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《油气井固井注水泥顶替理论与技术综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、总第116期西部探矿工程seriesNo.1162005年第12期WEST-CHINAEXPLORATIONENGINEERINGDec.2005文章编号:1004—5716(2005)12—0085—03中图分类号:TE25611文献标识码:B油气井固井注水泥顶替理论与技术综述舒秋贵(西华师大国土资源学院,四川南充637002)摘要:油气井固井要得到好的固井质量,必须充分“替净”。传统的顶替方式为轴向一维顶替,该顶替理论研究获得一系列成果,较为完善。但因一维轴向顶替自身的缺点,难以将近壁泥浆、虚泥饼驱替干净,对变径井眼造成的回流
2、更是无能为力。使用螺旋流顶替理论上能克服这一缺点,大大改善顶替效率。但此项技术起步较晚,研究成果很少,理论很不完善,从而使其应用受到限制。叙述了两种顶替理论的研究成果及各自存在的问题,以求为今后的研究提供思路。关键词:油气井;固井;轴向流顶替;螺旋流顶替要得到好的固井质量,必须尽量提高顶替效率(即保证所需泥水化,影响水泥浆的性能,影响后期水泥石强度,增大水泥石渗封固段完全为水泥所充满);水泥浆对泥浆的顶替效率差,将从透率,影响界面胶结质量,从而引发地层流体发生窜流。以下几个方面影响固井质量:因此,“替净”是保证固井质量的必要条件。
3、提高顶替效率、(1)注水泥过程中因顶替效率不高导致泥浆窜槽,为环空窜力求环空封固段“替净”一直是固井研究人员和工程师们努力的流提供了便捷的通道;一个方向。现就这方面的研究成果和技术发展的情况作一简要(2)因顶替效率低而附着于管壁和井壁的虚泥饼和(或)附概述与评价。着膜随着水泥水化脱水而发生干裂,从而在两个界面将产生微1传统轴向流顶替理论及技术的发展及其不足缝隙,这为油气水窜提供了有利通道;1.1轴向流顶替技术发展概述(3)因替净程度差,水泥浆与泥浆掺混,直接影响水泥浆水顶替技术中,传统的顶替方式是一维轴向流顶替。为了加强特殊阶段的
4、顶板管理,确保生产安全,在回采1312从以上矿压信息得出,我们对压力突变区顶板运动规律的预西工作面压力突变区期间,实施矿压观测,并对观测数据整理分计是与实际相符的。而且,通过实践验证,我们对压力突变区的析和信息反馈。顶板控制设计是完全可行的。4.1测区布置5结论根据1312西工作面长度及特点,设置10个测点。从工作面的通过在唐阳煤矿1312西工作面网下放顶煤压力突变区开采运输巷向里第十对π型梁为第一测点,往后每隔18对设一测点。技术的工程实践,得出如下结论:4.2数据分析(1)压力突变区顶板运动规律的预计为顶板控制设计提供从新切眼
5、开始到工作面推过老切眼10m,共进行了35天的了理论依据,并且,通过实践验证,该理论依据是完全可靠的。矿压观测。工作面平均单体支柱工作阻力和工作面与老切眼距(2)压力突变区的采煤工艺是安全可靠的,并为正常网下放离的关系如图2所示。顶煤开采作了技术和设备的准备。(3)在压力突变区工作面顶板控制要采取特殊措施。在应力集中区内,不放顶煤,加快推进速度,同时调斜工作面;在应力集中区向“活矸区”过度中,主要是加强支柱的稳定性,在采空区侧设一排戗柱或架棚防推。(4)经过理论分析和生产实践,证明特殊阶段网下放顶煤技术在类似唐阳煤矿1312西工作
6、面条件下可推广应用。参考文献:图2工作阻力与工作面和老切眼距离关系[1]宋振骐.实用矿山压力控制[M].徐州:中国矿业大学出版社,1988.[2]姜福兴.采场顶板控制设计及其专家系统[M].徐州:中国矿业大学从图2可以看出,随着工作面与老切眼距离的接近,工作面出版社,1995.的压力逐步上升,到老切眼附近时,达到最大值205kN,过老切眼[3]赵经彻,陶延云,刘先贵.关于综放开采的岩层运动和矿山压力控制问题[J].岩石力学与工程学报,1997,16(2).后,工作面进入“活矸区”,压力突然下降。过了“活矸区”后,矿压显现趋于正常。
7、Dec.2005西部探矿工程86No.12[1](1)1940年,P.H.Jones和D.Berdine对注水泥顶替机理进1.2紊流顶替理论行了开创性的研究。他们着重提出,泥浆、水泥浆都是非牛顿液该理论认为,当流体达到紊流,流体流速剖面分布平缓,这样体,需要一定的压降才能达到一定的流速。如果套管偏心,就极有利于顶替液对被顶替液的轴向均匀顶替,而不发生顶替液的舌易在宽间隙处流动而窄间隙处形成窜槽。因此扶正套管是减少进现象。该顶替方式曾一度被认为是最有效的顶替。因此,设计[2]窜槽的有力措施。1948年,G.C.Howard和J.B.
8、Clark进行了注者往往首先按紊流顶替进行设计;但水泥浆因其粘度大,形成紊水泥顶替模拟实验,首先认识到泥浆性能的重要性,提高水泥浆流时的压降大,这往往受到地层承压能力和机泵能力的限制,且返速及降低泥浆粘度,对提高水泥浆的顶替效率有重要作用等。紊流边
