgO活性对油井水泥工作性能、力学性能和膨胀性能的影响;利用水化热分析油井水泥的水化进程、 X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析产物变化;利用扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)对水泥的微观结构进行分析。【结果】较未添加MgO的油井水泥空白试样,添加MgO后油井水泥的流动度和游离液含量降低,油井水泥试样的抗压强度提升,3、 7 d龄期的强度最高分别提升28.5%和33.1%,油井水泥试样的膨胀率随着MgO活性的降低而升高,最高可达到0.553%。【结论】掺入不同活性的MgO均可加快油井水泥的水化进程,细化试样的孔隙结构,提高油井水泥的膨胀性能和抗压强度。 展开更多
关键词 油井水泥 氧化镁活性 膨胀性能 抗压强度
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水平井前置液体系流变性优化及其对固井质量的影响研究
3
作者 韩世超 《石油工业技术监督》 2026年第1期36-41,共6页
近年来D油田为提高页岩油井固井质量,对前置液体系流变性进行了优化。前置液流变性主要取决于配方中低黏钻井液的流变性能,低黏钻井液可以起到充分冲刷井壁、携带残余岩屑的作用。通过对基础流变性理论进行分析,在使用油基钻井液体系的... 近年来D油田为提高页岩油井固井质量,对前置液体系流变性进行了优化。前置液流变性主要取决于配方中低黏钻井液的流变性能,低黏钻井液可以起到充分冲刷井壁、携带残余岩屑的作用。通过对基础流变性理论进行分析,在使用油基钻井液体系的情况下,充分考虑温度、密度等影响因素,优化确定前置液配方及性能要求,低黏钻井液黏度控制在45 s以下可以提高携岩、冲洗效果,提高页岩油水平井固井质量。 展开更多
关键词 低黏钻井液 前置液 流变性 固井质量 油基钻井液
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超深大位移井固井关键技术研究
4
作者 刘微微 《石油和化工设备》 2026年第1期224-225,228,共3页
D油田超深大位移井因井眼轨迹复杂、高温高压及长封固段,存在水泥浆性能劣化等问题。本文通过优化水泥浆体系、升级套管居中与井眼净化技术、应用固井模拟系统等措施,提升了套管居中度和固井质量,为超深大位移井固井提供了有效方案。
关键词 超深大位移井 固井技术 水泥浆体系
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巴彦油田深层高温高密度韧性水泥浆体系构建 被引量：1
5
作者 段永强 王秀影 +4 位作者 罗玉财 罗敏 孙德 黄盛 李早元 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第3期368-378,共11页
针对巴彦-河套盆地井深6000 m以上的膏盐层,井底循环温度180℃左右,常规的高温高密度水泥浆存在流变性和稳定性差,失水量大,稠化时间难以调控、早期强度发育缓慢等技术难题,急需研发出密度为2.30~2.50 g/cm^(3)的耐盐高温高密度韧性水... 针对巴彦-河套盆地井深6000 m以上的膏盐层,井底循环温度180℃左右,常规的高温高密度水泥浆存在流变性和稳定性差,失水量大,稠化时间难以调控、早期强度发育缓慢等技术难题,急需研发出密度为2.30~2.50 g/cm^(3)的耐盐高温高密度韧性水泥浆体系。针对水泥浆外加剂以“无机纳米颗粒+聚合物弱交联”结构设计制备出降失水剂(LHF)、“强吸附阳离子单体+阴离子单体”制备出缓凝剂(LHR)和“温敏缔合+微交联”结构设计制备出悬浮稳定剂(LHX)分别调控水泥浆的失水量,稠化时间,沉降稳定性;依靠紧密堆积理论,采用Dinger与Funk对Andrease方程进行修正的MAA模型,以铁矿粉为主,GM-1为辅作为加重剂构建密度为2.30、2.40和2.50 g/cm^(3)的高密度水泥浆体系,颗粒之间以滚珠形式相接触,降低摩阻;针对早期水泥石力学性能发展缓慢,分别引入增强剂和增韧剂,从纳米尺度、微米尺度两方面增加水泥石的力学性能:一部分填充孔隙,另一部分充当骨架结构,形成类似于“钢筋混泥土”构型,降低了水泥石的脆性。最终形成密度为2.30、2.40和2.50 g/cm^(3)的水泥浆体系,该体系流变性好,稳定性高,失水量小于50 mL,稠化时间可调。 展开更多
