新型井口脉冲振动固井装置的研制与应用 被引量：8

1

作者 丁士东 张克坚 +1 位作者 高德利 周体秋 《石油机械》 北大核心 2006年第11期51-53,74,共4页

所谓井口脉冲振动固井,是在注水泥作业完成后,在井口对候凝的水泥浆施加压力脉冲,使环空水泥浆保持运动状态,消除水泥浆在凝固过程中胶凝失重,达到防止固井后环空气窜和改善水泥浆一、二界面的胶结质量之目的。为实施井口脉冲振动,研制... 所谓井口脉冲振动固井,是在注水泥作业完成后,在井口对候凝的水泥浆施加压力脉冲,使环空水泥浆保持运动状态,消除水泥浆在凝固过程中胶凝失重,达到防止固井后环空气窜和改善水泥浆一、二界面的胶结质量之目的。为实施井口脉冲振动,研制开发出井口脉冲振动固井装置,以压缩空气作为脉冲振动的动力,由脉冲发生装置通过控制进气和排气时间,调节脉冲振动频率,由调压阀控制余压调节装置,实现压力振幅调节,振动频率0～5Hz;压力脉冲振幅0～1.2MPa。10多口井的现场试验表明,脉冲振动固井装置设计合理,操作方便,改善了水泥浆胶结质量,是有效提高复杂油气井固井质量的一种新设备。 展开更多

关键词 井口脉冲振动固井装置 胶结质量 胶凝失重

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新型井下低频水力振动固井装置的研制 被引量：8

2

作者 聂翠平 邹祥富 +3 位作者 徐峰 周正 黄永章 余才焌 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期45-47,共3页

油气井固井中如何抑制气层、高压水层环空水、气窜以及小环空间隙固井中怎样提高顶替效率等,一直是困扰固井施工的技术难题,并影响到后期增产作业和开发措施的实施。在机理研究的基础上,结合振动对水泥浆性能的影响实验,重点研究了振动... 油气井固井中如何抑制气层、高压水层环空水、气窜以及小环空间隙固井中怎样提高顶替效率等,一直是困扰固井施工的技术难题,并影响到后期增产作业和开发措施的实施。在机理研究的基础上,结合振动对水泥浆性能的影响实验,重点研究了振动优化工作参数范围的确定和系统优化,研制了一种新型固井井下低频水力振动装置。实验和应用结果表明:①施加振动后能显著改变水泥浆水化进程,有效缩短初、终凝过渡时间,进而减轻胶凝失重的影响;②提高固井质量效果明显;③该装置的适应性良好,值得推广应用。 展开更多

关键词 完井 深井 振动固井 振动固井装置 固井质量

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水力脉冲振动技术提高固井质量的研究与应用 被引量：10

3

作者 刘小利 夏宏南 +2 位作者 王小建 陶谦 张旭 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2007年第2期20-21,36,共3页

河南双河油田长期以来经过分层布井、三次加密钻井、高压注水和大排量强抽,形成了地下高压层、常压层、低压层共存的多压力体系,层间压差大,产层水淹严重等情况,由此,给固井质量带来严重影响,固井质量一次合格率逐年下降。通过调研得知... 河南双河油田长期以来经过分层布井、三次加密钻井、高压注水和大排量强抽,形成了地下高压层、常压层、低压层共存的多压力体系,层间压差大,产层水淹严重等情况,由此,给固井质量带来严重影响,固井质量一次合格率逐年下降。通过调研得知在建筑行业的混凝土浇注过程中,采用振动脉冲技术可清除蜂窝孔洞而使水泥石胶结致密,从而提高混凝土与钢筋间的胶结强度,依据这种原理,在固井施工过程中采用振动技术,水力脉冲振动器产生的振动波,能有效地改善水泥浆与地层、套管的胶结质量,可以提高环空封固段内水泥石胶结质量。 展开更多

关键词 振动脉冲 胶结强度 固井 环空

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固井井口装置智能化技术探索 被引量：3

4

作者 戴文潮 胡亮 +1 位作者 王超 尹慧博 《石油机械》 北大核心 2022年第1期48-53,共6页

随着油气勘探开发不断向深井、超深井以及深水领域迈进,固井作业面临着施工压力高、作业危险大以及劳动强度高等实际安全隐患问题,因此,采用自动化和智能化技术手段实现传统固井作业及工具设备的远程智能操控的需求日趋显现。从传统固... 随着油气勘探开发不断向深井、超深井以及深水领域迈进,固井作业面临着施工压力高、作业危险大以及劳动强度高等实际安全隐患问题,因此,采用自动化和智能化技术手段实现传统固井作业及工具设备的远程智能操控的需求日趋显现。从传统固井作业井口装置出发,结合现场实际需求开展了井口自动注水泥器、井下工具在线检测系统以及上扣扭矩检测系统的研究,初步实现了固井井口装置部分功能智能化。原理样机的测试结果证明,所研制的系统样机达到了一定的自动化和智能化程度,可为后续固井井口装置及作业流程全面实现自动化、智能化以及相关设备的研制提供技术参考。 展开更多

