论述壁面剪应力在提高固井水泥浆顶替效率的研究

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1、·50·价值工程论述壁面剪应力在提高固井水泥浆顶替效率的研究StudyontheResearchofWallShearStressonImprovingtheDisplacementEficiencyofWellCementationCementPaste杨宇YangYu(大庆油田建设集团有限责任公司安装公司十四处，大庆163000)DaqingOilfieldConstructionGroupCo．，Ltd．InstallmentCo．No．14Section，Daqing163000，China)摘要：固井工程是一项应用工程，是建井过程中的重要环节，它直接影响

2、钻井周期和建井成本，以及油田开发方案的实施。深井、超深井的井下地质条件非常复杂，对固井质量有许多不利的因素，在井下条件确定的情况下，决定性的因素是环空流动的壁面剪应力，它是影响顶替效率的主要因素。Abstract：Wellcementationworksisapplicationengineeringandisanimportantpartinthebuildingprocess，itdirectlyafectsthedrillingcycle，costofbuildingwellsandoilfielddevelopmentprogramimplementati

3、on．Undergroundgeologicalconditionsindeepandultradeepwellarecomplicatedwhichcausesmanyunfavorablefactorsforthequalityofthewellcementation．Withtheidentifiedundergroundconditions，thedecisivefactoristheflowannularwallshearstress，whichisthemainfactoraffectingtheefficiencyofreplacement．关键词：

4、壁面剪应力；固井质量；顶替效率；偏心环空Keywords：wallshearstress；wellcementationquality；displacementefficiency；eccentricannulus中图分类号：TE256文献标识码：A文章编号：1006—4311(2010)12—0050—011提高水泥浆顶替效率的研究与应用身结构的井其长度在600—800米之间。为了保证环形空间的密封质量，首先需要可虑的是如何使环空4．3施工设计要求及措施针对专家提出的影响固井质量的因充满水泥浆。充满的过程，实际上是水泥浆驱替或钻井液的过程。水素，固井施工设计中明

5、确了如下措施：①管柱居中必须进行校核，直泥浆与钻井液的顶替质量应满足以下基本要求：①注水泥浆井段的井或直井段居中度必须合适，定向井段居中度不能达到时，每根套环空空间，钻井液应全部被水泥浆顶替干净，无窜槽现象存在；②管加一根扶正器，并校核居中度，以备设计水泥浆性能作参考。②前水泥浆返高和套管内水泥塞的高度应符合设计要求。有效地驱替钻置液设计，根据延长油田固井特点只涉及三段。第一段为固井前调井液，提高注水泥的顶替效率是清除钻井液窜槽、保证水泥胶结质整部分原井浆，密度低于原井浆0．4m左右，粘度调至低于50s，量和水泥环密封效果的基本前提。段长400—600米；第二段为

6、10％一20％的水玻璃钻井液溶液或清水2确定合理顶替流速范围的原则溶液，段长200米左右：第三段为施工药水，段长100米左右。③延一个合理的顶替流速范围，应考虑该井如下几方面的情况．①长油田水泥浆结构设计：加重钻井液前置液+漂注低密度+加砂水泥井眼的稳定性，是否有易漏、易塌等薄弱地层；②正常钻井过程中的浆。④水泥浆设计性能设计：引入壁面剪应力以后，如何通过水泥浆环空返速情况；③裸眼井径变化情况及对返速的限制；④套管居中性能设计来提高环空摩擦阻力是水泥浆设计所追求的，当井斜和井度情况，当套管居中度不好时，环空返速不易太低；⑤井斜情况，当径较大井眼条件较差时，在施工安

7、全的情况下，必须适当调整其性在大斜度或水平井套管注水泥时，环空返速不易太低；⑥泥浆泵与能，满足最大井径下的项替效率。⑤施工参数：由于目前的井身结构注水泥设备的工作能力。和管串结构在固井施工过程中，内外压差较大，(u)型管效应非常突3水泥浆流变性能设计出，水泥浆在215．9mm与139．7mm环空内下段时，环空返出的排量把流动的壁面剪应力作为影响顶替效率的主要因素，是基于以不能有效控制，但其返出排量不得大于钻井过程的环空返速或下入下原因：①只有流动才能产生直接作用于井壁并清除胶凝钻井液的套管后实际最大排量，否则要适当调整漂注水泥浆和加砂水泥浆的动力：流动的壁面剪应力

8、。②紊流流