关键词 超深井 高温 水泥石 增韧剂 抗盐 高密度
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高温交变应力作用下固井水泥石力学性能演变规律 被引量：2
6
作者 冯少波 叶素桃 +4 位作者 张震 杨吕超 梁红军 王银东 庞学玉 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期140-152,共13页
固井水泥环作为井筒的重要组成部分,起着支撑套管、封隔不同层位地层和阻挡地层腐蚀性流体侵蚀套管的作用,长期承受着井下高温高压环境及特定工况下的交变载荷,其物理力学性能对井筒的长效封隔起着决定性作用。为此,针对极端服役环境下... 固井水泥环作为井筒的重要组成部分,起着支撑套管、封隔不同层位地层和阻挡地层腐蚀性流体侵蚀套管的作用,长期承受着井下高温高压环境及特定工况下的交变载荷,其物理力学性能对井筒的长效封隔起着决定性作用。为此,针对极端服役环境下固井水泥石在交变载荷作用下的力学损伤和变形,开展了高温高压养护后水泥石单轴和三轴循环加载疲劳损伤研究,探索了测试温压条件及循环载荷应力水平等因素对水泥石力学性能的影响规律,揭示了水泥石在不同温压条件和循环载荷作用下的力学性能及变形特征演化规律,明确了水泥石疲劳损伤的控制机制,建立了水泥石疲劳强度预测模型。研究结果表明:(1)测试环境显著影响水泥石的力学性能和变形特征,高温高压环境降低了水泥石抗压强度和弹性模量,使水泥石在循环载荷作用下产生了明显的应变滞后现象以及更大的塑性应变;(2)交变应力作用下,第一周期的加载由于压实作用大幅提升水泥石的弹性模量,而且这种效应在高温高压环境下更为明显;(3)常温常压测试环境下,持续低强度的交变应力可以通过压实效应进一步提升水泥石的弹性模量,而高强度的交变应力则会造成材料损伤降低水泥石弹性模量;(4)高温高压交变应力作用下,水泥石加载模量除高应力状态外均较为稳定,卸载模量则呈现出明显下降的趋势。结论认为,该认识揭示了水泥石在不同温压条件和循环载荷作用下的力学性能及变形特征演化规律,为水泥环环空封隔失效机理和控制机制的深化研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 固井水泥 交变应力 高温高压 疲劳损伤 力学性能 变形特征
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一种综合可泵性及防气窜能力的水泥浆触变稠度设计方法 被引量：1
7
作者 田辉 柳华杰 +3 位作者 步玉环 姜旭 殷慧 张洪旭 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期145-152,共8页
采用稠度差值法建立水泥浆触变稠度与六速黏度计读数的关系,进而建立水泥浆触变稠度与水泥浆黏度的关系,并利用Landmark软件模拟分析不同触变稠度水泥浆地面泵压及泵注过程中当量密度(ECD),分析在其他参数不变的条件下稠度对压稳不压漏... 采用稠度差值法建立水泥浆触变稠度与六速黏度计读数的关系,进而建立水泥浆触变稠度与水泥浆黏度的关系,并利用Landmark软件模拟分析不同触变稠度水泥浆地面泵压及泵注过程中当量密度(ECD),分析在其他参数不变的条件下稠度对压稳不压漏安全可泵注性能的影响,然后利用落球法测黏度原理,分析不同水泥浆触变稠度(黏度)防气窜能力,提出一种综合可泵性及防气窜能力的水泥浆触变稠度设计方法。结果表明:以某油田高压气井为例,当水泥浆触变稠度为35 Bc时,井底ECD达到地层破裂压力当量密度的临界值;当水泥浆触变稠度为31 Bc时,对直径为1000μm的气泡施加的运移阻力近169 Pa,具有明显的防气体运移能力。 展开更多