关键词 固井 井口装置 智能控制 自动注水泥器 在线检测系统 上扣扭矩检测系统

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新型固井井下低频水力振动装置研究 被引量：6

5

作者 聂翠平 邹详富 +2 位作者 徐峰 叶登胜 李文彬 《石油机械》 北大核心 2009年第1期78-80,共3页

针对现有井下振动装置在应用上存在局限性的问题,结合现场工程实际,在系统调研的基础上,提出了新型强制复位井下低频水力振动装置的设计方案。装置工作时,在液压力作用下柱塞压缩弹簧下行,卸压孔、泄油孔依次打开,环空压力升高;泄流后... 针对现有井下振动装置在应用上存在局限性的问题,结合现场工程实际,在系统调研的基础上,提出了新型强制复位井下低频水力振动装置的设计方案。装置工作时,在液压力作用下柱塞压缩弹簧下行,卸压孔、泄油孔依次打开,环空压力升高;泄流后弹簧推动柱塞上行复位,依次关闭泄流孔、卸压孔,环空压力降低;柱塞往复运动产生环空流体压力波动。新型振动装置具有良好的固井工况适应性,适应于常规固井工艺和特殊井况;可针对施工水泥浆密度、排量进行输出参数调控。PL003-03井的应用表明,全井段固井质量优良率达到84%。 展开更多

关键词 振动固井 低频振动 井下水力振动装置 技术特点

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水力脉冲振动注水泥装置的设计与试验 被引量：6

6

作者 廖华林 李根生 +3 位作者 易灿 牛继磊 丁士东 张克坚 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期47-50,共4页

研制了新型水力脉冲振动注水泥装置，该装置安装在套管底部，在注水泥过程中产生水力冲击作用于套管、水泥浆和钻井液，通过消除气泡、清除泥饼、提高顶替效率和水泥石强度来提高水泥胶结质量。试验测量了水力脉冲装置的脉冲特性。结果... 研制了新型水力脉冲振动注水泥装置，该装置安装在套管底部，在注水泥过程中产生水力冲击作用于套管、水泥浆和钻井液，通过消除气泡、清除泥饼、提高顶替效率和水泥石强度来提高水泥胶结质量。试验测量了水力脉冲装置的脉冲特性。结果表明，当喷嘴压降产生的上推力超过弹簧预紧力时，脉冲装置可以形成幅度为0．5～1．5MPa、频率为22—25Hz的压力脉冲，压力脉冲波形规则。调整喷嘴直径，可以控制压降；调整弹簧预紧力，可以控制脉冲压力幅度。该水力脉冲振动注水泥装置活动部件少，安全可靠，便于现场应用。 展开更多

关键词 水力脉冲 振动 注水泥 固井质量 试验

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井口脉冲压力在环空中传播规律分析 被引量：6

7

作者 丁士东 廖华林 +1 位作者 李根生 张克坚 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期57-59,共3页

井口脉冲加压是注完水泥后给密闭的环空施加水力脉冲压力,利用流体的微可压缩性使环空水泥浆处于上下往复活动状态来改善水泥浆凝固特性,达到提高水泥胶结质量的目的。以流体力学为基础,建立了井口脉冲压力在环空中的衰减规律及环空流... 井口脉冲加压是注完水泥后给密闭的环空施加水力脉冲压力,利用流体的微可压缩性使环空水泥浆处于上下往复活动状态来改善水泥浆凝固特性,达到提高水泥胶结质量的目的。以流体力学为基础,建立了井口脉冲压力在环空中的衰减规律及环空流体在脉冲压力作用下运动幅度的理论模型,研究了脉冲压力幅度、水泥浆初切力和环空流体压缩系数与环空中脉冲压力衰减程度和流体运动幅度的关系。分析表明,216 mm的井眼内下入139.7 mm的套管,采用常规水泥浆体系,2 MPa的脉冲压力可传播距离达4100 m,通过施加较小的压力脉冲可使环空水泥浆往复运动,破坏水泥浆的胶凝结构,消除水泥浆因体积和化学收缩形成的微孔隙和胶结面中微环隙,对提高固井质量具有重要作用,该项研究可为脉冲加压装置的设计与参数优化提供理论依据。 展开更多

关键词 固井 注水泥 脉冲压力 水泥浆 传播模型 环空 加压装置

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气体钻井井口装置冲蚀规律研究及优化配置 被引量：7

8

作者 汪爽 倪超 严梦姗 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2014年第5期8-12,7,共5页

