老井侧钻扩眼大斜度井段环空注水泥顶替效率研究

发布时间：2022-08-09 10:30

　　油气田开采后期,老井侧钻已成为提高油气藏采收率的有效手段之一。但由侧钻井地质与井身结构、井眼环空等条件相对复杂,为保障实现“替净”注水泥施工带来了困难,影响了固井质量。为此,针对侧钻井的特殊性,开展了冲洗液优选实验,研究了冲洗液、水泥浆常规注水泥顶替效率问题,提出了有助于解决套管开窗部位封固问题的挤水泥作业工艺。通过实验确定了冲洗液配方,获得了冲洗液流变学参数、水泥浆相关性能参数,建立了固井流体介质流动及顶替流动模型,并基于实际环空结构建立了相应的顶替流动分析计算物理模型,运用FLUENT软件对赫切尔—巴尔克莱（H-B）变学模式流体的注水泥顶替效率进行了数值模拟计算,分析了流变参数、流体密度、套管偏心度、井径等对顶替效率的影响规律,并利用SPH有限元法计算分析了水射流射孔的泵压和套管厚度的关系,提出了水射流射孔以及挤水泥工艺。研究结果表明:第三种配方在抗温、抗腐蚀、沉降稳定性及综合性能方面最优;环空偏心度越大,造成间隙越窄,则阻力越大,钻井液的滞留越严重,顶替效率越低;“大肚子”井眼段与正常段交接处极易造成钻井液滞留,难以顶替干净;水泥浆与钻井液密度的相对大小影响水泥浆的顶替效率,水泥... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第二章 固井流体介质实验特性分析
    2.1 实验分析
        2.1.1 实验设备
        2.1.2 冲洗液体系的确定
    2.2 冲洗液体系性能的确定
        2.2.1 不同温度对冲洗液体系性能的影响
        2.2.2 冲洗液体系沉降稳定性的研究
        2.2.3 冲洗液的腐蚀性评价
        2.2.4 领浆小样实验
        2.2.5 尾浆小样实验
第三章 固井流体流动规律分析及Fluent基本计算方程
    3.1 固井流体流动规律分析
        3.1.1 固井流体本构方程
        3.1.2 赫巴模式流变参数的确定
        3.1.3 计算流体力学基本知识
        3.1.4 流体偏心环空几何特征
        3.1.5 偏心环空赫巴流体流态判断
        3.1.6 赫巴流体流动机理分析与模型建立
    3.2 Fluent基本计算模型
        3.2.1 基本控制方程
        3.2.2 湍流数值模拟方法
第四章 侧钻老井顶替效率数值研究
    4.1 侧钻井顶替效率数值模拟计算流程
    4.2 相关因素对顶替效率的影响
        4.2.1 居中度对侧钻大斜度井顶替效率的影响
        4.2.2 井斜角对侧钻大斜度井顶替效率的影响
        4.2.3 井眼扩径对侧钻大斜度井顶替效率的影响
        4.2.4 密度差对侧钻大斜度井顶替效率的影响
        4.2.5 流体流变参数对侧钻大斜度井顶替效率的影响
        4.2.6 顶替流速对侧钻大斜度井顶替效率的影响
        4.2.7 套管旋转对侧钻大斜度井顶替效率的影响
    4.3 挤水泥作业设计
        4.3.1 水泥浆配方、性能设计
        4.3.2 挤水泥浆用量
        4.3.3 挤水泥外加剂用量
        4.3.4 挤水泥参数设计
        4.3.5 挤水泥允许井口压力数据
        4.3.6 挤水泥参数模拟验证
        4.3.7 挤水泥射孔工艺
        4.3.8 挤水泥施工步骤
        4.3.9 挤水泥技术要求
结论
参考文献
发表文章目录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新型固井冲洗液评价装置适用性分析[J]. 王乐顶,杨远光,谢应权,唐欣.  石油钻探技术. 2017(01)
[2]大斜度井注水泥顶替模拟室内实验装置[J]. 步玉环,郭胜来,李志彬.  实验室研究与探索. 2014(10)
[3]大斜度井偏心环空注水泥顶替数值模拟研究[J]. 李明忠,王成文,王长权,郭胜来,方群.  石油钻探技术. 2012(05)
[4]固井冲洗效率评价方法探讨[J]. 王广雷,吴迪,姜增东,谌德宝.  石油钻探技术. 2011(02)
[5]侧钻水平井完井技术研究与应用[J]. 彭汉修,田启忠,李海涛.  石油天然气学报. 2011(02)
[6]固井水泥浆流变规律实验研究[J]. 王斌斌,王瑞和.  石油钻采工艺. 2010(02)
[7]世界钻井技术新进展及发展趋势分析[J]. 沈忠厚,黄洪春,高德利.  中国石油大学学报(自然科学版). 2009(04)
[8]低速注水泥时密度差对顶替效率影响规律的数值模拟研究[J]. 杨建波,邓建民,冯予淇,赵海艳,王丹丹.  石油钻探技术. 2008(05)
[9]固井质量的测井评价及影响因素分析[J]. 高义兵,刘其斌,刘子平,官超积,毛英雄.  国外测井技术. 2008(03)
[10]固井质量的测井评价及影响因素分析[J]. 高义兵,刘其斌,刘子平,官超积,毛英雄.  国外测井技术. 2008 (03)

硕士论文
[1]不同流态的顶替效率的数值模拟研究[D]. 李娟.中国石油大学 2009



本文编号：3672395