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基于双凝水泥浆的控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型
1
作者
刘金璐
杨宏伟
+3 位作者
李军
李宁
陈凯枫
孙红宇
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第4期42-54,共13页
针对超深井窄密度窗口地层控压固井候凝阶段精确预测井筒压力的需求,基于水泥水化动力学(K−D模型)、井筒传热学及Terzaghi固结理论,考虑双凝水泥浆体系中领浆与尾浆性能的差异,建立了控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型,形成了分段憋...
针对超深井窄密度窗口地层控压固井候凝阶段精确预测井筒压力的需求,基于水泥水化动力学(K−D模型)、井筒传热学及Terzaghi固结理论,考虑双凝水泥浆体系中领浆与尾浆性能的差异,建立了控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型,形成了分段憋压方案的设计方法。通过室内候凝失重试验验证了所建的井筒温压场预测模型,模型预测压力与实测压力误差小于6%,可靠性显著。以A井为例,通过分析关键参数的预测结果发现:地层温度和水化放热会影响环空的温度分布,水化速率较低时,地层温度对环空温度的变化起主导作用;水化速率较高时,水化放热起主导作用。对于双凝水泥浆,由于尾浆为快干水泥浆且尾浆处温度较高,因此尾浆的水化度大于领浆的水化度。候凝一段时间后,井底压力将低于地层孔隙压力,设计井口憋压值每次增加3 MPa,共增加了5次,每次增加后的井底压力低于地层破裂压力,若采用常规憋压方法,则极易压漏地层。研究成果可为控压固井候凝阶段井筒压力的准确预测及精细控制提供理论支撑。
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关键词
控压固井
候凝阶段
双凝水泥浆
井筒温度
井筒压力
水泥
水化
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题名
基于双凝水泥浆的控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型
1
作者
刘金璐
杨宏伟
李军
李宁
陈凯枫
孙红宇
机构
中国石油塔里木油田分公司
中国石油大学(北京)石油工程学院
中国石油集团超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心
新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心
新疆超深油气重点实验室
出处
《石油钻探技术》
北大核心
2025年第4期42-54,共13页
基金
国家自然科学基金重大科研仪器研制项目“钻井复杂工况井下实时智能识别系统研制”(编号:52227804)
国家自然科学基金联合基金项目“特深井复杂温压场测量与井筒压力剖面控制基础研究”(编号:U22B2072)
中国石油天然气集团有限公司科技项目“海相碳酸盐岩油气规模增储上产与勘探开发技术研究”(编号:2023ZZ16)联合资助。
文摘
针对超深井窄密度窗口地层控压固井候凝阶段精确预测井筒压力的需求,基于水泥水化动力学(K−D模型)、井筒传热学及Terzaghi固结理论,考虑双凝水泥浆体系中领浆与尾浆性能的差异,建立了控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型,形成了分段憋压方案的设计方法。通过室内候凝失重试验验证了所建的井筒温压场预测模型,模型预测压力与实测压力误差小于6%,可靠性显著。以A井为例,通过分析关键参数的预测结果发现:地层温度和水化放热会影响环空的温度分布,水化速率较低时,地层温度对环空温度的变化起主导作用;水化速率较高时,水化放热起主导作用。对于双凝水泥浆,由于尾浆为快干水泥浆且尾浆处温度较高,因此尾浆的水化度大于领浆的水化度。候凝一段时间后,井底压力将低于地层孔隙压力,设计井口憋压值每次增加3 MPa,共增加了5次,每次增加后的井底压力低于地层破裂压力,若采用常规憋压方法,则极易压漏地层。研究成果可为控压固井候凝阶段井筒压力的准确预测及精细控制提供理论支撑。
关键词
控压固井
候凝阶段
双凝水泥浆
井筒温度
井筒压力
水泥
水化
Keywords
managed pressure cementing
waiting on cement setting stage
dual-setting cement slurry
wellbore temperature
wellbore pressure
cement hydration
分类号
TE256.1 [石油与天然气工程—油气井工程]
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出处
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被引量
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1
基于双凝水泥浆的控压固井候凝阶段井筒温压场预测模型
刘金璐
杨宏伟
李军
李宁
陈凯枫
孙红宇
《石油钻探技术》
北大核心
2025
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