针对气体钻井中携岩气固两相流对井口装置中多功能四通造成的严重冲蚀问题,提出在原配置基础上加装排砂四通的井口优化配置方案。在结合气-固两相流和冲蚀理论,应用耦合运算模型对原配置下多功能四通的冲蚀情况进行仿真计算,并与实际检... 针对气体钻井中携岩气固两相流对井口装置中多功能四通造成的严重冲蚀问题,提出在原配置基础上加装排砂四通的井口优化配置方案。在结合气-固两相流和冲蚀理论,应用耦合运算模型对原配置下多功能四通的冲蚀情况进行仿真计算,并与实际检测的冲蚀情况吻合较好的基本上,利用该模型研究两种配置在放喷工况下所用四通受放喷量、旁通出口压力、岩屑质量流量以及岩屑粒径大小影响的最大冲蚀速率和最大流体速度变化规律。研究表明,多功能四通和排砂四通内最大冲蚀速率都随放喷量和岩屑质量流量的增大而增大,随旁通出口压力和岩屑粒径的增大而减小;而最大流体速度都随放喷量增大而增大,随出口压力的增大而递减,受岩屑质量流量和岩屑粒径的影响基本不大。而优化后的配置相比原配置能大幅降低井口装置内的最大冲蚀速率和最大流体速度,可有效降低冲蚀风险,避免冲蚀破坏,提高井口装置整体的使用安全和工作寿命。 展开更多

关键词 气体钻井 气-固两相流 冲蚀 井口装置 四通 优化配置

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脉冲振动处理对水泥石早期性能的影响 被引量：8

9

作者 丁士东 高德利 +2 位作者 王崎 余才焌 钟水清 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2007年第6期105-107,共3页

利用研制开发的水泥浆脉冲振动实验评价装置,对油田固井用的水泥浆进行脉冲振动处理,后采用电镜扫描(SEM),X衍射(XRD)和压汞(MIP)等方法研究了脉冲振动处理后对水泥石早期抗压强度、微观结构、水化产物及孔喉结构的影响。结果表明,脉冲... 利用研制开发的水泥浆脉冲振动实验评价装置,对油田固井用的水泥浆进行脉冲振动处理,后采用电镜扫描(SEM),X衍射(XRD)和压汞(MIP)等方法研究了脉冲振动处理后对水泥石早期抗压强度、微观结构、水化产物及孔喉结构的影响。结果表明,脉冲振动处理水泥浆后,在不同的养护龄期、温度和水泥浆配方都能够提高水泥石的抗压强度值,具有普遍性;脉冲振动可以促进水泥早期水化,消除了水泥在水化过程中产生的裂纹及部分孔隙,凝固后水泥石内部结构更加致密,有利于水泥在水化早期形成高质量的水泥环,防止早期油气水窜的发生,对于提高水泥胶结质量具有重要意义。 展开更多

关键词 脉冲振动 固井 水泥石 抗压强度 胶结质量 微观结构

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候凝过程中脉冲振动水泥浆防止环空气窜机理 被引量：3

10

作者 丁士东 周仕明 张克坚 《钻井液与完井液》 CAS 2009年第1期38-41,共4页

水泥浆静胶凝强度发展会造成水泥浆失重,当环空静压力和气体在环空中的流动阻力之和小于气层压力时,就会形成环空气窜的缺陷,这是发生环空气窜的主要原因。对环空中候凝水泥浆实施低压低频脉冲振动可以从3个方面防止环空气窜:①在水泥... 水泥浆静胶凝强度发展会造成水泥浆失重,当环空静压力和气体在环空中的流动阻力之和小于气层压力时,就会形成环空气窜的缺陷,这是发生环空气窜的主要原因。对环空中候凝水泥浆实施低压低频脉冲振动可以从3个方面防止环空气窜:①在水泥浆由液态向固态转化的过程中,脉冲振动使水泥浆保持低速运动状态,可以大幅度减小由于水泥浆静胶凝强度发展引起的水泥浆失重,有效防止环空气窜的发生;②脉冲振动可以促进水泥的早期水化,提高水泥浆早期抗窜能力;③脉冲振动可以提高水泥浆与2个界面的胶结质量,改善水泥石微观结构,使水泥石更加密实,防止气层气体通过水泥环界面和水泥石基体内部气窜。从环空气窜机理入手,分析了水泥浆水化过程中静胶凝强度发展特征,并阐述了候凝过程中脉冲振动水泥浆防止环空气窜的机理。 展开更多

关键词 固井质量 环空气窜 静胶凝强度 失重 水泥浆 脉冲振动

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套管悬挂载荷的现场计算 被引量：2

11

作者 陈养龙 王新来 何树栋 《石油钻探技术》 北大核心 2000年第6期25-27,共3页

通过对行业标准 SY/T5 731- 1995中套管悬挂力的计算方法进行简化 ,建立了现场套管装定时悬挂载荷的实用算法 ,使计算过程大为简化 。

关键词 石油钻井 固井 井口装置 套管 悬挂载荷 计算

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双塞水泥头的设计与产品系列化

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作者 吴姬昊 《钻采工艺》 CAS 北大核心 1994年第3期73-75,共3页

双塞水泥头是双级固井和双胶塞固井必不可少的井下工具。文中对结构设计及各主要部件的工作原理及性能进行了介绍，并提出了水泥头产品如何实现系列化。

关键词 固井 结构分析 设计 井口装置

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