关键词 触变水泥浆 触变稠度 防气窜 安全泵注 设计方法
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饱和水泥石力学特性及其对水泥环完整性的影响 被引量：1
8
作者 郭辛阳 王晨阳 +2 位作者 张一凡 张洋洋 许玉强 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第2期81-87,共7页
采用单轴和三轴力学实验研究了饱和水泥石在不同围压和循环载荷下的力学特性及不同弹性模量饱和水泥石在不同围压下的力学特性,分析了其对水泥环完整性的影响。实验结果表明,单轴条件下,饱和水泥石与自然含水水泥石力学特性类似;围压条... 采用单轴和三轴力学实验研究了饱和水泥石在不同围压和循环载荷下的力学特性及不同弹性模量饱和水泥石在不同围压下的力学特性,分析了其对水泥环完整性的影响。实验结果表明,单轴条件下,饱和水泥石与自然含水水泥石力学特性类似;围压条件下,饱和水泥石力学特性与有效应力密切相关,随着有效应力的增大,屈服应力增大,抗压强度增加,残余强度增加,塑性变形能力增强,更不易形成微间隙和微裂缝,更有利于水泥环的完整性;单轴和围压条件下,循环载荷越大,单次循环载荷造成的塑性应变越大,相同循环载荷时围压条件下的塑性应变比单轴条件更大。 展开更多
关键词 饱和水泥石 力学特性 循环载荷 完整性
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高压气井固井界面密封技术研究与应用 被引量：1
9
作者 刘洋 余才焌 +3 位作者 张皓月 王德坤 李进 黄盛 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期24-31,共8页
川中高石梯-磨溪区块四开尾管固井过程中由于上部裸眼地层中的油气活跃,导致固井质量差,降密度后水泥环产生微环隙,固井防窜难度大。其中,2022年有3口井固井后未降密度即气窜,2口井固井后钻井液密度由2.20 g/cm^(3)降至1.30 g/cm^(3)后... 川中高石梯-磨溪区块四开尾管固井过程中由于上部裸眼地层中的油气活跃,导致固井质量差,降密度后水泥环产生微环隙,固井防窜难度大。其中,2022年有3口井固井后未降密度即气窜,2口井固井后钻井液密度由2.20 g/cm^(3)降至1.30 g/cm^(3)后发生气窜。针对该问题,文章从改善固井质量和预防微环隙两方面入手,形成固井界面密封技术,即研发了密度为1.90~2.30 g/cm^(3)的活性隔离液,一界面冲洗效率达到95.6%,界面混浆也能固化胶结;研制的尾管悬挂器正向密闭装置形成了尾管预应力固井工艺,可承受35 MPa及以上管内压降,改善了微环隙问题;优选了密度2.10~2.40 g/cm^(3)的韧性微膨胀水泥浆,水泥环抗压降能力提高到了40 MPa,满足下开降密度安全钻进。该成果在川中高石梯-磨溪区块?177.8 mm尾管固井中现场应用了5井次,其中固井质量段长合格率均超过70%,下开钻井液密度由2.20 g/cm^(3)左右成功降至1.30 g/cm^(3),未出现喇叭口窜气现象。该研究成果可在高压气井防窜固井中推广应用。 展开更多
关键词 高石梯-磨溪区块 尾管固井 气窜 活性隔离液 预应力 韧性微膨胀 界面密封
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热固耦合作用下水泥环缺失对套管强度的影响分析 被引量：1
10
作者 曹银萍 杜恒 +2 位作者 陈刚 窦益华 杨亚龙 《机电工程技术》 2025年第2期93-99,共7页
