固井水泥浆防气窜性能评价方法研究

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1、摘要自从固井注水泥作业实施以来，气窜就一直是困扰固井作业的一大难题。一旦发生气窜，即使花费大量的人力物力，也很难修复到原有的层间封固状态。据估计，大约有25％的完井过程中存在气窜。客观、准确评价水泥浆的防窜能力，至今仍是国内外固井界未能很好解决的问题。本文试图从引起气窜的主要因素——水泥浆失重入手进行防气窜性能评价方法的研究。本论文从系统工程的角度出发，针对影响固井水泥浆失重的有关因素(水泥浆性能、井眼状况等)进行了实验研究。研究表明：水泥浆初凝时间、游离液含量、水泥浆体积收缩率与水泥浆平均失重速率存在很好的线性关系；不同的井眼状况也不同程度地影响水泥浆平均失重速率。

2、利用数理统计的方法得出了固井水泥浆失重模型，并在此基础上，根据维持压力平衡是控制和预测环空气窜的基本原理，依据压力平衡关系式推导出了压力平衡关系式的微分式，提出了新的防气窜性能评价方法，并利用室内气窜实验结果得到了验证。为固井防窜设计提供一种新的参考方法。关键词：水泥浆失重，气窜，失重速率，静胶凝强度，评价方法ResearchontheGas—channelingPreventionPerformanceevaluationmethodofCementSlurryFangGuowei(Oil&GasWellEngineering)DirectedbyProf．BuYu

3、huanAbstractSincethecementinjectionjobhavingbeenbroughtintooperation，thegaschannelinghasbeenoneofthequestionspuzzledthecementjob。Oncethegaschannelingtakesplace，evencostagreatdealofmanpowerandmaterialresourcescanhardlyrepairoriginalisolationstateofindividualzones．Byestimate，about25percen

4、tofallwellshavegaschannelingproblemduringwellcompletion。Howtoevaluatethegas—channelingpreventionperformanceofcementslurryobjectivelyandaccurately，itisstillaquestionCannotresolvedperfectlyforthecementindustryathomeandabroad．Thisthesistriestosetoutfromthemostimportantfactorforthegaschanne

5、ling·-·-SlurryWeightLoss(SWL)tocarryontheresearchofGas—channelingPreventionPerformanceevaluationmethod．Thisthesissetoutfromtheangleofsystemengineering．Inviewofinfluencefactors(slurryproperties，wellcondition⋯ere．)toSWLcarryonexperimentmethodresearch．Studyshowsthat：Theslurryinitialsetting

6、time、fleewaterandvolumetricshrinkageexistgoodlinebehavior、Ⅳimtheaverageweightlossofslurry；Differentholeconditionalsoinfluencetheaverageweightlossofslurrywithdifferentdegree．UsingtheMathematicalStatisticsmethodthisthesisobtaincementweight·lossmodel，Andaccordingtothebasicprincipleofcontro

7、landestimatethegaschannelingismaintenancepressurebalance，usingthepressurebalancerelationdeducesitsdifferentialexpression，thenputforwardtothenewGas—channelingPreventionPerformanceevaluationmethod．andproveitwithexperiment．Itprovidesanewreferencemethodforthecementdesign．Keywords：S