固井过程中由于井下地形复杂,水泥浆往往难以完全顶替钻井液,致使套管和井眼环空之间形成不完整的固井水泥环,影响套管的强度安全性。为此,在热固耦合的作用下分析水泥环缺失位置、径向缺失厚度、环向缺失角度的差异对套管强度的影响至... 固井过程中由于井下地形复杂,水泥浆往往难以完全顶替钻井液,致使套管和井眼环空之间形成不完整的固井水泥环,影响套管的强度安全性。为此,在热固耦合的作用下分析水泥环缺失位置、径向缺失厚度、环向缺失角度的差异对套管强度的影响至关重要。通过有限元方法建立套管-水泥环-地层组成的井筒模型,考虑生产过程中产生的热应力、热位移及地层的非均匀地应力,模拟水泥环缺失段套管的Von-Mises等效应力分布情况。结果表明:相较于第二胶结面缺失和水泥环内部缺失,第一胶结面缺失对套管的应力分布影响最大;当缺失角度为30°、第一胶结面缺少厚度比达到1/5时,N80管材套管的最大等效应力为696.7 MPa,已大于管材的最小屈服强度;当水泥环第二胶结面和水泥环内部发生缺失时,套管的等效应力增幅较为平缓,且无应力突变;当水泥环环向缺失角度发生变化时,套管的应力会在75°达到峰值,随着角度继续增大,应力值会逐渐减小。所得结论可为现场评价套管强度提供理论依据。 展开更多
关键词 套管 强度安全性 热固耦合 水泥环缺失 有限元分析
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PDDA/无机纳米颗粒交替吸附沉积及提高钻井井壁稳定性
11
作者 刘振东 李海斌 +2 位作者 徐海 李公让 吕建仁 《石油化工》 北大核心 2025年第2期227-232,共6页
由贻贝等生物体外壳得到启示,采用带有相反电荷的聚合物和纳米无机颗粒相互吸引逐层成膜,模拟生物矿化的过程,研究了不同形式的纳米CaCO3与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)聚电解质矿化沉积形成沉积膜的性能,并模拟评价了沉积膜对岩石表... 由贻贝等生物体外壳得到启示,采用带有相反电荷的聚合物和纳米无机颗粒相互吸引逐层成膜,模拟生物矿化的过程,研究了不同形式的纳米CaCO3与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)聚电解质矿化沉积形成沉积膜的性能,并模拟评价了沉积膜对岩石表面的封堵加固作用效果。实验结果表明,纳米CaCO3和PDDA形成的沉积膜具有很好的光滑表面和黏附性,能够有效提高岩石表面的致密性,对提高井壁加固具有一定的作用,这对该技术在钻井领域的应用展示了较好的前景。 展开更多
关键词 聚电解质 无机颗粒 矿化沉积 加固效果 井壁稳定
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井筒重构低密度高流高强环氧树脂水泥浆技术
12
作者 金鑫 陈雷 +2 位作者 陶谦 周仕明 谭春勤 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第6期788-796,共9页
页岩气井产量衰减较快,平均采收率较低,对页岩气压力衰竭老井进行重复压裂改造能够提升最终采收率,采用套中固套进行井筒重构是实现重复压裂顺利实施的关键。针对页岩气井井筒重构极窄小间隙环空作业环境,围绕窄间隙环空水泥浆流动性能... 页岩气井产量衰减较快,平均采收率较低,对页岩气压力衰竭老井进行重复压裂改造能够提升最终采收率,采用套中固套进行井筒重构是实现重复压裂顺利实施的关键。针对页岩气井井筒重构极窄小间隙环空作业环境,围绕窄间隙环空水泥浆流动性能、超薄水泥环长效封堵等技术难题,开展井筒重构水泥浆流变控制、水泥石强度控制、水泥浆调凝控制方法研究,在紧密堆积理论基础上,通过实验测试水泥浆体系在不同养护龄期下的抗压强度、流动度、高温高压稠化时间等性能,优选设计出一套井筒重构低密度高流高强固井水泥浆体系。结果表明,当水性环氧树脂添加量控制在8%~10%时,可以提高水泥石的抗压强度,同时保持良好的流动性能。该水泥浆体系性能稳定,已先后应用于井筒重构作业9井次,在实际工程应用中,水泥浆密度为1.63 g/cm^(3),流动度达27 cm,流性指数大于0.8,24 h和48 h抗压强度为16.23 MPa和20.50 MPa,稠化时间可控,满足井筒重构作业需要。其中焦页5-1HF井为首口井筒重构重复压裂技术全国产化应用井,重构井段固井质量优良,井筒重构后顺利完成分段重复压裂施工,测试产量恢复至初次压裂的88.10%,为国内页岩气田老区开发增储上产提供了借鉴。 展开更多
关键词 井筒重构 低密度 水泥浆 窄环空间隙 水性环氧树脂
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循环载荷对高温环境水泥石微观结构及力学性能的影响
13
作者 初永涛 刘奎 +2 位作者 蒋新立 王磊 李鹏程 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第4期55-64,共10页
深层、超深层非常规油气压裂开发对水泥环在高温环境中交变载荷作用下的力学性能及密封完整性提出了更高的要求,亟需明确高温环境下水泥石力学性能的变化规律,为提升深层油气井水泥环密封能力提供支撑。采用力学加载、电镜扫描(SEM)和... 深层、超深层非常规油气压裂开发对水泥环在高温环境中交变载荷作用下的力学性能及密封完整性提出了更高的要求,亟需明确高温环境下水泥石力学性能的变化规律,为提升深层油气井水泥环密封能力提供支撑。采用力学加载、电镜扫描(SEM)和核磁共振(NMR)方法,测试了高温环境及循环载荷作用下水泥石宏观力学性能的变化、塑性残余应变的变化和加载前后水泥石的微观孔隙结构,揭示了水泥石微观结构的演化规律,构建了水泥石累积塑性残余应变的本构关系。研究结果表明,养护温度越高,水泥石的平均孔径和孔隙率越大,水泥石弹性模量降低的同时,加载后水泥石塑性残余应变越大;随着循环次数增加,循环加卸载形成的滞回环曲线呈先疏后密的特点;微观结构力学分析结果显示,循环载荷作用下水泥石中狭长孔(b/a>100)的坍塌压缩是水泥石塑性残余应变的主要诱因;深层井下高温环境中,可通过颗粒级配和纳米颗粒材料提升水泥环的致密性、降低其孔径及孔隙率,以降低循环载荷引起的微观孔隙劣化和宏观残余应变。研究结果对研究保证高温环境下水泥环密封能力水泥浆体系和优化固井工艺具有指导作用。 展开更多
关键词 交变载荷 塑性残余应变 微观结构 微观机理 孔隙
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固井第二界面胶结质量评价方法研究
14
作者 欧阳勇 田得粮 +3 位作者 惠城 思代春 杨乐 杨浩 《钻采工艺》 北大核心 2025年第4期190-196,共7页
固井第二界面(水泥环与井壁之间胶结面)的胶结质量严重影响着油气井的封隔效果及后续生产的稳定,目前对固井第二界面的室内评价未见统一的标准和方法。基于滤饼对固井胶结质量的影响,采用力学、声学及微观结构分析等方法,对界面处理前... 固井第二界面(水泥环与井壁之间胶结面)的胶结质量严重影响着油气井的封隔效果及后续生产的稳定,目前对固井第二界面的室内评价未见统一的标准和方法。基于滤饼对固井胶结质量的影响,采用力学、声学及微观结构分析等方法,对界面处理前后、不同养护时间的岩石—水泥组合体试样开展胶结质量评价,建立固井第二界面胶结质量的室内评价方法。试验结果表明:固井第二界面胶结质量的好坏与胶结面的清洁程度、养护时间有较大的关系。胶结面处滤饼越少,养护时间越长,剪切胶结强度越高,纵波波速和首波幅值越大,地层—水泥石之间的接触缝隙就越小,固井第二界面胶结质量越优。 展开更多
关键词 滤饼 固井 第二界面 胶结质量 评价方法
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铝酸三钙和石膏协同对油井水泥浆性能的影响
15
作者 代丹 王义昕 +3 位作者 邹亦玮 孙超 马英 宋鑫君 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第2期255-261,共7页
为促进油井水泥质量控制,采用不同铝酸三钙(C_(3)A)含量的G级油井水泥熟料与不同种类石膏匹配,研究了在80℃下油井水泥中C_(3)A与石膏协同对水泥浆凝结时间、稠化性能、抗压强度、渗透率和水化产物的影响。结果表明,80℃下,水泥中C_(3)... 为促进油井水泥质量控制,采用不同铝酸三钙(C_(3)A)含量的G级油井水泥熟料与不同种类石膏匹配,研究了在80℃下油井水泥中C_(3)A与石膏协同对水泥浆凝结时间、稠化性能、抗压强度、渗透率和水化产物的影响。结果表明,80℃下,水泥中C_(3)A含量越高,凝结和稠化时间越短,高C_(3)A含量有利于水泥石早期强度提升,但会导致后期强度倒缩,油井水泥中C_(3)A含量宜严格控制在3%以内。石膏促进水泥浆的凝结时间,其作用效果为二水石膏>半水石膏>无水石膏,相比于无水和半水石膏,二水石膏使掺有缓凝剂H42L的水泥浆稠化时间更长,且更有利于水泥石抗压强度的发展。80℃下,C_(3)A和二水石膏协同对早期硅酸钙矿相水化具有促进作用,C_(3)A相水化主要生成C_(3)AH_(6),其生成量与C_(3)A含量和石膏种类密切相关。该研究结果对油井水泥质量稳定性控制和改善固井质量具有重要的理论和参考意义。 展开更多
关键词 G级油井水泥 C_(3)A 石膏 稠化性能 抗压强度
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堵漏低密度水泥浆室内研究与评价
16
作者 许前富 马春旭 +2 位作者 孙超 马云朋 马小康 《广州化工》 2025年第6期73-75,129,共4页
堵漏低密度水泥浆是解决固井漏失的一种有效手段。通过对空心微珠在高压下破碎情况的分析,进行了微珠筛选,可以满足大多数固井井况的水泥浆密度变化≤0.03 g/cm^(3);另外增强剂C-SE4可以有效提升低密度水泥石强度;纤维堵漏材料、颗粒堵... 堵漏低密度水泥浆是解决固井漏失的一种有效手段。通过对空心微珠在高压下破碎情况的分析,进行了微珠筛选,可以满足大多数固井井况的水泥浆密度变化≤0.03 g/cm^(3);另外增强剂C-SE4可以有效提升低密度水泥石强度;纤维堵漏材料、颗粒堵漏都具有良好的应用性能,同时通过复配必要的固井外加剂,构建了1.3~1.5 g/cm^(3)堵漏低密度水泥浆体系,可以根据现场需求调节水泥浆密度,且纤维堵漏材料和颗粒堵漏材料搭配使用,可封堵裂缝宽度最大可达1 mm,最高承压5 MPa,堵漏效果显著提高。 展开更多
关键词 低密度水泥浆 堵漏材料 空心微珠 增强剂
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超深井固井高温缓凝剂研究进展及智能增效技术展望
17
作者 郭锦棠 陈荣耀 +2 位作者 郑友志 张航 胡苗苗 《天然气工业》 北大核心 2025年第11期152-167,共16页
随着深层(>4500 m)、超深层(>6000 m)油气资源勘探开发的逐步推进,对固井等关键工程技术提出了更高要求。特别是极端高温(≥200℃)、高压条件下水泥浆水化加速与缓凝剂的受热降效行为矛盾突出,致使浆体异常胶凝、稠化时间失控、... 随着深层(>4500 m)、超深层(>6000 m)油气资源勘探开发的逐步推进,对固井等关键工程技术提出了更高要求。特别是极端高温(≥200℃)、高压条件下水泥浆水化加速与缓凝剂的受热降效行为矛盾突出,致使浆体异常胶凝、稠化时间失控、调凝敏感以及成型水泥石强度发展受阻等不利现象频现,亟需开展高温条件下高性能缓凝剂的研发和理论研究,进而保障超深油气井固井作业安全、高效进行。为此,聚焦抗高温缓凝剂和油井水泥高温性能演变两个最关键因素,系统梳理了高温缓凝剂的研究进展、作用机理及功能化策略,并对智能化技术增效高温缓凝剂开发技术发展进行了展望。研究结果表明:①高温环境下水泥水化加速和缓凝剂失效是超深井固井面临的主要挑战,阐明共聚物类高温缓凝剂的构效关系及调凝机理,并研发高性能高温缓凝剂是解决超深层固井难题的首要方向;②在合成缓凝剂中引入功能基团、形成缔合结构、有机无机复合以及多种缓凝剂协同增效等功能化策略可有效提高高温缓凝剂的稳定调凝效果;③发展分子动力学模拟、机器学习和数值模拟等技术有望有效揭示缓凝机理、提高缓凝剂设计效率和监测水泥浆动态变化过程。结论认为,未来应着力研发耐高温、兼具低温早强与智能响应特性的新型缓凝剂,推动多模态智能技术在高性能缓凝剂开发与固井过程监控中的深度融合,为深层及超深井油气固井作业的高效安全实施提供理论支持与技术路径。 展开更多
关键词 深井超深井 固井 高温缓凝剂 功能化策略 智能增效 进展与展望
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固井界面封隔能力的数值模拟与实验研究
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作者 姜民政 包振山 +2 位作者 董康兴 刘金堂 曹彦鹏 《机械设计与制造工程》 2025年第1期13-18,共6页
为解决油井返封堵过程中固井第二胶结面处胶结破坏所引发的窜流问题,采用自制的固井界面封隔实验装置及数值模拟方法,研究引发固井界面窜流的关键因素及作用机理。结果表明:固井第二胶结面的剪切破坏是诱发固井界面封隔失效的主要原因;... 为解决油井返封堵过程中固井第二胶结面处胶结破坏所引发的窜流问题,采用自制的固井界面封隔实验装置及数值模拟方法,研究引发固井界面窜流的关键因素及作用机理。结果表明:固井第二胶结面的剪切破坏是诱发固井界面封隔失效的主要原因;界面胶结指数(BI)越高、层间压差越小、水平主应力越大、固井第二胶结面损伤越小,则固井界面的封堵能力越强。通过对影响因素进行权重分析发现,水泥环胶结强度和层间压差是影响固井界面封隔能力的关键因素。 展开更多
关键词 返封堵 窜流 隔层厚度 界面损伤 数值模拟
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固井二界面胶结强度影响因素研究
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作者 杨浩 汤宇童 +3 位作者 王有伟 冯颖韬 张浩 黄峰 《山东化工》 2025年第10期54-58,61,共6页
水基钻井液由于滤失作用形成薄而坚韧的滤饼,若配套冲洗液无法有效清除,将会严重影响水泥环与地层的胶结强度。基于此,考虑地层特性和冲洗作用,分析了地层渗透率、地层温度和压力以及冲洗效率对二界面胶结强度的影响规律,研究了各因素... 水基钻井液由于滤失作用形成薄而坚韧的滤饼,若配套冲洗液无法有效清除,将会严重影响水泥环与地层的胶结强度。基于此,考虑地层特性和冲洗作用,分析了地层渗透率、地层温度和压力以及冲洗效率对二界面胶结强度的影响规律,研究了各因素对界面胶结强度的作用机理。结果表明:地层渗透率、地层温度和压力、冲洗效率均对二界面胶结强度有影响,中高渗透率岩芯相比低渗透岩芯表面粗糙度更大,界面机械咬合作用更强,胶结强度更高;当温度<110℃、压力<15 MPa时,随着温度、压力升高,水泥石-泥饼界面处产生交联网状结构越多,结构越致密,胶结质量越好,胶结强度越高;冲洗效率和胶结强度随滤饼厚度的减小而增加,但钻井液滤饼中紧密相连的高分子聚合物使滤饼具有很强的黏附力,通过机械刮除和物理冲刷的方式无法有效清除滤饼,导致胶结强度提高有限。 展开更多
关键词 水基钻井液 冲洗效率 胶结强度 胶结质量 影响机理
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油气井固井质量的多维数据分析与技术措施优化
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作者 任志杰 《石油化工建设》 2025年第2期130-132,共3页
研究针对某油气田固井工程中面临的高温高压等极端条件,提出了一系列优化固井质量的技术措施。通过构建增维深度对齐矩阵技术、设计多模块辅助分析系统、优化水泥浆配方和改进固井施工工艺等方法,有效提高了固井质量。优化后的固井方案... 研究针对某油气田固井工程中面临的高温高压等极端条件,提出了一系列优化固井质量的技术措施。通过构建增维深度对齐矩阵技术、设计多模块辅助分析系统、优化水泥浆配方和改进固井施工工艺等方法,有效提高了固井质量。优化后的固井方案在固井质量合格率、水泥环完整性、施工效率和成本控制等多个方面均取得显著进步。 展开更多
关键词 油气井 固井质量 多维数据分析 措施优化
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